運動神經(jīng)元，又稱運動神經(jīng)元，是位于腦干、運動皮層或脊髓的一種細(xì)胞體。向外延伸至脊髓的纖維稱為軸突，可間接或直接控制體內(nèi)的肌肉、器官和腺體。

什么是運動神經(jīng)元？運動神經(jīng)和神經(jīng)支配

運動神經(jīng)元是神經(jīng)系統(tǒng)中的關(guān)鍵組成部分，主要負(fù)責(zé)傳遞和控制身體的運動信息。它們位于中樞神經(jīng)系統(tǒng)（如大腦和脊髓）的運動區(qū)域，接收來自大腦的運動指令，并將這些指令通過電化學(xué)信號傳輸?shù)郊∪?，從而實現(xiàn)身體的各種動作。運動神經(jīng)元可以分為兩種類型：上運動神經(jīng)元和下運動神經(jīng)元。上運動神經(jīng)元從大腦向脊髓發(fā)送信息，而下運動神經(jīng)元則將這些信息傳遞到肌肉。

軀體運動系統(tǒng)

軀體運動系統(tǒng)，又稱隨意運動系統(tǒng)，負(fù)責(zé)骨骼肌的運動，受意識控制。它允許進(jìn)行各種各樣的活動，從簡單的動作，如舉起手指，到復(fù)雜的動作，如演奏樂器或參加體育賽事。

• 上運動神經(jīng)元 (UMN)：這些神經(jīng)元位于大腦的運動皮層（具體來說，是額葉的中央前回）。上運動神經(jīng)元將其軸突向下傳送至脊髓并與下運動神經(jīng)元形成突觸。它們在啟動自愿運動和抑制非自愿運動方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。
• 下運動神經(jīng)元 (LMN)：這些神經(jīng)元位于脊髓（前角細(xì)胞）和腦干中的腦神經(jīng)核中。LMN直接支配骨骼肌并負(fù)責(zé)肌肉收縮。LMN的軸突通過脊神經(jīng)（或腦神經(jīng)）從中樞神經(jīng)系統(tǒng)傳出，并在神經(jīng)肌肉接頭處與肌肉纖維形成突觸。
• 神經(jīng)肌肉接頭 (NMJ)：這是LMN軸突末端與肌肉纖維之間的突觸或接頭。在NMJ處，神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿被釋放，導(dǎo)致肌肉收縮。
• 基底神經(jīng)節(jié)和小腦：這些大腦區(qū)域不是從運動皮層到肌肉的直接通路的一部分，但在調(diào)節(jié)和改善運動方面發(fā)揮著重要作用?；咨窠?jīng)節(jié)參與運動的規(guī)劃、啟動和調(diào)節(jié)，而小腦對于協(xié)調(diào)、精確和準(zhǔn)確計時至關(guān)重要。
• 感覺反饋：本體感受信息與身體在空間中的位置和肌肉伸展程度有關(guān)，為中樞神經(jīng)系統(tǒng)提供關(guān)鍵反饋。這種反饋有助于改善運動輸出，以實現(xiàn)所需的運動和姿勢。
• 運動規(guī)劃和執(zhí)行：大腦中的運動前皮層和輔助運動區(qū)等區(qū)域有助于規(guī)劃復(fù)雜的運動序列。這些區(qū)域與初級運動皮層協(xié)同工作以執(zhí)行動作。
• 錐體系統(tǒng)和錐體外系：錐體系統(tǒng)（由皮質(zhì)脊髓束和皮質(zhì)延髓束組成）是自主運動的主要通路。錐體外系包括基底神經(jīng)節(jié)和相關(guān)通路，負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)和改善這些運動。

總體而言，軀體運動系統(tǒng)是一個復(fù)雜而綜合的系統(tǒng)，可以精確控制和執(zhí)行自愿運動。該系統(tǒng)的功能障礙或病變可導(dǎo)致一系列運動障礙，如帕金森病、亨廷頓病、脊髓損傷、  強(qiáng)直性脊柱炎或各種類型的癱瘓。

