- การค้นพบไมอีลิน
- โครงสร้างของไมอีลิน
- การอบรม
- ลักษณะเฉพาะ
- ไมอีลินและการพัฒนาระบบประสาท
- กำเนิด
- เดือนที่สี่ของชีวิต
- การพัฒนาความรู้ความเข้าใจ
- โรคที่เกี่ยวข้องกับไมอีลิน
- หลายเส้นโลหิตตีบ
- โรคไข้สมองอักเสบเฉียบพลันที่แพร่กระจาย
- myelitis ตามขวาง
- โรคทางพันธุกรรม
- อาการของการลอกคราบ
- อ้างอิง
ไมอีลินหรือไมอีลินฝักเป็นสารไขมันที่ล้อมรอบเส้นใยประสาทและการทำงานของมันคือ การ เพิ่มความเร็วของแรงกระตุ้นเส้นประสาทที่อำนวยความสะดวกในการสื่อสารระหว่างเซลล์ประสาท นอกจากนี้ยังช่วยประหยัดพลังงานมากขึ้นสำหรับระบบประสาท
ไมอีลินประกอบด้วยไขมัน 80% และโปรตีน 20% ในระบบประสาทส่วนกลางเซลล์ประสาทที่สร้างมันคือเซลล์ glial ที่เรียกว่าโอลิโกเดนโดรไซท์ ในขณะที่ระบบประสาทส่วนปลายผลิตผ่านเซลล์ Schwann
โปรตีนไมอีลินหลักสองชนิดที่ผลิตโดย oligodendrocytes คือ PLP (โปรตีนโปรตีโอลิปิด) และ MBP (โปรตีนพื้นฐานไมอีลิน)
เมื่อไมอีลินพัฒนาไม่ถูกต้องหรือได้รับบาดเจ็บด้วยเหตุผลบางประการกระแสประสาทของเราจะช้าลงหรือถูกปิดกั้น นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นในโรคที่ทำลายล้างซึ่งนำไปสู่อาการต่างๆเช่นอาการชาการขาดการประสานงานอัมพาตการมองเห็นและปัญหาทางปัญญา
การค้นพบไมอีลิน
สารนี้ถูกค้นพบในช่วงกลางทศวรรษ 1800 แต่ต้องใช้เวลาเกือบครึ่งศตวรรษก่อนหน้าที่สำคัญของมันในฐานะฉนวนจะถูกเปิดเผย
ในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 นักวิทยาศาสตร์พบสิ่งแปลก ๆ เกี่ยวกับเส้นใยประสาทที่แตกแขนงออกมาจากไขสันหลัง พวกเขาสังเกตว่าพวกมันถูกปกคลุมไปด้วยสารเลี่ยนสีขาวแวววาว
Rudolf Virchow นักพยาธิวิทยาชาวเยอรมันเป็นคนแรกที่ใช้แนวคิด "ไมอีลิน" มาจากคำภาษากรีก "myelós" ซึ่งแปลว่า "ไขกระดูก" หมายถึงสิ่งที่เป็นศูนย์กลางหรือภายใน
นี่เป็นเพราะเขาคิดว่าไมอีลินอยู่ด้านในของใยประสาท เขาเปรียบเทียบกับไขกระดูกอย่างไม่ถูกต้อง
ต่อมาพบว่าสารนี้ห่อหุ้มเซลล์ประสาทแอกซอนกลายเป็นปลอกหุ้ม ไม่ว่าปลอกไมอีลินจะอยู่ที่ใดฟังก์ชันก็เหมือนกัน: ส่งสัญญาณไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ในช่วงทศวรรษที่ 1870 Louis-Antoine Ranvier แพทย์ชาวฝรั่งเศสตั้งข้อสังเกตว่าปลอกไมอีลินไม่ต่อเนื่อง นั่นคือมีช่องว่างตามแอกซอนที่ไม่มีไมอีลิน สิ่งเหล่านี้มาจากชื่อของก้อนเนื้อของ Ranvier และทำหน้าที่เพิ่มความเร็วในการนำกระแสประสาท
โครงสร้างของไมอีลิน
ไมอีลินล้อมรอบแอกซอนหรือส่วนต่อของเส้นประสาทที่สร้างท่อ ท่อไม่ได้สร้างฝาปิดแบบต่อเนื่อง แต่ประกอบด้วยชุดของส่วนต่างๆ แต่ละตัวมีขนาดประมาณ 1 มม.
