운동 뉴런

Motor neuron
운동 뉴런
Medulla oblongata - posterior - cn xii - very high mag.jpg
운동 뉴런과 특유의 거친 Nissl 물질("tigroid" cytoplasm")을 보여주는 시상하핵의 마이크로그래프.H&E-LFB 염색.
세부 사항
위치척수의 복부 뿔, 일부 뇌신경핵
모양.투영뉴런
기능.들뜸 투영(NMJ 측)
신경전달물질UMN에서 LMN: 글루탐산염, LMN에서 NMJ: ACH
시냅스 전 접속피질척수관을 통한 일차 운동 피질
시냅스 후 연결근섬유 및 기타 뉴런
식별자
메쉬D009046
NeuroLex IDnifext_infirst.
TA98A14.2.00.021
TA26131
FMA83617
신경해부술의 해부학적 용어

운동뉴런(또는 운동뉴런 또는 운동뉴런[1])은 세포체가 운동피질, 뇌간 또는 척수에 위치하고 축삭(섬유)이 척수 또는 척수 바깥으로 돌출하여 주로 근육과 [2]분비선인 이펙터 기관을 직간접적으로 제어하는 뉴런이다.운동 뉴런에는 두 가지 유형이 있습니다: 상부 운동 뉴런과 하부 운동 뉴런입니다.상부 운동 뉴런의 축삭은 척수의 인터뉴런으로 시냅스하고 때로는 하부 운동 [3]뉴런으로 직접 시냅스합니다.하부 운동 뉴런의 축삭은 척수에서 [4]이펙터로 신호를 전달하는 효율적인 신경 섬유이다.하부운동뉴런의 종류는 알파운동뉴런, 베타운동뉴런, 감마운동뉴런이다.

단일 운동 뉴런은 많은 근육 섬유를 자극할 수 있고, 근육 섬유는 단일 근육 경련에 걸리는 시간 동안 많은 활동 전위를 겪을 수 있습니다.신경축소는 신경근접합부에서 이루어지며, 경련은 합산 또는 테타닉 수축의 결과로 중첩될 수 있다.개개의 경련이 구별되지 않게 되어, 긴장이 부드럽게 상승해,[5] 최종적으로 안정기에 도달합니다.

발전

운동 신경 세포는 배아 발달 초기에 발달하기 시작하고,[6] 운동 기능은 어린 시절에도 계속 발달합니다.신경관에서 셀은 로스트랄-카우달축 또는 복부-도르살축 중 하나로 지정된다.운동 뉴런의 축삭은 발달 4주차에 복부-흉축(기저판)[7]의 복부 영역에서 나타나기 시작한다.이 호메오도메인은 운동신경전구도메인(PMN)으로 알려져 있다.여기서 전사인자에는 Pax6, ORI2, Nkx-6.1 및 Nkx-6.2가 포함되며, 이들은 소닉 헤지호그(Shh)에 의해 조절된다.OLIG2 유전자는 운동 뉴런의 [8]발달과 관련된 추가적인 전사 인자를 촉진할 뿐만 아니라 세포 순환의 이탈을 유발하는 유전자인 Ngn2 발현을 촉진하는 역할을 하기 때문에 가장 중요하다.

운동뉴런의 추가적인 특이성은 레티노인산, 섬유아세포증식인자, Wnts 및 TGFb가 다양한 Hox 전사인자에 통합될 때 발생한다.13개의 Hox 전사 인자가 있으며, 신호와 함께 운동 뉴런의 특성이 더 로스트랄인지 또는 미달인지를 판단한다.척추에서 Hox 4-11은 운동 뉴런을 5개의 운동 [8]기둥 중 하나로 분류합니다.

