Kortikální minikolon - Cortical minicolumn

A kortikální minikolon je svislý sloup skrz kortikální vrstvy mozku. Neurony uvnitř mikrokolony „přijímají společné vstupy, mají společné výstupy, jsou vzájemně propojeny a mohou dobře tvořit základní výpočetní jednotku mozková kůra ".[1] Minikolony tvoří asi 80–120 neurony, s výjimkou primát primární zraková kůra (V1), kde je obvykle více než dvojnásobné číslo. Existuje asi 2 × 108 miniko sloupce u lidí.[2] Z výpočtů je průměr minikolony asi 28–40 μm.[Citace je zapotřebí ] Minicolumns rostou z progenitorové buňky uvnitř embrya a obsahují neurony ve více vrstvách (2–6) kůry.[3]

Mnoho zdrojů podporuje existenci miniko sloupců, zejména Mountcastle,[4] se silnými důkazy přezkoumanými Buxhoevedenem a Casanovou[5] kteří docházejí k závěru, že „... minicolumn musí být považován za silný model kortikální organizace“ a „[minicolumn je] nejzákladnější a nejkonzistentnější šablonou, kterou neokortex organizuje své neurony, dráhy a vnitřní obvody ".

Lze také volat kortikální minikolony kortikální mikrokolony.[6] Buňky v minikolomě 50 μm mají všechny stejné receptivní pole; sousední minisloupce mohou mít různá pole.[7]

Počet neuronů

Odhady počtu neuronů v minisloupci se pohybují od 80–100 neuronů.[5][4][8]

Jones[7] popisuje řadu pozorování, která mohou být interpretována jako mini sloupce nebo mikro sloupce, a uvádí příkladná čísla od 11 do 142 neuronů na jeden sloupec.

Počet minisloupců

Odhady počtu neuronů v kůře nebo v neokortexu jsou řádově 2 × 1010.[9][10] Většina[11] (asi 90%[Citace je zapotřebí ]) kortikálních neuronů jsou neokortikální neurony.

Johansson a Lansner[2] použijte odhad 2 × 1010 neuronů v neokortexu a odhad 100 neuronů na minikolomu, čímž se získá odhad 2 × 108 minisloupce.

Sporns a kol. uveďte odhad 2 × 107 – 2×108 minisloupce[12] bez odvození.[Citace je zapotřebí ]

Velikost

Minikolona měří v příčném průměru řádově 40–50 μm;[4][5] 35–60 μm;[13][14] 50 μm s roztečí 80 μm,[15] nebo 30 μm s 50 μm.[16] Větší velikosti nemusí být lidské minikolony, například minikolony makaků V1 o průměru 31 μm se 142 pyramidovými buňkami[17] - 1270 sloupců na mm2. Podobně má kočka V1 mnohem větší minikolony, ~ 56 μm.[18]

Velikost lze také vypočítat z úvah o ploše. Pokud je kůra (obě hemisféry) 1,27 × 1011 μm2 pak pokud jsou 2 × 108 minikolony v neokortexu mají každý 635 μm2, což dává průměr 28 μm (pokud by se oblast kůry zdvojnásobila na běžně citovanou hodnotu, vzrostlo by to na 40 μm). Johansson a Lansner[2] proveďte podobný výpočet a dosáhněte 36 μm (p51, poslední odstavec).

Dolů promítání axony v miniko sloupcích jsou ≈10 μm v průměru, periodicitě a hustotě podobné těm v mozkové kůře, ale ne nutně shodné.[19]

Viz také

Reference

  1. ^ „Mikrokolony v mozku“. www.physics.drexel.edu. Citováno 2017-12-31.
  2. ^ A b C Johansson, Christopher; Lansner, Anders (2007). "Směrem k umělým neurálním systémům velikosti mozkové kůry". Neuronové sítě. 20 (1): 48–61. doi:10.1016 / j.neunet.2006.05.029. PMID  16860539.
  3. ^ Jeff Hawkins, Sandra Blakeslee Na inteligenci p. 94
  4. ^ A b C Mountcastle, V. B. (duben 1997). „Sloupcovitá organizace neokortexu“. Mozek. 120 (4): 701–722. doi:10.1093 / mozek / 120.4.701. ISSN  0006-8950. PMID  9153131.
  5. ^ A b C Buxhoeveden, Daniel P .; Casanova, Manuel F. (květen 2002). „Hypotéza miniko sloupce v neurovědě“. Mozek. 125 (Pt 5): 935–951. doi:10.1093 / mozek / awf110. ISSN  0006-8950. PMID  11960884.
  6. ^ „Mikrokolony v mozku“. www.physics.drexel.edu. Citováno 2017-12-31.
  7. ^ A b Jones, Edward G. (05.05.2000). "Mikrokolony v mozkové kůře". Sborník Národní akademie věd. 97 (10): 5019–5021. doi:10.1073 / pnas.97.10.5019. ISSN  0027-8424. PMC  33979. PMID  10805761.
  8. ^ Sporns O, Tononi G, Kötter R. Lidský konektom: Strukturální popis lidského mozku. PLoS Comput. Biol. 2005 1. září (4): e42.
  9. ^ Pakkenberg B., Gundersen H. J. G. (1997). „Neokortikální počet neuronů u lidí: vliv pohlaví a věku“. The Journal of Comparative Neurology. 384 (2): 312–320. doi:10.1002 / (sici) 1096-9861 (19970728) 384: 2 <312 :: aid-cne10> 3.3.co; 2-g.
  10. ^ Azevedo F. A.C., Carvalho L. R.B., Grinberg L. T., Farfel J. M., Ferretti R. E.L., Leite R. E.P., Filho W. J., Lent R., Herculano-Houzel S. (2009). "Stejný počet neuronových a nepenonálních buněk činí z lidského mozku izometricky zvětšený mozek primátů" (PDF). J. Comp. Neurol. 513 (5): 532–541. doi:10,1002 / cne.21974. PMID  19226510.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  11. ^ Claudia Krebs MD PhD, Joanne Weinberg PhD, Elizabeth Akesson MSc. Lippincott's Illustrated Reviews: Neuroscience, zpřístupněno 10. listopadu 2013. Kapitola 13, II.A, „Histologická organizace mozkové kůry“
  12. ^ Sporns O, Tononi G, Kötter R. Lidský konektom: Strukturální popis lidského mozku. PLoS Comput. Biol. 2005 1. září (4): e42
  13. ^ Schlaug 1995.
  14. ^ Buxhoeveden 1996, 2000, 2001
  15. ^ Buldyrev, 2000
  16. ^ Buxhoeveden, 2000
  17. ^ Peters, 1994
  18. ^ Peters 1991, 1993
  19. ^ DePhilipe, 1990

externí odkazy