Серый столбец - Grey column

Серый столб спинного мозга
Medulla spinalis - Раздел - English.svg
Поперечный разрез спинного мозга. Три серых столбца составляют заштрихованную область в форме бабочки.
Подробности
Идентификаторы
латинскийcolumnae griseae
TA98A14.1.02.101
TA26063
FMA77867
Анатомическая терминология

В серый столбец относится к несколько гребенчатой ​​массе серое вещество в спинной мозг.[1] Это представлено в виде трех столбцов: передняя серая колонна, то задний серый столбец, а боковая серая колонна (помечены как «3. Серые пятна» (так в оригинале) на изображении справа), все они видны в поперечном сечении спинного мозга.

Структура

Спинной нерв формируется из серого столбика

Передняя серая колонна

В передняя серая колонна, также известный как передний рог спинного мозга, состоит из трех разных типов нейронов: большого альфа двигательные нейроны, средний гамма мотонейроны, и маленькие нейроны, которые считались интернейроны.[2] Эти нейроны различаются как по своему морфология и в их моделях связи.[3] Они устроены так же, как и мышцы, которые они иннервируют.[4]

Альфа мотонейроны

Альфа-мотонейроны иннервируют экстрафузальные мышечные волокна которые создают силу в нервно-мышечные соединения в начале сокращение мышц. Они имеют большие клеточные тела и получают проприоцептивный Вход.[3] Было показано, что их численность уменьшается с возрастом, но не в размере.[2] Повреждение этих клеточных тел может привести к сильной мышечной слабости и потере рефлексов.[5]

Гамма двигательные нейроны

Гамма-мотонейроны иннервируют интрафузальные мышечные волокна которые контролируют чувствительность мышечные веретена растянуть. У них меньше клеточных тел, чем у альфа-мотонейронов, и они не получают проприоцептивного сигнала.[3] Было показано, что с возрастом их количество уменьшается, но не увеличивается в размерах.[2]

Маленькие нейроны

Физиология мелких нейронов переднего столба изучена недостаточно. Их эффекты могут быть как возбуждающий и тормозящий. Предполагается, что они являются интернейронами, и было показано, что они с возрастом уменьшаются в размере, но не в количестве.[2]

Задний серый столбец

В задний серый столбец, также известный как задний (или спинной) рог спинного мозга, делится на несколько пластинки в зависимости от типа сенсорной информации, отправляемой в каждый раздел.[6] Laminae I и II отправляют информацию из афферентные нейроны эти ощущения болей, температуры и зуда, пластинки III и IV передают информацию от нейронов, которые ощущают механическое давление, а пластинки V и VI отправляют информацию от проприорецепторов.[7] Известно, что это основная точка ретрансляции для тактильный и ноцицептивный Сообщения.[8] Задний рог также известен как частично слоистая структура, потому что четко определены только пластинки I и II.

Столбик также может быть разделен на ноцицептивные и не ноцицептивные органы чувств. Пластинки I и II важны для ноцицепции, пластинки III и IV не участвуют в ноцицепции, а пластинка V участвует как в ноцицепции, так и без нее.[9]

Пластинки

Lamina I

Lamina I также известна как маргинальное ядро ​​спинного мозга. Большинство нейронов проекции заднего столба расположены в пластинке I, однако большинство нейронов этого слоя являются интернейронами.[10] Эти нейроны иннервируют следующие основные области: хвостовой вентролатеральный мозг (CVLM), ядро одиночного тракта (НТС), боковая парабрахиальная область (LPb), периакведуктальное серое вещество (PAG) и некоторых регионах в таламус.[8] CVLM получает ноцицептивные и сердечно-сосудистый ответы.[11] NTS получает кардиореспираторные сигналы и воздействует на рефлекторная тахикардия от вредной стимуляции.[12] Проекты LPb в миндалина и гипоталамус и участвует в эмоциональной реакции на боль.[13] PAG разрабатывает способы борьбы с болью и является основной целью анальгетики. Он проецируется на другие части ствола мозга.[14] Ядра таламуса влияют на сенсорные и мотивационные аспекты боли.[15] Нейроны этой пластинки можно различить по морфологии: пирамидальный, шпиндель, или же многополярный.[16]

