Vrlo je uobičajeno da se, kada govorimo o inteligenciji osobe, konkretno pozivamo na vrlo specifičnu vrstu stanica: neurone. Prema tome, normalno je nazvati mononeuronalom kojem pripisujemo nisku inteligenciju na pogrdan način. međutim, Ideja da je mozak u biti skup neurona je sve zastarjela.

Ljudski mozak sadrži više od 80 milijardi neurona, ali to čini samo 15% ukupnih stanica u ovom skupu organa.

Preostalih 85% zauzima drugi tip mikroskopskog tijela: takozvane glijalne stanice. U cjelini, ove stanice oni tvore supstancu zvanu glija ili neuroglia, koji se proteže kroz sve uglove živčanog sustava.

Trenutno je glia jedno od područja s najvećim napretkom u neuroznanosti, u potrazi za otkrivanjem svih njegovih zadataka i interakcije koje čine tako da živčani sustav funkcionira jednako kao i on. I da se mozak trenutno ne može razumjeti bez razumijevanja implikacija glije.

Otkriće glijalnih stanica

Pojam neuroglia skovao je 1856. godine njemački patolog Rudolf Virchow. To je riječ koja na grčkom znači "ljepilo (glia) neuronal (neuro)", jer u vrijeme njegova otkrića smatralo se da su neuroni povezani zajedno kako bi stvorili živce i, štoviše, da je akson bio skup stanica umjesto dijela neurona. Zbog toga se pretpostavljalo da su te stanice koje su pronađene u blizini neurona trebale pomoći strukturirati živac i olakšati jedinstvo između njih, i ništa drugo. Ukratko, pasivna i pomoćna uloga.

Godine 1887. poznati istraživač Santiago Ramón y Cajal došao je do zaključka da su neuroni nezavisne jedinice i da su odvojeni od drugih malim prostorom koji je kasnije poznat kao sinaptički prostor. To je poslužilo da opovrgne ideju da su aksoni bili više od dijelova nezavisnih živčanih stanica. Međutim, ideja o glialnoj pasivnosti je ostala. Danas, međutim, otkriva se da je njegova važnost mnogo veća od onoga što se pretpostavljalo.

Na neki način, ironično je da je to ime koje je dano neurogliji to. Istina je da pomaže u strukturi, ali ne samo da obavlja tu funkciju, već i za njihovu zaštitu, popravak štete, poboljšanje živčanog impulsa, ponudu energije, pa čak i kontrolu protoka informacija, među mnogo više otkrivenih funkcija. Oni su moćan alat za živčani sustav.

Vrste glialnih stanica

Neuroglia je skup različitih tipova stanica koje imaju zajedničko u živčanom sustavu i nisu neuroni.

Postoji nekoliko različitih vrsta glialnih stanica, ali ja ću se usredotočiti na razgovor o četiri klase koje se smatraju najvažnijima, kao i objašnjavati najvažnije funkcije otkrivene do danas. Kao što sam rekao, ovo područje neuroznanosti svakim danom sve više napreduje, au budućnosti će biti novih detalja koji su danas nepoznati..

1. Schwannove stanice

Ime ove glia stanice je čast njezinom otkrivaču, Theodore Schwann, poznatiji kao jedan od očeva teorije stanica. Ova vrsta glija stanica je jedina pronađena u perifernom živčanom sustavu (SNP), to jest, u živcima koji se protežu kroz tijelo..

Proučavajući anatomiju živčanih vlakana u životinja, Schwann je promatrao stanice koje su bile povezane duž aksona i koje su davale osjećaj da su nešto poput malih "bisera"; osim toga, nije im dao veću važnost. U budućim istraživanjima otkriveno je da su ti mikroskopski elementi u obliku zrnaca zapravo mijelinski omotači, važan proizvod koji generira ovu vrstu stanica.

Mijelin je lipoprotein nudi izolaciju protiv električnog impulsa prema aksonu, to jest, omogućava da se akcijski potencijal održava duže i duže vrijeme, čineći električno paljenje bržim i ne raspršujući se kroz neuronsku membranu. To jest, ponašaju se kao guma koja pokriva kabel.

Schwannove stanice imaju sposobnost izlučivanja nekoliko neurotrofnih komponenti, uključujući "Nervous Growth Factor" (FCN), prvi faktor rasta pronađen u živčanom sustavu. Ova molekula služi za stimulaciju rasta neurona tijekom razvoja. Također, budući da ova vrsta glije okružuje akson kao da je cijev, ona također ima utjecaj na označavanje smjera u kojem treba rasti.

Osim toga, uočeno je da kada je oštećen živac u SNP-u, FCN se izlučuje tako da neuron može narasti natrag i obnoviti svoju funkcionalnost. To objašnjava proces kojim se privremena paraliza koju trpe mišići nakon trpljenja nestaju.

