معلومة

ما الذي يفعله Curare بالضبط للجهاز العصبي المحيطي؟

ما الذي يفعله Curare بالضبط للجهاز العصبي المحيطي؟



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

لذلك قيل لي:

إذا أعطيتهم الجرعة الصحيحة فسوف يتلاشى في غضون ساعة أو ساعتين. تم استخدامه للأشياء البيطرية حتى جربوه على الإنسان وأدركوا أنه يشلك فقط ولا يمنع الألم. لا أعرف الجرعة الدقيقة ، لكن إذا تجاوزت الحد الأقصى ، فستبدأ في إرخاء الرئتين ، لذا فإن الجرعة الدقيقة ستكون كافية تمامًا لشلها دون إصابة.

لذا ، بطبيعة الحال ، كنت أتساءل ، ما الذي يفعله Curare بالضبط للجهاز العصبي المحيطي؟


Curare هو نبات قلويد يستخدم في الأصل كسم على السهام والسهام المستخدمة في الصيد. وهو مضاد تنافسي لمستقبلات الأسيتيل كولين النيكوتين ، والتي توجد في الوصلة العصبية العضلية والعقد اللاإرادية. نحن نعرف الكثير عن هذا المستقبل وحصاره من قبل curare ، لذا فإن معظم كتب الصيدلة الأساسية الجيدة تخصص مساحة لا بأس بها لها وستجد ذكرها في العديد من كتب علم وظائف الأعضاء وعلم الأعصاب. سأحيلك إلى الفصل 11 من Goodman and Gilman كمرجع عام.

الأساسيات هي كما يلي:

Curare هو أمين رباعي. هذا يعني أنه يحتوي على شحنة ولا يمكنه عبور حاجز الدم في الدماغ. تم تأكيد ذلك في عام 1947 من قبل سكوت سميث (الرابط المنشور) ، طبيب التخدير ، الذي أعطى جرعات عالية جدًا من د-توبوكورارين لنفسه (أثناء وجوده تحت التهوية الميكانيكية) ، مما أدى إلى شلل كامل ولكن لا توجد تأثيرات مركزية للجهاز العصبي المركزي. إنها قراءة ممتعة إذا سنحت لك الفرصة ، وسجّلت بعناية تفاصيل الاستجابة الدقيقة بدقيقة لمدة 4 ساعات لسلسلة من الإدارات والانعكاسات (باستخدام مثبط أستيل كولينستراز).

ما تحصل عليه ، كما أفاد سميث وأكده آخرون ، هو حصار تدفق المحرك مع شلل العضلات الهيكلية (بما في ذلك عضلات الجهاز التنفسي) وربما أيضًا بعض الحصار العقدي (وهذا مدعوم بمزيد من البحث منذ عام 1947). لا توجد تغييرات في التدفق الحسي أو أي تأثيرات مركزية. يتم عكس الحصار المفروض على مستقبلات الأسيتيل كولين النيكوتين باستخدام مثبط أستيل كولينستراز عن طريق زيادة كمية الأسيتيل كولين في الشق إلى النقطة التي يتغلب فيها على التثبيط التنافسي بواسطة curare.


كيف يعمل الجهاز العصبي المحيطي

ستيفن غانز ، دكتوراه في الطب حاصل على شهادة البورد في الطب النفسي وهو مشرف نشط ومعلم ومعلم في مستشفى ماساتشوستس العام.

ما هو الجهاز العصبي المحيطي بالضبط وما هو الدور الذي يلعبه في الجسم؟ أولاً ، من المهم إدراك أن الجهاز العصبي ينقسم إلى قسمين: الجهاز العصبي المركزي والجهاز العصبي المحيطي.

يشمل الجهاز العصبي المركزي الدماغ والنخاع الشوكي ، بينما يشمل الجهاز العصبي المحيطي جميع الأعصاب التي تتفرع من الدماغ والحبل الشوكي وتمتد إلى أجزاء أخرى من الجسم بما في ذلك العضلات والأعضاء. يلعب كل جزء من أجزاء النظام دورًا حيويًا في كيفية توصيل المعلومات في جميع أنحاء الجسم.


المهام

استجابة القتال أو الطيران

تتمثل الوظيفة الأساسية لـ SNS في تنشيط استجابة القتال أو الطيران في المواقف التي تنطوي على تهديد. على سبيل المثال ، إذا كنت تسير بمفردك في شارع مظلم وحيدًا في الليل واقترب منك شخص غريب ، فإن جسدك يستجيب بطريقة تمكنك إما من القتال أو الهروب من الموقف.

في هذه الحالة ، قد تؤدي SNS إلى استجابات مثل التسبب في تمدد العينين وسرعة ضربات القلب. وبالتالي ، فإن هذه الاستجابات اللاإرادية لحالة التهديد ضرورية للبقاء على قيد الحياة. من الناحية التطورية ، كان من الممكن استخدام SNS لمحاربة الفريسة أو الهروب منها والصيد للأكل والبقاء على قيد الحياة.

يمكن أن تحفز ضغوط العصر الحديث أيضًا SNS مثل الضغوط المالية أو الضغوط في العمل أو أي شيء يمكن أن يسبب قلقًا شديدًا للأفراد.

عندما ينشأ موقف مرهق أو مثير للقلق ، فإن اللوزة (منطقة في الدماغ مرتبطة بالخوف والعواطف) سترسل إشارة استغاثة إلى منطقة ما تحت المهاد (بنية قيادة في الدماغ مرتبطة بالحفاظ على التوازن).