運動神經(jīng)元的類型

• 上運動神經(jīng)元——上運動神經(jīng)元的軸突纖維有助于與脊髓和其他下運動神經(jīng)元細(xì)胞進(jìn)行溝通。另一種上運動神經(jīng)元是 Betz 或 Betz 細(xì)胞的錐體細(xì)胞。這些神經(jīng)遞質(zhì)被稱為巨型錐體細(xì)胞（神經(jīng)元），位于初級運動皮層灰質(zhì)的第五層。這些上運動神經(jīng)元是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中最大的細(xì)胞，它們沿著皮質(zhì)脊髓束將軸突纖維向下發(fā)送到脊髓。它們在此區(qū)域直接與前角細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞連接（突觸） 。
• 下運動神經(jīng)元–下運動神經(jīng)元中的軸突有助于將信號從脊髓運動神經(jīng)元傳遞到肌肉或腺體（效應(yīng)器），并對從其他運動神經(jīng)元接收到的信號作出反應(yīng)。下運動神經(jīng)元有三種類型，包括 α 運動神經(jīng)元、γ運動神經(jīng)元和β運動神經(jīng)元。
• 軀體運動神經(jīng)元 (SMN)?– SMN始于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，并將軸突投射到用于運動的骨骼肌。軀體運動神經(jīng)元有三種類型，包括 alpha 傳出神經(jīng)元、beta 傳出神經(jīng)元、gamma 傳出神經(jīng)元
• 一般內(nèi)臟運動神經(jīng)元 (GVMN)?– GVMN有助于支配心肌和動脈肌肉。GVMN還與神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元相連，神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元是自主神經(jīng)系統(tǒng)中交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)功能的一部分。
• 特殊內(nèi)臟運動神經(jīng)元 (SVMN)?– SVMN也稱為鰓運動神經(jīng)元，有助于控制面部表情和吞咽等動作。詳細(xì)了解有助于治療關(guān)節(jié)炎的食物。

為什么運動神經(jīng)元很重要？

如上文大腦中運動神經(jīng)元的例子所示，運動神經(jīng)的主要要求是能夠即時控制精確移動所需的感覺輸入。單個運動神經(jīng)元細(xì)胞可以控制數(shù)千條肌纖維束，產(chǎn)生神經(jīng)支配來移動單個肌肉（抽搐）。脊髓區(qū)域的運動細(xì)胞結(jié)構(gòu)被認(rèn)為是中樞神經(jīng)系統(tǒng) (CNS) 的一部分，并與許多功能相連。[1]這些運動神經(jīng)元將信號從我們的脊髓傳輸?shù)郊∪夤趋老到y(tǒng)以實現(xiàn)運動。

了解如何在再生醫(yī)學(xué)中使用人類神經(jīng)元有助于再生中心為治療脊髓損傷、中風(fēng)和創(chuàng)傷事件造成的腦損傷的患者開發(fā)更有效的神經(jīng)干細(xì)胞移植技術(shù)。

什么是神經(jīng)支配？

神經(jīng)支配的意思是“提供神經(jīng)”或“提供能量”或“刺激”。當(dāng)神經(jīng)嵌入肌肉纖維時，它們會“支配”肌肉纖維。^[2]這種現(xiàn)象通常發(fā)生在神經(jīng)肌肉接頭處，可以識別為簡單的收縮。它們控制著數(shù)千個單獨的抽搐，讓我們能夠順利、高效地運作和執(zhí)行動作。

什么是神經(jīng)束？

神經(jīng)束是厚厚的軸突束（白質(zhì)），這些神經(jīng)有助于將動作信號傳送至效應(yīng)器。脊髓運動神經(jīng)傳送來自許多不同區(qū)域的脈沖，并充當(dāng)下運動細(xì)胞的起點。^[3]

