Beynimizdeki Ağaçlar : Purkinje Hücreleri

Beynimizdeki Ağaçlar : Purkinje Hücreleri

Beynimizdeki Ağaçlar : Purkinje Hücreleri

Yazıya sizlere bir bilim insanını tanıtarak başlamak istiyorum. İsmi Jan Evangelista Purkyně (Purkinje). Sinir bilim ile ilgileniyorsanız bu isime zaten aşinasınızdır. Kendisi ilerideki zamanlarda bilim insanları kategoresinde yer alacaktır. Ancak bu yazının kahramanı olduğu için kendisinden kısacada olsa bahsetmek istiyorum. 1787 ve 1869 yılları arasında yaşamıştır. Hayatını Çek Cumhuriyetinde geçiren Purkinje, Breslau Üniversitesinde çalışmış ve en büyük başarısını burada elde etmiştir.  Anatomi ve biyolojiyle ilgilenmesinin yanı sıra filozofluk ve şairlikle de yakın olmuştur. Kendisi Sonsuzluk ve Ötesine olan kavramımıza oturan bilim insanlarından biridir. Başlıkta da gördüğünüz gibi bu yazıda kendisinden sonra ismi verilen, en ünlü buluşu Purkinje hücreleri hakkında konuşacağız.

Purkinje’nin Keşfi

Breslau Üniversitesi’nde çalışan Jan Evangelista Purkyně (Purkinje), bu hücreleri on dokuzuncu yüzyılın ortalarında keşfetti. 1832’de iki rengi aynı anda odağa getiren Plössl akromatik mikroskobu aldı ve koyunlardaki hücrelerin yapısını inceledi. Hazırlıklarını düzeltmek için alkol kullandı ve koyun beyin dokularını mikroskobik olarak incelemek için ince kesitler yaptı. Purkinje, bu keşfini 19 Eylül 1837’de Prag’daki Karolinum’da Alman doğa bilimcileri ve hekimlerin kongresinde sundu ve nörolojinin temellerine katkıda bulunan isim oldu . Daha sonra sinir sistemi histolojisi üzerine yazdığı “Neueste Untersuchungen aus der Nerven-und Hirnanatomie” (Sinir ve Beyin Anatomisinden Son Çalışmalar) adlı makalesinde kendi adını alan hücreleri tanımladı.

Purkinje hücreleri

Purkinje Hücresinin Genel Özellikleri

Purkinje hücreleri

Purkinje hücreleri, beynin serebellar korteksinde bulunan, omurgalı hayvanlarda gözlemlenmiş nöronlardır.  Hücre gövdeleri bir şişe şeklindedir ve granül hücreleri adı verilen diğer nöronlardan uyarılar alan, dendrit adı verilen birçok iplik benzeri uzantıya sahiptir. Her hücrenin aynı zamanda akson adı verilen ve beynin hareketi kontrol eden bölümü olan serebelluma (beyincik)  dürtüleri ileten tek bir çıkıntısı vardır. Purkinje hücreleri inhibitör nöronlardır. Diğer nöronların ateşlenmesini inhibe eden veya azaltan reseptörlere bağlanan nörotransmitterler salgılarlar. Ayrıca tanımlanan ilk nöronal hücrelerdir. 

Purkinje hücreleri, motor kontrol ve öğrenme süreçlerine katılır. Yüzbinlerce hücreden girdi alabilmelerine rağmen, serebellumun (beyincik) dış tabakası olan serebellar korteksten sinyal yayan tek hücrelerdir. Her hücre gövdesi seksen mikron çapındadır.  Omurilikte ve etrafındaki diğer nöronları sinyal aldıkları noktalardan engeller.  Purkinje hücreleri, dendritleri ile etkileşime girerek uyarıcı nöronların aktivasyonunu düzenler.  Bazı nöronların uyarıların iletilmesini engelleyen bir nörotransmitter olan gama-aminobütirik asit (GABA) salgılar. Sinir hücrelerinin çıkışı, elektriksel uyarıları taşıyan aksondan geçer.

