Ventrální nervová šňůra - Ventral nerve cord

Vlevo, schéma centrálního nervového systému Drosophila, včetně mozku a ventrální nervový kabel. Vpravo průřez ventrálním nervovým lanem, ilustrující smyslové vstup a motor výstup. Upraveno se svolením od [1]

The ventrální nervový kabel (VNC) je hlavní strukturou bezobratlý centrální nervový systém. Jedná se o funkční ekvivalent obratlovců mícha[2]. VNC koordinuje nervovou signalizaci z mozku do těla a naopak, integruje senzorický vstup a pohybový výstup [1] Dekapitovaný hmyz může stále chodit, upravovat se a pářit, což dokazuje, že obvody VNC jsou dostatečné k provádění složitých motorických programů bez vstupu mozku[3].

Struktura

VNC obsahuje vzestupné a sestupné neurony, které přenášejí informace do a z mozku, motorické neurony které se promítají do těla a synapse na svaly, smyslové neurony - které přijímají informace z těla a prostředí, a - interneurony které koordinují obvody všech těchto neuronů[3].

Neurony VNC jsou organizovány do segmentální ganglia s nervovými šňůrami stékajícími po břišní ("břicho", na rozdíl od zad) rovina organismu. Ventrální nervové šňůry z přední na zadní (dále jen hrudní a břišní tagma v členovcích) jsou tvořeny segmentovými gangliemi, které jsou spojeny traktem nervových vláken procházejícím z jedné strany na druhou nervovou šňůru zvanou komisury. Celý systém nese určitou podobu s a provazový žebřík. U některých zvířat jsou bilaterální ganglia fúzována do jednoho velkého ganglia na segment[2][3].

Vývoj

V některých se nacházejí ventrální nervové šňůry phyla z bilaterians, zejména v rámci hlístice, annelids a členovci. Jsou dobře studovány u hmyzu a VNC byly popsány u více než 300 druhů pokrývajících všechny hlavní řády. Předpokládaná společná struktura předků je zřídka pozorována; místo toho VNC většiny hmyzu vykazují rozsáhlé úpravy stejně jako konvergence. Úpravy zahrnují posuny v neuromere pozice, jejich fúze za vzniku složených ganglií a potenciálně jejich oddělení, aby se vrátili k jednotlivým gangliím.[4]

Rozvoj

The hmyz VNC se vyvíjí podle plánu těla založeného na segmentové sadě 30 spárovaných a jednoho nepárového neuroblasty[5]. Neuroblast lze jednoznačně identifikovat na základě jeho polohy v poli, vzoru molekulární exprese a sady časných neuronů, které produkuje[6][7]. Každý neuroblast vede ke dvěma hemilineages: hemilineage "A" charakterizované aktivní Signalizace zářezu a hemilináza „B“ charakterizovaná absencí aktivní signalizace Notch[8]. Výzkum ovocné mušky D. melanogaster naznačuje, že všechny neurony daného hemilineamu uvolňují stejnou primární složku neurotransmiter[9].

Engrailed je a transkripční faktor který pomáhá regulovat gen zmatený za účelem oddělení neuroblasty během embryonálního vývoje. Segregace neuroblastů je nezbytná pro vznik a vývoj VNC[10].

Viz také

Reference

  1. ^ Tuthill, John C; Wilson, Rachel I (24. října 2016). "Mechanosensation and adaptive motor control in insects" (PDF). Aktuální biologie. 26: R1022 – R1038. doi:10.1016 / j.cub.2016.06.070. PMID  27780045.
  2. ^ A b Hickman, Cleveland; Roberts, L; Keen, S .; Larson, A .; Eisenhour, D. Rozmanitost zvířat (4. vydání). New York: McGraw Hill. ISBN  978-0-07-252844-2.
  3. ^ A b C Venkatasubramanian, L; Mann, RS (2019). „Vývoj a montáž dospělé ventrální nervové šňůry Drosophila“. Aktuální názor v neurobiologii. 56: 135–143. doi:10.1016 / j.conb.2019.01.013. PMC  6551290. PMID  30826502.
  4. ^ Niven, Jeremy E .; Graham, Christopher M .; Burrows, Malcolm (2008). "Rozmanitost a vývoj hmyzí ventrální nervové šňůry". Každoroční přezkum entomologie. 53 (1): 253–271. doi:10.1146 / annurev.ento.52.110405.091322. ISSN  0066-4170. PMID  17803455.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
  5. ^ Thomas, John B .; Bastiani, Michael J .; Bate, Michael; Goodman, Corey S. (1984). „Od kobylky po Drosophilu: společný plán pro vývoj neuronů“. Příroda. 310 (5974): 203–207. Bibcode:1984Natur.310..203T. doi:10.1038 / 310203a0. ISSN  0028-0836. PMID  6462206.
  6. ^ Harris, Robin M; Pfeiffer, Barret D; Rubin, Gerald M; Truman, James W. (2015-07-20). „Neuronové hemilineages poskytují funkční půdorys ventrální nervové soustavy Drosophila“. eLife. 4: e04493. doi:10,7554 / eLife.04493. ISSN  2050-084X. PMC  4525104. PMID  26193122.
  7. ^ Broadus, J .; Doe, C. Q. (1995). „Vývoj identity neuroblastů: exprese sedmi vzestupů a prospera odhaluje homologní a odlišné osudy neuroblastů v Drosophile a Schistocerce“. Development (Cambridge, Anglie). 121 (12): 3989–3996. ISSN  0950-1991. PMID  8575299.
  8. ^ Truman, J. W .; Moats, W .; Altman, J .; Marin, E. C .; Williams, D. W. (01.01.2010). "Role Notch signalizace při stanovení hemilineages sekundárních neuronů v Drosophila melanogaster". Rozvoj. 137 (1): 53–61. doi:10.1242 / dev.041749. ISSN  0950-1991. PMC  2796924. PMID  20023160.
  9. ^ Lacin, Haluk; Chen, Hui-Min; Long, Xi; Zpěvák, Robert H; Lee, Tzumin; Truman, James W. (2019-03-26). „Identita neurotransmiteru je získávána způsobem omezeným na počet řádků v Drosophila CNS“. eLife. 8: e43701. doi:10,7554 / eLife.43701. ISSN  2050-084X. PMC  6504232. PMID  30912745.
  10. ^ Joly, Willy; Mugat, Bruno; Maschat, Florencie (2007). „Engrailed řídí organizaci ventrální nervové šňůry prostřednictvím frazzované regulace“. Vývojová biologie. 301 (2): 542–554. doi:10.1016 / j.ydbio.2006.10.019. PMID  17126316.

externí odkazy