【Courseraで神経科学を学ぶ(1)】脳の中にはどんな細胞があるの?ニューロン、グリア細胞など。

 

 MOOCでの学習にハマった。いつでもどこでも受講できる手軽さと、素晴らしい講師による分かりやすい解説、そして、英語の能力を高めたい自分としては、英語で受けられるというメリット。ハマらないわけがない。以前受けたAndrew Ngの機械学習のコースは本当に素晴らしくて、機械学習という新たな世界を垣間見るのに最適なものだったように思う。

 

 これに味をしめて、自分の興味のある他の分野もどんどんMOOCで受けて行こうじゃないかと思って始めたのが、神経科学の講座。

www.coursera.org

 こちらもまだWEEK1を終えたばかりだけど本当に素晴らしくて、無料なのがホント意味わからないっていう感じ。良い時代に生まれたなあと思わずにはいられない。

 

 ただ、機械学習の講座を受けていた時も気をつけていたんだけど、こういったMOOCの講座は如何せん講師陣が素晴らしいというのもあって、こっちが分かっていなくても分かったような気にさせてくれるので、しっかりとこうやってアウトプットをすることで知識を定着させるように心がけている。この記事も頑張ったんだよ↓

 

karia68.hatenablog.com

 

 

 今回は全部まとめて一気に投下するのはやめて、ちょうど良いところでそれぞれまとめていくスタイルにすることにした。全部まとめるのは最後でいいかな。

 

 というわけでWEEK1のまとめにいきます。

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WEEK1

 WEEK1はWhite教授の自己紹介と、脳みその中の細胞の種類についてのお話。ニューロンの構造と組織、種類について。グリア細胞の種類とそれぞれの特徴について。用語を英語でやってるのは自分の訓練のため!というよりも機械学習の講座と違ってこの講座は字幕も何も英語オンリーなので!ま、でも説明は日本語でやったりと適当。。

Neuron

 ニューロンというのは、脳のCNS(central nervous system)の機能を司る基本的なユニット。体細胞と同様に細胞としての新陳代謝カニズムを持っている。しかし、他の多くの体細胞とは違い、形の多様性が豊富、電気信号を生成する、特別な細胞間のコミュニケーションがある、などの特徴をもつ。

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cell body (soma)

 ホワイトボードに書いてみました☆

cell bodyというのは見ての通りニューロンの本体部分。中にnucleusやnucleic acidsなどのorganellesを持つ。ニューロンは電気信号の生成や、複雑な構造維持のために代謝が非常に激しい。

dendrites

 ニューロン本体から突き出ている構造のうち、長さが短いものを指す。(通常、100ミクロン以下) 他のニューロンから信号を受信するのに主要な役割を果たす。また、その構造の中にはspinesと呼ばれるマッシュルーム状の組織がある。spinesは主に他のニューロンのaxonの末端から放出される信号の受信地点である。

 一方、spinesを持っていないようなdendritesも存在し、そのようなdendritesはsmoothと呼ばれ、信号を抑制するような役割を果たす。

 形の多様性がもんのすごい。pyramidial neuronと呼ばれる大脳皮質に存在するニューロンでは、一つの長いapicalと呼ばれるdendriteの周りに、短いbasalと呼ばれるdendritesが存在している。

 

axons

 本体から突き出るなが〜〜い原形質の組織。Axonの長さにはものすごい幅があり、短いものでは100um以下だが、長いものになるとなんと1mを超える!

 本体から離れたニューロンや、effector cellsに対する信号を送信する役割を果たす。

synapses

 ニューロンやeffector cellsと情報を交換するのに特化した部分。synapsesは、電気的な信号および化学的な信号を使って情報のやり取りをする。通常、Axonの終端に見られ、他のニューロンのdendriteとつながる。他に、cell bodyや他のAxonのターミナルとも繋がることがある。

Neural tissue

gray matter

 脳の解剖をした時に 、やや黒い色合いを持っている部分。この中には主にneuron(cell body, dendrites, axon terminalなど), glial cells, vascular endotheliumが含まれる。

white matter

 脳の解剖をした時に、やや白い色合いを持つ部分。中には主にneuronのaxonやglial cells, vascular endotheliumが含まれる。neuronのcell bodyやdendrites, axon terminalなどはほとんど含まれない。

Classes of neurons

projection neurons

 文字通り、長いAxonを持ち、本体と遠い距離にある細胞と情報をやり取りするNeuron。その中には、脳内のやり取りだけでなく、体内の他の神経細胞ともやり取りをするものもある。そのようなNeuronの中で、情報を受け取るものをafferent neuron、情報を送るものをefferent neuronという。

 もちろん、長い距離だけでなく短い距離のやり取りをするものもある。多くのものは対象を刺激する性質を持つ。

interneurons

 projection neuronとは対照的に、短いAxonを持ち、CNS内でニューロン同士のやり取りを行う。対象を刺激する役割を持つものも多いが、ほとんどは対象の刺激を抑制するという役割を果たす。

Neuroglia(Glia)

 ニューロンの信号機脳と、代謝をサポートする組織たち。ニューロンの回路形成やシナプスの可塑性に大きな役割を果たす。myelinを作る。blood-brain barrier(BBB)の形成に貢献する。neural tissueの損傷、炎症に対応する。など。

 グリア細胞にはいくつかの種類がある。

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astrocytes

 主要なグリア細胞のうちの一つ。アストロサイト。cell bodyやdendrites, synapsesに密接に関わっているため、主にgray matterでみられる。細胞外のイオンバランスを整えたり、神経伝達物質を分泌したり除去したりする。新しいシナプスの生成を補助したりもする。blood-brain barrier(BBB)の生成にも関わっている。また、傷口の修復にも関わる。

oligodendrocytes

 主にwhite matterに生息。こいつもmyelinをつくる。図のようにAxonを囲んで膜をつくる。この膜を途切れ途切れに作ることで、電気信号の伝達速度を速める効果がある。(詳細省く)

microglia

 CNSに生息する食細胞。phagocyteというらしいけどこの英単語むず。いや全部難しいけど。このmicrogliaには二つの状態がある。一つ目は静的な状態であるramified, 二つ目は動的な、アクティブな状態であるamoeboid。

ependymal cells

 図のような形をしており、脳髄の循環をサポートする役割を果たす。また、細い毛みたいなのはastrocytesと結合している。

Blood-Brain Barrier(BBB)

 つまるところ、脳内の血管の壁。選択的透過性を持っており、脳に必要な成分しか通さず、病原菌や有害な成分などを遮断する。同時に、人工の薬も遮断してしまうので、製薬会社の人たちは頑張っている。

 

ひとまずWEEK1でした。また来週(?)

 Next

 

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