Quais fatores afetam o crescimento do axônio?
O crescimento do axônio e os fatores que o afetam desempenham um papel significativo na determinação do circuito do cérebro. Gradientes e concentrações moleculares, bem como padrões de disparo, ajudam a determinar a direção para o crescimento axonal e onde esse axônio forma suas sinapses. Um esforço significativo em andamento na comunidade científica visa catalogar e criar uma visão abrangente de todos os fatores que determinam o crescimento do axônio. O processo de crescimento do axônio e o controle de formação de sinapse associado que as células no cérebro se comunicam diretamente entre si e como as informações são processadas.
Semaforinas e plexinas são classes de moléculas expressas no cérebro. Eles podem ser expressos como ligantes nas superfícies celulares ou como moléculas liberadas e flutuantes, formando gradientes de densidade molecular dentro do cérebro. Em certas concentrações, eles têm a capacidade de atrair axônios de tipos de células específicos para crescer em direção a eles e em outras concentrações, eles têm o ability para agir como repelentes. Isso lhes permite funcionar como guias durante as fases de crescimento do axônio, mas evitar simplesmente puxar todos os axônios locais para crescer em direção à célula que libera as moléculas de orientação molecular.
Ainda existem mais associações de crescimento axônicas expressas no ditado, "células que disparam juntas juntas". Ou seja, células de certos tipos de classe ou células que processam uma certa classe de informações terão uma probabilidade determinada de formar sinapses com outras células nos motivos de circuito neural. Esse fenômeno cria padrões de circuitos repetidos dentro do cérebro, que os cientistas podem usar para ajudar a entender como o cérebro processa informações.
Muito cedo no desenvolvimento celular, um neurônio possui muitos neurites indiferenciadas. Esses processos somáticos celulares permanecem indeterminados até que certas circunstâncias ocorram, como contato com outras células próximas ou exposição a certos montesléculas ou fatores de crescimento que causam diferenciação, onde um neurite se torna um axônio e os neurites restantes na célula se desenvolvem como dendritos. Quando isso acontece, o neurito que se torna o axônio começa a se alongar e desenvolver características semelhantes a axônios. Essas características incluirão a falta de espinhos dendríticos, uma aparência mais fina que os outros neurites e arborizações terminais comuns.
Durante o desenvolvimento do cérebro, os axônios também tendem a crescer em direções que mais tarde são removidas à medida que o organismo amadurece. Isso é considerado um retrocesso evolutivo, pois esses insumos podem ter sido usados, mas não são mais, da mesma maneira que um feto humano desenvolve uma cauda, mas essa característica logo desaparece. Embora possa parecer redundante fazer com que o crescimento do axônio se desenvolva apenas para ser constantemente removido, é preciso considerar os muitos fatores que determinaram a maneira como os circuitos neurais se formaram. Um pouco de aparente redundância no desenvolvimento pode ter seus próprios usos queestão atualmente além da compreensão científica.