เนื้อเยื่อประสาท: การจัดระเบียบและเซลล์ประสาทค้ำจุน

เนื้อเยื่อประสาทเป็นเนื้อเยื่อพิเศษที่รับ ประมวลผล และส่งผ่านข้อมูลในร่างกาย ประกอบด้วยเซลล์หลักสองชนิด ได้แก่ เซลล์ประสาท (neurons) ซึ่งเป็นเซลล์ที่สามารถถูกกระตุ้นได้และนำส่งสัญญาณไฟฟ้าและเคมี และเซลล์ประสาทค้ำจุน (neuroglia หรือ glia) ซึ่งเป็นเซลล์ค้ำจุนที่หลากหลาย ทำหน้าที่เป็นฉนวนหล่อเลี้ยง ป้องกัน และจัดระเบียบโครงสร้างของสภาพแวดล้อมทางระบบประสาท ส่วนนี้จะเน้นการจัดระเบียบทางจุลกายวิภาคของเนื้อเยื่อประสาทโดยอิงจากเซลล์ทั้งสองชนิดนี้และส่วนเชื่อมต่อระหว่างกัน

Definition

เนื้อเยื่อประสาทเป็นเนื้อเยื่อที่ประกอบด้วยเซลล์ประสาทที่เชี่ยวชาญในการนำและส่งผ่านกระแสประสาท ร่วมกับเซลล์ประสาทค้ำจุนที่ทำหน้าที่สนับสนุน เป็นฉนวน และรักษาสภาพแวดล้อมจุลภาคของระบบประสาท

Scope

ส่วนนี้ครอบคลุมการจัดระเบียบทางจุลภาคของเนื้อเยื่อประสาท: โครงสร้างของตัวเซลล์ประสาทและส่วนยื่นของเซลล์ โครงสร้างละเอียดของไซแนปส์ เซลล์ประสาทค้ำจุนหลักของระบบประสาทส่วนกลาง (แอสโทรไซต์, โอลิโกเดนโดรไซต์, ไมโครเกลีย และเซลล์อีเพนไดมอล) และส่วนเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาทค้ำจุนกับหลอดเลือดที่ประกอบเป็นกำแพงสมอง-เลือด (blood-brain barrier) เป็นภาพรวมเชิงอ้างอิงและให้ความรู้เกี่ยวกับจุลกายวิภาคศาสตร์และชีววิทยาของเซลล์ตามปกติ หัวข้อลูกจะให้รายละเอียดเพิ่มเติม

Sub-topics

• แอสโทรไซต์และโอลิโกเดนโดรไซต์
• กำแพงกั้นเลือดและสมองและส่วนเชื่อมต่อของเซลล์เกลีย
• ไมโครเกลียและเซลล์อีเพนไดมอล
• ตัวเซลล์ประสาทและส่วนยื่นของเซลล์ประสาท
• โครงสร้างและโครงสร้างละเอียดของไซแนปส์

Core questions

• เนื้อเยื่อประสาทประกอบด้วยเซลล์ชนิดใดบ้าง และเซลล์ประสาทกับเซลล์ประสาทค้ำจุนมีความแตกต่างกันอย่างไรในเชิงหน้าที่?
• เซลล์ประสาทมีการจัดระเบียบเป็นตัวเซลล์ (soma), เดนไดรต์ (dendrites) และแอกซอน (axon) ได้อย่างไร?
• เซลล์ประสาทค้ำจุนหลักของระบบประสาทส่วนกลางมีอะไรบ้าง และแต่ละชนิดทำหน้าที่อะไร?
• เซลล์ประสาทค้ำจุนมีส่วนช่วยในการสร้างกำแพงสมอง-เลือดและส่วนเชื่อมต่อระหว่างระบบประสาทกับหลอดเลือดได้อย่างไร?

Key concepts

• เซลล์ประสาท (Neuron)
• เซลล์ประสาทค้ำจุน (Neuroglia หรือ glia)
• ตัวเซลล์ (Soma), เดนไดรต์ (dendrites) และแอกซอน (axon)
• ไซแนปส์ (Synapse)
• การสร้างปลอกไมอีลิน (Myelination)
• แอสโทรไซต์ (Astrocyte), โอลิโกเดนโดรไซต์ (oligodendrocyte), ไมโครเกลีย (microglia), อีเพนไดมา (ependyma)
• กำแพงสมอง-เลือด (Blood-brain barrier)
• เนื้อเทา (Gray matter) และเนื้อขาว (white matter)

Mechanisms

เซลล์ประสาทสร้างและส่งสัญญาณไฟฟ้าไปตามส่วนยื่นของเซลล์ และสื่อสารกันที่ไซแนปส์โดยการปล่อยสารสื่อประสาทไปยังเซลล์เป้าหมาย เซลล์ประสาทค้ำจุนมีจำนวนมากกว่าเซลล์ประสาทในระบบประสาทส่วนกลางหลายส่วน และมีบทบาทสนับสนุนที่แตกต่างกัน: โอลิโกเดนโดรไซต์สร้างปลอกไมอีลินหุ้มแอกซอนส่วนกลางเพื่อเร่งการนำกระแสประสาท แอสโทรไซต์ปรับสมดุลไอออนและสารสื่อประสาท และมีส่วนร่วมในการสร้างกำแพงสมอง-เลือด ไมโครเกลียทำหน้าที่เป็นเซลล์เฝ้าระวังภูมิคุ้มกันประจำถิ่น และเซลล์อีเพนไดมอลบุโพรงสมองและมีส่วนร่วมในการเปลี่ยนแปลงของน้ำหล่อเลี้ยงสมองและไขสันหลัง เซลล์ประสาทและเซลล์ประสาทค้ำจุนทำงานร่วมกันเป็นเนื้อเยื่อที่การส่งสัญญาณและการสนับสนุนพึ่งพาอาศัยกัน

Clinical relevance

ความเข้าใจในจุลกายวิภาคศาสตร์ปกติของเนื้อเยื่อประสาทเป็นพื้นฐานในการตีความพยาธิวิทยาทางระบบประสาทและการถ่ายภาพทางระบบประสาท และอธิบายว่าเหตุใดการบาดเจ็บหรือโรคจึงมักเกี่ยวข้องกับเซลล์ประสาทค้ำจุนมากพอๆ กับเซลล์ประสาท ข้อมูลนี้อธิบายการจัดระเบียบเนื้อเยื่อปกติเพื่อการอ้างอิงทางการศึกษา และไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือการรักษาเฉพาะบุคคล

History

การศึกษาเซลล์ของเนื้อเยื่อประสาทได้รับการเปลี่ยนแปลงโดยวิธีย้อมสีเงินของกอลจีในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 ซึ่งช่วยให้สามารถมองเห็นเซลล์ประสาทและเซลล์ประสาทค้ำจุนแต่ละเซลล์ได้ รามอน อี กาฮาล ใช้เทคนิคนี้เพื่อเสนอว่าระบบประสาทสร้างขึ้นจากเซลล์ที่แยกจากกัน (หลักการเซลล์ประสาท) ริโอ-ฮอร์เตกาต่อมาได้แยกไมโครเกลียและโอลิโกเดนโดรเกลียว่าเป็นประชากรเซลล์ประสาทค้ำจุนที่แยกจากกัน งานวิจัยระดับโมเลกุลและการถ่ายภาพสมัยใหม่ ซึ่งได้รับการทบทวนโดย Barres (2008) เป็นต้น ได้ปรับเปลี่ยนมุมมองเกี่ยวกับเซลล์ประสาทค้ำจุนจากวัสดุบรรจุที่เฉื่อยชาไปสู่การเป็นพันธมิตรที่กระตือรือร้นของเซลล์ประสาท

Key figures

• Santiago Ramón y Cajal
• Camillo Golgi
• Pío del Río-Hortega
• Ben A. Barres

Seminal works

• barres-2008
• ross-pawlina-2016

Frequently asked questions

เซลล์หลักสองชนิดในเนื้อเยื่อประสาทคืออะไร?

เซลล์ประสาท ซึ่งเป็นเซลล์ที่สามารถถูกกระตุ้นได้และเชี่ยวชาญในการส่งสัญญาณ และเซลล์ประสาทค้ำจุน (glia) ซึ่งเป็นเซลล์สนับสนุนที่ทำหน้าที่เป็นฉนวน หล่อเลี้ยง ป้องกัน และจัดระเบียบสภาพแวดล้อมของระบบประสาท

เซลล์ประสาทค้ำจุนมีจำนวนมากกว่าเซลล์ประสาทหรือไม่?

ในหลายบริเวณของระบบประสาทส่วนกลาง เซลล์ประสาทค้ำจุนมีจำนวนอย่างน้อยเท่ากับเซลล์ประสาท แม้ว่าอัตราส่วนที่แน่นอนจะแตกต่างกันไปในแต่ละบริเวณ เซลล์ประสาทค้ำจุนไม่ใช่แค่การสนับสนุนแบบเฉื่อยชา แต่เป็นผู้มีส่วนร่วมอย่างแข็งขันในการทำงานของระบบประสาท