Lamina II

Этот слой также известен как желатиновая субстанция Роландо и имеет самую высокую плотность нейронов.[17] Эти нейроны опосредуют активность ноцицептивных и температурных афферентных волокон.[4] Он почти полностью состоит из интернейронов, которые можно разделить по морфологии. Четыре основных морфологических класса в зависимости от формы их дендритной структуры - это островковые, центральные, вертикальные и радиальные клетки. Интернейроны также можно разделить по функциям: возбуждающие или тормозные. Высвобождение возбуждающих интернейронов. глутамат как их главный нейротрансмиттер и тормозящие интернейроны используют ГАМК и / или глицин как их главный нейротрансмиттер. Нейроны этого слоя только C волокна и почти не содержат миелин.[18]

Laminae III и IV

Эти пластинки также известны как собственное ядро и содержат гораздо меньшую плотность нейронов, чем пластинка II.[17] По этим слоям разбросаны проекционные нейроны.[10] Механочувствительный Бета волокна заканчиваются в этих слоях.[9] Слои получают данные от пластинки II, а также контролируют боль, температуру и грубое прикосновение.[4] Сюда передаются C-волокна, которые контролируют ноцицепцию, температуру и сенсорную информацию от механорецепторов.[19]

Lamina V

Эта пластинка также известна как шейка заднего столба и получает информацию от механорецепторов и информацию об опасности от ноцицепторов.[19] У него разные нейроны в разных регионах. В медиальной области он содержит треугольные нейроны среднего размера, а в латеральной области - мультиполярные нейроны среднего размера.[17]

Ламина VI

Эта пластинка встречается только в шейный и поясничный области спинного мозга. Он получает афферентный вход от мышечных волокон и суставов.[4]

Боковой серый столбик

В боковая серая колонна, или боковой рог спинного мозга, является частью Симпатическая нервная система и получает ввод от мозговой ствол, органы и гипоталамус. Боковой столб присутствует только в грудном отделе и верхних поясничных сегментах. Боковой серый столбец содержит нейроны, снабжающие нервы мышцы конечностей, тела преганглионарных клеток вегетативной нервной системы и сенсорные ретрансляционные нейроны.

Клиническое значение

Было показано, что нейроны в передней колонке подвержены влиянию боковой амиотрофический склероз (БАС). Количество крупных альфа-мотонейронов и средних гамма-мотонейронов было значительно уменьшено, а количество маленьких нейронов было либо незначительно, либо значительно уменьшено в зависимости от типа БАС.[20]

Мышечная атрофия также было показано, что он влияет на нейроны передней колонны. Большая потеря больших альфа-мотонейронов, средних гамма-мотонейронов и маленьких нейронов была зарегистрирована в случаях мышечной атрофии.[21]

Повреждение боковая колонна может привести к Синдром Хорнера.

Множественная системная атрофия (MSA), также был связан с боковым серым столбцом. Было показано, что MSA снижает количество клеток в боковом столбце более чем на 50%.

В задний столбец играет важную роль в болевая система, это первое центральное реле в ноцицептивном пути. Афферентный нейрон первого порядка передает сенсорную информацию нейрону второго порядка в спинном роге. Аксон нейрона второго порядка, если он является проекционным нейроном, а не интернейроном, переходит к нейрону третьего порядка в таламус. Таламус известен как «ворота в кору». Затем нейрон третьего порядка переходит в кора головного мозга. Афферентные нейроны представляют собой волокна А или С. Волокна A миелинизированы, что обеспечивает более быстрое прохождение сигнала. Среди них есть волокна А-бета, которые работают быстрее и несут информацию о безболезненном прикосновении и Дельта волокна которые медленнее и тоньше, чем волокна A beta. Волокна C не миелинизированы и поэтому работают медленнее.[10] C-волокна, несущие ноцицептивные сигналы, можно разделить на два типа: волокна, содержащие нейропептиды, подобно вещество P, и волокна, не содержащие нейропептиды.[22] Эти два типа оканчиваются в очень разных областях. Непептидергические волокна C связаны с кожей, где они иннервируют эпидермис в то время как пептидергические С-волокна иннервируют другие ткани и более глубокие участки кожи.[10]

Есть два основных типа ноцицептивных сигналов: сенсорные и аффективные.

