Neuroanatomie

Vanuit Wikipedia, die vrye ensiklopedie
Spring na navigasieSpring na soek
Neuroanatomie is die studie van die anatomie en organisasie van die senuweestelsel. Hier is 'n deursnit wat die bruto anatomie van die menslike brein toon

Neuroanatomie is die studie van die struktuur en organisasie van die senuweestelsel . In teenstelling met diere met radiale simmetrie , waarvan die senuweestelsel uit 'n verspreide netwerk van selle bestaan, het diere met bilaterale simmetrie geskei, gedefinieerde senuweestelsels. Hulle neuroanatomie word dus beter verstaan. By gewerweldes word die senuweestelsel geskei in die interne struktuur van die brein en rugmurg (saam genoem die sentrale senuweestelsel , of SSS) en die roetes van die senuwees wat met die res van die liggaam verbind word (bekend as die perifere senuweestelsel, of PNS). Die afbakening van verskillende strukture en streke van die senuweestelsel was van kritieke belang om te ondersoek hoe dit werk. Byvoorbeeld, baie van wat neurowetenskaplikes geleer het, kom uit die waarneming van hoe skade of 'letsels' aan spesifieke breinareas gedrag of ander neurale funksies beïnvloed.

Vir inligting oor die samestelling van nie-menslike dierlike senuweestelsels, sien senuweestelsel . Vir inligting oor die tipiese struktuur van die Homo sapiens senuweestelsel, sien die menslike brein of die perifere senuweestelsel . Hierdie artikel bespreek inligting wat betrekking het op die studie van neuroanatomie.

Geskiedenis

JM Bourgery se anatomie van die brein, breinstam en boonste ruggraat

Die eerste bekende geskrewe verslag van 'n studie van die anatomie van die menslike brein is 'n ou Egiptiese dokument, die Edwin Smith Papyrus . [1] Die volgende groot ontwikkeling in neuroanatomie kom van die Griekse Alcmaeon, wat bepaal het dat die brein en nie die hart die liggaam beheer nie, en dat die sintuie van die brein afhanklik is. [2]

Na die bevindings van Alcmaeon het baie wetenskaplikes, filosowe en dokters van regoor die wêreld steeds bygedra tot die begrip van neuroanatomie, veral: Galen, Herophilus, Rhazes en Erasistratus. Herophilus en Erasistratus van Alexandrië was miskien die invloedrykste Griekse neurowetenskaplikes met hul studies oor die ontleding van breine. [2] Vir 'n paar honderd jaar daarna, met die kulturele taboe van disseksie, het daar geen groot vordering in die neurowetenskap plaasgevind nie. Pous Sixtus IV het die studie van neuroanatomie egter effektief laat herleef deur die pouslike beleid te verander en menslike disseksie toe te laat. Dit het gelei tot 'n oplewing van navorsing oor neuroanatomie deur kunstenaars en wetenskaplikes van die Renaissance. [3]

In 1664 het Thomas Willis , 'n dokter en professor aan die Universiteit van Oxford, die term neurologie geskep toe hy sy teks Cerebri anatome publiseer wat as die grondslag van neuroanatomie beskou word. [4] Die daaropvolgende driehonderd -en -vyftig jare het baie dokumentasie en studie van die neurale stelsel opgelewer.

Samestelling

Op weefselvlak bestaan ​​die senuweestelsel uit neurone , gliale selle en ekstrasellulêre matriks . Beide neurone en gliale selle kom in baie soorte voor (sien byvoorbeeld die senuweestelsel gedeelte van die lys van verskillende seltipes in die volwasse menslike liggaam ). Neurone is die inligtingverwerkende selle van die senuweestelsel: hulle voel ons omgewing, kommunikeer met mekaar via elektriese seine en chemikalieë wat neurotransmitters genoem word en wat oor die algemeen oor sinapse werk.(noue kontak tussen twee neurone, of tussen 'n neuron en 'n spiersel; let ook op dat ekstrasinaptiese effekte moontlik is, asook die vrystelling van neurotransmitters in die neurale ekstrasellulêre ruimte), en ons geheue, gedagtes en bewegings produseer. Gliale selle handhaaf homeostase, produseer miëlien (oligodendrosiete) en bied ondersteuning en beskerming vir die neurone van die brein. Sommige gliale selle ( astrocyte ) kan selfs intersellulêre kalsiumgolwe oor lang afstande voortplant as reaksie op stimulasie, en gliotransmiters vrystel in reaksie op veranderinge in kalsiumkonsentrasie. Wond littekens in die brein bevat grootliks astrocyte. Die ekstrasellulêre matriksbied ook ondersteuning op die molekulêre vlak vir die breinselle, voertuie wat van en na die bloedvate vervoer word.