Tri različite stanice Schwann

Za prve anatome nije bilo razlike u Schwannovim stanicama, ali s napredovanjem u mikroskopiji bilo je moguće razlikovati do tri različite vrste, s dobro diferenciranim strukturama i funkcijama. One koje sam opisao su "mijelinske", jer proizvode mijelin i najčešće su.

međutim, u neuronima s kratkim aksonima, postoji još jedna vrsta Schwannove stanice koja se zove "nemijelinizirana", budući da ne proizvodi mijelinske ovojnice. One su veće od prethodnih, au unutrašnjosti imaju više od jednog aksona. Očigledno oni ne proizvode mijelinske ovojnice, jer s vlastitom membranom već služi kao izolacija za ove manje aksone.

Posljednji tip ovog oblika neuroglije nalazi se u sinapsi između neurona i mišića. Oni su poznati kao Schwann-ove terminalne ili perisinaptičke stanice (između sinapsa). Funkcija koja mu je dodijeljena u ovom trenutku otkrivena je zahvaljujući eksperimentu koji je realizirao Richard Robitaille, neurobiolog sa Sveučilišta u Montrealu. Test se sastojao od dodavanja lažnih glasnika tim stanicama kako bi se vidjelo što se dogodilo. Rezultat je bio da je odgovor koji je izražen u mišiću promijenjen. U nekim slučajevima kontrakcija je povećana, u drugim slučajevima je smanjena. Zaključak je bio taj Ovaj tip glije regulira protok informacija između neurona i mišića.

2. Oligodendrociti

Unutar središnjeg živčanog sustava (CNS) nema Schwannovih stanica, ali neuroni imaju drugi oblik mijelinske obloge zahvaljujući alternativnom tipu glialnih stanica. Ova funkcija se provodi posljednji od velikih tipova otkrivenih neuroglija: onaj koji su stvorili oligodendrociti.

Ime mu se odnosi na to kako su ih opisali prvi anatomi koji su ih pronašli; stanica s mnogo malih proširenja. Ali istina je da im ime ne ide mnogo, jer neko vrijeme kasnije, učenik Ramona y Cajala, Pío del Río-Hortega, dizajnirao je poboljšanja u bojanju korištenom u to vrijeme, otkrivajući pravu morfologiju: stanica s nekoliko dugih produžetaka, kao da su ruke.

Mijelin u CNS-u

Razlika između oligodendrocita i mijeliniranih Schwannovih stanica je u tome što prvi ne omotava akson svojim tijelom, već oni to rade svojim dugim produžetcima, kao da su to pipci hobotnice, i kroz njih se izlučuje mijelin. Osim toga, mijelin u CNS-u nije samo izoliranje neurona.

Kao što je 1988. godine pokazao Martin Schwab, taloženje mijelina na akson u neuronima u kulturi ometa njegov rast. Tražeći objašnjenje, Schwab i njegov tim uspjeli su pročistiti nekoliko mijelinskih proteina koji uzrokuju ovu inhibiciju: Nogo, MAG i OMgp. Zanimljivo je da je u ranim stadijima razvoja mozga MAG protein mijelina stimulirao rast neurona, što je inverzna funkcija neurona kod odraslih.. Razlog za ovu inhibiciju je misterija, ali znanstvenici se nadaju da će uskoro biti poznata njegova uloga.

Drugi protein koji se nalazi u 90-ima nalazi se u mijelinima, ovaj put od Stanleya B. Prusinera: Prionskog bjelančevina (PrP). Njegova funkcija u normalnom stanju je nepoznata, ali u mutiranom stanju postaje Prion i generira varijantu Creutzfeldt-Jakobove bolesti, poznate kao bolest ludih krava. Prion je protein koji dobiva autonomiju, zaraze sve stanice glije, što generira neurodegeneraciju.

3. Astrociti

Ovaj tip glijalnih stanica opisao je Ramón y Cajal. Tijekom svojih promatranja neurona, primijetio je da u blizini neurona postoje i druge stanice zvjezdanog oblika; otuda i njegovo ime. Nalazi se u središnjem živčanom sustavu i optičkom živcu, a možda iu gliji koja ima veći broj funkcija. Njegova veličina je dva do deset puta veća od veličine neurona i ima vrlo različite funkcije

Krvno-moždana barijera

Krv ne teče izravno u CNS. Ovaj sustav zaštićen je krvno-moždanom barijerom (BHE), vrlo selektivnom propusnom membranom. Astrociti su aktivno uključeni u to, biti odgovoran za filtriranje onoga što se može dogoditi drugoj strani, a što ne. Uglavnom dopuštaju ulazak kisika i glukoze, kako bi mogli hraniti neurone.

Ali što se događa ako je ova barijera oštećena? Uz probleme koje generira imunološki sustav, skupine astrocita prelaze u oštećeno područje i udružuju se kako bi stvorile privremenu barijeru i zaustavile krvarenje..

Astrociti imaju sposobnost da sintetiziraju vlaknasti protein poznat kao GFAP, s kojim dobivaju robustnost, uz izlučivanje drugog praćenog proteinima koji im omogućuju da dobiju vodootpornost. Paralelno, astrociti izlučuju neurotrofe, kako bi stimulirali regeneraciju u tom području.

