Какие факторы влияют на рост аксонов?

Рост аксона и факторы, влияющие на него, играют существенную роль в определении схемы мозга. Молекулярные градиенты и концентрации, а также схемы запуска помогают определить направление роста аксонов и где этот аксон образует свои синапсы. Значительные усилия, предпринимаемые в научном сообществе, направлены на каталогизацию и создание всестороннего обзора всех факторов, определяющих рост аксонов. Процесс роста аксонов и связанное с ним образование синапсов контролируют, какие клетки мозга напрямую связываются друг с другом и как обрабатывается информация.

Семафорины и плексины - это классы молекул, экспрессируемых в мозге. Они могут быть выражены либо в виде лигандов на поверхности клеток, либо в виде свободно плавающих, высвобождаемых молекул, образующих градиенты молекулярной плотности в мозге. В определенных концентрациях они обладают способностью привлекать аксоны определенных типов клеток для роста к ним, а в других концентрациях они способны действовать как репелленты. Это позволяет им функционировать в качестве направляющих во время фаз роста аксонов, но избегать простого вытягивания всех локальных аксонов для роста в направлении клетки, высвобождая молекулы молекулярного направления.

Есть еще дополнительные ассоциации роста аксонов, выраженные в пословице, «клетки, которые сжигают вместе, соединяются вместе». То есть ячейки определенных типов классов или ячейки, которые обрабатывают определенный класс информации, будут иметь определенную вероятность формирования синапсов с другими ячейками в мотивах нейронной схемы. Это явление создает повторяющиеся схемы в мозге, которые ученые могут использовать, чтобы помочь понять, как мозг обрабатывает информацию.

Очень рано в клеточном развитии, нейрон имеет много недифференцированных нейритов. Эти клеточные соматические процессы остаются неопределенными до тех пор, пока не возникнут определенные обстоятельства, такие как контакт с другими соседними клетками или воздействие определенных молекул или факторов роста, которые вызывают дифференцировку, когда один нейрит становится аксоном, а оставшиеся нейриты в клеточной соме развиваются как дендриты. Когда это происходит, нейрит, который становится аксоном, начинает удлиняться и развивать аксоноподобные характеристики. Эти характеристики будут включать в себя отсутствие дендритных шипов, более тонкий внешний вид, чем у других нейритов, и общие терминальные сокращения.

Во время развития мозга аксоны также имеют тенденцию к росту в направлениях, которые впоследствии удаляются по мере взросления организма. Это считается эволюционным возвратом, поскольку эти входные данные, возможно, когда-то использовались, но больше не используются, почти так же, как у человеческого плода развивается хвост, но эта характеристика вскоре исчезает. Хотя может показаться излишним, что рост аксонов развивается только для того, чтобы его можно было последовательно обрезать, необходимо учитывать множество факторов, которые определили способ формирования нейронной схемы. Небольшая кажущаяся избыточность в разработке может иметь свои собственные применения, которые в настоящее время находятся за пределами научного понимания.