Op orgaanvlak bestaan ​​die senuweestelsel uit breinstreke, soos die hippocampus by soogdiere of die sampioenliggame van die vrugtevlieg . [5] Hierdie streke is dikwels modulêr en speel 'n besondere rol binne die algemene sistemiese weë van die senuweestelsel. Die hippokampus is byvoorbeeld van kritieke belang vir die vorming van herinneringe in verband met baie ander serebrale streke. Die perifere senuweestelsel bevat ook afferente of efferente senuwees , wat bondels vesels is wat afkomstig is van die brein en rugmurg, of van sensoriese of motoriese perifere ganglia, en herhaaldelik vertak om elke deel van die liggaam te innerlik. Senuwees bestaan ​​hoofsaaklik uit die aksoneof dendriete van neurone (aksone in die geval van efferente motorvesels, en dendriete in die geval van afferente sensoriese vesels van die senuwees), tesame met 'n verskeidenheid membrane wat wikkel en dit in senuweefassies afsonder .

Die gewerwelde senuweestelsel is verdeel in die sentrale en perifere senuweestelsel. Die sentrale senuweestelsel (SSS) bestaan ​​uit die brein , retina en rugmurg , terwyl die perifere senuweestelsel (PNS) bestaan ​​uit alle senuwees en ganglia (pakkies perifere neurone) buite die SSS wat dit verbind met die res van die liggaam. Die PNS word verder onderverdeel in die somatiese en outonome senuweestelsels. Die somatiese senuweestelsel bestaan ​​uit 'afferente' neurone wat sensoriese inligting van die somatiese (liggaam) sintuie na die SSS bring, en 'efferente' neurone, wat motoriese instruksies na die vrywillige spiere van die liggaam bring. Diedie outonome senuweestelsel kan werk met of sonder die beheer van die SSS (daarom word dit 'outonoom' genoem) en het dit ook twee onderafdelings, simpatiek en parasimpaties genoem , wat belangrik is vir die oordrag van motoriese bestellings na die liggaam se basiese interne organe, en dit dus beheer funksies soos hartklop, asemhaling, spysvertering en speeksel. Outonome senuwees bevat, anders as somatiese senuwees, slegs efferente vesels. Sensoriese seine wat van die ingewande na die SSS kom deur die somatiese sensoriese senuwees (bv. Viscerale pyn), of deur 'n spesifieke kraniale senuwee (bv. Chemosensitiewe of meganiese seine).

Oriëntasie in neuroanatomie

Para-sagittale MRI van die kop by 'n pasiënt met goedaardige familiale makrocefalie .

In anatomie in die algemeen en veral neuroanatomie word verskeie stelle topografiese terme gebruik om oriëntasie en ligging aan te dui, wat gewoonlik na die liggaam- of breinas verwys word (sien Anatomiese terme van ligging ). Daar word dikwels verkeerdelik aangeneem dat die as van die SSS min of meer reguit is, maar dit toon eintlik altyd twee ventrale buigings (servikale en kefaliese buigings) en 'n dorsale buiging (pontine fleksie), alles as gevolg van differensiële groei tydens embrionogenese. Die terme wat die meeste in neuroanatomie gebruik word, is:

  • Dorsaal en ventraal: dorsaal verwys losweg na die boonste of boonste kant, verteenwoordig deur die dakplaat van die brein, en ventrale na die onder- of onderkant, verteenwoordig deur die vloerplaat. Hierdie beskrywers is oorspronklik gebruik vir dorsum en ventrum- rug en maag - van die liggaam; die maag van die meeste diere is op die grond gerig; die regop postuur van die mens plaas ons ventrale aspek anterior, en die dorsale aspek word posterior. Die geval van die kop en die brein is eienaardig, aangesien die maag nie behoorlik tot in die kop strek nie, tensy ons aanvaar dat die mond 'n uitgebreide maagelement verteenwoordig. Daarom word die breindele wat naby die basis van die skedel, en daardeur na die mondholte, algemeen gebruik word ventrale genoem - dit wil sê aan die onder- of onderkant, soos hierbo gedefinieer - terwyl dorsale dele nader aan die omheinde kraniale gewelf. Verwysing na die dak en vloerplate van die brein is minder geneig tot verwarring, sodat ons ook die bogenoemde aksiale buigings kan dophou. Dorsale en ventrale is dus relatiewe terme in die brein,waarvan die presiese betekenis afhang van die spesifieke ligging.
  • Rostraal en stert: rostraal verwys in die algemene anatomie na die voorkant van die liggaam (na die neus, of rostrum in Latyn), en stert verwys na die stertkant van die liggaam (na die stert; caudain Latyn). Die rostrokaudale dimensie van die brein stem ooreen met sy lengte -as, wat oor die aangehaalde buigings loop van die stertpunt van die rugmurg tot in 'n rostrale einde, ongeveer by die optiese chiasma. In die regop mens verwys die rigtingsbegrippe "superieur" en "minderwaardig" in wese na hierdie rostrocaudale dimensie, omdat ons liggaam- en breinas grof vertikaal in die regop posisie gerig is. Alle gewerweldes ontwikkel egter 'n baie duidelike ventrale knik in die neurale buis wat nog steeds in die volwasse sentrale senuweestelsel opspoorbaar is, bekend as die kefaliese buiging . Laasgenoemde buig die rostrale deel van die SSS in 'n hoek van 180 grade relatief tot die stertdeel,by die oorgang tussen die voorbrein (as wat rostraal eindig by die optiese chiasma) en die breinstamen rugmurg (as rofweg vertikaal, maar insluitende addisionele klein knikkies by die pontine en servikale buigings) Hierdie buigveranderinge in die aksiale dimensie is problematies wanneer hulle probeer om relatiewe posisie en snyvlak in die brein te beskryf. Daar is oorvloedige literatuur wat die aksiale buigings verkeerdelik verontagsaam en 'n relatief reguit breinas veronderstel.
  • Mediaal en lateraal: mediaal verwys na naby of relatief nader aan die middellyn (die beskrywende mediaan beteken 'n posisie presies op die middellyn). Lateraal is die teenoorgestelde ('n posisie wat min of meer van die middellyn geskei is).