Napunite kalijevu bateriju

Još jedna od opisanih funkcija astrocita je njihova aktivnost za održavanje akcijskog potencijala. Kada neuron generira električni impuls, skuplja natrijeve ione (Na +) kako bi s vanjskim djelovanjem postao pozitivniji. Taj proces kojim se električnim nabojem manipulira izvana i unutar neurona proizvodi stanje poznato kao depolarizacija, što uzrokuje da električni impulsi koji prolaze kroz neuron završe u sinaptičkom prostoru. Tijekom putovanja, stanični medij uvijek traži ravnotežu u električnom naboju, tako da gubi vrijeme kalijevih iona (K +), da se podudara s izvanstaničnim medijem.

Ako bi se to uvijek dogodilo, na kraju bi se na vanjskoj strani stvorila zasićenost kalijevim ionima, što bi značilo da bi ti ioni prestali izlaziti iz neurona, a to bi rezultiralo nemogućnošću generiranja električnog impulsa. Ovdje ulaze astrociti, oni apsorbiraju ove ione u njima kako bi očistili izvanstanični prostor i omogućili mu da nastavi lučiti više kalijevih. Astrociti nemaju problema s nabojem, jer ne komuniciraju električnim impulsima.

4. Microglia

Posljednji od četiri najvažnija oblika neuroglije je mikroglija. To je otkriveno prije oligodendrocita, ali se smatralo da dolazi iz krvnih žila. Ona zauzima između 5 i 20 posto populacije glijeka SNC-a, i njegova se važnost temelji na činjenici da je on temelj imunološkog sustava mozga. Zaštita krvno-moždane barijere, slobodan prolaz stanica nije dopušten, a to uključuje i imunološki sustav. Iz tog razloga, mozgu je potreban vlastiti obrambeni sustav, a to formira ovaj tip glije.

Imunološki sustav SNC-a

Ova glia stanica ima veliku pokretljivost, što omogućuje brzo reagiranje na bilo koji problem u CNS-u. Mikroglija ima sposobnost da proždire oštećene stanice, bakterije i viruse, kao i da oslobodi jednu kemijsku agenciju za borbu protiv napadača. ali upotreba ovih elemenata može uzrokovati kolateralna oštećenja, jer je toksična i za neurone. Stoga, nakon sukoba moraju, kao i astrociti, proizvesti neurotrofne da bi olakšali regeneraciju zahvaćenog područja.

Ranije sam govorio o oštećenju BBB-a, problemu koji nastaje dijelom zbog nuspojava mikroglije kada leukociti prelaze BBB i prolaze u mozak. Unutrašnjost CNS-a je novi svijet za te stanice i one reagiraju primarno kao nepoznate kao da je prijetnja, stvarajući imunološki odgovor protiv njega.. Mikroglija pokreće obranu, izazivajući ono što možemo reći "građanski rat", koji uzrokuje mnogo oštećenja neurona.

Komunikacija između glije i neurona

Kao što ste vidjeli, stanice glije imaju različite zadatke. Međutim, dio koji nije bio jasan jest jesu li neuroni i neurogliji međusobno povezani. Prvi istraživači su već shvatili da glija, za razliku od neurona, ne generira električne impulse. Ali to se promijenilo kada je Stephen J. Smith provjerio kako komuniciraju, kako međusobno tako i s neuronima.

Smith je imao intuiciju da neuroglia koristi kalcijev ion (Ca2 +) za prijenos informacija, jer je taj element najčešće korišten od strane stanica općenito. Nekako su se on i njegovi kolege s tim uvjerenjem bacili u bazen (nakon svega "popularnost" jednog iona ne govori nam mnogo o njegovim specifičnim funkcijama), ali su bili u pravu..

Ti su istraživači osmislili eksperiment koji se sastojao od kulture astrocita kojima je dodan fluorescentni kalcij, što omogućuje da fluorescentna mikroskopija vidi svoj položaj. Osim toga, dodao je u sredini vrlo čest neurotransmiter, glutamat. Rezultat je bio neposredan. Deset minuta mogli su vidjeti kako je fluorescencija ušla u astrocite i putovala između stanica kao da je val. Ovim eksperimentom pokazali su da glija komunicira između nje i neurona, jer bez neurotransmitera val ne započinje.

Posljednje poznato o glijalnim stanicama

Novijim istraživanjima otkriveno je da glija otkriva sve vrste neurotransmitera. Štoviše, i astrociti i mikroglije imaju sposobnost proizvodnje i otpuštanja neurotransmitera (iako se ti elementi nazivaju gliotransmiteri jer su porijeklom iz glijeka), što utječe na sinapse neurona..

Sadašnje područje istraživanja je vidjeti gdje glia stanice utječu na opće funkcioniranje mozga i složene mentalne procese, kao što su učenje, pamćenje ili spavanje.