ثم تنتقل النبضات عبر SNS إلى الغدد الكظرية ، والتي تقوم بعد ذلك بضخ الأدرينالين في مجرى الدم.

سيؤدي ذلك بعد ذلك إلى إحداث التغييرات الفسيولوجية اللازمة للاستعداد للقتال أو الهروب.

ردود الفعل التي أحدثتها SNS تؤدي إلى زيادة الوعي والاستعداد للقتال أو للركض. بشكل أساسي ، يتم التوسط في استجابة القتال أو الطيران عبر نبضات تنتقل عبر SNS إلى الغدد الكظرية.

تسهل الغدد الكظرية الاستجابات قصيرة المدى للتوتر وكذلك الاستجابات طويلة المدى.

بمجرد حل التهديد ، يتولى الجهاز العصبي السمبتاوي ويعيد وظائف الجسم إلى حالة الاسترخاء.

تنظيم درجة حرارة الجسم

لتحقيق التوازن ، يمكن لـ SNS التحكم في درجة حرارة الجسم من خلال استخدام احتياطيات الدهون في الجسم.

تستخدم SNS هذه الاحتياطيات لزيادة إنتاج الحرارة ومن خلال تغيير تدفق الدم إلى الجلد.

كما أن SNS قادرة على تحفيز الغدد العرقية لتمكين الجسم من البرودة ، فضلاً عن القدرة على تحفيز إطلاق الأحماض الدهنية لتحفيز الاستجابات طويلة المدى لفترات البرد المستمرة.

آثار القلب والأوعية الدموية

يمكن أن يكون لـ SNS تأثيرات على نظام القلب والأوعية الدموية داخل الجسم. يلعب هذا دورًا عند ممارسة الرياضة (عند الحاجة إلى زيادة معدل ضربات القلب) ، وتغيير الوضع (مثل الانتقال من وضعية الجلوس إلى الوقوف) ، وعند الانتقال من النوم إلى الوعي.

هذه التغييرات عبر SNS ضرورية ، خاصة عند تغيير المواضع ، وإلا فقد يتسبب ذلك في الدوار والإغماء.


أولاً: الأساسيات: ينقسم الجهاز العصبي إلى قسمين ، الجهاز العصبي المركزي (CNS) ، والجهاز العصبي المحيطي (PNS). من الأسهل تصور الجهاز العصبي على أنه شجرة. الجهاز العصبي المركزي هو جذور الشجرة وشاحنتها ، وتتكون من الدماغ والنخاع الشوكي. الجهاز العصبي المحيطي هو فروع الشجرة ، ويتكون من أعصاب تنتقل إلى أعضائنا وغددنا وعضلاتنا وجلدنا.
بشكل عام ، فإن الوظيفة الرئيسية للجهاز العصبي هي تنظيم جميع الخلايا في جسمك والحفاظ عليها. إنه بمثابة رقيب وقادة في الجسم. نظرًا لأن الدماغ لا يستطيع التقاط مكبرات الصوت وأوامر الصراخ ، فإنه يتواصل مع جيشه من الخلايا عبر الإشارات الكهربائية والكيميائية. تنتقل هذه الإشارات من الجهاز العصبي عبر الأعصاب إلى الخلايا حتى يتم تنفيذ الأمر.

لا ينام الجهاز العصبي أبدًا ، وهو يجمع المعلومات باستمرار ويتفاعل معها بسرعة مذهلة. على سبيل المثال ، عندما تكون معدتك فارغة ، فإنها ترسل إشارة إلى أن عقلك يعتبر جوعًا ، وتصبح مدركًا أنك بحاجة إلى تناول شيء ما. يتم الكشف عن بعض الإشارات والرد عليها تلقائيًا ، دون الحاجة إلى التفكير فيها. تُعرف هذه بردود الفعل.


الجهاز العصبي المركزي: النظر إلى الدماغ ككل

إذا أردنا التصغير وننظر إلى الجهاز العصبي المركزي مرة أخرى ، فسنرى أن الدماغ هو أكبر جزء منفرد من الجهاز العصبي المركزي. الدماغ هو المقر الرئيسي للجهاز العصبي بأكمله وهنا تحدث معظم حواسك وإدراكك وتفكيرك ووعيك وعواطفك وتخطيطك. بالنسبة للعديد من الأشخاص ، يعتبر الدماغ مهمًا جدًا لدرجة أن هناك إحساسًا بوجود - داخل الدماغ - أن إحساس الشخص بذاته موجود (على عكس كونه في أصابع قدميك بشكل أساسي ، على النقيض من ذلك). الدماغ مهم للغاية ، في الواقع ، أنه يستهلك 20٪ من إجمالي الأوكسجين والسعرات الحرارية التي نستهلكها على الرغم من أنه يمثل ، في المتوسط ​​، حوالي 2٪ من الوزن الإجمالي لدينا.

