Neuroanatomi

Neuroanatomi  är en gren av biologiska vetenskaper som studerar den anatomiska strukturen ( strukturell neuroanatomi ) och den funktionella organisationen ( funktionell neuroanatomi ) av nervsystemet hos olika djur som besitter den. Till skillnad från djur med radiell symmetri (till exempel maneter ), där nervsystemet är ett diffust nervnätverk, har djur med bilateral symmetri separata, tydligt anatomiskt och histologiskt avgränsade från andra vävnader , nervsystem. Därför är deras nervsystem av större intresse för forskare och är bättre studerade. I alla chordater är nervsystemet uppdelat i de inre strukturerna i hjärnan och ryggmärgen , gemensamt kallade det centrala nervsystemet , eller CNS, och det perifera nervsystemet , eller PNS, som förbinder olika strukturer i det centrala nervsystemet med resten av kroppen med hjälp av nerver , samt en oberoende det enteriska nervsystemet , som förutom nerverna i det perifera nervsystemet innerverar mag-tarmkanalen . Homologa strukturer hos leddjur och ett antal andra klasser av ryggradslösa djur kallas perifaryngeal nervring respektive central ganglion (central ganglion), och central nervaxel (neuraxis), respektive perifera nervsystemet.

Neuroanatomi är både en underavdelning av neurovetenskaperna och en underavdelning av allmän anatomi, och ligger således i förbindelsen mellan de två. Denna artikel ägnas åt beskrivningen av studiet av neuroanatomi, dess forskningsmetoder, historien om dess utveckling. För information om den anatomiska strukturen och detaljer om hur djurens nervsystem fungerar, se artikeln Nervsystemet . För information om den anatomiska strukturen och detaljer om hur det mänskliga nervsystemet fungerar, se artiklarna The Human Brain and the Periferal Nervous System .

Vikten av neuroanatomi som vetenskap

Studiet av hur en viss del av nervsystemet är strukturellt och funktionellt organiserad, av vilka underenheter (mindre delar) eller byggstenar den består, och hur dessa underenheter eller byggstenar är sammankopplade, är avgörande för att förstå hur denna del av nervsystemet är allmänt arrangerad och fungerar. Så, till exempel, en betydande del av informationen om hjärnans struktur och funktioner , som neurobiologer nu har , erhölls genom att applicera specifika, ganska små i storlek, skador ("lesioner") eller, omvänt, genom elektrisk stimulering av vissa områden eller strukturer i hjärnan, följt av en studie av hur detta påverkar beteende , minne , känslor och andra fysiologiska aspekter av experimentella modelldjurs liv .

Neuroanatomins historia

Den första skriftliga historiska informationen om försök att studera den mänskliga hjärnans anatomi finns i forntida egyptiska papyrus, i synnerhet Edwin Smiths papyrus [1] . Nästa stora steg i utvecklingen av neuroanatomi togs av den antike grekiske läkaren och filosofen Alcmaeon, som först konstaterade att det var hjärnan, och inte hjärtat , som man trodde före honom, som kontrollerar alla funktioner i kroppen och all dess vitala aktivitet, och att sinnesorganens och sinnessystemens arbete beror på hur hjärnan uppfattar denna sensoriska information [2] .

Efter upptäckten av Alcmaeon bidrog många antika grekiska vetenskapsmän, filosofer och läkare till den fortsatta utvecklingen av neuroanatomin. I den här serien förtjänar bidragen från Galen , Herophilus , Rhazes och Erasistratus särskilt omnämnande . Herophilus och Erasistratus av Alexandria var tydligen de mest inflytelserika och auktoritativa bland de tidiga antika grekiska neuroforskarna och studerade strukturen av den mänskliga hjärnan i detalj på många avsnitt [2] . Under många hundra år efter det, på grund av den katolska kyrkans kategoriska förbud mot obduktion av de döda, skedde inga betydande framsteg inom neuroanatomin. Påven Sixtus IV bidrog dock till att återuppliva studiet av människokroppens anatomi och i synnerhet neuroanatomi, genom att ändra det påvliga påbudet i denna fråga och med vissa restriktioner tillåta obduktion av döda människors kroppar. Detta ledde till en explosiv tillväxt i mängden forskning om mänsklig anatomi, och i synnerhet mänsklig neuroanatomi, av både vetenskapsmän och konstnärer från renässansen [3] .

