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Motoneuronas gamma, también llamadas neuronas motoras gamma, son un tipo de neurona motora inferior utilizado en el proceso de la contracción muscular, y representa alrededor del 30% de las fibras que van al músculo. Al igual que las neuronas motoras alfa, otro tipo de neurona motora, sus cuerpos celulares están situados en el asta anterior de la médula espinal. Sus axones se originan en la región de facilitación bulboreticular de la protuberancia en el tronco cerebral con un diámetro de sólo 5 um. La presencia de la mielinización permite una velocidad de conducción de 4-24 metros por segundo, significativamente más rápido que los axones amielínico. La velocidad de conducción típico de un axón?-Motoneuronas se encuentra en la región de 4 a 24 m/s. Sin embargo, la velocidad de conducción es más lenta que las neuronas motoras alfa. A diferencia de las neuronas alfa, las neuronas motoras gamma no se ajustan directamente el alargamiento o acortamiento de los músculos. Sin embargo, su papel es importante en el mantenimiento husos musculares tensa, permitiendo de ese modo disparo de las neuronas alfa a seguir desempeñando que conduce a la contracción muscular. Estas neuronas también desempeñan un papel en el ajuste de la sensibilidad de los husos musculares.

Antecedentes generales de los músculos

Los husos musculares

Los husos musculares son los receptores ubicados dentro de los músculos que permiten la comunicación a la médula espinal y el cerebro con información de dónde está el cuerpo en el espacio y la rapidez con extremidades del cuerpo se mueve con relación al espacio Son mecanorreceptores en que ellos responden a estirar y son capaces de cambios de señal en la longitud muscular. La sensibilidad de la detección de cambios en la longitud del músculo se ajustan por fusimotor neuronas-gamma y las neuronas motoras beta. Los husos musculares puede estar compuesto de tres tipos diferentes de fibras: fibras musculares dinámicas nucleares bolsa, fibras de bolsa nuclear estáticas, fibras de cadena nuclear, y los axones de las neuronas sensoriales.

Tipos de neuronas motoras inferiores

Los husos musculares consisten de ambas neuronas sensoriales y neuronas motoras con el fin de proporcionar la propiocepción y hacer los movimientos adecuados a través de disparo de las neuronas motoras. Hay tres tipos de neuronas motoras inferiores involucrados en la contracción muscular: neuronas alfa-motoras, neuronas motoras gamma, y las neuronas motoras beta. Alfa neuronas motoras, el tipo más abundante, se utilizan en la fuerza real para la contracción muscular y por lo tanto inervan las fibras musculares extrafusales. Gamma neuronas motoras en el otro lado, sólo fibras inervan las fibras musculares del músculo intrafusal mientras que las neuronas motoras beta que están presentes en cantidades muy bajas inervan las células musculares tanto intrafusal y extrafusal. Motoneuronas beta tienen una velocidad de conducción superior a los otros dos tipos de neuronas motoras inferiores, pero hay poca sabe actualmente sobre las neuronas motoras beta. Las neuronas motoras alfa son muy abundantes y de mayor tamaño que las neuronas motoras gamma.

Alfa Gamma Co-activación

Cuando el sistema nervioso central envía señales a las neuronas alfa al fuego, las señales se envían también a las neuronas motoras gamma para hacer lo mismo. Este proceso se llama alfa gamma co-activación, que es lo que mantiene tirantez de los husos musculares. Es importante tener en cuenta que los núcleos de las células musculares del huso se encuentra en el medio de estas fibras musculares intrafusal husillos y no tienen miofibrillas, los elementos contráctiles de los músculos. Además, la falta de estos elementos hace que la región ecuatorial de fibras no se contraen.

Sin motoneuronas gamma, los husos musculares sería muy suelta, ya que el músculo se contrae más. Esto no permite para husos musculares para detectar una cantidad precisa de estiramiento ya que es tan floja. Sin embargo, con alfa gamma co-activación donde ambas neuronas alfa y neuronas gamma están presentes, las fibras musculares con los husos musculares se tira paralela a la contracción extrafusal haciendo que el movimiento de los músculos. La descarga de las neuronas motoras gamma en sintonía con las neuronas motoras alfa tira husos musculares de los extremos polares de las fibras, ya que es donde las neuronas motoras gamma inervan el músculo. Esta parte del husillo está inervada por fibras sensoriales de tipo Ia que van a sinapsis con las neuronas motoras alfa, completando la gamma-bucle. El paralelo tirando mantiene husos musculares tensa y fácilmente capaz de detectar cambios minutos en tramo.

Fusimotor System

El sistema de fusimotor es un sistema por el cual el sistema nervioso central controla la sensibilidad del huso muscular. Se compone de los husos musculares junto con fusimotor neuronas - las neuronas motoras beta y neuronas motoras gamma. Debido a que las neuronas motoras beta inervan las fibras musculares intrafusal extrafusal, así como, que se denominan más específicamente las neuronas skeletofusimotor. Motoneuronas gamma son la parte eferente del sistema fusimotor, mientras que los husos musculares son la parte aferente, ya que envían señales transmisión de información de los músculos hacia la médula espinal y el cerebro.

Gamma Blas

Sesgo Gamma es nivel constante gamma neuronas motoras "de la actividad. Neuronas más pequeños requieren una menor cantidad de excitatorios de entrada para llegar a su umbral en comparación con las neuronas más grandes. Por lo tanto, las neuronas motoras gamma son más propensos al fuego que las neuronas motoras alfa más grandes. Esto crea una situación con relativamente pocas neuronas motoras alfa cocción pero algunas neuronas motoras gamma disparando constantemente en condiciones donde estiramiento muscular o la fuerza no se está produciendo. La sensibilidad de las terminaciones sensoriales de los husos musculares están basados en el nivel de influencia gamma

Tipos de neuronas motoras gamma

Static motoneuronas gamma

Motoneuronas gamma estáticas inervan las fibras de bolsa nuclear estáticas, un tipo de fibra de bolsa nuclear y las fibras de cadena nuclear. Ambos de estos tipos de fibras son parte de las fibras del huso muscular intrafusal, donde las neuronas motoras gamma estáticas inervan a. Fibras de cadena nuclear 'núcleos se organizan en columnas longitudinales, que es donde se pone su nombre, mientras que las fibras de bolsa nuclear' núcleos están aglutinadas en la sección media del huso muscular. Hay una proporción de fibras de cadena nuclear a las fibras de bolsa nuclear 02:01. Las neuronas motoras gamma estáticas aumentar su disparo, en respuesta a un aumento de la magnitud del cambio en la longitud y controla la sensibilidad estática del reflejo de estiramiento. Por esta razón, este tipo de gamma de la neurona motora se utiliza sobre todo en el mantenimiento de posturas y movimientos más lentos, tales como levantar una caja, en lugar de actividades que requieren cambios rápidos debido al rápido cambio en la longitud del músculo.

Dynamic motoneuronas gamma

Motoneuronas gamma dinámicas inervan las fibras de bolsa nuclear dinámicas, otro tipo de bolsa de fibra nuclear más pequeña que las fibras de bolsa nuclear estáticas. Este tipo de gamma de la neurona motora puede mejorar las sensibilidades de las neuronas sensoriales Ia. Esto se hace así porque las fibras de bolsa nuclear dinámicas, que están inervadas por las neuronas motoras gamma dinámicos, reciben inervación sensorial Ia. Además, la activación de las neuronas motoras gamma dinámicos elimina la holgura en bolsas nuclear dinámica, con lo que las fibras Ia más cerca del umbral de disparo. Las neuronas motoras gamma dinámicos alteran la sensibilidad del huso muscular y aumenta su descarga en respuesta a la velocidad, la velocidad de cambio, de la longitud del músculo en lugar de simplemente la magnitud como lo es con las neuronas motoras gamma estáticas. Por lo tanto, este tipo de gamma de la neurona motora puede ser utilizado para actividades que requieren cambios rápidos en la longitud muscular para ajustar tales como mantener el equilibrio sobre un carril.