من المفيد فحص الأجزاء المختلفة للدماغ وفهم وظائفها الفريدة للحصول على إحساس أفضل بالدور الذي يلعبه الدماغ. سنبدأ بالنظر إلى مناطق عامة جدًا من الدماغ ثم سنقوم بالتكبير وننظر إلى أجزاء أكثر تحديدًا. غالبًا ما يقسم علماء التشريح وعلماء الأعصاب الدماغ إلى أجزاء بناءً على موقع ووظيفة أجزاء الدماغ المختلفة. من بين أبسط الطرق لتنظيم الدماغ وصفه بأنه يحتوي على ثلاثة أجزاء أساسية: الدماغ المؤخر ، الدماغ المتوسط ​​والدماغ الأمامي. هناك طريقة أخرى للنظر إلى الدماغ وهي النظر في جذع الدماغ والمخيخ والدماغ. هناك جزء آخر يسمى الجهاز الحوفي وهو أقل تحديدًا. يتكون من عدد من الهياكل "القشرية الفرعية" (الموجودة في الدماغ المؤخر) وكذلك المناطق القشرية من الدماغ (انظر الشكل 4).

جذع الدماغ هو أبسط بنية للدماغ ويقع في الجزء العلوي من العمود الفقري وأسفل الدماغ. يعتبر أحيانًا الجزء "الأقدم" من الدماغ لأنه يمكننا رؤية هياكل مماثلة في حيوانات أخرى أقل تطورًا مثل التماسيح. إنه مسؤول عن مجموعة واسعة من وظائف "دعم الحياة" الأساسية جدًا لجسم الإنسان بما في ذلك التنفس والهضم ونبض القلب. بشكل مثير للدهشة ، يرسل جذع الدماغ الإشارات للحفاظ على سير هذه العمليات بسلاسة دون أي جهد واعي من أجلنا.

الجهاز الحوفي عبارة عن مجموعة من الهياكل العصبية عالية التخصص الموجودة في الجزء العلوي من جذع الدماغ ، والتي تشارك في تنظيم عواطفنا. بشكل جماعي ، الجهاز الحوفي هو مصطلح لا يحتوي على مناطق محددة بوضوح لأنه يشمل مناطق الدماغ الأمامي وكذلك مناطق الدماغ الخلفي. وتشمل هذه اللوزة ، المهاد ، الحصين ، قشرة insula ، القشرة الحزامية الأمامية ، وقشرة الفص الجبهي. تؤثر هذه الهياكل على الجوع ودورة النوم والاستيقاظ والرغبة الجنسية والخوف والعدوانية وحتى الذاكرة.

المخيخ هو هيكل في الجزء الخلفي من الدماغ. أطلق عليها أرسطو اسم "الدماغ الصغير" بناءً على مظهرها وهي تشارك بشكل أساسي في الحركة والوضعية على الرغم من أنها مرتبطة أيضًا بمجموعة متنوعة من عمليات التفكير الأخرى. ينسق المخيخ ، مثل جذع الدماغ ، الإجراءات دون الحاجة إلى أي وعي واع.

الشكل 4: المناطق العامة للدماغ [الصورة: ركن الأحياء ، https://goo.gl/wKxUgg ، CC-BY-NC-SA 2.0 ، https://goo.gl/Toc0ZF ، تمت إضافة الملصقات]

المخ (ويسمى أيضًا "القشرة المخية") هو الجزء "الأحدث" والأكثر تقدمًا في الدماغ. إن نصفي الكرة المخية (نصفي الكرة الأيسر والأيمن اللذين يشكلان كل جانب من الجزء العلوي من الدماغ) مسؤولان عن أنواع العمليات المرتبطة بمزيد من الوعي والتحكم الطوعي مثل التحدث والتخطيط بالإضافة إلى احتواء حواسنا الأولية مناطق (مثل الرؤية والسمع والشعور والحركة). يرتبط هذان نصفي الكرة الأرضية ببعضهما البعض بواسطة حزمة سميكة من المحاور تسمى الجسم الثفني. هناك حالات قام فيها الأشخاص - إما بسبب خلل جيني أو نتيجة لعملية جراحية - بقطع جسمهم الثفني بحيث لا يتمكن نصفي الدماغ من التواصل بسهولة مع بعضهما البعض. يقدم مرضى انقسام الدماغ النادر رؤى مفيدة حول كيفية عمل الدماغ. على سبيل المثال ، نحن نفهم الآن أن الدماغ هو الجانب المقابل ، أو الجانب المعاكس. هذا يعني أن الجانب الأيسر من الدماغ مسؤول عن التحكم في عدد من الوظائف الحسية والحركية للجانب الأيمن من الجسم ، والعكس صحيح.

ضع في اعتبارك هذا المثال المذهل: مريض يعاني من انقسام في الدماغ يجلس على طاولة ويمكن وضع شيء مثل مفتاح السيارة حيث يمكن للمريض المنقسم من الدماغ رؤيته فقط من خلال المجال البصري الصحيح. ستتم معالجة صور المجال البصري الأيمن على الجانب الأيسر من الدماغ وستتم معالجة صور المجال البصري الأيسر على الجانب الأيمن من الدماغ. نظرًا لأن اللغة مرتبطة إلى حد كبير بالجانب الأيسر من الدماغ ، فإن المريض الذي يرى مفتاح السيارة في المجال البصري الأيمن عندما يُسأل "ماذا ترى؟" يجيب ، "أرى مفتاح السيارة." في المقابل ، قد يواجه المريض المصاب بانقسام الدماغ الذي رأى فقط مفتاح السيارة في المجال البصري الأيسر ، وبالتالي انتقلت المعلومات إلى الجانب الأيمن غير اللغوي من الدماغ ، صعوبة في نطق كلمة "مفتاح السيارة". في الواقع في هذه الحالة ، من المرجح أن يرد المريض "لم أر شيئًا على الإطلاق". ومع ذلك ، إذا طلب منه رسم العنصر بيده اليسرى - وهي عملية مرتبطة بالجانب الأيمن من الدماغ - فسيكون المريض قادرًا على القيام بذلك! انظر إلى الموارد الخارجية أدناه للحصول على عرض فيديو لهذه الظاهرة اللافتة للنظر.