Beyincik mikrodevresi. Uyarıcı sinapslar (+) ile ve İnhibitör sinapslar (-) ile gösterilmiştir. MF: Yosunsu lifler. DNC: Derin beyincik çekirdekleri. İO: İnferior olive. CF: Tırmanan lifler. GC: Granül hücreleri. PF: Paralel lifler. PC: Purkinje hücreleri. GgC: Golgi hücreleri. SC: Yıldız hücreleri. BC: Sepet hücreleri.
Beyincik mikrodevresi. Uyarıcı sinapslar (+) ile ve İnhibitör sinapslar (-) ile gösterilmiştir. MF: Yosunsu lifler. DNC: Derin beyincik çekirdekleri. İO: İnferior olive. CF: Tırmanan lifler. GC: Granül hücreleri. PF: Paralel lifler. PC: Purkinje hücreleri. GgC: Golgi hücreleri. SC: Yıldız hücreleri. BC: Sepet hücreleri.

Purkinje hücreleri, beyincikteki derin serebellar çekirdekler ve vestibüler çekirdek nöronları olarak adlandırılan çıkış merkezlerini, çekirdek nöronların aksonlarından aşağı doğru yükselen ve düşen elektrik sinyallerinin (aksiyon potansiyelleri) zamanlamasını düzenleyerek inhibe eder. Sırasıyla, serebellumun çıkış sinyallerini kontrol ederler. Purkinje hücreleri, senkronize sinyaller aracılığıyla, beyincikte sinyallerin ateşlenme hızını kontrol ederek çekirdek nöronlarından kesin çıktılar üretir ve bu da el hareketi gibi motor koordinasyonuyla sonuçlanır. Memeliler üzerinde yapılan araştırmalar, Purkinje hücrelerinin, gelişmekte olan embriyo ve fetüslerde serebellar devrelerin oluşumu sırasında progesteron ve östradiol hormonlarını da sentezlediğini ortaya koymuştur. Bu hormonlar, gelişmekte olan Purkinje hücresinde dendritlerin büyümesini, sinapsların gelişimini (sinaptogenez) ve dendritler üzerindeki dikenlerin (spinojenez) gelişimini destekler.

Purkinje hücrelerine girdi taşıyan iki tür nöral fiber vardır. Bunlar yosunlu (mossy) fiberler ve tırmanan (Climbing) fiberlerdir. Omurilik ve beyin sapından çıkan yosunlu fiberler, granül hücreler yoluyla Purkinje hücrelerini etkiler. Bu sayede  iki hücre tipide  birlikte ikiye bölünür ve bir mahalledeki telefon hatlarına benzer şekilde paralel fiberler oluşturur. Her Purkinje hücresi, yaklaşık 200.000 paralel fiberden sinyaller alır. Tırmanan fiberler, beyin sapının solunum, kalp atış hızı ve sindirim süreçlerini düzenlemekten sorumlu bir bölgesi olan medulla oblongata’nın alt olivary çekirdeğinden kaynaklanır. Ayrıca Purkinje hücresinin gövdesini ve dendritlerini sarar ve birçok sinaptik temas kurar. Yosunlu  fiberlerin aksine, sadece birkaç Purkinje hücresiyle temas ederler. Aşağıdaki gördüğünüz resimde A Yosunlu fiberleri , B ise Tırmanan fiberleri gösterir.

 

Purkinje hücreleri

Referanslar

Minai, Mandana, “Purkinje Cells”. Embryo Project Encyclopedia (2014-08-12). ISSN: 1940-5030 http://embryo.asu.edu/handle/10776/8144.

Abrams, Zéev R., and Xiang Zhang. “Signals and Circuits in the Purkinje Neuron.” Frontiers in Neural Circuits 5 (2011): 1–10. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3180174/ (Accessed August 11, 2014).

Herndon, Robert M. “The Fine Structure of the Purkinje Cell.” The Journal of Cell Biology 18 (1963): 167–80. http://jcb.rupress.org/content/18/1/167.full.pdf (Accessed September 28, 2012).

Britannica, The Editors of Encyclopaedia. “Purkinje cell”. Encyclopedia Britannica, 15 May. 2015, https://www.britannica.com/science/Purkinje-cell. Accessed 21 February 2021.

https://cs.wikipedia.org/wiki/Jan_Evangelista_Purkyn%C4%9B

https://en.wikipedia.org/wiki/Jan_Evangelista_Purkyn%C4%9B

3 Beğen

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir