- Відкриття мієліну
- Структура мієліну
- Навчання
- характеристики
- Розвиток мієліну та нервової системи
- Народження
- Четвертий місяць життя
- Пізнавальний розвиток
- Хвороби, пов'язані з мієліном
- Розсіяний склероз
- Гострий дисемінований енцефаломієліт
- Поперечний мієліт
- Спадкові захворювання
- Симптоми демієлінізації
- Список літератури
Мієліну або мієлінової оболонки є жирова речовина , яке оточує нервові волокна , і його функція полягає в збільшити швидкість нервових імпульсів, що полегшує комунікацію між нейронами. Це також дозволяє збільшити економію енергії для нервової системи.
Мієлін складається з 80% ліпідів і 20% білків. У центральній нервовій системі нервові клітини, які її виробляють, - це гліальні клітини, які називаються олігодендроцитами. Перебуваючи в периферичній нервовій системі, вони виробляються через клітини Шванна.
Два основні білки мієліну, що продукуються олігодендроцитами, є PLP (протеоліпідний білок) і MBP (основний мієліновий білок).
Коли мієлін не розвивається належним чином або травмується з якоїсь причини, наші нервові імпульси сповільнюються або блокуються. Саме це відбувається при демієлінізуючих захворюваннях, що призводять до таких симптомів, як оніміння, відсутність координації, параліч, проблеми із зором та когнітивні проблеми.
Відкриття мієліну
Ця речовина була виявлена в середині 1800-х років, але пройшло майже півстоліття, перш ніж було виявлено її важливу функцію ізолятора.
В середині 19 століття вчені виявили щось дивне в нервових волокнах, що розгалужувалися від спинного мозку. Вони помітили, що вони вкриті блискучою білою жирною речовиною.
Німецький патолог Рудольф Вірхов першим застосував поняття "мієлін". Походить від грецького слова "myelós", що означає "кістковий мозок", посилаючись на щось центральне або внутрішнє.
Це було тому, що він думав, що мієлін знаходиться на внутрішній стороні нервових волокон. Він неправильно порівняв це з кістковим мозком.
Пізніше було встановлено, що ця речовина обволікає аксони нейронів, утворюючи оболонки. Незалежно від того, де розміщені оболонки мієліну, функція однакова: ефективно передавати електричні сигнали.
У 1870-х роках французький лікар Луї-Антуан Ранв'є зазначив, що мієлінова оболонка є розривною. Тобто, вздовж аксона є проміжки, у яких мієліну немає. Вони взяті від назви вузликів Ранвері і служать для збільшення швидкості нервової провідності.
Структура мієліну
Мієлін оточує розширення аксона або нерва, утворюючи трубку. Трубка не утворює суцільного покриття, а складається з серії сегментів. Кожен з них вимірює приблизно 1мм.
Між сегментами є невеликі шматочки незакритого аксона, що називається вузликами Ранв'є, розміром від 1 до 2 мікрометрів.
Таким чином, аксон з мієліновим покриттям нагадує нитку витягнутих перлин. Це полегшує салатаційне проведення нервового імпульсу, тобто сигнали «перестрибують» з одного вузла в інший. Це дозволяє швидше проводити в мієлінізованому нейроні швидше, ніж в одному без мієліну.
Мієлін також виконує функцію електрохімічного ізолятора, щоб повідомлення не поширювалися на сусідні клітини та збільшували опір аксона.
Під корою головного мозку розташовані мільйони аксонів, які з'єднують коркові нейрони з тими, що знаходяться в інших частинах мозку. У цій тканині висока концентрація мієліну, що надає йому непрозорого білого кольору. Тому його називають білою речовиною або білою речовиною.
Навчання
Олігодендроцити утворюють електричну ізоляцію навколо аксонів нервових клітин. Джерело: Андрій c / Public domain
Олігодендроцит може виробляти до 50 порцій мієліну. Коли розвивається центральна нервова система, ці клітини виробляють процеси, що нагадують весла каное.
Потім кожну з них кілька разів обмотують навколо шматочка аксона, створюючи шари мієліну. Завдяки кожному весла, тому виходить сегмент мієлінової оболонки аксона.
Мієлін також присутній в периферичній нервовій системі, але він виробляється типом нервових клітин, що називаються клітинами Шванна.
Більшість аксонів периферичної нервової системи покриті мієліном. Оболонки мієліну також сегментовані, як у центральній нервовій системі. Кожній мієлінізованій ділянці відповідає одна клітина Шванна, яка кілька разів обмотується навколо аксона.