ระหว่างส่วนต่างๆจะมีแอกซอนขนาดเล็กที่ยังไม่ถูกปิดซึ่งเรียกว่า Ranvier's nodules ซึ่งมีขนาด 1 ถึง 2 ไมโครเมตร
ดังนั้นแอกซอนที่เคลือบด้วยไมอีลินจึงมีลักษณะคล้ายกับไข่มุกที่มีความยาว สิ่งนี้อำนวยความสะดวกในการนำเกลือของกระแสประสาทนั่นคือสัญญาณ "กระโดด" จากโหนดหนึ่งไปยังอีกโหนดหนึ่ง สิ่งนี้ช่วยให้ความเร็วของการนำไฟฟ้าในเซลล์ประสาทไมอีลินด์เร็วกว่าในเซลล์ประสาทที่ไม่มีไมอีลิน
ไมอีลินยังทำหน้าที่เป็นฉนวนไฟฟ้าเคมีเพื่อไม่ให้ข้อความแพร่กระจายไปยังเซลล์ที่อยู่ติดกันและเพิ่มความต้านทานของแอกซอน
ใต้เปลือกสมองมีแอกซอนหลายล้านตัวที่เชื่อมต่อเซลล์ประสาทเยื่อหุ้มสมองกับที่พบในส่วนอื่น ๆ ของสมอง ในเนื้อเยื่อนี้มีไมอีลินที่มีความเข้มข้นสูงทำให้มีสีขาวขุ่น ดังนั้นจึงเรียกว่าขี้ขาวหรือขี้ขาว
การอบรม
Oligodendrocytes สร้างฉนวนไฟฟ้ารอบ ๆ แอกซอนของเซลล์ประสาท ที่มา: Andrew c / โดเมนสาธารณะ
โอลิโกเดนโดรไซต์สามารถผลิตไมอีลินได้ถึง 50 เสิร์ฟ เมื่อระบบประสาทส่วนกลางกำลังพัฒนาเซลล์เหล่านี้จะสร้างกระบวนการที่คล้ายกับพายเรือแคนู
จากนั้นแต่ละชิ้นจะถูกพันหลาย ๆ ครั้งรอบ ๆ ชิ้นส่วนของแอกซอนสร้างชั้นของไมอีลิน ด้วยไม้พายแต่ละอันจึงได้ส่วนของปลอกไมอีลินของแอกซอน
ไมอีลินยังมีอยู่ในระบบประสาทส่วนปลาย แต่ผลิตโดยเซลล์ประสาทชนิดหนึ่งที่เรียกว่าเซลล์ชวานน์
แอกซอนส่วนใหญ่ของระบบประสาทส่วนปลายถูกปกคลุมด้วยไมอีลิน ปลอกไมอีลินยังแบ่งส่วนเช่นเดียวกับในระบบประสาทส่วนกลาง บริเวณที่มีไมอีลินด์แต่ละแห่งจะสอดคล้องกับเซลล์ Schwann เซลล์เดียวที่พันรอบตัวเองหลาย ๆ ครั้งรอบ ๆ แอกซอน
องค์ประกอบทางเคมีของไมอีลินที่ผลิตโดยเซลล์ oligodendrocytes และ Schwann นั้นแตกต่างกัน
ด้วยเหตุนี้ในโรคระบบประสาทส่วนกลางเสื่อมระบบภูมิคุ้มกันของผู้ป่วยเหล่านี้จะโจมตีเฉพาะโปรตีนไมอีลินที่ผลิตโดยโอลิโกเดนโดรไซท์เท่านั้น แต่ไม่ได้สร้างโดยเซลล์ชวานน์ ดังนั้นระบบประสาทส่วนปลายจึงไม่บกพร่อง
ลักษณะเฉพาะ
การขยายพันธุ์ที่อาจเกิดขึ้นในเซลล์ประสาทไมอีลินด์นั้นเร็วกว่าในเซลล์ประสาทที่ไม่มีเยื่อหุ้มเซลล์
แอกซอนทั้งหมดของระบบประสาทของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเกือบทั้งหมดถูกปกคลุมด้วยปลอกไมอีลิน สิ่งเหล่านี้ถูกแยกออกจากกันโดยก้อนของ Ranvier
ศักยภาพในการดำเนินการเดินทางผ่านแอกซอนที่มีไมอีลินแตกต่างจากที่ไม่มีการย่อยสลาย (ไม่มีสารนี้)
ไมอีลินขดลวดรอบแอกซอนโดยไม่ยอมให้ของไหลนอกเซลล์ทะลุระหว่างพวกมัน ไซต์เดียวบนแอกซอนที่สัมผัสกับของเหลวนอกเซลล์คือที่โหนดของ Ranvier ระหว่างปลอกไมอีลินแต่ละอัน
ดังนั้นศักยภาพในการออกฤทธิ์จึงถูกผลิตและเดินทางไปตามแอกซอนที่มีไมอีลิน เมื่อเดินทางผ่านพื้นที่ที่มีไมอีลินศักยภาพจะลดลง แต่ก็ยังมีความแข็งแกร่งที่จะกระตุ้นให้เกิดการกระทำอื่นในโหนดถัดไป ศักยภาพจะถูกทำซ้ำในแต่ละโหนดของ Ranvier ซึ่งเรียกว่าการนำ "saltatory"
การนำไฟฟ้าประเภทนี้อำนวยความสะดวกโดยโครงสร้างของไมอีลินช่วยให้แรงกระตุ้นเดินทางผ่านสมองของเราได้เร็วขึ้นมาก
การนำกระแสประสาท Saltatory
ดังนั้นเราจึงสามารถตอบสนองต่ออันตรายที่อาจเกิดขึ้นได้ทันเวลาหรือพัฒนางานด้านความรู้ความเข้าใจได้ในไม่กี่วินาที นอกจากนี้ยังนำไปสู่การประหยัดพลังงานอย่างมากสำหรับสมองของเรา
ไมอีลินและการพัฒนาระบบประสาท
กระบวนการ myelination เป็นไปอย่างช้าๆโดยเริ่มประมาณ 3 เดือนหลังจากการปฏิสนธิ มันพัฒนาในช่วงเวลาที่ต่างกันขึ้นอยู่กับพื้นที่ของระบบประสาทที่กำลังก่อตัวขึ้น
ตัวอย่างเช่นพื้นที่ส่วนหน้าเป็นพื้นที่สุดท้ายที่จะเป็นเยื่อหุ้มเซลล์และเป็นพื้นที่ที่รับผิดชอบหน้าที่ที่ซับซ้อนเช่นการวางแผนการยับยั้งแรงจูงใจการควบคุมตนเองเป็นต้น
กำเนิด
ในช่วงแรกเกิดมีเพียงบางส่วนของสมองเท่านั้นที่มีเยื่อหุ้มเซลล์อย่างเต็มที่เช่นบริเวณของก้านสมองซึ่งจะตอบสนองโดยตรง เมื่อแอกซอนของพวกมันกลายเป็นไมอีลินแล้วเซลล์ประสาทจะทำงานได้ดีที่สุดและมีการนำกระแสที่เร็วและมีประสิทธิภาพมากขึ้น
แม้ว่ากระบวนการไมอีลิเนชั่นจะเริ่มขึ้นในช่วงแรกหลังคลอด แต่แอกซอนของเซลล์ประสาทในซีกสมองจะดำเนินกระบวนการนี้ในภายหลัง
เดือนที่สี่ของชีวิต
ตั้งแต่เดือนที่สี่ของชีวิตเซลล์ประสาทจะขาดเลือดจนถึงวัยเด็กที่สอง (ระหว่าง 6 ถึง 12 ปี) จากนั้นจะดำเนินต่อไปจนถึงวัยรุ่น (12 ถึง 18 ปี) จนถึงวัยผู้ใหญ่ตอนต้นซึ่งเกี่ยวข้องกับการพัฒนาฟังก์ชันการรับรู้ที่ซับซ้อน
บริเวณประสาทสัมผัสและการเคลื่อนไหวหลักของเปลือกสมองเริ่มต้นการไมอีลิเนชั่นก่อนโซนเชื่อมโยงส่วนหน้าและข้างขม่อม หลังได้รับการพัฒนาอย่างเต็มที่กว่า 15 ปี
เส้นใยที่เชื่อมโยงกันการฉายภาพและการเชื่อมโยงเป็นเส้นใยที่เชื่อมต่อกันช้ากว่าไซต์หลัก ในความเป็นจริงโครงสร้างที่เชื่อมต่อกับสมองทั้งสองซีก (เรียกว่าคอร์ปัสแคลโลซัม) จะพัฒนาหลังคลอดและทำให้เยื่อไมอีลิเนชั่นสมบูรณ์ที่ 5 ปี การไมอีลิเนชั่นมากขึ้นของคอร์ปัสแคลโลซัมเกี่ยวข้องกับการทำงานของความรู้ความเข้าใจที่ดีขึ้น
การพัฒนาความรู้ความเข้าใจ
ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ากระบวนการ myelination ดำเนินควบคู่ไปกับพัฒนาการทางความคิดของมนุษย์ การเชื่อมต่อของเซลล์ประสาทของเปลือกสมองกลายเป็นสิ่งที่ซับซ้อนและการเชื่อมต่อของเยื่อหุ้มเซลล์เหล่านี้เกี่ยวข้องกับการแสดงพฤติกรรมที่ซับซ้อนมากขึ้น
ตัวอย่างเช่นมีการสังเกตว่าหน่วยความจำในการทำงานดีขึ้นเมื่อกลีบหน้าผากพัฒนาและไมอีลิเมส ในขณะที่สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นกับทักษะการมองเห็นและการเกิด myelination ของบริเวณข้างขม่อม
ทักษะการเคลื่อนไหวที่ซับซ้อนมากขึ้นเช่นการนั่งหรือการเดินจะพัฒนาทีละน้อยควบคู่ไปกับภาวะกล้ามเนื้อสมองเสื่อม
กระบวนการเจริญเติบโตของสมองเป็นไปตามแกนแนวตั้งโดยเริ่มจากโครงสร้างย่อยไปยังโครงสร้างเปลือกนอก (จากก้านสมองขึ้นไป) นอกจากนี้เมื่ออยู่ภายในเยื่อหุ้มสมองจะรักษาทิศทางในแนวนอนเริ่มต้นในโซนหลักและต่อไปยังพื้นที่เชื่อมโยง
การเจริญเติบโตในแนวนอนนี้นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงที่ก้าวหน้าภายในสมองซีกเดียวกัน นอกจากนี้ยังสร้างความแตกต่างของโครงสร้างและการทำงานระหว่างซีกโลกทั้งสอง
โรคที่เกี่ยวข้องกับไมอีลิน
โรคเยื่อหุ้มสมองเสื่อมเป็นสาเหตุหลักของโรคทางระบบประสาท เมื่อแอกซอนสูญเสียไมอีลินหรือที่เรียกว่า demyelination สัญญาณไฟฟ้าของเส้นประสาทจะหยุดชะงัก
การหลุดลอกอาจเกิดจากการอักเสบการเผาผลาญหรือปัญหาทางพันธุกรรม ไม่ว่าจะเกิดจากสาเหตุใดการสูญเสียไมอีลินทำให้เส้นใยประสาททำงานผิดปกติ โดยเฉพาะอย่างยิ่งจะช่วยลดหรือปิดกั้นแรงกระตุ้นของเส้นประสาทระหว่างสมองและส่วนที่เหลือของร่างกาย
การสูญเสียไมอีลินในมนุษย์เชื่อมโยงกับความผิดปกติของระบบประสาทส่วนกลางต่างๆเช่นโรคหลอดเลือดสมองการบาดเจ็บที่ไขสันหลังและเส้นโลหิตตีบหลายเส้น
โรคที่พบบ่อยที่สุดเกี่ยวกับไมอีลิน ได้แก่
หลายเส้นโลหิตตีบ
ในโรคนี้ระบบภูมิคุ้มกันซึ่งมีหน้าที่ในการปกป้องร่างกายจากแบคทีเรียและไวรัสจะโจมตีปลอกไมอีลินโดยไม่ได้ตั้งใจ ทำให้เซลล์ประสาทและไขสันหลังไม่สามารถสื่อสารกันหรือส่งข้อความไปยังกล้ามเนื้อได้
อาการต่างๆมีตั้งแต่ความเหนื่อยล้าอ่อนเพลียปวดและชาไปจนถึงอัมพาตและแม้แต่สูญเสียการมองเห็น นอกจากนี้ยังครอบคลุมถึงความบกพร่องทางสติปัญญาและความยากลำบากในการเคลื่อนไหว
โรคไข้สมองอักเสบเฉียบพลันที่แพร่กระจาย
ปรากฏขึ้นเนื่องจากการอักเสบของสมองและไขสันหลังที่รุนแรงในช่วงสั้น ๆ แต่รุนแรงซึ่งทำลายเยื่อไมอีลิน อาจเกิดการสูญเสียการมองเห็นอ่อนแออัมพาตและความยากลำบากในการประสานการเคลื่อนไหว
myelitis ตามขวาง
การอักเสบของไขสันหลังที่ทำให้สูญเสียสารสีขาวในสถานที่นี้
เงื่อนไขอื่น ๆ ได้แก่ neuromyelitis optica, Guillain-Barré syndrome หรือ demyelinating polyneuropathies
โรคทางพันธุกรรม
สำหรับโรคทางพันธุกรรมที่มีผลต่อ myelin เราสามารถพูดถึง leukodystrophy และ Charcot-Marie-Tooth disease ภาวะที่ร้ายแรงกว่าที่ทำลายไมอีลินอย่างรุนแรงคือโรค Canavan
อาการของการลอกคราบ
อาการของการลอกออกมีความหลากหลายมากขึ้นอยู่กับการทำงานของเซลล์ประสาทที่เกี่ยวข้อง อาการจะแตกต่างกันไปตามผู้ป่วยและโรคแต่ละรายและมีการนำเสนอทางคลินิกที่แตกต่างกันไปตามแต่ละกรณี อาการที่พบบ่อย ได้แก่ :
- เหนื่อยหรือเมื่อยล้า
- ปัญหาเกี่ยวกับการมองเห็นเช่นการมองเห็นไม่ชัดที่อยู่ตรงกลางของลานสายตาซึ่งส่งผลต่อดวงตาเพียงข้างเดียว อาการปวดอาจปรากฏขึ้นเมื่อดวงตาเคลื่อนไหว อีกอาการหนึ่งคือการมองเห็นซ้อนหรือการมองเห็นลดลง
- สูญเสียการได้ยิน
- หูอื้อหรือหูอื้อซึ่งเป็นการรับรู้เสียงหรือเสียงหึ่งในหูโดยไม่มีแหล่งภายนอกที่ทำให้เกิดเสียงดังกล่าว
- รู้สึกเสียวซ่าหรือชาที่ขาแขนใบหน้าหรือลำตัว โดยทั่วไปเรียกว่าโรคระบบประสาท
- ความอ่อนแอของแขนขา
- อาการแย่ลงหรือเกิดขึ้นอีกหลังจากสัมผัสกับความร้อนเช่นหลังอาบน้ำอุ่น
- การเปลี่ยนแปลงของฟังก์ชันการเรียนรู้เช่นปัญหาเกี่ยวกับความจำหรือปัญหาในการพูด
- ปัญหาการประสานงานความสมดุลหรือความแม่นยำ
ปัจจุบันไมอีลินกำลังถูกตรวจสอบเพื่อรักษาโรคที่ไม่สามารถทำลายได้ นักวิทยาศาสตร์พยายามสร้างไมอีลินที่เสียหายขึ้นใหม่และป้องกันปฏิกิริยาทางเคมีที่ก่อให้เกิดความเสียหาย
พวกเขายังพัฒนายาเพื่อหยุดหรือแก้ไขโรคระบบประสาทส่วนกลางเสื่อม นอกจากนี้พวกเขากำลังตรวจสอบว่าแอนติบอดีจำเพาะชนิดใดเป็นแอนติบอดีที่โจมตีไมอีลินและถ้าเซลล์ต้นกำเนิดสามารถย้อนกลับความเสียหายของการลอกออกได้
อ้างอิง
- คาร์ลสัน, NR (2549). สรีรวิทยาของพฤติกรรม 8th Ed. Madrid: Pearson.
- โรคไข้สมองอักเสบเฉียบพลันที่แพร่กระจาย (เอสเอฟ) สืบค้นเมื่อวันที่ 14 มีนาคม 2017 จาก National Institute of Neurological Disorders and Stroke: espanol.ninds.nih.gov.
- ไมอีลิน (เอสเอฟ) สืบค้นเมื่อวันที่ 14 มีนาคม 2017 จาก Wikipedia: en.wikipedia.org.
- Myelin Sheath และ Multiple Sclerosis (MS) (9 มีนาคม 2560). ดึงมาจาก Emedicinehealth: emedicinehealth.com.
- Myelin: ภาพรวม (24 มีนาคม 2558). ดึงมาจาก BrainFacts: brainfacts.org.
- Morell P. , Quarles RH (1999). ปลอกไมอีลิน ใน: Siegel GJ, Agranoff BW, Albers RW, et al., Eds. ประสาทเคมีพื้นฐาน: ด้านโมเลกุลเซลล์และการแพทย์ พิมพ์ครั้งที่ 6. ฟิลาเดลเฟีย: Lippincott-Raven มีให้จาก: ncbi.nlm.nih.gov
- Robertson, S. (11 กุมภาพันธ์ 2558). Myelin คืออะไร? สืบค้นจาก News Medical Life Sciences: news-medical.net.
- Rosselli, M. , Matute, E. , & Ardila, A. (2010). ประสาทวิทยาของพัฒนาการเด็ก เม็กซิโกโบโกตา: บรรณาธิการ El Manual Moderno