Wie weit kann ein Signal im Neokortex reisen, ohne die weiße Substanz zu passieren?

Korrigieren Sie mich bitte, wenn ich falsch liege, soweit ich weiß, erstreckt sich die horizontale Kommunikation über sehr kurze Entfernungen in allen Schichten des Neocortex, außer den Schichten I und II. In diesen beiden Schichten können Dendriten und Axone horizontal etwas weiter wandern, aber wie weit? Die Frage kann auch verschiedene Unterfälle haben. Erstens, wie weit kann sich ein einzelner Dendrit oder ein einzelnes Axon horizontal im Neocortex bewegen? Zweitens, wie weit kann ein Signal horizontal im Neokortex reisen (möglicherweise durch mehrere Synapsen gehen)?

Antworten (1)

Die Entfernung der horizontalen Kommunikation hängt von der Art, der kortikalen Region und der kortikalen Schicht ab. Nur sehr wenige Kombinationen dieser 3 Faktoren wurden jemals untersucht. Bei den Kombinationen, mit denen ich vertraut bin, sind die meisten horizontalen Verbindungen auf einige hundert Mikrometer begrenzt, obwohl einige bis zu einigen Millimetern lang sind. Der größte Teil dieser Entfernung ist axonal, da Dendriten im Allgemeinen viel kürzer als Axone sind. Von allen Verbindungen, von denen ich gelesen habe, erstreckt sich keine über eine ganze Region. Um eine Region zu überqueren, müsste eine zusammenhängende Reihe von Signalen mehrere Sprünge durch mehrere Neuronen und über mehrere Synapsen machen, wie Sie in Ihrer Frage vorgeschlagen haben.

Der direkte Weg eines Axons, das zwei kortikale Bereiche verbindet (oder eines Axons von einem subkortikalen Bereich zu einem kortikalen Bereich), verläuft durch die weiße Substanz, aber manchmal steigt ein Axon zusätzlich zu Schicht I des Zielbereichs auf, bevor es sich verzweigt, vermutlich um Platz zu sparen . Dies ist die Hauptverwendung von Schicht I, und die Länge dieser Verbindungen beträgt mehrere Millimeter oder Zentimeter.

Ich habe noch nie von den horizontalen Verbindungen über größere Entfernungen gehört, die Sie in Schicht II vorschlagen; Schichten II bis VI enthalten Neuronen mit kurzen horizontalen und vertikalen Verbindungen.

Verweise

  • Alonso, J.-M. (2002) Neuronale Verbindungen und rezeptive Feldeigenschaften im primären visuellen Kortex. Der Neurowissenschaftler. 8(5): 443-456.
  • Feldmeyer, D. (2012) Exzitatorische neuronale Konnektivität im Barrel Cortex. Grenzen in der Neuroanatomie. 6: 1-22.
  • Rockland, KS und Virga, A. (1989) Terminal Arbors of Individual Feedback Axons Projecting from Area V2 to V1 in the Macaque Monkey: A Study Using Immunhistochemistry of Anterogradely Transported Phaseolus vulgaris-leucoagglutinin. Das Journal of Comparative Neurology. 285: 54-72.
Danke für deine Antwort und die Referenzen. Sehr interessant. Was meinen Sie im ersten Satz des zweiten Absatzes mit den meisten Verbindungen, an denen Layer I beteiligt ist, verbinden II und III einer Region mit IV und VI einer anderen Region? Bedeutet dies, dass ein Axom von II oder III nach oben zu Schicht I und dann nach unten durch alle Schichten und dann zu IV oder VI einer anderen Region geht?
Ich stimme @borilla zu, dass der zweite Absatz nicht so klar ist. Sie haben geschrieben, dass es Feedforward- und Feedback-Verbindungen zwischen Schicht I einer Region und Schicht IV einer anderen Region gibt, aber dann haben Sie geschrieben, dass Schicht IV keine Rückwärtsverbindungen hat, was widersprüchlich erscheint.
(für borilla und @mcb) Vielen Dank für Ihre Kommentare, die mich veranlasst haben, diesen Bereich erneut zu untersuchen und einige Missverständnisse zu korrigieren, die ich hatte. Ich werde den zweiten Absatz so schnell wie möglich stark bearbeiten.
@John Pick das ist jetzt klar. Nur neugierig, was Sie mit "vermutlich um Platz zu sparen" gemeint haben? Sie meinen, es wäre vielleicht einfacher, für kurze Distanzen durch Schicht I zu gehen. Ist es eine gute Intuition zu sagen, je weiter ein Axon aus Schicht IV stammt, desto weiter ragt es hervor? Oder je näher an Schicht IV, desto mehr lokale Verbindungen sind vorhanden.
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