Насколько мне известно, большая часть центральной нервной системы состоит из миелинизированных аксонов, а большая часть периферической состоит из немиелинизированных.
Что является причиной этого?
Не будет ли эффективнее миелинизировать их всех?
В этом ответе я основываюсь на указателе @Fizz на хорошую статью Лоуренса Ноулза «Эволюция миелина: теории и применение к болезням человека» [1].
Во-первых, я просто хочу отметить, что ваш вопрос является адаптационным , что означает, что он предполагает, что миелин находится на одних аксонах, а не на других по какой-то причине . Принимая во внимание, что, возможно, эволюция просто еще не дошла до этого, хотя миелинизация всех аксонов на самом деле была бы полезной.
Тем не менее, вот два основных недостатка миелинизации:
Это может стоить энергии. Это немного спорно, но, по крайней мере, одно исследование показало [2], что, хотя миелин снижает энергетические затраты на запуск отдельного потенциала действия, весь аппарат, вовлеченный в миелин (например, в ЦНС, олигодендроцит, его отростки, и сама оболочка) на самом деле требует больше энергии, чем простое открытие всех этих ионных каналов без скачкообразной проводимости.
Миелин и связанные с ним олигодендроциты/шванновские клетки занимают место. Это, вероятно, будет особенно важно в областях нервной системы, где большое количество нейронов сосредоточено на небольшой площади.
Таким образом, с точки зрения адаптации, вопрос заключается в том, стоят ли преимущества миелинизации аксона, такие как увеличение скорости проводимости, повышение точности проводимости, защита аксона и снабжение аксона питательными веществами, недостатков, связанных с заниманием места и, возможно, увеличением чистой энергии. использовать.
Не будет ли эффективнее миелинизировать их всех?
Если бы передача слабых сигналов была очень эффективной, это могло бы быть болезненным и отвлекающим (например, см. также https://en.wikipedia.org/wiki/Allodynia ). Однако приятно иметь возможность ощущать слабые сигналы, которые сохраняются («зуд»).
Шмельц и др. 1997, J. Neurosc. показывают, что неэффективные неметилированные нейроны передают сигнал, который мы воспринимаем как «зуд», если слабый сигнал сохраняется.
Обратите внимание, что, как указано в публикации выше, нейроны, которые чувствуют непосредственную угрозу окружающей среды, на которую мы должны немедленно реагировать (например, если объект, который мы берем, очень горячий или очень холодный), более эффективны. Их активность вызывает сильное ощущение немедленная «боль» - и, следовательно, призывают нас принять немедленную поведенческую реакцию и избежать этой угрозы.
Миелинизированные нейроны — это нейроны, аксоны которых окружены миелином; миелин обладает изолирующим эффектом и позволяет аксонам проводить нервные импульсы быстрее, но с некоторыми метаболическими затратами, поэтому нейроны не миелинизируются, если нет значительного преимущества в том, что они могут проводить быстрее.
Физз