척수 운동기둥
모터 컬럼 척수 내 위치 대상
중앙값 모터 열 전체 길이 표시 축근
하이축 모터 칼럼 흉부 영역 체벽근육
프리강글리온 모터 칼럼 흉부 영역 교감신경절
횡방향 모터 칼럼 상완 및 요추 부위(두 부위 모두 내측 및 외측 도메인으로 더 세분화됨) 사지의 근육
골격 운동기둥 경부 다이어프램[10]

해부학과 생리학

척수관
척수의 하부 운동 뉴런 위치

상부 운동 뉴런

상부 운동 뉴런은 중앙 회전에 위치한 운동 피질에서 유래한다.1차 운동 피질을 구성하는 세포는 피라미드 형태의 세포인 벳츠 세포이다.이 세포들의 축삭은 피질에서 내려와 피질척수관을 [11]형성한다.코르티코모토르뉴론은 1차 피질에서 척수의 [12][13]복부 뿔에 있는 운동 뉴런으로 직접 투영됩니다.그들의 축삭은 여러 근육의 척추운동신경세포와 척추간엽에서 [12][13]시냅스된다.그들은 영장류에게 독특하고 그들의 기능은 각각의 [13][14]손가락에 대한 비교적 독립적인 제어를 포함하여 손의 적응 제어라고 제안되어 왔다.코르티코모토르뉴론은 지금까지 1차 운동 피질에서만 발견되고 2차 운동 [13]영역에서는 발견되지 않았다.

신경관

신경관은 백색 물질로서 활동 전위를 이펙터에 전달하는 축삭 다발이다.척수에서 이 하강 기관들은 서로 다른 부위의 자극을 전달한다.이 기관들은 또한 하부 운동 뉴런의 기원이 되는 역할을 한다.척수에서 [15]발견되는 7가지 주요 하강 운동 통로가 있습니다.

  • 외측피질척수로
  • 루브로슈피날로
  • 외측 망상척수로
  • 전정척수로
  • 내측망막척수로
  • 텍토스피널로
  • 전피질척수로

하부 운동 뉴런

하부 운동 뉴런은 척수에서 유래한 뉴런으로 직간접적으로 신경 이펙터 표적이다.이 뉴런들의 표적은 다양하지만, 체세포 신경계에서 표적은 근육 섬유 같은 것이 될 것입니다.하부 운동 뉴런에는 세 가지 주요 범주가 있으며, 하위 [16]범주로 더 나눌 수 있습니다.

그들의 목표에 따라 운동 뉴런은 크게 [17]세 가지로 분류된다.

  • 체세포운동뉴런
  • 특수 내장 운동 뉴런
  • 일반 내장 운동 뉴런

체세포운동뉴런

체세포 운동 뉴런은 중추 신경계에서 유래하고, 그들의 축삭을 운동에 관여하는 골격 근육에[18] 투영합니다.이 세 종류의 뉴런은 알파 이펙트 뉴런, 베타 이펙트 뉴런, 감마 이펙트 뉴런이다.그것들은 중추신경계에서 주변으로 가는 정보의 흐름을 나타내기 위해 효율이라고 불린다.

  • 알파 운동 뉴런은 근육의 주요 생성 요소인 융기 외근 섬유를 내감시킨다.그들의 세포 몸은 척수의 복부 뿔에 있고 그들은 때때로 복부 뿔 세포라고 불립니다.단일 운동 뉴런은 평균적으로 [19]150개의 근육 섬유와 시냅스를 할 수 있다.운동 뉴런과 그것이 연결되는 모든 근육 섬유는 운동 단위이다.모터 유닛은 세 가지 [20]범주로 나뉩니다.주요 기사: 모터 유닛
    • 느린 (S) 운동 단위는 매우 천천히 수축하고 적은 양의 에너지를 제공하지만 피로에 매우 강한 작은 근육 섬유를 자극합니다, 그래서 그들은 몸을 똑바로 세우는 것과 같은 근육 수축을 유지하는데 사용됩니다.그들은 산화적 수단을 통해 에너지를 얻고 따라서 산소를 필요로 한다.그것들은 또한 [20]붉은 섬유라고 불립니다.
    • 빠른 피로도(FF) 운동 단위는 큰 근육 그룹을 자극하여 큰 힘을 가하지만 매우 빠르게 피로합니다.점프나 달리기처럼 짧은 에너지를 많이 필요로 하는 작업에 사용됩니다.그들은 해당과정을 통해 에너지를 얻고 따라서 산소를 필요로 하지 않는다.그것들은 백색 [20]섬유라고 불립니다.
    • 빠른 피로 저항 운동 장치는 FF 운동 장치만큼 빠르게 반응하지 않는 중간 크기의 근육 그룹을 자극하지만, (이름에서 알 수 있듯이) 훨씬 더 오래 지속될 수 있고 S 운동 장치보다 더 많은 힘을 제공합니다.이것들은 에너지를 [20]얻기 위해 산화적 수단과 해당과정적 수단을 모두 사용한다.