Let op dat sulke beskrywers (dorsaal/ventraal, rostraal/caudaal; mediaal/lateraal) relatief eerder as absoluut is (bv. 'N laterale struktuur kan gesê word dat dit mediaal lê teenoor iets anders wat selfs meer lateraal lê).

Algemene terme vir oriëntasievlakke of snyvlakke in neuroanatomie is "sagittaal", "dwars" of "koronaal" en "aksiaal" of "horisontaal". Weereens, in hierdie geval, is die situasie anders vir swem-, kruipende of viervoetige (geneigde) diere as vir die mens of ander regop spesies, as gevolg van die veranderde posisie van die as. As gevolg van die aksiale breinbuigings, behaal geen deelvlak ooit 'n volledige snitreeks in 'n geselekteerde vlak nie, omdat sommige gedeeltes noodwendig skuins of selfs loodreg daarop lei as dit deur die buigings gaan. Ondervinding maak dit moontlik om die gedeeltes wat gevolglik na wens sny, te onderskei.

  • 'N Middel-sagittale vlak verdeel die liggaam en brein in linker- en regterhelftes; sagittale gedeeltes is oor die algemeen parallel met hierdie mediaanvlak en beweeg langs die medial-laterale dimensie (sien die prent hierbo). Die term sagittal verwys etimologies na die mediaanhegting tussen die regter- en linker parietale bene van die skedel, wat klassiek as sagittale hegting bekend staan, omdat dit ongeveer soos 'n pyl lyk deur sy samevloeiing met ander hegtings ( sagitta ; pyl in Latyn).
  • 'N Snyvlak wat orthogonaal teenoor die as van enige langwerpige vorm in beginsel gehou word, moet dwars wees (bv.' N dwarssnit van 'n vinger of van die werwelkolom); as daar geen lengte -as is nie, is daar geen manier om sulke gedeeltes te definieer nie, of is daar oneindige moontlikhede). Daarom is transversale liggaamsdele by gewerweldes ewewydig aan die ribbes, wat ortogonaal is met die werwelkolom, wat die liggaamsas in beide diere en mense voorstel. Die brein het ook 'n intrinsieke lengte -as - die van die oorspronklike langwerpige neurale buis - wat grootliks vertikaal word met die regop houding van die mens, net soos die liggaam -as, behalwe aan die rostrale einde, soos hierbo gesê. Dit verklaar dat die dwars rugmurgafdelings ongeveer parallel is met ons ribbes, of met die grond. Dit geld egter net vir die rugmurg en die breinstam,aangesien die voorbrein-einde van die neurale as kromagtig tydens vroeë morfogenese buig in die chiasmatiese hipotalamus, waar dit eindig; die oriëntasie van ware dwarssnit verander dienooreenkomstig en is nie meer parallel met die ribbes en grond nie, maar loodreg daarop; 'n gebrek aan bewustheid van hierdie morfologiese brein -eienaardigheid (wat sonder uitsonderings in alle gewerwelde breine voorkom) het baie foutiewe denke oor breinonderdele veroorsaak en veroorsaak nog steeds. Met die erkenning van die singulariteit van rostrale dwarssnit, het tradisie 'n ander beskrywer vir hulle bekendgestel, naamlikmaar loodreg op hulle; 'n gebrek aan bewustheid van hierdie morfologiese brein -eienaardigheid (wat sonder uitsonderings in alle gewerwelde breine voorkom) het baie foutiewe denke oor breinonderdele veroorsaak en veroorsaak nog steeds. Met die erkenning van die singulariteit van rostrale dwarssnit, het tradisie 'n ander beskrywer vir hulle bekendgestel, naamlikmaar loodreg op hulle; 'n gebrek aan bewustheid van hierdie morfologiese brein -eienaardigheid (wat sonder uitsonderings in alle gewerwelde breine voorkom) het baie foutiewe denke oor breinonderdele veroorsaak en veroorsaak nog steeds. Met die erkenning van die singulariteit van rostrale dwarssnit, het tradisie 'n ander beskrywer vir hulle bekendgestel, naamlikkoronale afdelings. Koronale dele verdeel die voorbrein van rostraal (voor) na stert (agter) en vorm 'n reeks ortogonale (dwars) na die plaaslike geboë as. Die konsep kan nie sinvol op die breinstam en rugmurg toegepas word nie, want daar word die koronale dele horisontaal tot die aksiale dimensie en parallel aan die as. Die konsep van 'koronale' gedeeltes is in elk geval minder presies as die van 'dwars', aangesien daar dikwels koronale snyvlakvlakke gebruik word wat nie werklik ortogonaal is aan die rostrale einde van die breinas nie. Die term hou etimologies verband met die koronale hegting van die craneum en dit met die posisie waar krone gedra word (Latynse coronabeteken kroon). Dit is nie duidelik watter soort kroon oorspronklik bedoel is nie (miskien net 'n diadema), en dit lei ongelukkig tot dubbelsinnigheid in die seksievlak wat bloot as koronaal gedefinieer word.
  • 'N Koronale vlak oor die menslike kop en brein is op die oomblik bedoel om parallel met die gesig te wees (die vlak waarin 'n koningskroon op sy kop sit, is nie presies parallel met die gesig nie, en die uitvoer van die konsep na minder frontaal toegeruste diere as ons Dit is duidelik selfs meer konfliktief, maar daar is 'n implisiete verwysing na die koronale hegting van die skedel, wat vorm tussen die frontale en tydelike/pariëtale bene, wat 'n soort diadema -opset gee wat ongeveer parallel is met die gesig). Koronale snyvlakke verwys dus in wese slegs na die kop en brein, waar 'n diadema sinvol is, en nie na die nek en liggaam daaronder nie.
  • Horisontale gedeeltes is per definisie in lyn (parallel) met die horison. By swem-, kruip- en viervoetige diere is die liggaamsas self horisontaal, en dus loop horisontale dele langs die rugmurg en skei die ventrale van dorsale dele. Horisontale gedeeltes is ortogonaal met beide dwars- en sagittale gedeeltes, en in teorie is dit parallel met die lengte -as. As gevolg van die aksiale buiging in die brein (voorbrein), is ware horisontale gedeeltes in daardie gebied ortogonaal tot koronaal (dwars) gedeeltes (soos die horison relatief tot die gesig).

Volgens hierdie oorwegings word die drie rigtings van die ruimte presies voorgestel deur die sagittale, transversale en horisontale vlakke, terwyl koronale gedeeltes dwars, skuins of horisontaal kan wees, afhangende van hoe dit verband hou met die breinas en die invallings daarvan.

Gereedskap

Moderne ontwikkelings in neuroanatomie is direk gekorreleer met die tegnologieë wat gebruik word om navorsing uit te voer . Daarom is dit nodig om die verskillende beskikbare gereedskap te bespreek. Baie van die histologiese tegnieke wat gebruik word om ander weefsels te bestudeer, kan ook op die senuweestelsel toegepas word. Daar is egter 'n paar tegnieke wat spesiaal ontwikkel is vir die studie van neuroanatomie.

Selkleuring

In biologiese stelsels is kleuring 'n tegniek wat gebruik word om die kontras van spesifieke kenmerke in mikroskopiese beelde te verbeter.

Nissl -kleuring gebruik basiese anilien -kleurstowwe om die suur polibribosome intens te vlek in die growwe endoplasmiese retikulum , wat volop voorkom in neurone. Dit stel navorsers in staat om te onderskei tussen verskillende seltipes (soos neurone en glia ), en neuronale vorms en groottes, in verskillende streke van die senuweestelsel se sito -argitektuur .

Die klassieke Golgi -vlek gebruik kaliumdichromat en silwernitraat om 'n paar neurale selle selektief met 'n silwerchromaat neerslag te vul (neurone of glia, maar in beginsel kan enige selle op dieselfde manier reageer). Hierdie sogenaamde silwerchromaat -bevrugtingsprosedure vlek die selle en neuriete van sommige neurone geheel of gedeeltelik - dendriete , akson- in bruin en swart, waardeur navorsers hul paaie tot in hul dunste eindtakke in 'n sny senuweestelsel kan spoor, danksy die deursigtigheid as gevolg van die gebrek aan vlekke in die meerderheid omliggende selle. Moderne materiaal is met Golgi-geïmpregneerde materiaal aangepas vir elektron-mikroskopiese visualisering van die onbevlekte elemente rondom die bevlekte prosesse en selliggame, en voeg sodoende verdere resolutiekrag by.

