ไมอีลิน

เช่น ไมอีลิน ไบโอเมมเบรนชนิดพิเศษที่อุดมด้วยไขมันโดยเฉพาะเป็นชื่อที่ตั้งให้ซึ่งในฐานะที่เรียกว่าปลอกไมอีลินหรือปลอกไมอีลินล้อมรอบแอกซอนของเซลล์ประสาทของระบบประสาทส่วนปลายและระบบประสาทส่วนกลางและแยกเส้นใยประสาทที่มีอยู่ออกด้วยไฟฟ้า

เนื่องจากการหยุดชะงักของปลอกไมอีลินเป็นประจำ (วงแหวนสายแรนเวียร์) การกระตุ้นทางไฟฟ้าจึงเกิดขึ้นทันทีจากสายไปยังสายไฟซึ่งจะนำไปสู่ความเร็วในการนำไฟฟ้าที่สูงกว่าการกระตุ้นอย่างต่อเนื่อง

ไมอีลินคืออะไร?

ไมอีลินเป็นเมมเบรนชนิดพิเศษที่ห่อหุ้มแอกซอนของระบบประสาทส่วนปลาย (PNS) และระบบประสาทส่วนกลาง (CNS) และแยกพวกมันด้วยไฟฟ้าจากเส้นประสาทอื่น ๆ ไมอีลินใน PNS นั้นถูกสร้างขึ้นโดยเซลล์ Schwann โดยที่เยื่อไมอีลินของเซลล์ Schwann จะ "ห่อหุ้ม" ส่วนหนึ่งและแอกซอนเดียวกันในหลาย ๆ ชั้น

ในระบบประสาทส่วนกลางเยื่อไมอีลินเกิดจากโอลิโกเดนโดรไซท์ที่แตกแขนงอย่างมาก เนื่องจากลักษณะทางกายวิภาคพิเศษของพวกมันที่มีแขนที่แตกแขนงจำนวนมาก oligodendrocytes สามารถทำให้เยื่อไมอีลินของพวกมันสามารถใช้ได้ถึง 50 แอกซอนในเวลาเดียวกัน ปลอกไมอีลินของแอกซอนถูกขัดจังหวะทุกๆ 0.2 ถึง 1.5 มม. โดยวงแหวนสายไฟของ Ranvier ซึ่งนำไปสู่รูปแบบการส่งผ่านสิ่งเร้าทางไฟฟ้าแบบกะทันหันซึ่งเร็วกว่ารูปแบบการส่งต่อเนื่อง

ไมอีลินช่วยปกป้องเส้นใยประสาทที่วิ่งอยู่ภายในจากสัญญาณไฟฟ้าจากเส้นประสาทอื่น ๆ และต้องการการสูญเสียการส่งผ่านที่น้อยที่สุดแม้ในระยะทางที่ค่อนข้างไกล แอกซอนของ PNS สามารถเข้าถึงความยาวได้มากกว่า 1 เมตร

กายวิภาคศาสตร์และโครงสร้าง

ไขมันในไมอีลินในสัดส่วนที่สูงมีโครงสร้างที่ซับซ้อนและส่วนใหญ่ประกอบด้วยคอเลสเตอรอลซีรีโบรไซด์ฟอสโฟลิปิดเช่นเลซิตินและไขมันอื่น ๆ โปรตีนที่ประกอบด้วยเช่นไมอีลินโปรตีนพื้นฐาน (MBP) และไกลโคโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับไมอีลินและโปรตีนอื่น ๆ มีอิทธิพลชี้ขาดต่อโครงสร้างและความแข็งแรงของไมอีลิน

องค์ประกอบและโครงสร้างของไมอีลินแตกต่างกันในระบบประสาทส่วนกลางและ PNS myelin oligodendrocyte glycoprotein (MOG) มีบทบาทสำคัญในการสร้างเยื่อหุ้มเซลล์ของแอกซอนของระบบประสาทส่วนกลาง ไม่พบโปรตีนพิเศษในเซลล์ Schwann ซึ่งสร้างเยื่อไมอิลินของแอกซอนของ PNS โปรตีนไมอีลินส่วนปลาย -22 น่าจะเป็นผู้รับผิดชอบต่อโครงสร้างที่กระชับของไมอีลินของเซลล์ชวานน์เมื่อเทียบกับโครงสร้างของไมอีลินของโอลิโกเดนโดรไซท์

นอกเหนือจากการขัดจังหวะปกติของปลอกไมอีลินโดยวงแหวนรัดของ Ranvier แล้วยังมีสิ่งที่เรียกว่า Schmidt-Lantermann notches หรือที่เรียกว่า myelin incisions ในปลอกไมอีลิน สิ่งเหล่านี้คือเศษซากไซโตพลาสซึมของเซลล์ชวานน์หรือโอลิโกเดนโดรไซท์ซึ่งวิ่งเป็นแถบแคบ ๆ ผ่านชั้นไมอีลินทั้งหมดเพื่อให้แน่ใจว่ามีการแลกเปลี่ยนสารที่จำเป็นระหว่างเซลล์

พวกมันทำหน้าที่ของรอยต่อช่องว่างซึ่งอนุญาตและเปิดใช้งานการแลกเปลี่ยนสารระหว่างไซโทพลาสซึมของเซลล์ใกล้เคียงสองเซลล์

ฟังก์ชันและงาน

หน้าที่ที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของเยื่อไมอีลินหรือเยื่อไมอีลินคือฉนวนไฟฟ้าของแอกซอนและใยประสาทที่วิ่งอยู่ภายในแอกซอนและการส่งสัญญาณไฟฟ้าอย่างรวดเร็ว ในแง่หนึ่งฉนวนไฟฟ้าป้องกันสัญญาณจากเส้นประสาทอื่น ๆ ที่ไม่ใช่ myelinated และทำให้สิ่งเร้าของเส้นประสาทถูกส่งไปอย่างรวดเร็วและสูญเสียน้อยที่สุด

ความเร็วในการส่งและ "การสูญเสียสาย" มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับแอกซอนใน PNS เนื่องจากความยาวบางครั้งอาจเกินหนึ่งเมตร ฉนวนไฟฟ้าของแอกซอนและเส้นใยประสาทแต่ละเส้นทำให้เกิดการย่อขนาดของระบบประสาทในช่วงวิวัฒนาการ มันเป็นเพียงการประดิษฐ์ myelination ผ่านวิวัฒนาการที่ทำให้สมองที่ทรงพลังพร้อมด้วยเซลล์ประสาทจำนวนมากและการเชื่อมต่อแบบซินแนปติกเป็นไปได้มากขึ้น ประมาณ 50% ของมวลสมองประกอบด้วยสารสีขาวเช่นแอกซอนไมอีลิน

หากไม่มีอาการเยื่อหุ้มสมองเสื่อมประสิทธิภาพของสมองที่ซับซ้อนคล้ายกันจากระยะไกลก็เป็นไปไม่ได้เลยในพื้นที่ขนาดเล็กเช่นนี้ เส้นประสาทตาที่โผล่ออกมาจากเรตินาซึ่งมีเส้นใยประสาทไมอีลินประมาณ 2 ล้านเส้นทำหน้าที่ชี้แจงสัดส่วน หากไม่มีการป้องกันไมอีลินเส้นประสาทตาจะต้องมีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่าหนึ่งเมตรโดยมีประสิทธิภาพเท่ากัน ในเวลาเดียวกันกับ myelination การนำสิ่งกระตุ้นที่เป็นเกลือเกิดขึ้นในวิวัฒนาการซึ่งมีข้อได้เปรียบด้านความเร็วที่ชัดเจนมากกว่าการนำการกระตุ้นอย่างต่อเนื่อง

ในแง่ที่เข้าใจง่ายเราสามารถจินตนาการได้ว่าช่องไอออนถูกเปิดและปิดผ่านการดีโพลาไรซ์เพื่อส่งต่อศักยภาพในการดำเนินการไปยังส่วนถัดไป (internode) ที่นี่ศักยภาพในการดำเนินการถูกสร้างขึ้นอีกครั้งด้วยความแรงเดียวกันส่งต่อและในตอนท้ายของส่วนปั๊มไอออนจะเปิดใช้งานอีกครั้งผ่านการดีโพลาไรซ์และศักยภาพจะถูกถ่ายโอนไปยังส่วนถัดไป

โรค

หนึ่งในโรคที่รู้จักกันดีที่สุดซึ่งเกี่ยวข้องโดยตรงกับการสลายตัวของเยื่อไมอีลินของแอกซอนอย่างค่อยเป็นค่อยไปคือโรคระบบประสาทส่วนกลางเสื่อม (MS) ในระหว่างการเกิดโรคไมอีลินในแอกซอนจะถูกทำลายโดยระบบภูมิคุ้มกันของตัวเองดังนั้น MS จึงสามารถจัดอยู่ในประเภทของโรคภูมิต้านทานผิดปกติของระบบประสาท

ตรงกันข้ามกับ Guillain-Barré syndrome ในกรณีที่ระบบภูมิคุ้มกันโจมตีเซลล์ประสาทโดยตรงแม้จะมีการป้องกันจากเยื่อไมอีลิน แต่ความเสียหายของเซลล์ประสาทถูกสร้างใหม่บางส่วนโดยร่างกายไม่สามารถเปลี่ยนไมอีลินที่เสื่อมสภาพโดย MS ได้ สาเหตุที่แท้จริงของการเกิด MS ยังไม่ได้รับการวิจัยอย่างเพียงพออย่างไรก็ตาม MS เกิดขึ้นบ่อยกว่าในครอบครัวดังนั้นอย่างน้อยก็สามารถสันนิษฐานได้ว่ามีการจัดการทางพันธุกรรมบางอย่าง

โรคที่ทำให้เกิดการสลายไมอีลินในระบบประสาทส่วนกลางและขึ้นอยู่กับความบกพร่องทางพันธุกรรมที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมเรียกว่า leukodystrophies หรือ adrenoleukodystrophy หากความบกพร่องทางพันธุกรรมอยู่บนตำแหน่งบนโครโมโซม X

โรคขาดวิตามินบี 12 โรคโลหิตจางที่เป็นอันตรายหรือที่เรียกว่าโรค Biermer ยังนำไปสู่การสลายของปลอกไมอีลินและทำให้เกิดอาการที่เกี่ยวข้อง วรรณกรรมผู้เชี่ยวชาญกล่าวถึงขอบเขตที่พัฒนาการของความเจ็บป่วยทางจิตเช่นโรคจิตเภทอาจเกี่ยวข้องกับความผิดปกติของการทำงานของเยื่อไมอีลิน