Нейроны образуют в мозгу сложные сети, но их связи не могут быть случайными (по крайней мере, не полностью). Мозг функционирует одинаково у всех представителей отдельных видов, и эта функциональность во многом зависит от организации нейронов. Кроме того, различные области мозга имеют предсказуемые функции, и даже есть части мозга, в которых определенные клетки выполняют специализированные функции ( интересным примером являются клетки места).
Большой! Мы знаем, что нейроны могут объединяться в очень сложные сети, но как? Им нужно как-то найти друг друга.
Лучшее, что я могу предположить, это либо:
В первом случае был бы механизм поиска друг друга. Во-вторых, был бы механизм для того, чтобы оставаться на одном месте (и расти оттуда). Как называются эти механизмы? Как мне узнать о них больше?
В: Мы знаем, что нейроны могут объединяться в очень сложные сети, но как?
Ответ — ваша первая догадка: нейроны находят другие нейроны-мишени с определенными химическими сигналами.
В: Как называются указанные механизмы?
Этот процесс называется наведением аксонов , при котором конусы роста развивающихся аксонов направляются на достижение своих целей. Этот процесс зависит от множества клеточных и молекулярных сигналов. Первые аксоны, которые растут в какой-либо конкретной области мозга, называются пионерными аксонами , и они больше всего зависят от этих сигналов. Более поздние аксоны могут следовать (и расходиться) с предыдущими аксонами за счет взаимодействия молекул клеточной адгезии на их поверхности. Развитие дендритов также важно для вашего вопроса, но дендриты, как правило, не путешествуют так далеко.
Вот некоторые из молекул, которые, как мы знаем, участвуют в ведении аксонов:
Список можно продолжить, и это область активных исследований. Каждый из этих сигналов распознается одним или несколькими специфическими рецепторами развивающегося нейрона, которые при распознавании молекулы лиганда либо притягивают, либо отталкивают аксон (или и то, и другое, в зависимости от контекста). Распознавание может функционировать либо на коротком расстоянии (при прямом контакте с лигандом), либо на большом расстоянии (например, путем обнаружения градиента концентрации), в зависимости от молекулярного сигнала.
Для получения дополнительной информации вы можете прочитать Sanes et al., Development of the Nervous System .
Это очень хороший вопрос.
Существуют определенные химические сигналы, например:
1.) Белки LRR, которые помогают нейронам передавать сигналы друг другу. Это трансмембранные белки, которые характеризуются повторами, богатыми лейцином. Они служат своего рода белковыми метками для других нейронов. Эти белки также известны при распознавании патогенов в нашей иммунной системе.
2.) У нас также есть нейрексины. Это пресинаптический белок, который помогает соединять нейроны в синапсе. Известно, что они связываются с семейством белков нейролигинов. Нейрексины также ранее были связаны с аутизмом/шизофренией. Отказ от правильных связей, вероятно, приводит к неправильному балансу возбуждающих и тормозных связей, что приводит к дисфункциям в нейронных цепях и, следовательно, к таким заболеваниям.
https://en.wikipedia.org/wiki/Neurexin (википедия)
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23931994 (исследование)
(http://) books.google.nl/books?id=qMe5BgAAQBAJ&pg=PA152&lpg=PA152&dq=neurons+predetermined+paths&source=bl&ots=LsYBkr431V&sig=ewc2geKBL1QUYogPXPh21tGC5Ww&hl=nl&sa=X&ved=0ahUKEwiTqJ3Z-YHOAhWLVxQKHcN2DI84ChDoAQgrMAI#v=onepage&q=neurons%20predetermined% 20paths&f=false (книга)
(http://) www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17868438 (исследование)
Эти сайты могли бы помочь в дальнейших исследованиях (очевидно, я не могу публиковать больше двух).
Возможно, задействовано гораздо больше белков, но это основные известные мне белки, которые я изучал в процессе обучения. Ученые также часто заявляют, что не существует предопределенного пути, а скорее перестройка нервных путей (я бы посоветовал посетить третью ссылку на сайте, страница 152 философии психологии).
Я надеюсь, что это помогло вам ответить на ваш вопрос, и если у вас есть дополнительные вопросы о том, как эти молекулы работают с более глубокой передачей сигналов, я был бы рад ответить на них.
Бли