Что такое интернейроны и их функции в нервной системе?

Что такое интернейроны?

Интернейроны (также известные как релейные нейроны) — это специализированные нервные клетки, которые в основном служат связующими элементами в центральной нервной системе (ЦНС). Их уникальная роль заключается в обеспечении связи между другими нейронами.

Их основная задача — соединять другие нейроны, обычно связывая сенсорные нейроны (которые обнаруживают раздражители) с моторными нейронами (которые запускают движение), или формируя сети в мозге, отвечающие за сложную обработку информации.

Они чрезвычайно многочисленны — составляют около 20–30% всех нейронов в коре головного мозга — и играют ключевую роль в поддержании сбалансированной и скоординированной активности мозга.

Функции интернейронов

Передача сигналов

Интернейроны жизненно важны для передачи сообщений, особенно в быстрых, автоматических реакциях, таких как рефлекторные дуги.

Например, в рефлексе отдергивания сенсорные нейроны передают информацию (например, от прикосновения к горячей плите) в спинной мозг, где интернейроны напрямую связывают их с моторными нейронами. Это позволяет мгновенно реагировать без участия сознания, экономя драгоценные секунды.

Обработка информации

В мозге интернейроны активно участвуют в интеграции сенсорных сигналов и сигналов более высокого уровня. Они обрабатывают огромные потоки информации от наших органов чувств, эмоций и воспоминаний, помогая мозгу формировать последовательные мысли, восприятие и планы.

Модуляция

Интернейроны играют значительную роль в модуляции нейронных сигналов, определяя, будет ли сообщение возбуждающим или тормозным. Возбуждающий сигнал увеличивает вероятность активации принимающего нейрона, а тормозной сигнал снижает эту вероятность.

Когнитивный контроль

Эти связующие клетки фундаментальны для высших когнитивных функций, таких как обучение, память и принятие решений. Они облегчают сложные взаимодействия между нейронами, необходимые для формирования новых воспоминаний, решения задач и выполнения процессов исполнительного контроля, таких как планирование и оценка.

Типы интернейронов

По типу нейротрансмиттеров

• ГАМК-ергические: Используют гамма-аминомасляную кислоту (ГАМК) для торможения других нейронов.
• Глицинергические: Используют глицин, преимущественно в спинном мозге и стволе мозга.
• Холинергические: Задействуют ацетилхолин, участвующий в внимании и обучении.
• Глутаматергические: Используют глутамат, основной возбуждающий нейротрансмиттер.

По молекулярным маркерам

• Парвальбумин (PV): Быстро реагирующие клетки, контролирующие временные параметры.
• Соматостатин (SST): Клетки, регулирующие входящие сигналы.
• Вазоактивный интестинальный пептид (VIP): Клетки, создающие эффект «дизингибиции».

По форме и структуре

• Корзинчатые клетки: Охватывают тела других нейронов.
• Клетки-канделябры: Нацелены на начальные сегменты аксонов.
• Клетки Мартинотти: Отправляют аксоны в наружные слои коры.

Развитие и пластичность интернейронов

В отличие от возбуждающих нейронов, которые формируются в коре, интернейроны генерируются в ганглионарных возвышениях и мигрируют в кору во время развития. Они интегрируются в нейронные цепи, формируя синапсы с другими нейронами, и остаются пластичными даже во взрослом возрасте.

Интернейроны и психическое здоровье

Нарушения в работе интернейронов связаны с рядом психических и неврологических расстройств, включая шизофрению, аутизм, эпилепсию, тревожность и депрессию. Дисбаланс в их активности может влиять на когнитивные функции, обработку сенсорной информации и эмоциональную регуляцию.

Интернейроны vs сенсорные и моторные нейроны

• Сенсорные нейроны (афферентные): Передают информацию от органов чувств в ЦНС.
• Моторные нейроны (эфферентные): Передают команды от ЦНС к мышцам и железам.
• Интернейроны: Связывают сенсорные и моторные нейроны, обеспечивая обработку и модуляцию сигналов.