Ventral nervsträng
Den ventrala nervsträngen är en viktig struktur i det ryggradslösa centrala nervsystemet . Det är den funktionella motsvarigheten till ryggmärgen hos ryggradsdjur . Den ventrala nervsträngen koordinerar neurala signaler från hjärnan till kroppen och vice versa, och integrerar sensorisk input och rörelseeffekt. Eftersom leddjur har ett öppet cirkulationssystem , kan halshuggna insekter fortfarande gå, ansa och para sig - vilket illustrerar att kretsarna i den ventrala nervsträngen är tillräckliga för att utföra komplexa motoriska program utan hjärninmatning.
Strukturera
Den ventrala nervsträngen löper ner i organismens ventrala ("mage", i motsats till baksidan) planet. Den är gjord av nervvävnad och är kopplad till hjärnan.
Ventrala nervsträngsneuroner är fysiskt organiserade i neuromerer som bearbetar signaler för varje kroppssegment. Främre neuromerer styr de främre kroppssegmenten, såsom frambenen, och fler bakre neuromerer kontrollerar de bakre kroppssegmenten, såsom bakbenen. Neuromerer är anslutna i längdriktningen, anterior till posterior, av fibrösa nervkanaler som kallas bindemedel. Par av hemisegment, som motsvarar vänster och höger sida av den ventrala nervsträngen, är sammankopplade horisontellt av fibrösa kanaler som kallas kommissurer.
I den lilla masken Meara stishopi finns istället ett par ryggnervstrådar.
Fungera
Liksom ryggmärgen hos ryggradsdjur är den ventrala nervmärgens funktion att integrera och överföra nervsignaler. Den innehåller stigande och nedåtgående neuroner som vidarebefordrar information till och från hjärnan, motorneuroner som projicerar in i kroppen och synapserar på muskler, axoner från sensoriska neuroner som tar emot information från kroppen och miljön, och interneuroner som koordinerar kretsar för alla dessa neuroner. . Förutom spikande neuroner som överför aktionspotentialer , överförs viss neural information via icke-spikande interneuroner . Dessa interneuroner filtrerar, förstärker och integrerar interna och externa neurala signaler för att styra och kontrollera rörelse och beteende.
Evolution
Ventrala nervsträngar finns i vissa phyla av bilaterianerna , särskilt inom nematoder , annelider och leddjur . Ventrala nervtrådar är väl studerade inom insekter , har beskrivits i över 300 arter som täcker alla huvudorden, och har en anmärkningsvärd morfologisk mångfald. Många insekter har en rep-stege-liknande ventral nervsträng, sammansatt av fysiskt separerade segmentella ganglier . I Drosophila är däremot bröst- och bukneuromererna sammanhängande och hela den ventrala nervsträngen anses vara en ganglion. Den förmodade gemensamma släktstrukturen observeras sällan; i stället visar de ventrala nervkorden hos de flesta insekter omfattande modifiering såväl som konvergens . Modifieringar inkluderar förskjutningar i neuromerpositioner , deras sammansmältning för att bilda sammansatta ganglier och, potentiellt, deras separation för att återgå till individuella ganglier. Hos organismer med sammansmälta neuromerer finns bindemedlen kvar men är mycket reducerade i längd.
Utveckling
Insektens ventrala nervsträng utvecklas enligt en kroppsplan baserad på en segmentell uppsättning av 30 parade och en oparade neuroblaster . En neuroblast kan identifieras unikt baserat på dess position i arrayen, dess mönster av molekylärt uttryck och den svit av tidiga neuroner som den producerar. Varje neuroblast ger upphov till två hemilineage: en "A" hemilineage kännetecknad av aktiv Notch-signalering , och en "B" hemilineage kännetecknad av en frånvaro av aktiv Notch-signalering. Forskning på fruktflugan D. melanogaster tyder på att alla neuroner av en given hemilineage frigör samma primära neurotransmittor .
Engrailed är en transkriptionsfaktor som hjälper till att reglera genen som bryts för att separera neuroblaster under embryonal utveckling. Segregeringen av neuroblaster är avgörande för bildandet och utvecklingen av den ventrala nervkorden.
Se även
- Dorsal nervsträng i chordates
- Supraesofageal ganglion , leddjurets "hjärna"
- Nervnät i cnidaria och echinodermata phyla
- Hemichordates , som har både dorsala och ventrala nervtrådar