脊髓中的七個主要運動束包括：

• 前皮質(zhì)脊髓束
• 紅核脊髓束
• 側(cè)皮質(zhì)脊髓束
• 前庭脊髓束
• 側(cè)網(wǎng)狀脊髓束
• 頂蓋脊髓束
• 內(nèi)側(cè)網(wǎng)狀脊髓束

什么是樹突？

樹突細(xì)胞是神經(jīng)元的一部分，它接收神經(jīng)發(fā)生和細(xì)胞激活所需的刺激。樹突將快速電信號傳導(dǎo)至神經(jīng)元細(xì)胞體，要求細(xì)胞以特定方式運作。

我們的神經(jīng)系統(tǒng)負(fù)責(zé)身體并控制所有其他重要系統(tǒng)的功能。樹突和神經(jīng)干細(xì)胞有助于協(xié)調(diào)身體其他系統(tǒng)的性能，并能在不到一秒的時間內(nèi)快速滿足我們身體的需求。

中樞神經(jīng)系統(tǒng)使用神經(jīng)元細(xì)胞來產(chǎn)生運動，而大腦中的神經(jīng)元對于其結(jié)構(gòu)和功能是必不可少的。神經(jīng)元細(xì)胞中最關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)之一是樹突。

軀體運動神經(jīng)元的細(xì)胞體位于哪里？

神經(jīng)元細(xì)胞需要刺激才能活躍起來，而樹突是神經(jīng)元上接收電信息的橋梁。電信息主要有兩種形式，包括興奮性和抑制性。興奮性活動和旁分泌細(xì)胞信號會增加神經(jīng)元細(xì)胞的刺激，而抑制性活動則有助于降低神經(jīng)元的活動。這些信號被樹突收集后積聚在神經(jīng)元細(xì)胞體（胞體）中。

一旦樹突接收到這些動作信號，它們就會被發(fā)送到胞體中一個稱為軸突丘的區(qū)域。這個區(qū)域位于細(xì)胞體的頸部。一旦神經(jīng)元接收到足夠的興奮信號，它們就會被激活并繼續(xù)為其他細(xì)胞產(chǎn)生更多的動作電位。^[4]

神經(jīng)退行性疾病中的神經(jīng)元和樹突受損

神經(jīng)退行性疾病通常被描述為與神經(jīng)元細(xì)胞死亡（凋亡）相關(guān)的神經(jīng)元細(xì)胞功能和結(jié)構(gòu)的逐漸喪失。最常見的神經(jīng)退行性疾病包括：運動神經(jīng)元病（MND）、共濟(jì)失調(diào)、多發(fā)性硬化癥、帕金森?。≒D）、阿爾茨海默病（AD）和肌萎縮側(cè)索硬化癥（ALS）。

參考資料：

[1] Benkler, Chen, Alison L O’Neil, Susannah Slepian, Fang Qian, Paul H Weinreb, and Lee L Rubin. 2018. Aggregated SOD1 causes selective death of cultured human motor neurons. Scientific reports, no. 1 (November 6). doi:10.1038/s41598-018-34759-z. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30401824

[2] Holzbaur, Erika L F. 2004. Motor neurons rely on motor proteins. Trends in cell biology, no. 5. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15130579

[3] Sellers, Drew L, Jamie M Bergen, Russell N Johnson, Heidi Back, John M Ravits, Philip J Horner, and Suzie H Pun. 2016. Targeted axonal import (TAxI) peptide delivers functional proteins into spinal cord motor neurons after peripheral administration. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, no. 9 (February 17). doi:10.1073/pnas.1515526113. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26888285

[4] Kim, Minkyung, Brielle Bjorke, and Grant S Mastick. 2017. Motor neuron migration and positioning mechanisms: New roles for guidance cues. Seminars in cell & developmental biology (November 14). doi:S1084-9521(17)30465-2. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29141180

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