Хімічний склад мієліну, що виробляється олігодендроцитами та клітинами Шванна, різний.
З цієї причини при розсіяному склерозі імунна система цих пацієнтів атакує лише мієліновий білок, що виробляється олігодендроцитами, але не той, що генерується клітинами Шванна. Таким чином, периферична нервова система не порушена.
характеристики
Поширення потенціалу дії в мієлінізованих нейронах відбувається швидше, ніж у немієлінізованих нейронах.
Всі аксони нервової системи майже всіх ссавців вкриті мієліновими оболонками. Вони відокремлені один від одного вузликами Раньє.
Потенціали дії проходять по-різному через аксони з мієліном, ніж через немієлінізовані (не вистачає цієї речовини).
Мієлінові котушки навколо аксона, не дозволяючи позаклітинній рідині проникати між ними. Єдине місце на аксоні, яке контактує із позаклітинною рідиною, знаходиться у вузликах Раньє, між кожною мієліновою оболонкою.
Таким чином, потенціал дії виробляється і рухається вниз по мієлінізованому аксону. Під час подорожі через заповнену мієліном область потенціал зменшується, але він все ще має сили викликати інший потенціал дії в наступному вузлі. Потенціали повторюються у кожному вузлі Ранв'є, що називається "солатарною" провідністю.
Цей тип провідності, полегшений структуруванням мієліну, дозволяє імпульсам проходити набагато швидше через наш мозок.
Провідність нервових імпульсів в сольовому нерві
Таким чином, ми можемо вчасно відреагувати на можливі небезпеки або виробити пізнавальні завдання за лічені секунди. Крім того, це призводить до великої економії енергії для нашого мозку.
Розвиток мієліну та нервової системи
Процес мієлінізації повільний, починається приблизно через 3 місяці після запліднення. Він розвивається в різний час залежно від області нервової системи, яка формується.
Наприклад, префронтальна область є останньою мієлінізованою областю, і вона відповідає за складні функції, такі як планування, гальмування, мотивація, саморегуляція тощо.
Народження
При народженні лише мієлінізовані лише деякі ділянки мозку, такі як ділянки стовбура мозку, які направляють рефлекси. Після того як їх аксони мієлінізовані, нейрони досягають оптимальної функції та більш швидкої та ефективної провідності.
Хоча процес мієлінізації починається в ранньому постнатальному періоді, аксони нейронів у півкулях мозку здійснюють цей процес трохи пізніше.
Четвертий місяць життя
З четвертого місяця життя нейрони мієлінізуються до другого дитинства (між 6 і 12 роками). Потім він продовжується через юність (від 12 до 18 років) до ранньої дорослості, що пов'язано з розвитком складних пізнавальних функцій.
Первинні сенсорні та рухові ділянки кори головного мозку починають мієлінізацію перед лобовою та тім'яною зонами асоціації. Останні повністю розвиваються протягом 15 років.
Комуссуральні, проекційні та асоціаційні волокна мієлінізують пізніше первинних ділянок. Насправді структура, що з'єднує обидва півкулі головного мозку (називається мозолистим тілом), розвивається після народження і завершує мієлінізацію в 5 років. Більша мієлінізація мозолистого тіла пов’язана з кращим когнітивним функціонуванням.
Пізнавальний розвиток
Доведено, що процес мієлінізації йде паралельно з когнітивним розвитком людини. Нейронні зв’язки кори головного мозку стають складними, а їх мієлінізація пов'язана з виконанням все більш досконалої поведінки.
Наприклад, спостерігається поліпшення робочої пам’яті, коли лобова частка розвивається і мієлінізує. Хоча те саме відбувається з візуально-просторовими навичками та мієлінізацією тім'яної ділянки.
Складніші рухові навички, такі як сидіння або ходьба, потроху розвиваються паралельно з мієлінізацією мозку.
Процес дозрівання мозку проходить за вертикальною віссю, починаючи від підкіркових структур до коркових структур (від стовбура мозку вгору). Крім того, потрапивши всередину кори, вона зберігає горизонтальний напрямок, починаючи з первинних зон і продовжуючи до регіонів асоціації.
Це горизонтальне дозрівання призводить до прогресивних змін у межах однієї півкулі мозку. Крім того, він встановлює структурні та функціональні відмінності між двома півкулями.
Хвороби, пов'язані з мієліном
Несправна мієлінізація - основна причина неврологічних захворювань. Коли аксони втрачають мієлін, відомий як демієлінізація, нервові електричні сигнали порушуються.
