การจำแนกและการจัดระเบียบใยประสาท

เส้นประสาทส่วนปลายประกอบด้วยกลุ่มของแอกซอนที่มีขนาดแตกต่างกันอย่างมาก ระดับของการสร้างปลอกไมอีลิน และความเร็วในการนำกระแสประสาท ใยประสาทเหล่านี้ถูกจัดเรียงเป็นกลุ่มมาตรฐาน ได้แก่ แผนการจำแนกแบบ A, B, และ C และแผนการจำแนกแบบตัวเลข (I-IV) ที่เกี่ยวข้องสำหรับใยประสาทรับความรู้สึก ซึ่งเชื่อมโยงขนาดของใยประสาทและปลอกไมอีลินเข้ากับความเร็วในการนำกระแสประสาทและหน้าที่ของมัน

Definition

การจำแนกใยประสาทคือการจัดหมวดหมู่แอกซอนส่วนปลายอย่างเป็นระบบตามเส้นผ่านศูนย์กลาง การสร้างปลอกไมอีลิน และความเร็วในการนำกระแสประสาท ออกเป็นกลุ่มที่มีชื่อเรียก — โดยหลักคือกลุ่ม A, B, และ C (และกลุ่มตัวเลข I-IV สำหรับใยประสาทรับความรู้สึก) — ซึ่งสอดคล้องกับบทบาทหน้าที่ที่แตกต่างกันภายในเส้นประสาทส่วนปลายแบบผสม

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมถึงวิธีการจัดหมวดหมู่ใยประสาทแต่ละเส้น: ความสัมพันธ์ระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลางของแอกซอน การสร้างปลอกไมอีลิน และความเร็วในการนำกระแสประสาท; การจำแนกประเภท A (อัลฟา, เบตา, แกมมา, เดลตา), B, และ C; การจำแนกประเภทใยประสาทรับความรู้สึกแบบตัวเลข (กลุ่ม I-IV); และวิธีการที่ใยประสาทชนิดต่างๆ ถูกรวมกลุ่มและจัดเรียงภายในเส้นประสาทส่วนปลาย เนื้อหานี้เป็นข้อมูลอ้างอิงเชิงพรรณนา ไม่ใช่คำแนะนำทางคลินิก

Core questions

• เส้นผ่านศูนย์กลางของแอกซอนและการสร้างปลอกไมอีลินกำหนดความเร็วในการนำกระแสประสาทของใยประสาทได้อย่างไร?
• ใยประสาทประเภท A, B, และ C และกลุ่มใยประสาทรับความรู้สึกแบบตัวเลข (I-IV) คืออะไร และแผนการจำแนกทั้งสองมีความสัมพันธ์กันอย่างไร?
• ใยประสาทประเภทต่างๆ ถูกจัดระเบียบภายในเส้นประสาทส่วนปลายอย่างไร?

Key concepts

• เส้นผ่านศูนย์กลางของแอกซอนและการสร้างปลอกไมอีลิน
• ความเร็วในการนำกระแสประสาท
• ใยประสาท A (อัลฟา, เบตา, แกมมา, เดลตา)
• ใยประสาท B
• ใยประสาท C (ไม่มีปลอกไมอีลิน)
• กลุ่มใยประสาทรับความรู้สึกแบบตัวเลข I-IV
• แอกซอนที่มีปลอกไมอีลินเทียบกับแอกซอนที่ไม่มีปลอกไมอีลิน

Mechanisms

ความเร็วในการนำกระแสประสาทของใยประสาทจะเพิ่มขึ้นตามเส้นผ่านศูนย์กลางและเมื่อมีปลอกไมอีลิน เนื่องจากปลอกไมอีลินช่วยให้เกิดการนำกระแสประสาทแบบกระโดด (saltatory conduction) ระหว่างข้อรันเวียร์ (nodes of Ranvier) ได้อย่างรวดเร็ว ในขณะที่แอกซอนที่ไม่มีปลอกไมอีลินจะนำกระแสประสาทอย่างต่อเนื่องและช้า แผนการจำแนกของ Erlanger-Gasser แบ่งใยประสาทออกเป็นกลุ่ม A (ขนาดใหญ่ มีปลอกไมอีลิน เร็วที่สุด แบ่งย่อยเป็นอัลฟา, เบตา, แกมมา, และเดลตา), กลุ่ม B (ใยประสาทพรีแกงเกลียนของระบบประสาทอัตโนมัติที่มีปลอกไมอีลินขนาดเล็กกว่า) และกลุ่ม C (ขนาดเล็ก ไม่มีปลอกไมอีลิน ช้าที่สุด รวมถึงใยประสาทโพสต์แกงเกลียนของระบบประสาทอัตโนมัติ และใยประสาทรับความรู้สึกเจ็บปวดและอุณหภูมิจำนวนมาก) แผนการจำแนกแบบตัวเลขคู่ขนาน (กลุ่ม I-IV) ใช้จำแนกใยประสาทรับความรู้สึกโดยเฉพาะ หมวดหมู่เหล่านี้ถูกกำหนดขึ้นโดยการบันทึกศักย์ไฟฟ้าแอคชั่นแบบผสม (compound action potentials) ซึ่งยอดคลื่นที่แยกกันเผยให้เห็นประชากรของใยประสาทที่นำกระแสประสาทด้วยความเร็วที่แตกต่างกัน; Erlanger และ Gasser เชื่อมโยงยอดคลื่นเหล่านี้เข้ากับขนาดของใยประสาท และการทดลองเกี่ยวกับการปิดกั้นแบบเลือกสรรแสดงให้เห็นว่าใยประสาทที่มีขนาดต่างกันได้รับผลกระทบจากแรงกดและยาชาเฉพาะที่แตกต่างกัน ภายในเส้นประสาทส่วนปลาย แอกซอนหลายประเภทจะถูกรวมกลุ่มกันเป็นมัด (fascicles) ดังนั้นเส้นประสาทเส้นเดียวจึงนำกระแสประสาทสั่งการที่รวดเร็ว กระแสประสาทรับความรู้สึกที่ช้ากว่า และกระแสประสาทอัตโนมัติและรับความรู้สึกเจ็บปวดที่ช้าไปพร้อมกัน

Clinical relevance

การจำแนกใยประสาทเป็นพื้นฐานในการตีความผลการศึกษาการนำกระแสประสาท และอธิบายว่าเหตุใดบางหน้าที่จึงสูญเสียไปก่อนหน้าที่อื่นๆ เมื่อเส้นประสาทถูกกดทับหรือถูกปิดกั้น เนื่องจากใยประสาทที่มีขนาดต่างกันมีความไวต่อผลกระทบที่แตกต่างกัน บทความนี้อธิบายถึงพื้นฐานทางกายวิภาคและสรีรวิทยาเพื่อการอ้างอิง และไม่ได้ให้คำแนะนำในการวินิจฉัยหรือการรักษา

Evidence & guidelines

การจำแนกประเภทนี้เป็นไปตามผลงานทางสรีรวิทยาไฟฟ้าที่เป็นรากฐานของ Erlanger และ Gasser และได้รับการรวบรวมไว้ในเอกสารอ้างอิงมาตรฐาน เช่น Gray's Anatomy ในฐานะที่เป็นกายวิภาคศาสตร์และสรีรวิทยาเชิงพรรณนา หัวข้อนี้จึงไม่อยู่ภายใต้แนวทางปฏิบัติทางคลินิก

History

การจำแนกใยประสาทสมัยใหม่พัฒนามาจากการบันทึกศักย์ไฟฟ้าแอคชั่นแบบผสมของ Joseph Erlanger และ Herbert Gasser ในช่วงทศวรรษ 1920 และ 1930 ซึ่งแสดงให้เห็นว่าการตอบสนองทางไฟฟ้าของเส้นประสาทแยกออกเป็นส่วนประกอบที่สะท้อนถึงใยประสาทที่มีขนาดและความเร็วต่างกัน และผู้ที่กำหนดกลุ่ม A, B, และ C ผลงานของพวกเขาซึ่งสรุปไว้ใน Electrical Signs of Nervous Activity (1937) ได้รับการยอมรับด้วยรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ในปี 1944 ต่อมานักวิจัยคนอื่นๆ ได้พัฒนาแผนการจำแนกใยประสาทรับความรู้สึกแบบตัวเลข

Key figures

• Joseph Erlanger
• Herbert Gasser

Seminal works

• erlanger-gasser-1937
• gasser-1929

Frequently asked questions

อะไรเป็นตัวกำหนดความเร็วในการนำกระแสประสาทของใยประสาท?

ความเร็วในการนำกระแสประสาทเพิ่มขึ้นตามเส้นผ่านศูนย์กลางของแอกซอนและการสร้างปลอกไมอีลิน; ใยประสาทที่มีปลอกไมอีลินจะนำกระแสประสาทอย่างรวดเร็วด้วยการนำกระแสประสาทแบบกระโดด ในขณะที่ใยประสาทที่ไม่มีปลอกไมอีลินซึ่งบางจะนำกระแสประสาทอย่างช้าๆ

ใยประสาท A, B, และ C คืออะไร?

เป็นสามประเภทหลักในแผนการจำแนกของ Erlanger-Gasser: ใยประสาท A มีขนาดใหญ่ มีปลอกไมอีลิน และเร็วที่สุด (มีประเภทย่อยอัลฟา, เบตา, แกมมา, และเดลตา); ใยประสาท B เป็นใยประสาทพรีแกงเกลียนของระบบประสาทอัตโนมัติที่มีปลอกไมอีลินขนาดเล็กกว่า; และใยประสาท C มีขนาดเล็ก ไม่มีปลอกไมอีลิน และช้าที่สุด

แผนการจำแนกแบบตัวเลข (I-IV) สัมพันธ์กับแผนการจำแนกแบบ A-B-C อย่างไร?

กลุ่มตัวเลข I-IV จำแนกใยประสาทรับความรู้สึกตามขนาดและสอดคล้องกับใยประสาทประเภท A และ C อย่างกว้างๆ โดยเป็นชื่อเรียกทางเลือกที่ใช้ส่วนใหญ่สำหรับใยประสาทรับความรู้สึก