Warum verwenden zerebelläre Eingangsfasern zwei Wege, um ein Signal an DCN zu senden?

Beide Gruppen von Eingabefasern des Kleinhirns (moosig, kletternd) beginnen 2 Wege: 1) projizieren direkt zu den tiefen Kernen 2) projizieren zur Kleinhirnrinde, die dann (nach einiger Verarbeitung) die Projektion durch Purkinje-Zellen zurück zu den tiefen Kernen sendet.

Was ist der Zweck einer solchen Architektur?

Und eine eng verwandte Frage: Sind die Eingabeinformationen für DCN (der erste Weg) und für die Kleinhirnrinde (der zweite Weg) gleich?

Antworten (1)

Kurze Antworten:

1) Der wahre Zweck dieser Architektur ist (noch) nicht bekannt.

2) Ja, es handelt sich um die gleiche Information, da das Signal vom gleichen Axon kommt (für Kletterfasern siehe zB De Zeeuw et al., 1997 ).

Kommentar zur ersten Antwort:

Aber natürlich gibt es viele Theorien über die Funktion der Kleinhirnschaltkreise, einschließlich dieser Kollateralen der Moos- und Kletterfasern. Ich würde auf die Artikel auf Wikipedia und Scholarpedia als Einstiegspunkte verweisen.

Um Ihnen ein extrem vereinfachtes Szenario zu geben, in dem eine solche Architektur nützlich sein könnte:

Nehmen wir an, die Moosfasern enthalten den Bewegungsplan, der von der Großhirnrinde kommt, und die Kletterfasern enthalten den wahren Zustand der Gliedmaßen, der von den peripheren Sensoren kommt (so formuliert, sind diese Aussagen sicherlich nicht wahr). Jetzt könnten die direkten Signale an die tiefen Kleinhirnkerne (DCN) verwendet werden, um schnell einen groben "Bewegungsfehler" (dh geplante Trajektorie vs. reale Trajektorie) zu berechnen, der bereits eine schnelle, grobe Bewegungskorrektur einleitet. Die Signale an die Kleinhirnrinde würden verwendet, um einen exakten „Bewegungsfehler“ zu berechnen, der auch „etwas später“ (dh einige synaptische Übertragungen später) am DCN integriert wird, um die Bewegungskorrektur weiter zu verfeinern.

Auch dies ist sicherlich nicht das, was im Kleinhirn vor sich geht, aber es könnte Ihnen eine Ahnung geben, warum eine solche Schaltung existieren könnte.

Verweise

  • De Zeeuw CI, Van Alphen AM, Hawkins RK, Ruigrok TJ. Kletternde Faserkollateralen kontaktieren Neuronen in den Kleinhirnkernen, die ein GABAerges Feedback an die untere Olive liefern. Neurowissenschaft. 1997 Okt.; 80(4):981-6.