Histochemie

Histochemie gebruik kennis oor biochemiese reaksie -eienskappe van die chemiese bestanddele van die brein (insluitend ensieme) om selektiewe reaksiemetodes toe te pas om te visualiseer waar dit in die brein voorkom en funksionele of patologiese veranderinge. Dit geld veral vir molekules wat verband hou met die produksie en metabolisme van neurotransmitter, maar geld ook in baie ander rigtings chemo -argitektuur, of chemiese neuroanatomie.

Immunositochemie is 'n spesiale geval van histochemie wat selektiewe teenliggaampies gebruik teen 'n verskeidenheid chemiese epitope van die senuweestelsel om spesifieke seltipes, aksonale fassikels, neuropiele, gliale prosesse of bloedvate, of spesifieke intrasytoplasmiese of intranukleêre proteïene en ander immunogenetiese molekules selektief te vlek, neurotransmitters bv. Immuunreageerde transkripsiefaktor proteïene onthul genomiese uitlees in terme van vertaalde proteïene. Dit vergroot die vermoë van navorsers om te onderskei tussen verskillende seltipes (soos neurone en glia ) in verskillende streke van die senuweestelsel.

In situ -hibridisering gebruik sintetiese RNA -probes wat selektief heg aan (hibridiseer) aan komplementêre mRNA -transkripsies van DNA -eksone in die sitoplasma, om genomiese uitlees te visualiseer, dit wil sê om aktiewe geenuitdrukking te onderskei, in terme van mRNA eerder as proteïen. Dit maak dit moontlik om histologies (in situ) die selle te identifiseer wat betrokke is by die produksie van geneties gekodeerde molekules, wat dikwels differensiasie of funksionele eienskappe verteenwoordig, sowel as die molekulêre grense wat verskillende breindomeine of selpopulasies skei.

Geneties gekodeerde merkers

Deur veranderlike hoeveelhede rooi, groen en blou fluoresserende proteïene in die brein uit te druk, laat die sogenaamde " breinboog " mutante muis die kombinatoriese visualisering van baie verskillende kleure in neurone toe. Dit merk neurone met genoeg unieke kleure dat hulle dikwels met fluorescentiemikroskopie van hul bure onderskei kan word , sodat navorsers die plaaslike verbindings of onderlinge rangskikking (teëlwerk) tussen neurone kan karteer.

Optogenetika gebruik transgene konstituerende en plek-spesifieke uitdrukking (gewoonlik by muise) van geblokkeerde merkers wat selektief geaktiveer kan word deur beligting met 'n ligstraal. Dit stel navorsers in staat om aksonale konnektiwiteit in die senuweestelsel op 'n baie diskriminerende manier te bestudeer.

Nie-indringende breinbeeld

Magnetiese resonansbeelding is op groot skaal gebruik om die brein te ondersoek struktuur en funksie nie-indringend in gesonde menslike vakke. 'N Belangrike voorbeeld is diffusie -tensorbeeldvorming , wat staatmaak op die beperkte verspreiding van water in weefsel om aksonbeelde te produseer. In die besonder beweeg water vinniger in die rigting van die aksone, wat die gevolgtrekking van hul struktuur moontlik maak.

Viraal-gebaseerde metodes

Sekere virusse kan in breinselle herhaal word en sinapse kruis. Virusse wat aangepas is om merkers uit te druk (soos fluorescerende proteïene) kan dus gebruik word om verbindings tussen breinstreke oor verskeie sinapse op te spoor. [6] Twee spoorvirusse wat transneuronaal/transsynapties herhaal en versprei, is die Herpes simplex -virus tipe1 (HSV) [7] en die Rhabdovirusse . [8] Herpes simplex-virus is gebruik om die verbindings tussen die brein en die maag op te spoor om die breinareas wat betrokke is by viscerosensoriese verwerking te ondersoek. [9] ' n Ander studie het herpes simplex -virus in die oog ingespuit, waardeur die optiese weg vanaf dieretina in die visuele stelsel . [10] ' n Voorbeeld van 'n spoorvirus wat van die sinaps na die soma herhaal word, is die pseudorabiesvirus . [11] Deur pseudorabiese virusse by verskillende fluorescerende verslaggewers te gebruik, kan dubbele infeksiemodelle komplekse sinaptiese argitektuur ontleed. [12]