År 1664 använde Thomas Willis , läkare och professor vid Oxford University, termen neurologi för första gången i sin banbrytande bok Lat.  Cerebri anatom . Publiceringen av denna bok av Willis anses allmänt markera början på en systematisk studie av mänsklig neuroanatomi [4] . Under de kommande lite mer än 350 åren, från Willis skrifter till idag, har neuroanatomi blivit en av de snabbast utvecklande undersektionerna av anatomin. Detta ledde till publiceringen av ett stort antal böcker, artiklar, medicinska dokument som ägnas åt olika aspekter av studiet av neuroanatomi, strukturen och funktionen hos nervsystemet och hjärnan.

Komponenter

På vävnadsnivå består nervsystemet av neuroner , gliaceller och extracellulär matris. Både neuroner och gliaceller finns i många olika typer. Neuroner är celler i nervsystemet som utför sin huvudsakliga funktion - bearbeta inkommande information och generera kontrollsignaler baserat på den. I synnerhet tar de in sensorisk information från omgivningen (från sinnesorganen) såväl som interoceptiv och proprioceptiv information om kroppens inre tillstånd, kommunicerar med varandra med hjälp av elektriska signaler och kemikalier som kallas neurotransmittorer , och som ett resultat av alla denna aktivitet, bildar våra minnen , tankar , känslor , rörelser , beteendehandlingar , etc. Gliaceller upprätthåller homeostas i nervsystemet, producerar myelin för axonskidor och ger stöd, näring och skydd till neuroner. Vissa typer av gliaceller ( astrocyter ) är också kapabla att generera långväga kalciumjongradientvågor som svar på elektrisk eller kemisk stimulering, och att frigöra speciella kemikalier, så kallade gliotransmittorer, som svar på förändringar i koncentrationen av kalciumjoner i det extracellulära utrymmet. Således är vissa typer av gliaceller också involverade i överföringen av informationssignaler. Den extracellulära matrisen ger stöd och näring till hjärncellerna på molekylär nivå.

På organnivå består nervsystemet av hjärnan (eller parafaryngeal nervring , även känd som "central ganglion"), ryggmärgen (eller central nervaxeln, neuraxis), perifera nerver och sensoriska nervändar (receptorer eller sensorer) placerade i ändarna av de perifera nerverna. ) eller gränssnitt med effektororgan, såsom den neuromuskulära eller neuroglandulära synapsen. I sin tur består hjärnan eller den parafaryngeala nervringen av separata anatomiska strukturer, som thalamus i chordates eller svampkroppar i fruktflugan Drosophila [5] . Ryggmärgen eller centrala nervaxeln (neuraxis) består också av separata segment. Dessa olika strukturer och regioner i hjärnan eller nervringen nära svalget har i sin tur en modulär struktur, det vill säga de består av mindre substrukturer, som var och en utför vissa fysiologiska funktioner , vilket ger arbetet med vissa nervbanor och nervbanor. . Till exempel är thalamus avgörande för integreringen av sensorisk information, och hippocampus är avgörande för  minnesbildning .

Perifera nerver är knippen av nervfibrer som kommer från hjärnan och ryggmärgen (eller från den perifera nervringen respektive den centrala nervaxeln), som sedan förgrenar sig många gånger och innerverar alla delar och organ i kroppen, och slutar antingen i sensorisk nerv. ändelser (för afferenta nerver), eller konjugationer med celler av effektororgan (verkställande organ), till exempel neuromuskulära eller neurokörtelsynapser. Perifera nerver består huvudsakligen av axoner av enskilda neuroner, samt myelinskidor och andra membran som täcker dem, separerar dem från varandra (elektriskt isolerade) och samlas till nervfibrer och buntar av nervfibrer (kanaler).

