Otak kita bertanggung jawab untuk merencanakan, mengoordinasikan, dan mengeksekusi gerakan yang diperlukan untuk melakukan aktivitas sehari-hari, dan itu dilakukan terutama melalui area motorik primer.
Beberapa sel terbesar dalam sistem saraf kita, sel Betz, ditemukan di wilayah otak ini; sejenis neuron piramidal raksasa yang bertanggung jawab untuk mentransmisikan perintah motorik melalui impuls saraf yang berjalan dari neokorteks ke sumsum tulang belakang.
Dalam artikel ini kita menjelaskan apa itu sel Betz, apa karakteristik utamanya, di mana mereka berada, dan dalam proses patologis apa mereka terlibat.
- Artikel terkait: ” Jenis neuron: karakteristik dan fungsi “
Sel Betz: definisi dan karakteristik
Sel Betz adalah beberapa neuron motorik terbesar dalam sistem saraf manusia, dinamai ilmuwan Ukraina Vladimir A. Betz, yang menggambarkan jenis sel saraf ini pada akhir abad ke-19. Sel-sel seperti piramida ini berukuran raksasa (dibandingkan dengan kebanyakan neuron) dan terletak di materi abu-abu korteks motorik primer, wilayah otak yang bertanggung jawab, bersama dengan area lain yang berdekatan, untuk merencanakan dan melaksanakan gerakan otot.
Neuron Betz dicirikan oleh soma besar dan dendrit basilar yang luas. Dendrit ini secara signifikan lebih besar daripada neuron piramidal superfisial dan dalam lainnya. Dendrit apikal dan soma sel-sel ini berorientasi sepanjang sumbu vertikal, yang dapat berkontribusi pada pemrosesan kolumnar di korteks motorik primer. Selain itu, soma sel Betz memiliki bentuk yang heterogen, antara lain badan sel berbentuk piramida, segitiga, dan gelendong.
Neuron motorik ini mengirimkan aksonnya melalui traktus kortikospinalis ke kornu anterior medula spinalis, di mana mereka menghubungi neuron motorik bawah. Meskipun sel Betz memiliki dendrit apikal khas neuron piramidal, mereka memiliki lebih banyak sumbu dendritik primer, dan ini tidak meninggalkan soma hanya pada sudut basal, tetapi bercabang secara asimetris dari hampir semua titik.
Dendrit perisomatik dan basal neuron Betz memproyeksikan ke semua lapisan kortikal, tetapi sebagian besar proyeksi horizontalnya mengisi lapisan V dan VI, beberapa di antaranya mencapai materi putih. Menurut sebuah penelitian, sel Betz mewakili sekitar 10% dari total populasi sel piramidal di lapisan Vb korteks motorik primer manusia.
Korteks motorik primer
Sel Betz terletak di lapisan V korteks motorik primer. Lapisan ini berisi jenis neuron piramidal raksasa ini, yang bertanggung jawab untuk mengirimkan akson panjangnya ke inti motorik kontralateral saraf kranial dan ke neuron motorik bawah yang terletak di tanduk ventral sumsum tulang belakang.
Akson neuron Betz adalah bagian dari saluran kortikospinalis, dan meskipun sel-sel saraf ini tidak membentuk output motorik lengkap korteks, mereka bertanggung jawab untuk memberikan penanda yang jelas untuk korteks motorik primer (area Brodmann 4). Wilayah otak ini berisi peta topografi otot-otot tubuh kita, di mana kepala diwakili secara lateral, kaki di medial, dan bagian-bagian lainnya dalam posisi menengah.
Sel Betz ditemukan secara tunggal atau dalam kelompok kecil yang terdiri dari tiga sampai empat neuron, terutama di bagian dorsal korteks motorik primer. Ukuran badan sel neuron ini terus menurun sepanjang gradien mediolateral. Pengurangan ukuran ini tampaknya terkait dengan somatotopia motorik: sel terbesar ditemukan di daerah representasi kaki dan tungkai, di mana akson eferen menonjol lebih jauh di sepanjang saluran kortikospinalis.