Metodes wat op kleur gebaseer is

Axonale vervoermetodes gebruik 'n verskeidenheid kleurstowwe (peperwortelperoksidase -variante, fluorescerende of radioaktiewe merkers, lektiene, dextrane) wat min of meer gretig deur neurone of hul prosesse geabsorbeer word. Hierdie molekules word selektief anterogradies vervoer (van soma na axon terminale) of retrograde (van axon terminale na soma), en lewer sodoende bewys van primêre en kollaterale verbindings in die brein. Hierdie 'fisiologiese' metodes (omdat eienskappe van lewende, nie -gesiene selle gebruik word) kan met ander prosedures gekombineer word, en het in wese die vroeëre prosedures vervang wat degenerasie van aangetaste neurone of aksone bestudeer. Gedetailleerde sinaptiese verbindings kan bepaal word deur korrelatiewe elektronmikroskopie.

Connectomics

Elektronmikroskopie in die reeks is uitgebrei ontwikkel vir gebruik by die bestudering van senuweestelsels. Die eerste toediening van 'n seriële elektronblok-skanderingselektronmikroskopie was byvoorbeeld op kortikale weefsel van knaagdiere. [13] Die rekonstruksie van kringe uit data wat deur hierdie hoë deursetmetode vervaardig is, is 'n uitdaging, en die Citizen-wetenskapspeletjie EyeWire is ontwikkel om navorsing op die gebied te bevorder.

Berekeningsneuroanatomie

Is 'n veld wat verskillende beeldmodaliteite en berekeningstegnieke gebruik om die ruimtetydse dinamika van neuroanatomiese strukture in beide normale en kliniese populasies te modelleer en te kwantifiseer.

Modelstelsels

Afgesien van die menslike brein , is daar baie ander diere wie se brein en senuweestelsels uitgebreide studie as modelstelsels ondergaan het , insluitend muise, sebravisse , [14] vrugtevlieë , [15] en 'n spesie rondewurm genaamd C. elegans . Elkeen hiervan het sy eie voor- en nadele as 'n modelstelsel. Die senuweestelsel C. elegans is byvoorbeeld uiters stereotipeer van een individuele wurm na die volgende. Dit het navorsers in staat gestel om elektronmikroskopie te gebruikom die paaie en verbindings van al die ongeveer 300 neurone in hierdie spesie in kaart te bring. Die vrugtevlieg word deels wyd bestudeer omdat die genetika daarvan baie goed verstaan ​​en maklik gemanipuleer word. Die muis word gebruik omdat sy brein as soogdier meer in struktuur ooreenstem met ons eie (bv. Dit het 'n ses-lae korteks , maar sy gene kan maklik verander word en die voortplantingsiklus daarvan is relatief vinnig).

Caenorhabditis elegans

'N Stokvormige liggaam bevat 'n spysverteringstelsel wat van die mond aan die een kant na die anus aan die ander kant loop. Langs die spysverteringstelsel is 'n senuweekoord met 'n brein aan die einde, naby die mond.
Senuweestelsel van 'n generiese bilateriaanse dier, in die vorm van 'n senuweekoord met segmentale vergrotings, en 'n 'brein' aan die voorkant

Die brein is klein en eenvoudig in sommige spesies, soos die aalwurmwurm , waar die liggaamsplan redelik eenvoudig is: 'n buis met 'n hol dermholte wat van die mond na die anus loop, en 'n senuweekoord met 'n vergroting ('n ganglion ) vir elke liggaamsegment, met 'n besonder groot ganglion aan die voorkant, die brein genoem. Die aalwurm Caenorhabditis elegans is bestudeer vanweë die belangrikheid daarvan in genetika. [16] In die vroeë sewentigerjare het Sydney Brenner dit gekies as 'n modelstelsel om die manier waarop gene die ontwikkeling beheer, insluitend neuronale ontwikkeling, te bestudeer. Een voordeel van die werk met hierdie wurm is dat die senuweestelsel van die hermafrodietbevat presies 302 neurone, altyd op dieselfde plekke, wat identiese sinaptiese verbindings in elke wurm maak. [17] Die span van Brenner het wurms in duisende ultradunne dele gesny en elke deel onder 'n elektronmikroskoop gefotografeer, en dan vesels van seksie tot seksueel ooreenstem, om elke neuron en sinaps in die hele liggaam in kaart te bring om 'n volledige verbinding van die aalwurm te gee . [18] Niks wat hierdie detail bereik nie, is beskikbaar vir enige ander organisme, en die inligting is gebruik om 'n menigte studies moontlik te maak wat daarsonder nie moontlik sou wees nie. [19]

Drosophila melanogaster

Drosophila melanogaster is 'n gewilde proefdier omdat dit maklik massaal uit die natuur gekweek word, 'n kort generasie tyd het en mutante diere maklik verkrygbaar is.

