Mikä on keskushermostoon?
keskushermostoon (CNS) ohjaa useimpia toimintoja kehon ja mielen. Se koostuu kahdesta osasta: aivoista ja selkäytimestä.
aivot ovat ajatustemme keskus, ulkoisen ympäristömme tulkki ja kehon liikkeen hallinnan alkuperä. Kuten keski-tietokoneen, se tulkitsee tietoja meidän silmät (näkö), korvat (ääni), nenä (hajuaisti), kieli (maku), ja iho (kosketa), sekä sisäelimiin kuten vatsa.,
selkäydin on kehon ja aivojen välisen viestinnän valtatie. Kun selkäydin loukkaantuu, tiedonvaihto aivojen ja muiden kehon osien välillä häiriintyy.
miten keskushermosto eroaa muista kehon järjestelmistä?
suurin osa kehon järjestelmistä ja elimistä hallitsee vain yhtä toimintoa, mutta keskushermosto tekee monia töitä samaan aikaan. Se ohjaa kaikkia vapaaehtoisia liikkeitä, kuten puhetta ja kävelyä sekä tahdosta riippumattomia liikkeitä, kuten räpyttelyä ja hengittämistä., Se on myös ajatustemme, havaintojemme ja tunteidemme ydin.
miten keskushermosto suojautuu vammoilta?
keskushermosto on paremmin suojattu kuin mikään muu elin elimistössä. Sen tärkein puolustuslinja ovat kallon ja selkärangan luut, jotka luovat kovan fyysisen esteen loukkaantumiselle. Luiden alla oleva nestetäytteinen tila, nimeltään syrnix, antaa iskunvaimennuksen.
valitettavasti tämä suoja voi olla kaksiteräinen miekka., Kun vamman keskushermostoon tapahtuu, pehmytkudoksen aivot ja selkäydin turpoaa, mikä aiheuttaa paineita, koska suljetussa tilassa. Turvotus pahentaa vammaa, ellei se helpota nopeasti. Murtuneet luut voivat johtaa lisävaurioihin ja infektion mahdollisuuteen.
miksi keskushermosto ei pysty korjaamaan itseään loukkaantumisen jälkeen?
monet kehon elimet ja kudokset voivat toipua loukkaantumisen jälkeen ilman väliintuloa. Valitettavasti jotkut keskushermoston solut ovat niin erikoistuneita, etteivät ne pysty jakamaan ja luomaan uusia soluja., Tämän seurauksena toipuminen aivo-tai selkäydinvammasta on paljon vaikeampaa.
keskushermoston monimutkaisuus tekee aivojen ja selkäytimen solujen oikeiden yhteyksien muodostumisesta hyvin vaikeaa. Tiedemiesten on suuri haaste luoda uudelleen keskushermosto, joka oli olemassa ennen vammaa.
Solut keskushermoston
Neuronien yhdistää yksi toinen lähettää ja vastaanottaa viestejä aivojen ja selkäytimen., Monet neuronit yhdessä ovat vastuussa jokainen päätös, jokainen tunne tai tunne tuntui, ja kaikki toimet.
keskushermoston monimutkaisuus on hämmästyttävä: aivoissa ja selkäytimessä on yhteensä noin 100 miljardia neuronia. Neuronien eri alatyyppejä on tunnistettu jopa 10 000, joista jokainen on erikoistunut lähettämään ja vastaanottamaan tietyntyyppisiä tietoja. Jokainen neuroni koostuu soluruumiista, jossa on Tuma. Aksonit ja dendriitit muodostavat solurungosta jatkeita.,
astrosyytit, eräänlainen gliasolu, ovat aivojen ja selkäytimen ensisijaisia tukisoluja. He tekevät ja erittävät proteiineja kutsutaan neurotrofisten tekijöiden. He myös hajottaa ja poistaa proteiineja tai kemikaaleja, jotka saattavat olla haitallisia neuronien (esimerkiksi glutamaatti on välittäjäaine, joka liiallisena aiheuttaa solujen tulee hurmioituneille ja kuolla prosessia kutsutaan hermostoa).
Astrosyytit eivät ole aina hyödyllistä: loukkaantumisen jälkeen, he jakavat tehdä uusia soluja, jotka ympäröivät vahingon sivustolla, muodostaen glial arpi, joka on este uudistamiseksi axons.,
mikroglia ovat aivojen immuunisoluja. Loukkaantumisen jälkeen ne siirtyvät loukkaantumispaikalle auttamaan kuolleiden ja kuolevien solujen puhdistamisessa. Ne voivat myös tuottaa pieniä molekyylejä kutsutaan sytokiineja, jotka käynnistävät solujen immuunijärjestelmän reagoimaan vahingon sivustolla. Tällä puhdistusprosessilla on todennäköisesti tärkeä rooli selkäydinvamman jälkeisen toiminnan palautumisessa.
oligodendrosyytit ovat gliasoluja, jotka tuottavat myeliini-nimistä rasva-ainetta, joka kiertyy aksonien ympärille kerroksittain., Axon kuidut eristetty myeliini voi kuljettaa sähköiset viestit (myös kutsutaan aktiopotentiaalien) nopeudella 100 metriä sekunnissa, kun taas kuituja ilman myeliiniä voi vain kuljettaa viestejä tuulen nopeus on yksi metri sekunnissa.
Synapsien ja hermoimpulssien kulkua
Viestit välitetään neuronin neuroni synapsien kautta, pienet erot soluja, joiden avulla kemikaaleja nimeltään välittäjäaineiden., Lähettää aktiopotentiaalin viestin yli synapse, välittäjäaineen molekyylit vapautuvat yksi neuroni (”pre-synaptinen” neuroni) kuilun yli seuraavaan neuroni (”post-synaptisen” neuroni). Prosessi jatkuu, kunnes viesti saapuu perille.
pelkästään selkäytimen sisällä on miljoonia ja miljoonia yhteyksiä neuronien välillä. Nämä liitännät tehdään kehityksen aikana, käyttämällä positiivisia (neurotrofiset tekijät) ja negatiivinen (inhiboivat proteiinit) signaaleja hienosäätää niitä. Hämmästyttävää kyllä, yksi aksoni voi muodostaa synapseja jopa 1000 muun neuronin kanssa.,
mikä aiheuttaa halvauksen?
on looginen ja fyysinen topografiset organisaation anatomia keskushermostoon, joka on kehittää web läheisesti hermoratoja. Tämä määräsi suhde tarkoittaa sitä, että eri segmentaalisen tason johto, ohjaus eri asioita, ja vahinkoa tiettyyn osa johto on vaikutusta naapurimaiden kehon osiin.
halvaantuminen tapahtuu, kun kommunikaatio aivojen ja selkäytimen välillä pettää. Tämä voi johtua aivojen hermosolujen vammasta (aivohalvaus) tai selkäytimestä., Trauma selkäytimen vaikuttaa vain alueilla alle vamman. Poliomyeliitti (virusinfektio) tai Lou Gehrigin tauti (amyotrofinen lateraaliskleroosi eli ALS) voivat kuitenkin vaikuttaa koko selkäytimen neuroneihin.
tietoja väyliä
Erikoistuneiden neuronien kuljettaa viestejä iho, lihakset, nivelet ja sisäelimissä selkäydin noin kipu, lämpötila, kosketus -, tärinä-ja asentoaisti. Nämä viestit välitetään sitten aivoihin jompaakumpaa kahdesta reitistä: spinothalmic tract ja lemniscal-reitti., Nämä reitit ovat eri paikoissa selkäytimessä, joten vahinko ei ehkä vaikuta niihin samalla tavalla tai samassa määrin.
selkäytimen jokainen segmentti saa aistinvaraisen tulon tietyltä kehon alueelta. Tutkijat ovat kartoittaneet nämä alueet ja määrittäneet selkäytimen jokaiselle tasolle ”vastaanottavat” kentät. Naapurikentät limittyvät toisiinsa, joten kaavion viivat ovat likimääräisiä.
Vapaaehtoinen ja tahaton liike
Yli miljoona aksonit kulkevat selkäytimen, mukaan lukien pisin aksoneita keskushermostossa.,
Neuronien motorinen aivokuori, aivojen alue joka ohjaa vapaaehtoista liikettä, lähettää aksoneja kautta corticospinal tract yhteyden moottori neuronien selkäytimen. Selkäytimen motoriset hermosolut projisoivat ulos napanuorasta oikeisiin lihaksiin ventraalisen juuren kautta. Nämä yhteydet ohjaavat tietoisia liikkeitä, kuten kirjoittamista ja juoksemista.
tieto kulkee myös vastakkaiseen suuntaan, mikä johtaa tahattomaan liikkumiseen. Sensoriset neuronit antavat palautetta aivoille selkäjuuren kautta., Osa tästä aistien tiedot välitetään suoraan alempi moottori neuronien ennen kuin se saavuttaa aivot, jolloin tahtomattaan, tai refleksi liikkeitä. Loput aistitiedot kulkeutuvat takaisin aivokuorelle.
Kuinka selkäytimen ja lihakset toimivat yhdessä
selkäydin on jaettu viiteen osaan: kohdunkaulan, rinta -, lanne, ristinikaman, ja coccygeal alueilla. Vamman taso määrittää halvauksen ja/tai tuntoaistin menetyksen laajuuden. Kaksi vammaa eivät ole samanlaisia.,
Tämä kaavio havainnollistaa yhteyksiä suurten lihasten ryhmiä ja jokaisella tasolla selkäydin. Samanlainen organisaatio on olemassa sisäelinten selkärangan valvontaa varten.
Kuinka selkäydintä ja sisäelimiä toimimaan yhdessä
lisäksi valvoa vapaaehtoista liike, keskushermostoon sisältää sympaattisen ja parasympaattisen polkuja, jotka ohjaavat ”taistele tai pakene” vastaus vaara ja sääntelyn elintoimintojen., Näitä ovat hormonien vapautuminen, ruoan liikkuminen mahan ja suoliston läpi sekä aistimukset ja lihasten hallinta kaikkiin sisäelimiin.
Tämä kaavio kuvaa näitä reittejä ja selkäytimen tasoa, joka heijastaa kumpaankin elimeen.
mitä selkäytimen vamman jälkeen tapahtuu?
yhteisiä biologisia tapahtumia järjestetään seuraavat selkäydinvamma:
- Soluja immuunijärjestelmää siirtyä vahingon sivustolla, aiheuttaa ylimääräistä vahinkoa joitakin neuronien ja kuolemasta muille, että selvisi trauma.,
- kuoleman oligodendrosyytti aiheuttaa axons menettää myeliinin, joka suuresti heikentää johtuminen aktiopotentiaalin, viestit, tai tekee loput yhteydet hyödytön. Hermosolujen tiedon valtatie on edelleen häiriintynyt, koska monet aksonit ovat katkenneet, katkaisemalla linjat välistä viestintää aivojen ja lihasten välillä sekä kehon aistien järjestelmiä ja aivojen.
- Sisällä useita viikkoja alkuperäisen vamman, alueen kudosvaurio on raivattu pois microglia, ja nesteen täyttämä ontelo, jota ympäröi glial arpi jää taakse., Molekyylit, jotka estävät katkaistujen aksonien uusiutumista, ilmentyvät nyt tässä kohdassa. Kavitaatio on nimeltään syrinx, joka toimii esteenä rekonnektio kaksi puolta vaurioitunut selkäydin.
Vaikka selkäydinvamma aiheuttaa monimutkainen vaurioita, yllättävän paljon perus-piiri valvoa liikkeen ja käsitellä tietoa voi pysyä ennallaan. Tämä johtuu siitä, että selkäydin on järjestetty kerroksittain piiri. Monet yhteydet ja hermosolut muodostavat tämän piirin ylä-ja alapuolella vahinkopaikan hengissä trauma., Tärkeä kysymys tutkijoille on, kuinka paljon nämä säilyneet hermosolut ”tietävät?”Voivatko ne uusiutua ja luoda uusia, oikeita yhteyksiä?
toimintastrategioita
Tutkimus osoittaa, että monet mahdolliset toimet, joilla edistetään toipumista selkäydinvamma. Jotkut toimitetaan välittömästi seuraava vahinko; toiset ovat vähemmän aikaa-spesifinen ja liittyy uudelleen ja elvyttämään loukkaantunut johto., On selvää, molemmat lähestymistavat ovat tärkeitä: rajoittamalla rappeuma parantaa todennäköisyys suurempi elpyminen, kun taas edistää uudistumista rakentaa, kun jäljellä oleva järjestelmä palauttaa kadonneet yhteydet ja ehkä estää rappeutumista.
seuraavat ovat jotkut intervention strategiat tukevat rahoitusta Christopher & Dana Reeve Foundation. Tämä ei ole kattava luettelo kaikista mahdollisista toimista.,
Hoidot välittömästi onnettomuuden jälkeen:
- Rajoittamalla alkuperäisen rappeuma
Viimeaikainen tutkimus on osoittanut, että on olemassa ainakin kolme eri mekanismeja solun kuoleman pelata hermosolujen ja oligodendrocyte menetys loukkaantumisen jälkeen: kuolio, hermostoa, ja apoptoosin. - tulehduksen
Pian loukkaantumisen jälkeen, selkäydin turpoaa ja proteiinien immuunijärjestelmän hyökätä loukkaantunut alue. Tämä turvotus ja tulehdus voi edistää toissijainen vaurioita johto jälkeen alkuperäisen vamman., Siksi on tärkeää hoitaa tulehdusreaktio mahdollisimman nopeasti. Tätä lähestymistapaa noudattavat laboratoriot ovat Schwab Lab.
pitkän aikavälin hoitoja:
- Edistää aksonaalisen kasvun
Hermo lannoitteita kutsutaan neurotrophins voi edistää solujen eloonjäämistä estämällä apoptoosia ja stimuloivat aksonaalisen kasvun. Jokaisella neurotrofiinilla on hyvin erityinen kohdesolufunktio. Jotkut valikoivasti estää oligodendrosyyttisolukuoleman, toiset edistävät aksonin uusiutumista tai neuronin selviytymistä, ja silti toiset palvelevat useita toimintoja., Tätä lähestymistapaa noudattaviin laboratorioihin kuuluvat musta laboratorio ja Paradan laboratorio. - Edistää uutta kasvua läpi alustaan tai ohjausta molekyylejä
Alustan ja ohjauksen molekyylit voivat parantaa kohdistaminen kerran axons on kannustettu uudistaa aiemmin vauriokohdan. Nämä proteiinit toimivat tiekapseleina ja ohjaavat aksonit oikeisiin kohteisiinsa. Tämä on kriittinen funktio, koska vaikka aksonit selviäisivätkin, niiden on yhdistyttävä oikeisiin kohteisiin. Tätä lähestymistapaa noudattaviin laboratorioihin kuuluvat musta Labra, Mendellin Labra ja Paradan Labra., - uusiutumista estäviä molekyylejä
aivoissa ja selkäytimessä on molekyylejä, jotka estävät neuronien jakautumisen ja aksonien kasvun. Voittaminen esto voi edistää axonal uusiutumista ja uudistumista, ja se on todennäköisesti tärkeä osa regeneratiivista hoitoja. Schwabin laboratorio jatkaa tätä lähestymistapaa. - uusien solujen toimittaminen kadonneitten tilalle
kantasolut, jotka eristetään keskushermostosta ja voivat jakautua muodostaen uusia soluja, voivat korvata kadonneet neuronit ja Gilan., Nämä kantasolut on korjattu, käsitelty edistää kasvua, ja sitten ruiskutetaan loukkaantunut johto. Bunge-labraan ja Gage-labraan kuuluvat labrat. - siltojen rakentaminen vaurion onteloon
siltoja voidaan tarvita loukkaantuneen selkäytimen katkenneiden osien kytkemiseksi uudelleen. Tutkijoiden on selvitettävä, miten parhaiten rakentaa sillan ja mitä molekyylien käyttö edistää uutta kasvua ja parantaa selviytymisen uusia yhteyksiä. Bungen laboratorio jatkaa tätä.
Vastaa