Η βασική διαφορά μεταξύ του λόφου του άξονα και του αρχικού τμήματος είναι ότι το λοφίσκο του άξονα υπάρχει στο κυτταρικό σώμα του νευρώνα ενώ το αρχικό τμήμα υπάρχει στο εγγύς τμήμα του άξονα του νευρώνα.
Οι νευρώνες ή τα νευρικά κύτταρα είναι υπεύθυνοι για τη μετάδοση πληροφοριών σε άλλα κύτταρα, μύες και κύτταρα αδένων. Ένας άξονας είναι το τμήμα του νευρώνα που μεταφέρει νευρικές ώσεις μακριά από το κυτταρικό σώμα. Είναι μια μακρά, λεπτή προβολή που μεταφέρει ηλεκτρικά ερεθίσματα γνωστά ως δυναμικά δράσης μακριά από τον νευρώνα. Οι άξονες είναι πρωτεύουσες γραμμές μετάδοσης στο νευρικό σύστημα. Οι αξονικές περιοχές περιλαμβάνουν το λόφο του άξονα, το αρχικό τμήμα, το υπόλοιπο του άξονα, τα τελοδένδρια του άξονα και τα άκρα του άξονα. Ο λόφος του άξονα και το αρχικό τμήμα που βρίσκεται στον νευρώνα διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στη διεξαγωγή των νευρικών ερεθισμάτων.
Τι είναι ένα Axon Hillock;
Το λόφο του άξονα είναι ένα εξειδικευμένο τμήμα του κυτταρικού σώματος ενός νευρώνα που συνδέεται με τον άξονα. Ο άξονας προκύπτει από το κυτταρικό σώμα σε ένα μικρό υψόμετρο που ονομάζεται λόφος του άξονα. Έχει πολλές εξειδικευμένες ιδιότητες που βοηθούν στη δημιουργία δυνατοτήτων δράσης. Ένας λόφος άξονα του άξονα έχει περίπου 100-200 κανάλια νατρίου με πύλη τάσης ανά τετραγωνικό μικρόμετρο. Ο λόφος του άξονα παρατηρείται συνήθως κάτω από ένα μικροσκόπιο φωτός από την εμφάνιση και τη θέση του σε έναν νευρώνα. Είναι επίσης η τελευταία θέση όπου τα δυναμικά της μεμβράνης διαδίδονται από συναπτικές εισόδους στο κυτταρικό σώμα πριν μεταδοθούν στον άξονα. Ένας λόφος άξονα διαχωρίζει επίσης περιοχές μεμβράνης μεταξύ του σώματος του κυττάρου και του άξονα. Αυτό επιτρέπει τον εντοπισμό των πρωτεϊνών της μεμβράνης είτε στην αξονική πλευρά είτε προς το σώμα του κυττάρου.
Εικόνα 01: Axon Hilllock
Το Αξονικό λόφο συνοψίζει τα ανασταλτικά μετασυναπτικά δυναμικά (IPSP) και τα διεγερτικά μετασυναπτικά δυναμικά (EPSPs). Ως αποτέλεσμα, το όριο ενεργοποίησης ξεπερνιέται και ένα δυναμικό δράσης διαδίδεται στον υπόλοιπο άξονα. Η ενεργοποίηση λαμβάνει χώρα λόγω της θετικής ανάδρασης μεταξύ των διαύλων νατρίου που καλύπτονται από πολύ γεμάτες τάσεις που υπάρχουν στο λόφο του άξονα με κρίσιμη πυκνότητα. Μόλις το αρχικό δυναμικό δράσης αρχίσει στο λόφο του άξονα, διαδίδεται στον άξονα. Κατά τη διάρκεια της εκπόλωσης, οι προσυναπτικοί νευρώνες απελευθερώνουν διεγερτικούς νευροδιαβιβαστές και συνδέονται με μετασυναπτικές δενδριτικές ράχες. Αυτό ανοίγει τους διαύλους ιόντων με πύλη σύνδεσης και τα ιόντα νατρίου εισέρχονται στο κύτταρο. Αυτό κάνει τη μετασυναπτική μεμβράνη αποπόλωση και η αποπόλωση ταξιδεύει προς το λόφο του άξονα. Εάν αυτό το συμβάν επαναληφθεί σε σύντομο χρονικό διάστημα, ο λόφος του άξονα αποπολώνεται επαρκώς για να ανοίξει τα κανάλια νατρίου που καλύπτονται από την τάση. Αυτό με τη σειρά του ξεκινά ένα δυναμικό δράσης και διαδίδεται στον άξονα.