إلى جانب النظر إلى الدماغ كعضو مكون من نصفين ، يمكننا أيضًا فحصه من خلال النظر إلى الفصوص الأربعة المختلفة للقشرة الدماغية ، الجزء الخارجي من الدماغ (انظر الشكل 5). كل من هذه مرتبطة بوظيفة معينة. الفص القذالي ، الموجود في الجزء الخلفي من القشرة الدماغية ، هو منزل المنطقة البصرية للدماغ. يمكنك رؤية الطريق أمامك أثناء القيادة ، وتتبع حركة الكرة في الهواء بفضل الفص القذالي. يقع الفص الصدغي على الجانب السفلي من القشرة الدماغية ، حيث تتم معالجة الأصوات والروائح. الفص الجداري ، في الجزء العلوي الخلفي من القشرة الدماغية ، هو المكان الذي تتم فيه معالجة اللمس والذوق. أخيرًا ، الفص الأمامي ، الموجود في الجزء الأمامي من القشرة الدماغية ، هو المكان الذي تتم فيه معالجة الخطط الحركية السلوكية بالإضافة إلى عدد من العمليات المعقدة للغاية بما في ذلك استخدام الكلام واللغة ، وحل المشكلات الإبداعي ، والتخطيط والتنظيم.

الشكل 5: الفصوص الأربع للقشرة الدماغية

إحدى المناطق الرائعة في الفص الجبهي تسمى "القشرة الحركية الأولية". هذا الشريط الذي يمتد على طول جانب الدماغ هو المسؤول عن الحركات الإرادية مثل التلويح بالوداع وتذبذب حاجبيك والتقبيل. إنه مثال ممتاز للطريقة التي تتميز بها مناطق الدماغ المختلفة بدرجة عالية من التخصص. ومن المثير للاهتمام ، أن كل جزء من أجزاء الجسم المختلفة لديه جزء فريد من القشرة الحركية الأساسية المخصصة له (انظر الشكل 6). كل إصبع لديه مساحة دماغية مخصصة مثل ساقك بأكملها. تتطلب شفتيك بدورها معالجة دماغية بقدر ما تتطلبه كل أصابعك ويدك معًا!

الشكل 6: يتم تعيين أجزاء معينة من الجسم مثل اللسان أو الأصابع على مناطق معينة من الدماغ بما في ذلك القشرة الحركية الأساسية.

لأن القشرة الدماغية بشكل عام ، والفص الجبهي على وجه الخصوص ، ترتبط بوظائف معقدة مثل التخطيط والوعي الذاتي ، فغالبًا ما يُعتقد أنها جزء أعلى وأقل بدائية من الدماغ. في الواقع ، فإن الحيوانات الأخرى مثل الجرذان والكنغر في حين أن لديهم مناطق أمامية من دماغهم ليس لديهم نفس المستوى من التطور في القشرة الدماغية. كلما اقترب الحيوان من البشر على الشجرة التطورية - فكر في الشمبانزي والغوريلا ، كلما كان هذا الجزء من الدماغ أكثر تطورًا.


الجزء الأول: مقدمة في علم الأحياء والسلوك

يشير السلوك إلى أي وجميع الأفعال التي تؤديها أجسامنا: سواء كانت مقصودة ، مثل حل معادلة رياضية ، أو غير مقصودة ، مثل رد الفعل المنعكس. يمكن أن يشمل السلوك أيضًا الشخصية والإدراك واتخاذ القرار.

يتأثر سلوكنا بتفاعل معقد بين بيئتنا وجيناتنا ومجموعة متنوعة من الأنظمة البيولوجية. من بين هذه الأنظمة البيولوجية ، ربما يكون الجهاز العصبي هو الأهم. في هذا الدليل ، سنبدأ في تقديم دور الجهاز العصبي والغدد الصماء في تشكيل سلوكنا وتفاعلنا مع البيئة. ما هي الهياكل والمسارات المحددة المهمة لسلوكنا؟ وماذا يحدث لسلوكنا عندما تتعطل هذه الأنظمة البيولوجية أو تتضرر؟

ستصف المعلومات الواردة في هذا الدليل الجوانب الرئيسية للجهاز العصبي ذات الصلة بالسلوك. لفهم الجهاز العصبي بأكمله بشكل أفضل ، تأكد من الرجوع إلى دليلنا حول الجهاز العصبي.

خلال هذا الدليل ، سيتم تقديم العديد من الكلمات الرئيسية المهمة في بالخط العريض. نشجعك على محاولة إنشاء التعريفات والأمثلة الخاصة بك للمساعدة في فهمك بشكل أفضل. وبالمثل ، نشجعك على رسم الرسوم البيانية والتعليق عليها بمعرفتك الخاصة لتعميق فهمك للمفاهيم المختلفة. في نهاية هذا الدليل ، توجد أيضًا أسئلة ممارسة على غرار MCAT ستختبر معرفتك بهذه المادة.


