Веретенообразные нейроны

Веретенообразные нейроны

Вертенообразными нейронами, или нейронами фон Экономо (VEN) называют нервные клетки, открытые в 1929 году австрийским неврологом Константином фон Экономо. Они представляют собой особый класс клеток, для которых характерны крупный размер и веретеновидный перикарион, постепенно сужающийся в апикальный аксон на одном конце и единственный дендрит на противоположном.

VEN были обнаружены у ряда млекопитающих, в частности — у человека, шимпанзе, бонобо, ряда других приматов, у различных представителей отряда китообразных и слонов. Подобное филогенетическое распределение может указывать на корреляцию наличия веретенообразных нейронов с размером мозга и так называемым «социальным мозгом».

В головном мозге человека нейроны фон Экономо обнаруживаются кластерами по 3–6 штук в Vb слое коры на участках, соответствующих полям Бродмана 9, 24a, 24b, 24c, и во фронтоинсулярной коре. Наибольшая их концентрация содержится в поле 24b, соответствующем медиальной стенке передней поясной извилины. Также примечательно, что фронтоинсулярная кора правого полушария содержит больше VEN, чем кора левого.

По сравнению с соседними пирамидными клетками этого же слоя коры веретенообразные нейроны имеют более крупный размер, вертикально ориентированный базальный дендрит, который слабо ветвится. Данные морфологические характеристики нервных клеток этого класса могут указывать на их роль в трансляции выходного сигнала миниколонок кортекса. VEN могут быть ретроградно обнаружены в фиксированных препаратах при помощи липофильных красителей, вводимых в белое вещество поясного пучка. В связи с этим, а также с тем, что в нейронах фон Экономо при помощи ИФА выявляются нефосфорилированные нейрофиламенты, как и у пирамидных нейронов, их отнесли к проекционным (релейным) нервным клетками, то есть к передающим переработанную информацию от одних отделов мозга к другим.

Анализ функциональной связи участков коры с самой высокой концентрацией VEN показал, что эти участки являются частью фронтопариетальной сети (сети внимания), включают в себя большую часть сети оценки значимости, сети контроля и часть сети, окружающей заднюю островковую долю (сети были обнаружены при помощи фМРТ, используемой в качестве метода нейровизуализации). Эти результаты соответствуют более ранним, полученным в ходе исследований, выявивших связь активности веретенообразных нейронов с работой «детектора ошибок», оценкой неожиданных раздражителей и интерорецепцией гомеостаза. Действительно, передняя островковая доля, богатая описываемыми нейронами, активизируется в неоднозначных ситуациях, как было не раз подтверждено. Также клетки фон Экономо связаны с базовыми функциями регуляции гомеостаза, например, с контролем чувства голода регуляцией социальных взаимодействий. В связи с последним было отмечено, что наличие веретенообразных нейронов характерно лишь для биологических видов, склонных к активным взаимодействиям с другими особями своего вида.

Также два исследования (Seeley et al., 2006; Santos et al., 2011) выявили патологическое снижение количества VEN у пациентов с расстройствами аутистического спектра и фронтотемпоральной деменцией, что, возможно, объяснило бы затруднения, возникающие при взаимодействии с другими людьми и окружающей средой у данной группы лиц. Впрочем, это не единственные патологические состояния, этиологию которых ученые связывают с ролью веретенообразных нейронов. Например, изменение количества нервных клеток этого класса было замечено у пациентов со склонностью к суицидальному поведению. В частности у них было увеличено количество VEN в передней поясной коре правого полушария, что свидетельствует о том, что повышенная эмоциональная чувствительность и склонность к излишней рефлексии может играть определенную роль в формировании суицидального поведения. Такая связь количества нейронов фон Экономо с заболеваниями, усложняющими социальные взаимодействия, лишь подтверждает их роль в функционировании социального мозга у млекопитающих, и, в частности, у человека.

Источники:

1. Cauda F., Geminiani G. C., Vercelli A. Evolutionary appearance of von Economo’s neurons in the mammalian cerebral cortex //Frontiers in human neuroscience. – 2014. – Т. 8. – С. 104.

2. Scolari M., Seidl-Rathkopf K. N., Kastner S. Functions of the human frontoparietal attention network: Evidence from neuroimaging //Current opinion in behavioral sciences. – 2015. – Т. 1. – С. 32-39.

3. Esther A. Nimchinsky, et al., «A Neuronal Morphologic Type Unique to Humans and Great Apes», 1999.

Комментарии: