Hvilke faktorer påvirker Axon vækst?
Axonvækst og de faktorer, der påvirker den, spiller en betydelig rolle i bestemmelsen af hjernens kredsløb. Molekylære gradienter og koncentrationer såvel som fyringsmønstre hjælper med at bestemme retningen for aksonal vækst, og hvor denne axon danner dens synapser. En betydelig indsats inden for det videnskabelige samfund er rettet mod at katalogisere og skabe et omfattende overblik over alle de faktorer, der bestemmer aksonvækst. Processen med aksonvækst og den tilhørende synapsdannelse styrer, hvilke celler i hjernen kommunikerer direkte med hinanden, og hvordan information behandles.
Semafhoriner og plexiner er klasser af molekyler, der udtrykkes i hjernen. De kan udtrykkes som enten ligander på celleoverflader eller som fritflydende, frigivne molekyler, der danner molekylær densitetsgradient i hjernen. Ved bestemte koncentrationer har de evnen til at tiltrække aksoner af bestemte celletyper til at vokse mod dem, og ved andre koncentrationer har de evnen til at fungere som afskrækningsmidler. Dette giver dem mulighed for at fungere som guider i aksonvækstfaser, men at undgå blot at trække alle lokale aksoner for at vokse mod cellen, der frigiver de molekylære ledelsesmolekyler.
Der er stadig yderligere axonvækstforeninger, der udtrykkes i ordsprogene, "celler, der skyder sammen tråd sammen." Det vil sige, celler af bestemte klassetyper eller celler, der behandler en bestemt informationsklasse, vil have en bestemt sandsynlighed for at danne synapser med andre celler i neurale kredsløbsmotiver. Dette fænomen skaber gentagne kredsløbsmønstre i hjernen, som forskere kan bruge til at hjælpe med at forstå, hvordan hjernen behandler information.
Meget tidligt i cellulær udvikling har en neuron mange udifferentierede neuritter. Disse cellulære somatiske processer forbliver ubestemte, indtil visse omstændigheder forekommer, som kontakt med andre celler i nærheden eller udsættelse for visse molekyler eller vækstfaktorer, der forårsager differentiering, hvor en neurit bliver en axon, og de resterende neuritter på cellen soma udvikler sig som dendritter. Når dette sker, begynder neuriten, der bliver til akson, at forlænges og udvikles aksonlignende egenskaber. Disse egenskaber vil omfatte en mangel på dendritiske rygsøjler, et tyndere udseende end de andre neuritter og almindelige terminale arborisationer.
Under hjerneudvikling har aksoner også en tendens til at vokse i retninger, der senere beskæres væk, når organismen modnes. Dette betragtes som et evolutionært tilbageslag, da disse input engang måske er blevet brugt, men ikke længere er, meget på samme måde som et menneskeligt foster udvikler en hale, men den egenskab forsvinder snart. Selvom det måske kan synes overflødigt at få en axonvækst til kun at blive beskåret, skal man overveje de mange faktorer, der har bestemt, hvordan neuralkredsløb har dannet sig. En lille tilsyneladende redundans i udviklingen kan have sine egne anvendelser, der i øjeblikket er uden videnskabelig forståelse.