Geleedpotiges het 'n sentrale brein met drie afdelings en groot optiese lobbe agter elke oog vir visuele verwerking. Die brein van 'n vrugtevlieg bevat etlike miljoene sinapse, vergeleke met minstens 100 miljard in die menslike brein. Ongeveer twee derdes van die Drosophila-brein is toegewy aan visuele verwerking .

Thomas Hunt Morgan het in 1906 met Drosophila begin werk, en hierdie werk het hom die Nobelprys vir Geneeskunde in 1933 besorg vir die identifisering van chromosome as die erfenisvektor vir gene. Vanweë die groot verskeidenheid gereedskap wat beskikbaar is vir die bestudering van Drosophila -genetika, was dit 'n natuurlike onderwerp om die rol van gene in die senuweestelsel te bestudeer. [20] Die genoom is in volgorde gepubliseer en gepubliseer in 2000. Ongeveer 75% van die bekende menslike siekte -gene het 'n herkenbare pasmaat in die genoom van vrugtevlieë. Drosophila word gebruik as 'n genetiese model vir verskeie neurologiese siektes by die mens, insluitend die neurodegeneratiewe afwykings Parkinson's, Huntington's, spinocerebellar ataxia en Alzheimer se siekte. Ten spyte van die groot evolusionêre afstand tussen insekte en soogdiere, is daar baie basiese aspekte vanDrosophila -neurogenetika blyk relevant te wees vir mense. Die eerste biologiese klokgene is byvoorbeeld geïdentifiseer deur Drosophila -mutante te ondersoek wat daaglikse aktiwiteitsiklusse ontwrig het. [21]

Sien ook

  • Connectogram
  • Omlyn van die menslike brein
  • Omskrywing van breinkaarte
  • Lys van streke in die menslike brein
  • Mediese beeldverwerking
  • Neurologie
  • Neurowetenskap
  • Berekeningsanatomie