Efectos de las fibras de cadena nuclear

El efecto de las fibras de cadena nuclear en terminaciones primarias es conducir la descarga hasta una frecuencia de alrededor de 60 Hz en una forma lineal, por encima del cual la descarga puede llegar a ser irregular. Las actividades de BAG2 fibras muestran un fuerte pico inicial en la descarga, que recibe menos que el receptor se adapta. BAG2 fibra también reducen la sensibilidad dinámica de Ia aferentes ya veces también reducir la sensibilidad de longitud. La activación de fibras bag1 tiene el efecto de aumentar tanto la sensibilidad longitud y la sensibilidad dinámica de la terminación primaria.

Se cree que las terminaciones sensoriales secundarias sirven para medir la longitud muscular y contracciones de las fibras de cadena nuclear en el polo a través de la estática? Motoneuronas tanto excitar el final y aumentar su sensibilidad longitud. BAG1 y bag2 fibras recibir muy poco inervación de las terminaciones secundarias, y la activación de estas fibras tiene un efecto mínimo en la descarga de la terminación secundaria.

Gamma Neurona Motora Desarrollo

Las neuronas motoras gamma desarrollan de manera similar a las neuronas motoras alfa al principio. Se originan en la placa basal que es la porción ventral del tubo neural en el embrión en desarrollo. Los genes erizo de Sonic son una parte importante del proceso de desarrollo que es secretada por la notocorda la creación de gradientes de concentraciones. Después de los genes erizo, varios otros marcadores moleculares y factores de transcripción desempeñan un papel en la diferenciación de las neuronas motoras en las neuronas motoras gamma específicas.

Motoneuronas gamma, como todas las células expresan marcadores genéticos específicos en el nacimiento. Huso muscular derivada factores neurotróficos GDNF también debe estar presente para la supervivencia postnatal. WNT7A es una molécula de señalización secretada selectivamente en las neuronas motoras gamma por día embrionario 17,5 de los ratones. Esta es la primera molécula presente en las neuronas motoras gamma que las diferencia de las neuronas motoras alfa, que ilustra la divergencia de estos dos tipos de neuronas motoras inferiores.

Además, 1d receptor de la serotonina se ha llegado a la conclusión de ser un nuevo marcador para neuronas motoras gamma que permiten a los investigadores a distinguir entre los diferentes tipos de neuronas motoras inferiores. Los ratones que carecen de esta 1d receptor de la serotonina, representada inferior reflejo monosináptico, que puede ser causada por una reducción de la respuesta a la estimulación sensorial en las neuronas motoras. Además, los ratones knockout sin este receptor de la serotonina mostraron una mayor coordinación en una tarea barra de equilibrio, lo que sugiere que una menor activación de las neuronas motoras por aferentes Ia durante el movimiento podría reducir el exceso innecesario de salida muscular.

Otro marcador molecular distintiva de neuronas motoras gamma es factor de transcripción Err3 - Se expresa en altos niveles en las neuronas motoras gamma, pero muy poco en las neuronas motoras alfa. Por otro lado, el ADN neuronal NeuN proteína de unión, están presentes en cantidades significativamente mayores en las neuronas motoras alfa. La osteopontina, una proteína expresada también en los huesos, por lo tanto, la "osteo-" prefijo, es un marcador de las neuronas motoras alfa. Esto a su vez puede proporcionar a los científicos una manera de eliminar las neuronas motoras gamma si las neuronas motoras alfa son de interés. Un estudio en particular hizo esta conclusión basándose en el hecho de que la osteopontina estaba presente en los cuerpos celulares más grandes, lo que indica las neuronas motoras alfa ya que tienen cuerpos celulares más grandes que las neuronas motoras gamma.

El tono muscular

Aunque los músculos pueden estar en un estado relajado, los músculos tienen un nivel de reposo general de tensión. Esto se denomina tono muscular y es mantenido por las neuronas motoras que inervan el músculo. Su propósito es mantener la postura y ayudar en los movimientos más rápidos, ya que si los músculos eran completamente suelto, y luego disparo neuronal más tendría que llevarse a cabo.

La cantidad de tensión en los músculos depende principalmente del nivel de reposo de descarga de las neuronas motoras alfa, principalmente los aferentes Ia del huso. Motoneuronas gamma también participan a través de su acción sobre las fibras musculares intrafusales. Las fibras musculares intrafusal controlan el nivel de reposo de la vía aferente Ia, que a su vez crea un nivel constante de actividad alfa neurona.

El tono muscular también puede ser debido a una descarga tónica de las neuronas motoras gamma. La activación de estas neuronas son en su mayoría de las fibras descendentes de la formación reticular facilitador. Esto conduce al estiramiento del huso muscular, la activación de las neuronas motoras alfa y, finalmente, un músculo parcialmente contraído. El cerebelo es la vinculación neuronas motoras alfa-gamma. Por lo tanto, con el cerebelo la tensión muscular se mantiene a través de las neuronas motoras alfa, así como las neuronas motoras gamma.

Gamma anormal de la Neurona Motora Actividad

La hipotonía puede ser debido al daño a las neuronas aferentes alfa o Ia que llevan información sensorial a las neuronas alfa. Esto crea una disminución en el tono muscular. Frente a esto, hipertonía es causado por el daño a las vías descendentes que terminan en la médula espinal. Aumenta el tono muscular mediante el aumento de la capacidad de respuesta total de las neuronas motoras alfa de su entrada sensorial Ia.

Los espasmos pueden ser causados por una disparidad entre la cantidad de neuronas motoras alfa y gamma se disparar decir. demasiada ganancia de uno o el otro. El desequilibrio provoca una lectura inexacta de los receptores musculares en los husos musculares. Por lo tanto, las neuronas sensoriales que alimentan al cerebro y la médula espinal son engañosas. Por ejemplo, si un paciente tiene más de neuronas motoras gamma activos, habrá una resistencia al movimiento pasivo causando rigidez, también llamada la espasticidad. Este se encuentra a menudo en individuos con daño a los centros superiores que afectan las vías descendentes. Esto a veces puede causar una gamma-sesgo para ser mayor o menor de lo habitual. En el caso de los pacientes con exceso de influencia gamma, las terminaciones sensoriales dentro de los husos musculares están dando de alta frecuencia provoca que haya más actividad muscular que corresponda. Por otra parte, esta hiperactividad en el bucle de husillo gamma puede causar espasticidad.

Motoneuronas gamma ayudan a mantener el huso muscular tensa, ajustando así la sensibilidad. Por lo tanto, si no se produce la descarga neuronal adecuada del motor gamma, el movimiento muscular puede verse afectada negativamente. Habilidades motoras finas, tales como los movimientos con los dedos y los ojos son los más afectados, ya que cualquier falta de tirantez en el huso muscular dificulta su capacidad para detectar la cantidad de estiramiento a través de las terminaciones sensoriales. Esto significa que el músculo no será capaz de moverse con precisión en consecuencia. Las lesiones que controlan las vías descendentes en las neuronas motoras inferiores a las extremidades superiores, pueden causar una pérdida en la capacidad del paciente para tener un control de movimiento fino.

En el ámbito clínico, es posible probar si alguien tiene una ganancia anormalmente baja o alta gamma simplemente moviendo el brazo de los pacientes. Ganancia Gamma es el proceso donde la aceleración, la velocidad, y la longitud de los cambios musculares se escalan a partes iguales, lo que permite movimientos más precisos que tendrá lugar en la situación apropiada. Si es más difícil de doblar un brazo de los pacientes en el codo hacia atrás y adelante, entonces él/ella tiene una mayor ganancia gamma, mientras que alguien que es brazo se mueve muy fácilmente tendrá una ganancia gamma inferior.

Osciloscopios pueden ser utilizados para medir los potenciales de acción de un axón de una neurona del motor con el fin de evaluar la actividad general de los músculos. A pesar de que no puede distinguir las neuronas motoras alfa de las neuronas motoras gamma, que es útil en la comprensión de si uno tiene la actividad anormal de las neuronas motoras. Con bajas tasas de actividad de la vía descendente, menos y más pequeñas las neuronas motoras se activan dando lugar a una pequeña cantidad de la fuerza muscular. Esto aparecerá en el osciloscopio como picos más bajos en el eje y.