자발적인 골격근 수축 외에도, 알파 운동 뉴런은 또한 스트레칭을 반대하기 위해 수축하지 않는 근육에 의해 생성되는 지속적인 힘인 근육 긴장에도 기여합니다.근육이 늘어나면, 근육의 방추 안에 있는 감각 뉴런이 늘어나는 정도를 감지하고 중추신경계로 신호를 보낸다.CNS는 척수에서 알파 운동 뉴런을 활성화시켜 추외근 섬유를 수축시켜 더 이상 늘어나지 못하게 한다.이 과정은 스트레치 리플렉스라고도 불린다.

  • 베타 운동 뉴런은 근육 방추의 관내 근섬유를 관외 섬유와 함께 관외 섬유에 내장한다.베타 운동 뉴런에는 두 가지 유형이 있습니다.느린 수축- 이 내부 융해성 섬유입니다.빠른 수축- 이 관내 섬유입니다.[21]
  • 감마 운동 뉴런은 근육 스핀들 안에서 발견된 관내근 섬유들을 내삽니다.이들은 근육 스트레칭에 대한 스핀들의 민감도를 조절합니다.감마 뉴런의 활성화와 함께, 관내 근섬유는 수축하여 방추 감각 뉴런과 스트레치 반사를 활성화하기 위해 약간의 스트레치만 필요하다.감마 운동 뉴런에는 두 가지 유형이 있습니다.Dynamic - Bag1 파이버에 초점을 맞추어 다이내믹 감도를 높입니다.스태틱 - Bag2 섬유에 초점을 맞추어 스트레칭 [21]감도를 높입니다.
  • 하부운동신경세포의 조절인자
    • 크기 원리 – 운동 뉴런의 소마와 관련이 있습니다.이것은 더 큰 신경세포가 더 큰 흥분 신호를 받도록 제한하여 신경세포가 내부로 침투하는 근육 섬유를 자극합니다.불필요한 근섬유 공급을 줄임으로써 신체가 에너지 [21]소비를 최적화할 수 있다.
    • 지속성 내향 전류(PIC) – 최근 동물 연구에 따르면 소마 및 수상돌기의 채널을 통해 칼슘 및 나트륨과 같은 이온의 지속적인 흐름이 시냅스 입력에 영향을 미치는 것으로 나타났습니다.이것을 생각할 수 있는 다른 방법은 [21]시냅스 후 뉴런이 자극을 받기 전에 준비되는 것이다.
    • 과분극 후(AHP) – 느린 운동 뉴런이 더 오랫동안 더 강한 AHP를 갖는 경향이 확인되었습니다.이것을 기억하는 한 가지 방법은 느린 근육 섬유가 더 오래 수축할 수 있기 때문에 그에 상응하는 운동 뉴런이 더 느린 [21]속도로 반응하는 것이 이치에 맞다.

특수 내장 운동 뉴런

이것들은 또한 아가미 운동 뉴런으로 알려져 있으며, 얼굴 표정, 절제, 발성, 삼키기에 관여합니다.연관된 두개골 신경은 안구 운동 신경, 외전 신경, 트롤리어 신경,[17] 그리고 저상실 신경이다.