Aanhalings

  1. ^ Atta, HM (1999). "Edwin Smith Chirurgiese Papirus: die oudste bekende chirurgiese verhandeling". Amerikaanse chirurg . 65 (12): 1190–1192. PMID  10597074 .
  2. ^ a b Rose, F (2009). "Serebrale lokalisering in die oudheid". Tydskrif vir die geskiedenis van die neurowetenskappe . 18 (3): 239–247. doi : 10.1080/09647040802025052 . PMID 20183203 . S2CID 5195450 .  
  3. ^ Ginn, SR; Lorusso, L. (2008). "Brein, gees en liggaam: interaksies met kuns in Renaissance -Italië". Tydskrif vir die geskiedenis van die neurowetenskappe . 17 (3): 295–313. doi : 10.1080/09647040701575900 . PMID 18629698 . S2CID 35600367 .  
  4. ^ Neher, A (2009). "Christopher Wren, Thomas Willis en die uitbeelding van die brein en senuwees". Tydskrif vir Mediese Geesteswetenskappe . 30 (3): 191–200. doi : 10.1007/s10912-009-9085-5 . PMID 19633935 . S2CID 11121186 .  
  5. ^ Mushroom Bodies of the Fruit Fly Argief 2012-07-16 op archive.today
  6. ^ Ginger, M .; Haberl, M .; Conzelmann, K.-K .; Schwarz, M .; Frick, A. (2013). "Die onthulling van die geheime van neuronale stroombane met rekombinante hondsdolheidvirustegnologie" . Voorkant. Neurale stroombane . 7 : 2. doi : 10.3389/fncir.2013.00002 . PMC 3553424 . PMID 23355811 .  
  7. ^ McGovern, AE; Davis-Poynter, N; Rakoczy, J; Phipps, S; Simmons, DG; Mazzone, SB (2012). "Anterograde neuronale kringopsporing met behulp van 'n geneties gemodifiseerde herpes simplex -virus wat EGFP uitdruk". J Neurosci -metodes . 209 (1): 158–67. doi : 10.1016/j.jneumeth.2012.05.035 . PMID 22687938 . S2CID 20370171 .  
  8. ^ Kuypers HG, Ugolini G (Februarie 1990). "Virusse as transneuronale spoorsnyers". Tendense in neurowetenskappe . 13 (2): 71–5. doi : 10.1016/0166-2236 (90) 90071-H . PMID 1690933 . S2CID 27938628 .  
  9. ^ Rinaman L, Schwartz G (Maart 2004). "Anterograde transneuronale virale opsporing van sentrale viscerosensoriese paaie by rotte" . Die Journal of Neuroscience . 24 (11): 2782–6. doi : 10.1523/JNEUROSCI.5329-03.2004 . PMC 6729508 . PMID 15028771 .  
  10. ^ Norgren RB, McLean JH, Bubel HC, Wander A, Bernstein DI, Lehman MN (Maart 1992). "Anterograde vervoer van HSV-1 en HSV-2 in die visuele stelsel". Breinavorsingsbulletin . 28 (3): 393–9. doi : 10.1016/0361-9230 (92) 90038-Y . PMID 1317240 . S2CID 4701001 .  
  11. ^ Kaart, JP (2001). "Pseudorabiesvirus -neuroinvasiviteit: 'n venster na die funksionele organisasie van die brein". Vooruitgang in virusnavorsing . 56 : 39–71. doi : 10.1016/S0065-3527 (01) 56004-2 . ISBN 9780120398560. PMID  11450308 .
  12. ^ Kaart, JP (2011). '' N Voorwaardelike verslaggewerbenadering met 'n dubbele infeksie -pseudorabiesvirus om projeksies na kollaterale neurone in komplekse neurale stroombane te identifiseer ' . PLOS EEN . 6 (6): e21141. Bibcode : 2011PLoSO ... 621141C . doi : 10.1371/journal.pone.0021141 . PMC 3116869 . PMID 21698154 .  
  13. ^ Denk, W; Horstmann, H (2004). "Seriële elektronblok-skandering-elektronmikroskopie om drie-dimensionele weefsel-nanostruktuur te rekonstrueer" . PLOS Biologie . 2 (11): e329. doi : 10.1371/journal.pbio.0020329 . PMC 524270 . PMID 15514700 .  
  14. ^ Wullimann, Mario F .; Rupp, Barbar; Reichert, Heinrich (1996). Neuroanatomie van die sebravisbrein: 'n topologiese atlas . ISBN 3-7643-5120-9. Gearchiveer van die oorspronklike op 2013-06-15 . Ontsluit 2016/10/16 .
  15. ^ "Atlas van die Drosophila -brein" . Gearchiveer van die oorspronklike op 2011-07-16 . Ontvang 2011-03-24 .
  16. ^ "WormBook: The online review of C. elegans biology" . Gearchiveer van die oorspronklike op 2011-10-11 . Ontvang 2011-10-14 .
  17. ^ Hobert, Oliver (2005). Die C. elegans Research Community (red.). "Spesifikasie van die senuweestelsel" . Wormboek : 1–19. doi : 10.1895/wurmboek.1.12.1 . PMC 4781215 . PMID 18050401 . Gearchiveer van die oorspronklike op 2011-07-17 . Ontvang 2011-11-05 .  
  18. ^ White, JG; Southgate, E ; Thomson, JN; Brenner, S (1986). "Die struktuur van die senuweestelsel van die Nematode Caenorhabditis elegans" . Filosofiese Transaksies van die Royal Society B . 314 (1165): 1–340. Bibcode : 1986RSPTB.314 .... 1W . doi : 10.1098/rstb.1986.0056 . PMID 22462104 . 
  19. ^ Hodgkin J (2001). " Caenorhabditis elegans ". In Brenner S, Miller JH (reds.). Ensiklopedie van genetika . Elsevier. pp. 251–256. ISBN 978-0-12-227080-2.
  20. ^ "Flybrain: 'n aanlyn -atlas en databasis van die drosophila -senuweestelsel " . Gearchiveer van die oorspronklike op 2016-05-16 . Ontvang 2011-10-14 .
  21. ^ Konopka, RJ; Benzer, S (1971). "Klokmutante van Drosophila melanogaster" . Proc. Natl. Acad. Wetenskaplike. VSA . 68 (9): 2112–6. Bibcode : 1971PNAS ... 68.2112K . doi : 10.1073/pnas.68.9.2112 . PMC 389363 . PMID 5002428 .  

Bronne

  • Ouer, André ; Carpenter, Malcolm B. (1996). Carpenter's Human Neuroanatomy (9de uitgawe). Williams & Wilkins. ISBN 978-0683067521.
  • Patestas, Maria A .; Gartner, Leslie P. (2016). 'N Handboek vir neuroanatomie (2de uitg.). Wiley Blackwell. ISBN 978-1-118-67746-9.
  • Splittgerber, Ryan (2019). Snell's Clinical Neuroanatomy (8ste uitgawe). Wolters Kluwer. ISBN 978-1496346759.
  • Waxman, Stephen (2020). Kliniese neuroanatomie (29ste uitgawe). McGraw-Hill Education. ISBN 978-1260452358.

Eksterne skakels

  • Neuroanatomie , 'n jaarlikse tydskrif vir kliniese neuroanatomie
  • Muis-, rot-, primaat- en menslike breinatlasse (UCLA -sentrum vir berekeningsbiologie)
  • brainmaps.org: Breinatlasse met hoë resolusie, neuroanatomies-geannoteerde
  • Breininligting vir neuroanatomie
  • Breinargitektuurbestuurstelsel , verskeie atlasse van breinanatomie
  • White Matter Atlas , Diffusion Tensor Imaging Atlas of the Brain's White Matter Tracts