Клетки Пуркинье

Когда нейробиологи говорят о дендритах — части нейронов, обычно используемые для получения информации от других нейронов, они представляют себе клетки Пуринье.

Они образуют обширную специализированную сеть, взаимодействующую с минутами желудочков для инициации сокращения желудочков.

Вычислительные исследования показывают, что клеточные источники аритмии, такие как ранняя последеполяризация, может происходить из-за их уникальных электрофизиологических особенностей.

Общие сведения

Клетки Пуркинье, известные также как нейроны Пуркинье, расположены в коре головного мозга. Они были первыми идентифицированными нейронными клетками. Ян Эвангелиста Пуркинье, работавший в университете Бреслау в Пруссии (сегодня Вроцлавский университет, Польша) обнаружил клетки в середине XIX века. В 1932 ученый стал владельцем ахроматического микроскопа, одновременно фокусирующего два цвета. Благодаря микроскопу анатом начал изучение клеток овцы. Он описал структуры, впоследствии названные его именем, в статье о гистологии «Новейшие исследования анатомии нервов и мозга», представленной в сентябре 1837 в Праге, Богемия (территория современной Чехии).

В конце XIX века Камилло Гольджи из университета Павия в Ломбардии, Италия, изучал клетки, окрашивая их нитратом серебра. Пятна нитрата серебра помогли ученому описать тело клетки с его отростками. Сантьяго Рамон-и-Кахаль из Барселонского университета в Барселоне, Испания, усовершенствовал технологию Гольджи и обнаружил, что в клетках есть дендритические отростки, похожие на маленькие шарообразные дверные ручки на дендритах. Гольджи и Рамон-и-Кахаль совместно стали лауреатами Нобелевской премии в области медицины в 1906 за исследования структуры нервной системы.

Строение

Тело клетки имеет грушевидную форму с множеством нитевидных отростков (дендриты), которые получают импульсы от других малых клеток, известных как гранулярные. Их аксоны (выходные элементы) передают импульсы той части мозга, которая контролирует движение (мозжечок). Тело образования составляет 8 микрон в диаметре. Клетки имеют большую разветвленную двухмерную (плоскую) древовидную структуру.

Функции

Клетки Пуркинье – ингибирующие нейроны: выделяют нейротрансмиттеры, связующие с рецепторами и уменьшают активацию других нейронов. Они:

• участвуют в процессе контроля моторики и обучения;
• единственные получают сигналы из коры мозжечка (его внешнего слоя), и также получают информацию от других сотен тысяч клеток организма, подавляют возбуждающие нейроны спинного мозга и других областей, от которых получают информацию;
• регулируют активацию возбуждающих нейронов благодаря взаимодействию с дендритами;
• выделяют гамма-аминомаслянную кислоту (нейротрансмиттер), ингибирующею нейроны от передающихся импульсов. Их выход осуществляется через переносящие электрические импульсы аксоны.
• ингибируют выходные центры, глубокие ядра и вестибулярные ядерные нейроны в мозжечке, координируют время отклика на электрический сигнал (потенциал действия) на аксоны ядер нейронов. Те, в свою очередь, регулируют выходные сигналы мозжечка.
• через синхронизированные сигналы контролируют скорость, с которой сигналы достигают мозжечка для получения точного выхода из ядер нейронов, способствуя координации движений, как, например, движения рук, достигая высшего развития к восьмилетнему возрасту человека.

Именно поэтому маленькие дети выглядят неуклюжими и неловкими. Исследования млекопитающих показали, что клетки синтезируют гормоны прогестерон и эстрадиол в процессе образования мозжечковых цепей во время развития эмбрионов. Прогестерон и эстрадиол способствуют росту дендритов, развитию синапсов (синаптогенез) и развитию отростков дендритов в развивающейся клетке.

Исследование эмбрионов мышей и цыплят демонстрируют, что производя белки под названием звуковой еж, эти клетки необходимы для роста и формирования паттернов мозжечка. Они восприимчивы как к генетическим, так и к окружающим воздействиям, которые могут нарушить их регулярные функции. Эмбриональные исследования штамма мышей C65Dn (генетическая модель синдрома Дауна) показали дегенерацию клеток. Воздействие алкоголем на плод во время эмбрионального роста может их уничтожить и привести к фетальному алкогольному синдрому (отклонение, которым подвержены дети, чьи мамы вовремя беременности принимали алкоголь). У людей с синдромом аутизма (расстройство, возникающее вследствие нарушения развития головного мозга) клеток Пуркинье меньше, чем у здоровых людей. Люди с меньшим количеством клеток сильнее подвержены болезни Ниманна-Пика (типа С), редкой наследственной лизосомной болезни накопления.