مقدمة

يتم التحكم في تكوين الحيوان أثناء التطور الجنيني من خلال النشر الدقيق للغاية للجينات التنظيمية والتمايز في المكان والزمان. يتم التحكم في هذا التعبير المنسق للجينات التنموية من خلال شبكات تنظيم الجينات (GRNs). تم اقتراح أن هذه الشبكات يتم ترميزها في مخطط الجينوم وجسم التحكم والأعضاء وتشكيل نوع الخلية (Levine and Davidson ، 2005). يُعتقد أنه ، في سياق التطور ، تم الحفاظ على GRNs الأساسية أو الوحدات الفرعية والتحكم في تكوين الهياكل المتجانسة ، وأن إعادة توصيل شبكات GRNs يفسر اكتساب المستجدات والتنويع المورفولوجي (Davidson and Erwin ، 2006). يعد فهم التحكم في التعبير الجيني أمرًا أساسيًا لنهج التنمية المقارنة. ومن ثم ، تسمى مجالات محددة من الجينوم غير المشفر رابطة الدول المستقلة- تمت دراسة الوحدات التنظيمية (CRMs) التي تعمل كمنصات لرسو السفن لعوامل النسخ (TFs) (Buffry et al. ، 2016 Rebeiz and Tsiantis ، 2017) بعمق. من المعتقد عمومًا أنه أثناء التطور وتنويع الأنواع ، يؤدي الدور الوظيفي الرئيسي لـ CRMs إلى استمرارها ويساهم بشكل غير مباشر في الحفاظ على الجينات معًا (synteny) ووجود DNA محفوظ غير مشفر. في الواقع ، إن وجود مواقع ربط TFBS (TFBS) في CRMs للجينات ذات التعبير والتنظيم المحفوظين يحدد مناطق التسلسل المحفوظ والبحث عن الحفظ في الحمض النووي غير المشفر غالبًا ما يستخدم لتحديد CRMs (البصمة التطورية: تُعرّف على أنها تسلسل DNA الحفظ بين الأنواع ذات الصلة بعد المحاذاة باستخدام أدوات مثل Lastz أو lagan [Brudno et al. ، 2003 Schwartz et al. ، 2003]). تم تحديد هذه CRMs المحفوظة في الأنواع وثيقة الصلة ولكن أيضًا إلى حد أقل للأنواع ذات الصلة البعيدة جدًا (العناصر المحفوظة للغاية) وفي كثير من الحالات ، يعتمد تنظيم الجينات على استخدام مجموعة مماثلة من TFBS.

على النقيض من ذلك ، أظهر عدد من الدراسات المقارنة التي أجريت على عدة مجموعات من الحيوانات (الحبليات ، الحشرات ، الديدان الخيطية ...) أن التطور مرن وأن تكوين الشخصيات المتماثلة قد يعتمد على آليات مختلفة ، وهي عملية تعرف باسم انجراف النظام التنموي (DSD) (Buffry et al.، 2016 Arnold et al.، 2014 Verster et al.، 2014 True and Haag، 2001 Haag، 2014 Bradley et al.، 2010 José-Edwards et al.، 2015 Lusk and Eisen، 2010 Roure et al. ، 2014). في بعض الحالات ، تغيرت عقد GRN الرئيسية (على سبيل المثال ، دور حلزون/سبيكة الجينات في القمة العصبية للفقاريات [Nieto ، 2018]). التركيز على حواف GRN - تنظيم التعبير الجيني - تم وصف المواقف المختلفة ، ولا يرتبط الحفاظ على تسلسل CRM على مستوى الحمض النووي بالضرورة بحفظ النشاط. أولاً ، لا يعني الحفاظ على تسلسل الحمض النووي عبر الأنواع أ رابطة الدول المستقلة- النشاط التنظيمي (على سبيل المثال ، العناصر فائقة الحفظ لا تعمل بالضرورة مثل CRMs أو يمكن الاستغناء عنها للتعبير الجيني) أو منطق تنظيمي مماثل (قد لا يتضمن النشاط المحفوظ نفس CRMs المحفوظة TFBS قد يتحكم في أنماط التعبير المختلفة اعتمادًا على الأنواع). على العكس من ذلك ، فإن الحفاظ على تسلسل الحمض النووي ليس ميزة ضرورية لـ CRMs. أولاً ، قد لا يتم حفظ CRMs حسن النية ، حتى بين الأنواع وثيقة الصلة. ثانيًا ، توجد CRMs المتعامدة ذات النشاط المحفوظ التي تؤوي مجموعات مماثلة من TFBS على الرغم من عدم وجود الحفظ المتسلسل بسبب دوران واسع النطاق لـ TFBS.

