Circuit neuronal

Circuit neuronal

Una ret neuronal biològica, circuit neuronal o ret nerviosa és un conjunt de conexions sinápticas ordenades, que es produïx com a resultat de l'unió d'unes neurones a atres en les seues regions corresponents, despuix de la migració neuronal. El creiximent dirigit dels axones i el reconeiximent de les estructures sináptiques està mediat pel con de creiximent, que és una especialisació en l'extrem de cada axón en creiximent.

Busca de les rutes

Durant la busca de rutes per a formar una ret, els cons de creiximent de les neurites estan exposts dins de la matriu extracelular simultàneament a vàries proteïnes de senyalisació. L'orientació final de l'axón es basa en: el repertori espai-temporal de receptors d'orientació que estan en la superfície i en el càlcul de les seues vies de senyalisació aigües avall.

Con de creiximent axónico

Artícul principal → Con de creiximent neural.

Els cons de creiximent (GC en anglés), són estructures mòvils que exploren l'ambient extracelular, determinen la direcció del creiximent i despuix guien l'extensió de l'axón en eixa direcció. Este con GC detecta i respon a molècules de senyalisació que poden ser de retraimiento, gir o continuació, que identifiquen les vies correctes, prohibixen les incorrectes i faciliten la formació de sinapsis i circuits.
Els GC tenen tres parts principals:

• Un domini central (domini-C), ric en microtúbuls, mitocondrias i atres orgànuls.
• Un domini de transició (domini-T).
• Un domini perifèric (domini-P) del que ixen els filopodios, prolongacions fines en l'expansió terminal de l'extrem axónico, que es formen i desapareixen ràpidament i entre els quals es troben els lamelipodios, que són expansions laminares.

Els microtúbuls del (domini-C) s'estenen a lo llarc de l'axón fins al cos (soma neuronal. Els filaments d'actina del (domini-P) es troben en alta concentració en els filopodios, en els seus extrems de creiximent ràpit dirigits cap a la punta.

Per a l'alvanç es requerix que el citoesquelet s'una a una superfície permissiva (superfície adequada per a l'adheriment). Les proteïnes que proporcionen un substrat permissiu són molècules de la matriu celular (laminina-1, cadherinas i fibronectina), i són secretadas per les cèlules veïnes, permaneixent en la matriu extracelular sense difondre. Este substrat s'unix a uns receptors de la superfície celular (integrinas i cadherinas de nou), que ademés estan units al citoesquelet. La despolimerisació al final del con axónico fa que es retraga des de la part d'arrere. També es desplacen microtúbuls cap a la nova zona, creant aixina un nou segment axónico. El con de creiximent es desintegra si no ocorre adheriment o no s'inicia la polimerisació d'actina.

Quan els cons de creiximent es mouen a lo llarc d'una via establida per atres axones, tendixen a adoptar una forma simple; mentres que si són els primers en una direcció nova o alcancen una regió a on deuen elegir la direcció que prendre, l'estructura del seu con de creiximent es aplana i estén filopodios, lo que sugerix una busca de senyals apropiades per a dirigir el creiximent.

Els receptors de senyals solen ser el primer esclavó d'una cadena de segons mensagers intracelulars, que organisen el citoesquelet i regulen la direcció i velocitat d'alvanç del con axónico.

El segon mensager més important és el calcio. Quan un receptor s'activa, sol carrejar canvis en la composició del calcio en abdós direccions, afectant al citoesquelet i la seua capacitat motora. És provable que la base del canvi de direcció del con axónico siga l'activació local d'un grup de filopodios, que donaria lloc a un gradient de concentració de calcio que variaria la direcció de creiximent del citoesquelet.

Atres segon mensager importants són els nucleòtits cíclicos, que regulen l'activitat d'una gran ranc de proteinquinasas, proteinfosfatasas i GTPanses de la família Rho. Estes senyals s'integren en el con de creiximent per a guiar al axón en una direcció concreta.

Desenroll de mapes topogràfics

Una volta que els axones alcancen les seues dianes, deuen seleccionar les cèlules apropiades per a formar conexions sinápticas. Moltes proyeccions axonales en el cervell establixen una distribució ordenada de conexions en el seu camp diana. Açò es diu mapa topogràfic. Eixos mapes estan disposts de manera que l'orde espacial en les cèlules d'orige està reflectit en l'orde espacial de les terminacions dels axones, aixina, les cèlules veïnes proyecten a parts veïnes per a formar un mapa continu. Les proyeccions topogràfiques són especialment evidents en els sistemes sensorials, com el somatosensorial i el visual.

En el sistema somatosensorial el mapa dels receptors es repetix a varis nivells a lo llarc de l'eix encéfal-mèdula espinal i en el cas del visual este mapa està representat vàries voltes en el cervell, inicialment per proyeccions retinianas al tàlem dorsal i cervell mig, i despuix per atres proyeccions d'orde superior. Este mapage precís requerix el manteniment de l'orde espacial dels axones de les cèlules ganglionars retinianas (RGCs) en la seua diana en un patró que reflectixca els seus orígens en la retina. S'han descobert molècules de guia per als mapes topogràfics. Vore l'hipòtesis de quimioafinidad

Vore també

• Senyals neuronals
• Hipòtesis de quimioafinitat
• Ret neuronal artificial
• Dinàmica de sistemes
• Sistema complex
• Sistema dinàmic

Bibliografia

• Purves, D. et al. "Invitació a la neurociencia". Editorial Mèdica Panamericana. (giner de 2001, Argentina).
• Erik R. Kandel, James H. Schwartz, Thomas M. Jessell. "Principis de neurociencia". McGraw Hill-Interamericana. (2001)
• Zigmond M. J., Bloom F. E. et al. "Fonamental Neuroscience". Academic Press. (1999).