Сенсорный

Сенсорные ноцицептивные сигналы предоставляют информацию о том, какой стимул (тепловой, механический и т. Д.) Воздействует на тело, а также указывают на то, где находится стимул. Сенсорные ноцицептивные нейроны имеют небольшой рецептивное поле чтобы помочь определить точное местоположение стимула.[23]

Аффективный

Аффективные ноцицептивные сигналы влияют на эмоции. Эти сигналы поступают в лимбическая система и приказать телу отреагировать на опасный раздражитель (например, убрать руку с горячей плиты). Эти нейроны обладают большими рецептивными полями, потому что эмоциональная реакция на большинство болевых раздражителей аналогична.[23]

Рекомендации

  1. ^ Генри Грей; Сьюзан Стендринг; Гарольд Эллис; Б. К. Б. Берковиц (2005), Анатомия Грея, п. 255
  2. ^ а б c d Терао С., Собуэ Дж., Хашизуме Ю., Ли М., Инагаки Т., Мицума Т. (август 1996 г.). «Возрастные изменения в клетках вентрального рога спинного мозга человека с особым упором на потерю мелких нейронов в промежуточной зоне: количественный анализ». Acta Neuropathologica. 92 (2): 109–14. Дои:10.1007 / s004010050497. PMID  8841655. S2CID  19467756.
  3. ^ а б c Friese A, Kaltschmidt JA, Ladle DR, Sigrist M, Jessell TM, Arber S (11 августа 2009 г.). «Гамма- и альфа-мотонейроны, отличающиеся экспрессией фактора транскрипции Err3». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 106 (32): 13588–13593. Bibcode:2009PNAS..10613588F. Дои:10.1073 / pnas.0906809106. ЧВК  2716387. PMID  19651609.
  4. ^ а б c d Сигел, Аллан (2010). Essential Neuroscience. Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. ISBN  978-0781783835.
  5. ^ Хейнс, Дуэйн (2012). Фундаментальная неврология для базовых и клинических приложений. Сондерс. ISBN  978-1437702941.
  6. ^ Cagle, MC; Хониг, MG (июль 2013 г.). «Распределение Cblns 1, 2 и 4 среди различных субпопуляций нейронов спинного рога в спинном мозге мышей». Журнал сравнительной неврологии. 522 (2): 479–97. Дои:10.1002 / cne.23422. ЧВК  3855892. PMID  23853053.
  7. ^ Браун, AG (1981). Организация спинного мозга: анатомия и физиология идентифицированных нейронов. Берлин: Springer-Verlag.
  8. ^ а б Гауриау, Кэролайн; Бернар, Жан-Франсуа (2004). «Сравнительная переоценка проекций поверхностных пластинок спинного рога крысы: передний мозг». Журнал сравнительной неврологии. 468 (1): 24–56. Дои:10.1002 / cne.10873. PMID  14648689. S2CID  26117604.
  9. ^ а б Като Дж., Кавасаки Ю., Кога К., Ута Д., Косуги М., Ясака Т., Йошимура М., Джи Р. Р., Страссман А. М. (апрель 2009 г.). «Организация интраламинарных и трансламинарных нейронных связей в поверхностном спинномозговом роге». Журнал неврологии. 29 (16): 5088–5099. Дои:10.1523 / JNEUROSCI.6175-08.2009. ЧВК  2777732. PMID  19386904.
  10. ^ а б c d Тодд, Эндрю (декабрь 2010 г.). «Нейронные схемы для обработки боли в спинном роге». Обзоры природы Неврология. 11 (12): 823–836. Дои:10.1038 / nrn2947. ЧВК  3277941. PMID  21068766.
  11. ^ Лима Д., Альбино-Тейшейра А., Таварес I (март 2002 г.). «Каудальная мозговая вентролатеральная ретикулярная формация в ноцицептивно-сердечно-сосудистой интеграции. Экспериментальное исследование на крысах». Экспериментальная физиология. 87 (2): 267–74. Дои:10.1113 / eph8702354. PMID  11856973. S2CID  13605412.
