Les chercheurs
de la physiologie humaine savent depuis longtemps que les cellules nerveuses
individuelles, également appelées neurones, sont l'une des quelques cellules
ayant la capacité de se régénérer et d'auto-réparation. Une cellule nerveuse
transmet des signaux électriques par une longue saillie structurelle appelée
son axone. Lorsque l'axone est blessé et rompt totalement, il commence la
régénération et la croissance vers son autre extrémité précédemment rompu. Au
tournant du 21e siècle, beaucoup a été appris sur le processus, mais avec une
certitude scientifique limitée sur le mécanisme exact, les chercheurs ont
surnommé ce domaine étroitement ciblé de l'étude, le guidage axonal.
Une cellule nerveuse peut être décrit comme ayant trois parties. Le corps principal de la cellule, appelé son soma, a de nombreuses petites protubérances branchement appelés dendrites qui ramassent les signatures chimiques d'un signal électrique. Pour relayer le signal, le soma génère une charge électrique que les impulsions long d’une autre protubérance singulière, son axone. Qu'il s'agisse d'un neurone moteur pour contrôler le mouvement musculaire ou un neurone sensoriel pour détecter un chatouillement de la peau, un seul axone épaisseur microscopique peut atteindre à partir d'un orteil à la base de la colonne vertébrale. La question fondamentale de guidage axonal est de savoir comment croissante, axone allongeant activement un nerf trouve son chemin vers le bon endroit, extrêmement précis, terminal.
L'hypothèse erronée selon laquelle une cellule en interne est pré-programmé est rejetée, car chaque cellule contient le même jeu d'instructions génétiques. La conclusion est qu'il doit être un signal externe, principalement chimique probable, que l'axone est homing en. Par conséquent, la pointe d'un axone en croissance doit contenir un récepteur de reconnaître le signal. Les chercheurs croient que c'est l'un des principaux moteurs de guidage axonal.
Une croissance ou la pointe de la régénération axonale est appelé le cône de croissance. Il a été constaté à développer inhabituelles très petites saillies, appelées filopodia qui entrent en contact avec les tissus environnants. Ils sont à la recherche de substances chimiques appelées molécules d'adhésion cellulaire, la plupart se trouvent sur les parois des cellules de certains types de tissus, qui signalent l'axone de se conformer à cet endroit et continuer à chercher. Guidé par conséquent, une régénération axonale peut se développer autant que de 0,08 à 0,2 pouces (2-5mm) par jour.
Les chercheurs ont découvert que chaque filopodia est, non seulement attiré à certains produits chimiques, mais également repoussée par les autres. La détection de ces produits chimiques soit accélère ou ralentit le taux de croissance de l'axone, et la détection relatif de chacun filopodes se traduit donc par une croissance asymétrique. L'axone est chimiquement guidé à se développer dans des directions progressivement corrigés. Une difficulté de ce modèle de guidage axonal, cependant, est que les chercheurs sont catalogage de nombreux produits chimiques biologiques à laquelle le cône de croissance réagit.
Tout naturellement, l'embryologie ou l'étude du développement précoce d'un organisme, croise la recherche dans le guidage axonal. Une théorie dérivée de l'observation des œufs de poulets et de grenouilles suggère que les axones se développent selon une topographie spatiale. La dispersion relative des signaux chimiques de la multitude de cellules nerveuses proches agit comme une sorte d'alignement magnétique d'organiser la direction de la croissance de l'axone. Une autre note de la théorie que la symétrie bilatérale de la plupart des animaux complexes nécessite que les axones rencontrent les points de décision, appelées commissures, pour les diriger dans des directions radicalement spécifiques comme à droite ou à gauche. Il existe des preuves de certains types de cellules appelées cellules guide post qui incluent d'autres cellules nerveuses de croissance, qui ont cet effet.
Le système nerveux humain peut être divisé dans le système nerveux central, constitué par le cerveau et la moelle épinière, et le système nerveux périphérique que les branches à travers le corps. Il y a beaucoup à apprendre sur la façon dont les cellules nerveuses du cerveau et régénère et répare la moelle épinière. Il est supposé qu'une meilleure compréhension des processus plus facilement observable des nerfs périphériques régénération va mener à des thérapies potentielles pour les traumatismes crâniens et médullaires.