Демієлінізація може статися через запалення, метаболічні чи генетичні проблеми. Якою б не була причина, втрата мієліну викликає основні порушення нервових волокон. Зокрема, це зменшує або блокує нервові імпульси між мозку та рештою тіла.
Втрата мієліну у людей пов'язана з різними розладами центральної нервової системи, такими як інсульт, травма спинного мозку та розсіяний склероз.
Одні з найпоширеніших захворювань, пов'язаних з мієліном, є:
Розсіяний склероз
При цьому захворюванні імунна система, яка відповідає за захист організму від бактерій і вірусів, помилково атакує мієлінові оболонки. Це призводить до того, що нервові клітини та спинний мозок не в змозі спілкуватися один з одним або надсилати повідомлення м’язам.
Симптоми варіюються від втоми, слабкості, болю і оніміння, до паралічу і навіть втрати зору. Він також охоплює когнітивні порушення та рухові труднощі.
Гострий дисемінований енцефаломієліт
Він з’являється через коротке, але інтенсивне запалення головного та спинного мозку, що пошкоджує мієлін. Можуть спостерігатися втрата зору, слабкість, параліч та утруднення координації рухів.
Поперечний мієліт
Запалення спинного мозку, що викликає втрату білої речовини в цьому місці.
Інші умови - невромієліт оптика, синдром Гійєна-Барре або демієлінізуючі полінейропатії.
Спадкові захворювання
Щодо спадкових захворювань, які вражають мієлін, можна згадати про лейкодистрофію та хворобу Шарко-Марі-Зуба. Більш серйозним станом, який сильно шкодить мієліну, є хвороба Канавана.
Симптоми демієлінізації
Симптоми демієлінізації дуже різноманітні залежно від функцій залучених нервових клітин. Прояви різняться залежно від кожного пацієнта та захворювання та мають різні клінічні презентації залежно від конкретного випадку. Найпоширеніші симптоми:
- Втома або втома.
- проблеми із зором: такі, як помутніння зору в центрі зорового поля, яке зачіпає лише одне око. Біль може з’являтися і при русі очей. Ще одним симптомом є подвійне бачення або зниження зору.
- Втрата слуху.
- шум у вухах або шум у вухах - це сприйняття звуків або гудіння у вухах без зовнішніх джерел, які їх продукують.
- поколювання або оніміння ніг, рук, обличчя або тулуба. Це широко відоме як невропатія.
- Слабкість кінцівок.
- Симптоми посилюються або з’являються після впливу тепла, наприклад, після гарячого душу.
- Зміна пізнавальних функцій, таких як проблеми з пам'яттю або труднощі з мовленням.
- проблеми з координацією, рівновагою або точністю.
Наразі мієлін досліджується для лікування демієлінізуючих захворювань. Вчені прагнуть відновити пошкоджений мієлін та запобігти хімічним реакціям, які спричиняють шкоду.
Вони також розробляють препарати для припинення чи виправлення розсіяного склерозу. Крім того, вони досліджують, які специфічні антитіла є тими, які атакують мієлін та чи можуть стовбурові клітини змінити пошкодження демієлінізації.
Список літератури
- Карлсон, NR (2006). Фізіологія поведінки 8-й ред. Мадрид: Пірсон.
- Гострий дисемінований енцефаломієліт. (sf). Отримано 14 березня 2017 року з Національного інституту неврологічних розладів та інсульту: espanol.ninds.nih.gov.
- Мієлін. (sf). Отримано 14 березня 2017 року з Вікіпедії: en.wikipedia.org.
- Мієлінова оболонка та розсіяний склероз (МС). (9 березня 2017 р.). Отримано від Emedicinehealth: emedicinehealth.com.
- Мієлін: огляд. (24 березня 2015 р.). Отримано з BrainFacts: brainfacts.org.
- Morell P., Quarles RH (1999). Оболонка Мієліна. У: Зігель Дж. Дж., Агранов Б. В., Альберс Р. В. та ін., Ред. Основні нейрохімії: молекулярний, клітинний та медичний аспекти. 6-е видання. Філадельфія: Ліппінкотт-Ворон. Доступно від: ncbi.nlm.nih.gov.
- Робертсон, С. (11 лютого 2015 р.). Що таке Мієлін? Отримано з News Medical Sciences про життя: news-medical.net.
- Rosselli, M., Matute, E., & Ardila, A. (2010). Нейропсихологія розвитку дитини. Мексика, Богота: Редакція El Manual Moderno.