NS 지사 위치 신경전달물질
체세포 없음 아세틸콜린
부교감적 전갱이온성 아세틸콜린
부교감적 강직성 아세틸콜린
동정심 전갱이온성 아세틸콜린
동정심 강직성 노르에피네프린*
* 땀샘 및 특정 혈관에 대한 섬유는 제외
운동신경전달물질

일반 내장 운동 뉴런

이러한 운동 뉴런은 간접적으로 심장 근육과 내장(동맥의 근육)의 평활근: 그들은 말초 신경계 (PNS)에 위치한 자율 신경계의 신경절에 위치한 뉴런으로 시냅스합니다, 말초 신경계 (PNS)에 위치한 신경계 (그리고 일부도)(샘세포)

결과적으로, 골격근과 아가미근의 운동 명령은 근육에 시냅스하는 하나의 운동 뉴런, 즉 체세포 또는 아가미 세포만을 포함한다.상대적으로 내장근육의 명령은 두 개의 뉴런을 포함하는 비시냅스적이다: CNS에 위치한 일반적인 내장운동뉴런은 근육에 시냅스하는 PNS에 위치한 신경섬유뉴런에 시냅스한다.

모든 척추동물 운동 뉴런은 콜린 작동성, 즉 신경전달물질인 아세틸콜린을 방출한다.부교감 신경절 뉴런은 콜린 작동성인 반면, 대부분의 교감 신경절 뉴런은 노르아드레날린 작동성, 즉 신경 전달 물질 노르아드레날린을 방출합니다.(표 참조)

신경근 접합부

단일 운동 뉴런은 많은 근육 섬유를 자극할 수 있고, 근육 섬유는 단일 근육 경련에 걸리는 시간 동안 많은 활동 전위를 겪을 수 있습니다.그 결과 경련이 완료되기 전에 활동전위가 도달하면 경련은 합산 또는 테타닉 수축 중 하나를 통해 서로 중첩될 수 있다.요약하면, 근육은 반복적으로 자극되어 체신경계로부터 오는 추가 활동 전위가 경련의 종료 전에 도달한다.따라서 경련은 서로 겹쳐져 단일 경련보다 더 큰 힘을 일으킨다.테타닉 수축은 지속적이고 매우 높은 주파수의 자극에 의해 야기됩니다. 활동 전위는 매우 빠른 속도로 나타나 개별 경련을 구별할 수 없고, 장력은 부드럽게 상승하여 결국 [5]고원에 도달합니다.

운동뉴런과 근육섬유 사이의 계면은 신경근접합이라고 불리는 특별한 시냅스이다.적절한 자극이 있을 때, 운동 뉴런은 시냅스 소포가 혈장 막과 결합하는 축삭 말단으로부터 아세틸콜린(Ach) 신경 전달 물질의 홍수를 방출합니다.아세틸콜린 분자는 운동 종판 안에서 발견되는 시냅스 후 수용체에 결합합니다.두 개의 아세틸콜린 수용체가 결합되면 이온 채널이 열리고 나트륨 이온이 세포로 유입됩니다.세포로 나트륨이 유입되면 탈분극이 일어나 근육 활동 전위가 유발됩니다.그리고 나서 사코렘마의 T세관을 자극하여 석소체로부터 칼슘이온 방출을 유도한다.이 화학적 방출이 목표 근섬유를 [19]수축시킨다.

무척추동물에서, 방출된 신경전달물질과 그것이 결합하는 수용체의 유형에 따라, 근육 섬유 내의 반응은 흥분성 또는 억제성이 될 수 있다.그러나 척추동물의 경우 신경전달물질에 대한 근섬유의 반응은 흥분성, 즉 수축성일 수 밖에 없다.척추동물의 근육 이완 및 근육 수축 억제는 운동 뉴런 자체의 억제에 의해서만 얻을 수 있다.이것이 근육 이완제가 근육 자체보다는 근육을 자극하는 운동 신경 세포나 콜린 작동성 신경 근육 접합부에 작용함으로써 작용하는 방법입니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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원천

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