軸索の成長に影響する要因は何ですか？

軸索の成長とそれに影響を与える要因は、脳の回路を決定する上で重要な役割を果たします。 分子の勾配と濃度、および発火パターンは、軸索成長の方向とその軸索がシナプスを形成する場所を決定するのに役立ちます。 科学コミュニティ内で進行中の重要な努力は、軸索成長を決定するすべての要因の包括的な概要をカタログ化し、作成することを目的としています。 軸索成長のプロセスと関連するシナプス形成は、脳内のどの細胞が互いに直接通信し、情報がどのように処理されるかを制御します。

セマフォリンとプレキシンは、脳で発現する分子のクラスです。 それらは、細胞表面上のリガンドとして、または脳内で分子密度勾配を形成する自由に浮遊する放出された分子として表現できます。 特定の濃度では、特定の細胞型の軸索を引き寄せてそれらに向かって成長する能力があり、他の濃度では、忌避剤として作用する能力があります。 これにより、軸索の成長段階でガイドとして機能することができますが、分子ガイダンス分子を放出する細胞に向かって成長するためにすべての局所軸索を単に引っ張るのを避けるために。

「軸を一緒に発火する細胞が互いに結びつく」という格言で表されている軸索成長の関連性がまだあります。 つまり、特定のクラスタイプのセルまたは特定のクラスの情報を処理するセルは、神経回路モチーフ内の他のセルとシナプスを形成する確率が決定されます。 この現象により、脳内に繰り返し回路パターンが作成され、科学者はこれを使用して、脳が情報を処理する方法を理解することができます。

細胞の発達のごく初期に、ニューロンには多くの未分化の神経突起があります。 これらの細胞体細胞プロセスは、他の近くの細胞との接触や分化を引き起こす特定の分子または成長因子への暴露など、特定の状況が発生するまで未定のままであり、1つの神経突起が軸索になり、細胞体の残りの神経突起が樹状突起として発達します。 これが起こると、軸索となる神経突起が伸長し始め、軸索のような特徴を発達させます。 これらの特性には、樹状突起棘の欠如、他の神経突起よりも薄い外観、および一般的な末端樹状突起が含まれます。

脳の発達中に、軸索はまた、有機体が成熟するにつれて後で除去される方向に成長する傾向があります。 これは進化的な先祖返りと見なされます。これらの入力は一度使用された可能性がありますが、人間の胎児が尾を発達させるのと同じように、もはや使用されなくなったためです 軸索の成長が一貫して剪定されるようにのみ発達することは冗長に見えるかもしれませんが、神経回路の形成方法を決定する多くの要因を考慮しなければなりません。 開発の少し冗長に見えるものには、現在科学的理解を超えた独自の用途があるかもしれません。