Ascidians هي لافقاريات بحرية مثيرة للاهتمام بشكل خاص للتحقيق في تطور تنظيم الجينات أثناء التطور الجنيني. ينتمون إلى شعبة تونيكاتي ، ويشكلون مع الفقاريات وسيفالوكوردات (الأمفيوكسوس) الفصيلة الحبلية الفائقة (لومير ، 2011 ساتوه ، 1994 ساتوه وآخرون ، 2014). تشترك هذه الحيوانات في مخطط جسم يتميز بحبل ظهري وأنبوب عصبي ظهر أثناء الحياة الجنينية. ومع ذلك ، اتخذ الأسكيديون مسارًا تطوريًا مختلفًا بشكل كبير عن الحبال الأخرى مما أدى إلى تباين السمات المورفولوجية والجنينية والجينومية. يكون نمو هذه الحيوانات سريعًا (فقس اليرقة بعد 18 ساعة عند 18 درجة مئوية) سيونا روبوستا [Hotta et al. ، 2007]) والقوالب النمطية مع عدد قليل جدًا من الخلايا (حوالي 100 خلية في المعدة و 2500 خلية في اليرقات [Nishida ، 1986 Yamada and Nishida ، 1999]) ، وقد خضعت الجينومات الأسكيدية للضغط وإعادة الترتيب الشامل عند مقارنتها بـ الفقاريات (Dehal et al.، 2002 Brozovic et al.، 2017). بالإضافة إلى ذلك ، فقد تنوع الزقديون على نطاق واسع (حوالي 3000 نوع) وتم تعديل جينوماتهم إلى درجة أن هناك القليل جدًا من الحفاظ على الحمض النووي خارج أجزاء الترميز من الجينوم (باستثناء الأنواع ذات الصلة الوثيقة مثل الأنواع من نفس الجنس (شنكار وسوالا ، 2011 Dardaillon وآخرون ، 2020). ومع ذلك ، فإن أجنةهم متطابقة تقريبًا. يمثل هذا الموقف المتناقض حالة ممتازة لدراسة تطور وتنويع آليات التنمية وإدارة علاقات العملاء و DSD (José-Edwards et al.، 2015 Roure et al.، 2014 Stolfi et al.، 2014 Madgwick et al.، 2019 Colgan et al. .، 2019 Takahashi et al.، 1999 Hudson et al.، 2011 Racioppi et al.، 2017 Johnson et al.، 2004 Brown et al.، 2007 Oda-Ishii et al.، 2005). Ascidians هي كائنات بسيطة يمكن تتبعها وهي نماذج ممتازة لعلم الجينوم الوظيفي ، ولا سيما مع electroporation DNA البلازميد الذي يسمح بسهولة توليد آلاف الأجنة المعدلة وراثيا عابرة. علاوة على ذلك ، فإن العديد من الأنواع على مسافات نسجية مختلفة مع جينوم متسلسل ومشروح قابلة للتجريب (Dardaillon et al. ، 2020 Kourakis and Smith ، 2015).

لقد تم بالفعل إجراء العديد من الدراسات التنموية التفصيلية في الزقدين ، والاستنتاجات المقارنة متناقضة (تمت مراجعتها في Lemaire ، 2011 Kourakis and Smith ، 2015 Hudson and Yasuo ، 2008 Lemaire et al. ، 2008 Lemaire and biology ، 2006 Satoh ، 2014 Razy- كراجكا وستولفي ، 2019). أولاً ، تشير المقارنات مع الفقاريات إلى أن التطور المنفصل 550 My قد أدى إلى اختلافات كبيرة في المواصفات المبكرة لأنسجة الحبال الرئيسية ، مثل الحبل الظهري أو الجهاز العصبي المركزي. لكن تم الكشف عن أوجه تشابه عميقة في تكوين القلب المتحكم في GRN أو تشكيل اللويحة على سبيل المثال. ثانيًا ، تشير المقارنات بين الأنواع الأسكيدية ذات الصلة البعيدة إلى أنه على الرغم من أن العمليات الجنينية والخلوية متشابهة إلى حد كبير ، فإن منظمات النمو (TFs وجزيئات الإشارة) قد تتغير. ثالثًا ، في حين تم الإبلاغ عن الحفاظ على التعبير الجيني التطوري حتى على مسافة كبيرة من التطور ، فإن آليات مثل هذا الحفظ تعتمد على آلية تنظيمية مشتركة (على سبيل المثال ، TFBS محفوظة ولكن تم خلطها في CRMs غير قابلة للمحاذاة) ، أو على النقيض من آليات مختلفة (DSD واسعة النطاق ).

تستند الدراسات المقارنة بين الزقدين إلى حد كبير على بيانات من أكثر الأنواع التي خضعت للدراسة Ciona intestinalis التي تمت مقارنتها بنتائج مكافئة تم الحصول عليها من نوع آخر ينتمي إلى عائلة مختلفة. الأهم من ذلك ، فإن أوقات الاختلاف المقدرة مع C. المعوية كبيرة (Delsuc et al. ، 2018): 110 My for سيونا سافينيي، 275 بلدي ل Phallusia mammillata أو كوريلا إنفلاتا و 390 بلدي ل هالوسينثيا رورتزي أو مولجولا محيط.