Nervsystemet för alla chordates är uppdelat i det centrala och perifera nervsystemet. Det centrala nervsystemet består av hjärnan , kranialnerverna , näthinnan och ryggmärgen . Det perifera nervsystemet består av alla andra nerver (det vill säga nerver som inte kommer från hjärnan, utan från ryggmärgen) som förbinder det centrala nervsystemet med alla andra delar av kroppen. Det perifera nervsystemet är i sin tur uppdelat i somatiska och autonoma (eller autonoma) nervsystemet. Det somatiska nervsystemet består av afferenta neuroner, som överför sensorisk information från känsliga nervändar (receptorer eller sensorer) i sinnesorganen i CNS, och efferenta neuroner, som överför motorisk information till musklerna genom den neuromuskulära övergången. Det autonoma, eller autonoma, nervsystemet har i sin tur två divisioner eller avdelningar: det sympatiska nervsystemet och det parasympatiska nervsystemet. Dessa två divisioner av det autonoma nervsystemet befinner sig i konstant dynamisk jämvikt eller balans, och är i många avseenden funktionella antagonister till varandra. Deras dynamiska balans eller balans är ansvarig för regleringen av sådana grundläggande vitala kroppsfunktioner som frekvensen och styrkan av hjärtsammandragningar, tonen i blodkärlen och andra glatta muskelorgan, andningens frekvens och djup, utsöndring av saliv och andra matsmältningsorgan. juicer, rörligheten i mag-tarmkanalen, kroppstemperatur, utsöndring av hormoner etc. Det autonoma nervsystemets nerver innehåller liksom det somatiska nervsystemets nerver afferenta och efferenta fibrer.

Orientering och lokalisering av strukturer i neuroanatomi

Inom anatomi i allmänhet, och i neuroanatomi i synnerhet, används traditionellt flera sammanhängande uppsättningar av topografiska termer för att beskriva det ömsesidiga rumsliga arrangemanget (lokaliseringen) av anatomiska strukturer i förhållande till varandra och till kroppens axlar, och deras rumsliga (topografiska) ) relationer med varandra och med kroppens axlar (se artikel anatomisk terminologi ). När det gäller neuroanatomi talar vi om det inbördes rumsliga arrangemanget och de rumsliga förhållandena mellan delar av nervsystemet, inklusive hjärnan och ryggmärgen, perifera nerver, i förhållande till varandra och till kroppens eller hjärnans axlar. Tolkningen av dessa traditionella anatomiska termer i förhållande till hjärnan och ryggmärgen, särskilt hos upprättstående djur (människor och högre primater), och därför i förhållande till området neuroanatomi som helhet, har dock sina egna egenskaper, vilket ibland leder till svårigheter och oklarheter eller missförstånd, enligt jämfört med andra grenar av anatomi. Skälen till detta kommer att beskrivas nedan.

De vanligaste paren av topografiska termer inom neuroanatomi inkluderar:

Det är viktigt att notera att alla dessa termer (dorsal/ventral; rostral/caudal; median/median/lateral) är relativa, inte absoluta. Så till exempel kan en viss lateralt placerad anatomisk struktur kallas medialt liggande i förhållande till vilken struktur som helst som är belägen ännu mer lateralt (ännu längre från medianplanet).


Neuroanatomy verktyg

Modellorganismer

Se även

Anteckningar

  1. ↑ Atta, HM Edwin Smith Kirurgisk papyrus: Den äldsta kända kirurgiska avhandlingen  //  American Surgeon: journal. - 1999. - Vol. 65 , nr. 12 . - P. 1190-1192 . — PMID 10597074 .
  2. ↑ 1 2 Rose, F. Cerebral Localization in Antiquity  //  Journal of the History of the Neurosciences : journal. - 2009. - Vol. 18 , nr. 3 . - S. 239-247 . - doi : 10.1080/09647040802025052 .
  3. ↑ Ginn, S.R.; Lorusso, L. Brain, Mind, and Body: Interactions with Art in Renaissance Italy  (engelska)  // Journal of the History of the Neurosciences : journal. - 2008. - Vol. 17 , nr. 3 . - s. 295-313 . - doi : 10.1080/09647040701575900 .
  4. ↑ Neher, A. Christopher Wren, Thomas Willis och skildringen av hjärnan och nerverna  //  Journal of Medical Humanities: journal. - 2009. - Vol. 30 , nej. 3 . - S. 191-200 . - doi : 10.1007/s10912-009-9085-5 .
  5. ↑ Fruktflugans svampkroppar (länk ej tillgänglig) . Hämtad 2 november 2017. Arkiverad från originalet 16 juli 2012. 

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  I bibliografiska kataloger