Khususnya, sel Betz ditemukan di korteks motorik semua primata dan, menurut penelitian, badan neuron ini menjadi lebih besar secara proporsional dengan peningkatan berat badan, berat otak, dan ensefalisasi. Selanjutnya, variasi filogenetik dalam skala volumetrik dari jenis neuron ini dapat dikaitkan dengan adaptasi spesifik dari masing-masing spesies.
- Anda mungkin tertarik: ” Korteks serebral: lapisan, area, dan fungsinya “
Penyakit neurodegeneratif
Tampaknya hanya ada beberapa patologi sistem saraf pusat yang melibatkan sel Betz. Secara umum, ini adalah penyakit neurodegeneratif yang mempengaruhi korteks motorik primer dan proyeksinya kurang lebih secara spesifik.
Sejauh mana sel Betz terpengaruh pada penyakit neuron motorik degeneratif, seperti Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS), masih belum diketahui. Penyakit progresif ini diketahui mempengaruhi tidak hanya sistem motorik, tetapi juga berbagai sistem non-motorik dan area subkortikal, dan dapat terjadi secara sporadis atau familial. Mekanisme patofisiologi pada ALS adalah hilangnya sel-sel kornu anterior dan degenerasi traktus kortikospinalis dengan keterlibatan neuron motorik atas.
Ada penyakit neurodegeneratif lain yang termasuk dalam spektrum ALS, misalnya kompleks ALS-parkinsonisme-demensia, gangguan yang melibatkan jalur motorik kortikal dan sklerosis lateral primer yang hanya melibatkan neuron motorik atas dengan hilangnya total sel Betz.
Pada tingkat kortikal seluler, degenerasi arborisasi dendritik, perubahan sinapsis dan hilangnya sel Betz pada ALS dan penyakit degeneratif lain yang melibatkan korteks motorik primer menunjukkan partisipasi subpopulasi neuron ini dalam proses jenis ini. penyakit saraf.
Penuaan otak normal
Ramón y Cajal adalah salah satu peneliti pertama yang mengidentifikasi perbedaan morfologi sel Betz selama masa hidup antara bayi baru lahir dan orang dewasa; ahli anatomi terkenal menemukan bahwa dendrit basal dari jenis neuron ini lebih panjang di otak yang berkembang.
Studi yang lebih baru menunjukkan bahwa pada otak yang menua secara normal, sel-sel Betz telah berkurang dan tulang belakang dendritik membengkak. Perubahan terkait usia ini telah dianggap sebagai kemungkinan berkorelasi dengan kinerja dan kelincahan motorik yang lebih lambat, serta peningkatan kekakuan selama hidup, karena sel Betz lebih disukai terlibat dalam menstabilkan tonus otot.
Selain itu, penelitian pada hewan telah melaporkan penurunan ukuran badan sel Betz pada monyet rhesus dewasa normal, bersama dengan penampilan progresif terkait usia dari badan inklusi yang sangat spesifik (struktur subseluler abnormal). Namun, data ini bertentangan dengan pengamatan sebelumnya tentang peradangan sel Betz selama penuaan pada manusia.
Fakta bahwa sel Betz dapat terpengaruh selama penuaan adalah penting mengingat fakta bahwa penelitian dalam hal ini hanya menyelidiki otak pasien lanjut usia. Namun, perlu dicatat bahwa korteks motorik primer umumnya terhindar dari penyakit Alzheimer, setidaknya sampai tahap yang sangat akhir dari demensia, dan perubahan patologis pada neuron besar hanya terlihat pada kasus atipikal dengan gejala motorik yang menonjol atau menonjol. kompleks amyotrophic lateral sclerosis-parkinsonism-demensia.
Referensi bibliografi:
- Eisen, A., & Weber, M. (2001). Korteks motorik dan sklerosis lateral amiotrofik. Otot & Saraf: Jurnal Resmi American Association of Electrodiagnostic Medicine, 24 (4), 564-573.
- Jeannerod, M. (2006). Asal usul tindakan sukarela. Sejarah konsep fisiologis. Comptes Rendus Biologies, 329 (5-6), 354-362.
- Sasaki, S., & Iwata, M. (2001). Studi ultra sel Betz di korteks motor utama dari otak manusia. Journal of Anatomy, 199 (6), 699-708.