Τι είναι ένα αρχικό τμήμα;
Το αρχικό τμήμα είναι ένα τμήμα του άξονα που βρίσκεται στο εγγύς άκρο. Περιέχει υψηλή πυκνότητα διαύλων ιόντων με πύλη τάσης. Είναι η θέση έναρξης του δυναμικού δράσης και περιέχει υψηλή ποσότητα διαύλων νατρίου και καλίου σε σύγκριση με άλλες μεμβρανικές περιοχές. Το αρχικό τμήμα χωρίζει το σωματοδενδρικό διαμέρισμα από τον άξονα.
Οι κύριες λειτουργίες ενός αρχικού τμήματος είναι η ομαδοποίηση και η διατήρηση διαύλων ιόντων σε υψηλές πυκνότητες για την έναρξη του δυναμικού δράσης και τον έλεγχο της πολικότητας των νευρώνων μέσω της ρύθμισης της διαφορικής κατανομής και διακίνησης πρωτεϊνών, οργανιδίων, κυστιδίων και λιπιδίων μεταξύ νευραξόνων και σωματοδενδριτικά διαμερίσματα. Το αρχικό τμήμα είναι μη μυελινωμένο και περιέχει εξειδικευμένα πρωτεϊνικά σύμπλοκα. Η κύρια πρωτεΐνη σκαλωσιάς που είναι υπεύθυνη για την αγκύρωση των διαύλων ιόντων στο αρχικό τμήμα είναι η Ankyrin G (AnkG). Η απουσία ή η απώλεια του AnkG προκαλεί την αποσυναρμολόγηση της δομής του. Η AnkG είναι μια από τις κύριες πρωτεΐνες που εμπλέκονται στο σχηματισμό των αρχικών τμημάτων. Η θέση στον άξονα και το μήκος του αρχικού τμήματος δείχνουν έναν βαθμό πλαστικότητας που μπορεί να προσαρμόσει την νευρωνική έξοδο. Ένα μακρύτερο αρχικό τμήμα συνδέεται με μεγαλύτερη διεγερσιμότητα. Το αρχικό τμήμα είναι εξαιρετικά εξειδικευμένο στην αγωγή των νευρικών ερεθισμάτων λόγω της υψηλής συγκέντρωσης διαύλων νατρίου που καλύπτονται από τάση. Επομένως, το δυναμικό δράσης ξεκινά επίσης από το αρχικό τμήμα.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ του Axon Hillock και του αρχικού τμήματος;
- Το λόφο του άξονα και το αρχικό τμήμα βρίσκονται στον νευρώνα.
- Και τα δύο περιέχουν κανάλια νατρίου που καλύπτονται από τάση.
- Κάνουν παρορμήσεις.
- Και οι δύο δομές αποτελούνται από ένα κυτταρόπλασμα.
- Τόσο το λόφο του άξονα όσο και το αρχικό τμήμα διαδραματίζουν ζωτικό ρόλο στη διαχείριση των παλμών σήματος.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του Axon Hillock και του αρχικού τμήματος;
Το λόφο του άξονα υπάρχει στο κυτταρικό σώμα του νευρώνα, ενώ το αρχικό τμήμα υπάρχει στο εγγύς τμήμα του άξονα του νευρώνα. Έτσι, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ του λόφου του άξονα και του αρχικού τμήματος. Το Axon hillock διαχειρίζεται τα συνολικά ανασταλτικά και διεγερτικά σήματα, αλλά το αρχικό τμήμα διαχειρίζεται την αγωγιμότητα του σήματος. Έτσι, αυτή είναι η λειτουργική διαφορά μεταξύ του λόφου του άξονα και του αρχικού τμήματος. Επιπλέον, ο λόφος του άξονα αποτελείται από κόκκους Nissl, ενώ το αρχικό τμήμα αποτελείται από κανάλια ιόντων υψηλής πυκνότητας.
Το παρακάτω infographic παρουσιάζει τις διαφορές μεταξύ του λόφου του άξονα και του αρχικού τμήματος σε μορφή πίνακα για σύγκριση δίπλα-δίπλα.
Σύνοψη – Axon Hillock vs Initial Segment
Το λόφο του άξονα και το αρχικό τμήμα είναι δύο μέρη του νευρώνα που λειτουργούν από την άποψη της αγωγής παλμών. Το λόφο του άξονα υπάρχει στο κυτταρικό σώμα του νευρώνα και το αρχικό τμήμα υπάρχει στο εγγύς τμήμα του άξονα του νευρώνα. Το Axon hillock διαχειρίζεται τα συνολικά ανασταλτικά και διεγερτικά σήματα, ενώ το αρχικό τμήμα διαχειρίζεται την αγωγιμότητα του σήματος. Επιπλέον, το αξονικό λόφο αποτελείται από κόκκους Nissl ενώ το αρχικό τμήμα αποτελείται από κανάλια ιόντων υψηλής πυκνότητας. Έτσι, αυτό συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ του λόφου του άξονα και του αρχικού τμήματος.