هنا ، حاولنا توسيع نطاق النشوء والتطور من خلال مقارنة تنظيم التعبير الجيني في العديد من الأنواع الأسكيدية ، بشكل أساسي C. المعوية, P. mammillata و Molgula appendiculata. لقد درسنا مجموعة فرعية من GRN التي تتحكم في تكوين الجهاز العصبي المحيطي الذيلية (PNS). إن تكوين PNS الذيلية مفهوم جيدًا في C. المعوية على مستوى العمليات التنموية والخلوية ، وعلى مستوى المنظمين الجزيئي (Roure et al.، 2014 Pasini et al.، 2006 Pasini et al.، 2012 Roure and Darras، 2016 Feinberg et al.، 2019 Waki وآخرون ، 2015 Chen وآخرون ، 2011 Joyce Tang et al. ، 2013 Horie et al. ، 2008 Candiani et al. ، 2005 Torrence and Cloney ، 1982). أولاً ، يتم إحداث خطوط الوسط للبشرة الظهرية والبطنية كمناطق عصبية بواسطة إشارات Fgf و Bmp من الخلايا الباطنية الأساسية ، على التوالي. بعد ذلك ، يتم التحكم في عدد الخلايا العصبية PNS الجلوتاماتيكية (الخلايا العصبية الحسية للبشرة الذيلية أو CESNs) التي تتشكل في هذه الخطوط الوسطى العصبية من خلال مسار Notch. تم وصف الواسمات الجزيئية بما في ذلك عدد من المنظمات التنموية لهاتين المرحلتين الرئيسيتين لتشكيل PNS الذيلية. ومع ذلك ، فقد تم تحديد وظائفها والتفاعلات المباشرة لعدد محدود فقط (الشكل 1 - الشكل الملحق 1A). مع التركيز على سبعة TFs في منتصف الخط ، حددنا CRMs النشطة في خطوط الوسط العصبية من كليهما C. المعوية و P. mammillata. أشارت فحوصات النسخ المتبادل عبر الأنواع إلى الحفاظ القوي على رابطة الدول المستقلة- المنطق التنظيمي بين هذه الأنواع على الرغم من عدم وجود الحفظ التسلسلي في هذه الأنواع. كما لوحظ النشاط المحفوظ في نوعين إضافيين ينتميان إلى ترتيب Phlebobranchia. ومع ذلك ، لوحظ النشاط المحفوظ لأقلية فقط من CRMs لبعض العقد من GRN في M. الزائدة الدودية التي تنتمي إلى ترتيب Solidobranchia. والمثير للدهشة أن CRMs معزولة عن Solidobranchia أخرى ، هالوسينثيا رورتزي، أظهر نشاطًا ملحوظًا في P. mammillata خطوط الوسط ولكن ليس في M. الزائدة الدودية. بشكل عام ، تشير نتائجنا إلى الحفظ العميق للتنظيم الجيني في تكوين PNS الذيلية داخل الزقدين والدعوة لأخذ عينات واسعة من النشوء والتطور في الدراسات المقارنة.


إصابات الأعصاب الطرفية

تتحمل الأعصاب المحيطية الكثير ، لكن في بعض الأحيان تسوء الأمور. لمعرفة كيف يمكن أن تتلف الأعصاب المحيطية ، تحدثت كاتي هيلور مع استشاري طب الأعصاب والباحث ريس روبرتس من جامعة كامبريدج ومستشفى أدينبروك.

Rhys - تسمى أمراض الجهاز العصبي المحيطي عمومًا اعتلالات الأعصاب الطرفية. هناك تقديرات مختلفة ولكن ما يقرب من 2 في المائة من الناس سيصابون باعتلال الأعصاب المحيطية في أي وقت ويقدر البعض أنه مع تقدمنا ​​في السن يمكن أن يصل إلى حوالي 8 في المائة من السكان. الآن اعتلالات الأعصاب الطرفية نفسها ، يمكن تقسيم المشاكل إلى نوعين رئيسيين. إذاً هناك حالات ورثتها ، هذه حالات وراثية كثير منها لأننا الآن قادرون على تسلسل الحمض النووي بشكل أسهل بكثير من السابق ، نحن قادرون على تحديد التغييرات المحددة التي تؤدي إلى أمراض الجهاز العصبي المحيطي ، ولكن أيضًا مجموعة كبيرة جدًا وهي ما نسميه مكتسبة ، لذا فهذه عوامل جاءت من الخارج.

لذلك يوجد ضمن الجزء المكتسب قائمة طويلة جدًا جدًا من الحالات الأخرى التي يمكن أن تؤدي إلى اعتلال الأعصاب المحيطية ويمكن أن تكون هذه حالات طبية أخرى أو يمكن أن تكون أشياء معينة قد أثرت على الجهاز العصبي ، إما التعرض لعامل أو دواء تم استخدامه لحالة أخرى كان لها تأثير على الأعصاب.

يرجع السبب الأكثر شيوعًا للاعتلال العصبي المحيطي الذي نراه إلى مرض السكري الثانوي المرتبط. لذا فإن ما يقرب من ثلثي الأشخاص المصابين بداء السكري من النوع الأول ومرض السكري من النوع الثاني الذين سمعت عنهم سيصابون باعتلال عصبي. لذلك هذا شائع جدًا وإذا كنت تعتقد أن مرض السكري منتشر ، والأكثر شيوعًا مع مرور الوقت فهذه مشكلة كبيرة. من الواضح أن مدى تأثر الأشخاص المصابين بمرض السكري يختلف من شخص لآخر ، وكذلك مدى السيطرة على الحالة الأساسية. بالطبع يمكن أن يعاني مرضى السكري في كثير من الأحيان من إصابة الجهاز العصبي اللاإرادي أيضًا مما قد يكون له تأثير على ضغط الدم وقدرتهم على التعرق وأيضًا على الجهاز الهضمي.

كاتي - فلماذا يسبب مرض السكري مشاكل في الأعصاب؟ لأنك تسمع عن أشخاص يعانون من وخز في القدمين أو أصابعهم ، فلماذا هذا هو الحال؟

ريس - هذا سؤال جيد جدا. لا نفهم تمامًا سبب تأثير مرض السكري على الأعصاب. ما نعرفه هو أن الأعصاب تغذيها أوعية دموية صغيرة جدًا. وتلعب دورًا مهمًا جدًا في وظيفة الأعصاب الطرفية. نحن نعلم في مرض السكري أن الأوعية الدموية يمكن أن تتأثر ، وهناك بالتأكيد خطر أكبر للإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية ، لذلك من المحتمل أن يكون هناك مزيج بين ارتفاع السكر ، وعدم انتظام الدهون ، وأيضًا التأثير على إمدادات الدم الصغيرة بالتأكيد. لأطول الأعصاب.

هناك صدمة. لذلك عندما يعاني الأشخاص من إصابات وما إلى ذلك ، يمكن أن يقطع ذلك المحور العصبي للجهاز العصبي المحيطي مما يعني أن الإشارات لا يمكنها عبور تلك الإصابة وأي شيء في اتجاه مجرى النهر في ذلك الموقع سيكون إما ضعيفًا أو مخدرًا.

كاتي - إذن هذه صدمة جسدية تنفصل عن بعضها ، تقريبًا مثل مقص ، العصب وينفصل؟

Rhys - صحيح ، وبينما يتفاعل الجهاز العصبي وخلايا شوان على وجه الخصوص مع هذه الإصابات في محاولة لتوجيه المحور النامي إلى ما كان عليه من قبل ، فإن هذا لا يمكن أن يستغرق وقتًا طويلاً فحسب ، بل في بعض الأحيان لا تستغرق المحاور نعود إلى حيث كانوا بالضبط من قبل.

كاتي - هل يمكن أن يؤدي ذلك إلى الشلل إذن؟

ريس - نعم نعم. لذا فإن أي بنية تم ابتكارها بعد ذلك بواسطة هذه الأعصاب بشكل أساسي لن تصل الإشارات إلى العضلات على سبيل المثال. لذلك ستكون ضعيفًا ، وستصغر العضلات. مما يؤدي إلى عدم القدرة على الحركة أو أداء وظيفة ، وكذلك أي إشارات عادت من هذا العصب إلى النخاع الشوكي لنقل أي إحساس وما إلى ذلك من شأنه أن يضعف أيضًا.


البروتينات المنقولة محوريًا المرتبطة بنمو المحور العصبي في الجهاز العصبي المركزي والمحيطي للأرنب

في محاولة لتحديد ما إذا كانت & # x0201cgrowth state & # x0201d و & # x0201cmature state & # x0201d من الخلايا العصبية متمايزة ببرامج مختلفة للتعبير الجيني ، قمنا بمقارنة البروتينات (المجموعة الأولى) المنقولة بسرعة في المحاور النامية وغير المتنامية في أرانب. لاحظنا اثنين من عديد الببتيدات (GAP-23 و GAP-43) والتي كانت ذات أهمية خاصة بسبب ارتباطها الواضح بنمو محور عصبي. تم نقل GAP-43 بسرعة في محاور الجهاز العصبي المركزي (خلية العقدة الشبكية) للحيوانات حديثي الولادة ، لكن الكمية النسبية انخفضت بشكل حاد مع التطور اللاحق. لا يمكن إعادة إحداثه عن طريق قطع محور العصب البصري البالغ ، والذي لا يتجدد ، ومع ذلك ، فقد تم إحداثه بعد قطع محور عصب الجهاز العصبي المحيطي البالغ (العصب تحت اللسان ، والذي لا يتجدد) والذي نقل فقط مستويات منخفضة جدًا من GAP-43 قبل بضع المحاور. يتبع البولي ببتيد الثاني ، GAP-23 نفس نمط النقل المرتبط بالنمو ، باستثناء أنه تم نقله بمستويات كبيرة في أعصاب تحت اللسان عند البالغين غير مصابين ولم يتم تحريضه عن طريق بضع المحور. These observations are consistent with the “GAP hypothesis” that the neuronal growth state can be defined as an altered program of gene expression exemplified in part by the expression of GAP genes whose products are involved in critical growth-specific functions. When interpreted in terms of GAP hypothesis, they lead to the following conclusions: (a) the growth state can be subdivided into a “synaptogenic state” characterized by the transport of GAP-23 but not GAP-43, and an 𠇊xon elongation state” requiring both GAPs (b) with respect to the expression of GAP genes, regeneration involves a recapitulation of a neonatal state of the neuron and (c) the failure of mammalian CNS neurons to express the GAP genes may underly the failure of CNS axons to regenerate after axon injury.


Amygdala Disorders

Hyperactivity of the amygdala or having one amygdala that is smaller than the other has been associated with fear and anxiety disorders. Fear is an emotional and physical response to danger. Anxiety is a psychological response to something that is perceived as dangerous. Anxiety can lead to panic attacks that occur when the amygdala sends signals that a person is in danger, even when there is no real threat. Anxiety disorders that are associated with the amygdala include Obsessive-Compulsive Disorder (OCD), Post-Traumatic Stress Disorder (PTSD), Borderline Personality Disorder (BPD), and social anxiety disorder.


شاهد الفيديو: التشريح والفسلجة3D:الحلقة7#:الجهاز العصبي المحيطي:الاعصاب القحفيةرد الفعل العكسيالمستشعرات الحسية (أغسطس 2022).