  12. ^ Боскан П., Пикеринг А.Е., Патон Дж. Ф. (март 2002 г.). «Ядро солитарного тракта: объединяющая станция для ноцицептивных и кардиореспираторных афферентов». Экспериментальная физиология. 87 (2): 259–66. Дои:10.1113 / eph8702353. PMID  11856972. S2CID  22373004.
  13. ^ Gauriau, C; Бернард, Дж. Ф. (март 2002 г.). «Болевые пути и парабрахиальные цепи у крысы». Экспериментальная физиология. 87 (2): 251–8. Дои:10.1113 / eph8702357. PMID  11856971. S2CID  42574814.
  14. ^ Heinricher MM, Tavares I, Leith JL, Lumb BM (апрель 2009 г.). «Нисходящий контроль ноцицепции: специфичность, набор и пластичность». Обзоры исследований мозга. 60 (1): 214–225. Дои:10.1016 / j.brainresrev.2008.12.009. ЧВК  2894733. PMID  19146877.
  15. ^ Gauriau, C .; Бернар, Дж. Ф. (январь 2004 г.). «Задние треугольные таламические нейроны передают ноцицептивные сигналы вторичной соматосенсорной и островной корке у крыс». Журнал неврологии. 24 (3): 752–61. Дои:10.1523 / JNEUROSCI.3272-03.2004. ЧВК  6729251. PMID  14736861.
  16. ^ Хан З.С., Чжан Е.Т., Крейг А.Д. (июль 1998 г.). «Ноцицептивные и терморецептивные нейроны пластинки I анатомически отличаются». Природа Неврология. 1 (3): 218–25. Дои:10.1038/665. PMID  10195146. S2CID  21222047.
  17. ^ а б c Паксинос, Джордж (2004). Нервная система человека. Академическая пресса. ISBN  978-0125476263.
  18. ^ Grudt, T. J .; Перл, Э. Р. (1 апреля 2002 г.). «Корреляция между морфологией нейронов и электрофизиологическими особенностями в поверхностном дорсальном роге грызунов». Журнал физиологии. 540 (Pt 1): 189–207. Дои:10.1113 / jphysiol.2001.012890. ЧВК  2290200. PMID  11927679.
  19. ^ а б Мутайя, Н.М. (2002). Физиология человека. Нью-Дели: издательство Jaypee Brothers Medical.
  20. ^ Терао С., Собуэ Дж., Хашизуме Й., Мицума Т., Такахаши А. (февраль 1994 г.). «Специфические паттерны потери нейронов в вентральном роге спинного мозга при боковом амиотрофическом склерозе, множественной системной атрофии и Х-сцепленной рецессивной бульбоспинальной нейронопатии, с особым упором на потерю мелких нейронов в промежуточной зоне». Журнал неврологии. 241 (4): 196–203. Дои:10.1007 / bf00863768. PMID  8195817. S2CID  23011881.
  21. ^ Терао С., Собуэ Дж., Ли М., Хашизуме Ю., Танака Ф., Мицума Т. (январь 1997 г.). «Латеральный кортикоспинальный тракт и спинальный вентральный рог при Х-сцепленной рецессивной спинномозговой и бульбарной мышечной атрофии: количественное исследование». Acta Neuropathologica. 93 (1): 1–6. Дои:10.1007 / s004010050575. PMID  9006650. S2CID  12023369.
  22. ^ Snider, W. D .; МакМахон, С. Б. (апрель 1998 г.). «Устранение боли у источника: новые представления о ноцицепторах». Нейрон. 20 (4): 629–32. Дои:10.1016 / s0896-6273 (00) 81003-x. PMID  9581756. S2CID  18001663.
  23. ^ а б Прайс, Дональд (октябрь 2002 г.). «Центральные нейронные механизмы, которые связывают сенсорные и аффективные аспекты боли». Молекулярные вмешательства. 2 (6): 392–403, 339. Дои:10.1124 / mi 2.6.392. PMID  14993415.