Als Neuromorphologie bezeichne ich die Lehre von der Form und Struktur des Nervensystems. Bei der Untersuchung geht es darum, einen bestimmten Teil des Nervensystems auf molekularer und zellulärer Ebene zu untersuchen und ihn mit einer physiologischen und anatomischen Sicht zu verbinden . Dieses Fachgebiet erforscht auch die Kommunikation und Interaktionen innerhalb und zwischen den einzelnen spezialisierten Abschnitten des Nervensystems.

Morphologie unterscheidet sich von Morphogenese . Morphologie ist das Studium der Form und Struktur biologischer Organismen, während Morphogenese das Studium der biologischen Entwicklung der Form und Struktur von Organismen ist. Daher betont die Neuromorphologie die Besonderheiten der Struktur des Nervensystems und nicht den Prozess, durch den die Struktur entwickelt wurde. Neuromorphologie und Morphogenese sind somit zwei unterschiedliche, aber eng miteinander verbundene Gebiete.

Geschichte Die Fortschritte bei der Definition der Nervenzellmorphologie waren langsam. Es dauerte fast ein Jahrhundert, bis sich die Forscher auf die Form eines Neurons einigten, nachdem die Zelle als Grundeinheit des Lebens akzeptiert wurde . Ursprünglich wurde angenommen, dass es sich um ein unabhängiges Kugelkörperchen handelt , das an gewundenen Nervenfasern hängt 3 . Nach der ersten erfolgreichen Mikrodissektion einer Nervenzelle durch Otto Deiters im Jahr 1865 konnten dann die verschiedenen Dendriten und Axone unterschieden werden 3 . Im späten 19. Jahrhundert wurden neue Techniken wie die Golgi-Methode entwickelt, die es Forschern ermöglichten, das gesamte Neuron sichtbar zu machen. Diese Golgi-Forschung förderte dann weitere Forschungen zum neuronalen Abstand durch Ramon y Cajal im Jahr 1911. Die Morphologie entwickelte sich durch andere Forschungen, einschließlich der dendritischen Morphologie , weiter . 1983 erweiterten Thoroya Abdel-Maguid und David Bowsher die Golgi-Methode und kombinierten sie mit einer Prägetechnik, die es ihnen ermöglichte, die Dendriten von Neuronen sichtbar zu machen und sie anhand ihrer Dendritenmuster zu klassifizieren 4 . Seitdem wurden unzählige Techniken entwickelt und auf dem Gebiet der Neuromorphologie angewendet.

Einfluss auf die Neuronenfunktion Die Forschung hat einen Zusammenhang zwischen den morphologischen Eigenschaften und Funktionen von Neuronen bestätigt. Beispielsweise wurde die Beziehung zwischen der Morphologie und den Funktionsklassen retinaler Ganglienzellen untersucht, um die Beziehung zwischen der Form und Funktion von Neuronen aufzuzeigen. Orientierungsempfindlichkeit und dendritische Verzweigungsmuster sind weitere gemeinsame Merkmale von Neuronen, von denen Forscher festgestellt haben, dass sie einen Einfluss auf die Neuronenfunktion haben 5 . Ian A. Meinertzhagen et al. haben kürzlich durch die Untersuchung der Sehnerven von Drosophila melanogaster einen Zusammenhang zwischen den genetischen Faktoren hergestellt, die einer bestimmten neuronalen Struktur zugrunde liegen, und wie diese beiden Faktoren dann mit der Funktion des Neurons zusammenhängen . Sie behaupten, dass die Struktur des Neurons seine Funktion bestimmen kann, indem sie die Bildung von Synapsen vorgibt 6 .

Die Geometrie von Neuronen hängt oft vom Zelltyp und der Geschichte der empfangenen Reize ab, die von Synapsen verarbeitet werden. Die Form eines Neurons steuert oft seine Funktion, indem es seine Beziehungen zu Synapsen herstellt. Es gibt jedoch auch zunehmend Hinweise auf Neuromodulation , einen Prozess, der elektrochemische Wechselwirkungen über die Zellmembran hinweg beinhaltet 5 .

Entwicklung Die Entwicklung morphologischer Eigenschaften von Neuronen wird sowohl von intrinsischen als auch von extrinsischen Faktoren bestimmt . Die Neuromorphologie des Nervengewebes hängt von Genen und anderen Faktoren wie elektrischen Feldern , Ionenwellen und der Schwerkraft ab. Sich entwickelnde Zellen erlegen sich außerdem gegenseitig geometrische und physikalische Beschränkungen auf. Diese Wechselwirkungen beeinflussen die neuronale Fitness und Synaptogenese 7 . Morphologische Messungen und bildgebende Anwendungen sind wichtig, um den Entwicklungsprozess besser zu verstehen.