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

什么是運動神經元？運動神經和神經支配

運動神經元是神經系統中的關鍵組成部分，主要負責傳遞和控制身體的運動信息。它們位于中樞神經系統（如大腦和脊髓）的運動區域，接收來自大腦的運動指令，并將這些指令通過電化學信號傳輸到肌肉，從而實現身體的各種動作。運動神經元可以分為兩種類型：上運動神經元和下運動神經元。上運動神經元從大腦向脊髓發送信息，而下運動神經元則將這些信息傳遞到肌肉。

軀體運動系統

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

• 上運動神經元 (UMN)：這些神經元位于大腦的運動皮層（具體來說，是額葉的中央前回）。上運動神經元將其軸突向下傳送至脊髓并與下運動神經元形成突觸。它們在啟動自愿運動和抑制非自愿運動方面發揮著至關重要的作用。
• 下運動神經元 (LMN)：這些神經元位于脊髓（前角細胞）和腦干中的腦神經核中。LMN直接支配骨骼肌并負責肌肉收縮。LMN的軸突通過脊神經（或腦神經）從中樞神經系統傳出，并在神經肌肉接頭處與肌肉纖維形成突觸。
• 神經肌肉接頭 (NMJ)：這是LMN軸突末端與肌肉纖維之間的突觸或接頭。在NMJ處，神經遞質乙酰膽堿被釋放，導致肌肉收縮。
• 基底神經節和小腦：這些大腦區域不是從運動皮層到肌肉的直接通路的一部分，但在調節和改善運動方面發揮著重要作用。基底神經節參與運動的規劃、啟動和調節，而小腦對于協調、精確和準確計時至關重要。
• 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，為中樞神經系統提供關鍵反饋。這種反饋有助于改善運動輸出，以實現所需的運動和姿勢。
• 運動規劃和執行：大腦中的運動前皮層和輔助運動區等區域有助于規劃復雜的運動序列。這些區域與初級運動皮層協同工作以執行動作。
• 錐體系統和錐體外系：錐體系統（由皮質脊髓束和皮質延髓束組成）是自主運動的主要通路。錐體外系包括基底神經節和相關通路，負責調節和改善這些運動。

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

運動神經元的類型

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

為什么運動神經元很重要？

如上文大腦中運動神經元的例子所示，運動神經的主要要求是能夠即時控制精確移動所需的感覺輸入。單個運動神經元細胞可以控制數千條肌纖維束，產生神經支配來移動單個肌肉（抽搐）。脊髓區域的運動細胞結構被認為是中樞神經系統 (CNS) 的一部分，并與許多功能相連。[1]這些運動神經元將信號從我們的脊髓傳輸到肌肉骨骼系統以實現運動。

了解如何在再生醫學中使用人類神經元有助于再生中心為治療脊髓損傷、中風和創傷事件造成的腦損傷的患者開發更有效的神經干細胞移植技術。

什么是神經支配？

神經支配的意思是“提供神經”或“提供能量”或“刺激”。當神經嵌入肌肉纖維時，它們會“支配”肌肉纖維。^[2]這種現象通常發生在神經肌肉接頭處，可以識別為簡單的收縮。它們控制著數千個單獨的抽搐，讓我們能夠順利、高效地運作和執行動作。

什么是神經束？

神經束是厚厚的軸突束（白質），這些神經有助于將動作信號傳送至效應器。脊髓運動神經傳送來自許多不同區域的脈沖，并充當下運動細胞的起點。^[3]

脊髓中的七個主要運動束包括：

• 前皮質脊髓束
• 紅核脊髓束
• 側皮質脊髓束
• 前庭脊髓束
• 側網狀脊髓束
• 頂蓋脊髓束
• 內側網狀脊髓束

什么是樹突？

樹突細胞是神經元的一部分，它接收神經發生和細胞激活所需的刺激。樹突將快速電信號傳導至神經元細胞體，要求細胞以特定方式運作。

我們的神經系統負責身體并控制所有其他重要系統的功能。樹突和神經干細胞有助于協調身體其他系統的性能，并能在不到一秒的時間內快速滿足我們身體的需求。

中樞神經系統使用神經元細胞來產生運動，而大腦中的神經元對于其結構和功能是必不可少的。神經元細胞中最關鍵的結構之一是樹突。

軀體運動神經元的細胞體位于哪里？

神經元細胞需要刺激才能活躍起來，而樹突是神經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胞信號會增加神經元細胞的刺激，而抑制性活動則有助于降低神經元的活動。這些信號被樹突收集后積聚在神經元細胞體（胞體）中。

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

神經退行性疾病中的神經元和樹突受損

神經退行性疾病通常被描述為與神經元細胞死亡（凋亡）相關的神經元細胞功能和結構的逐漸喪失。最常見的神經退行性疾病包括：運動神經元病（MND）、共濟失調、多發性硬化癥、帕金森病（PD）、阿爾茨海默病（AD）和肌萎縮側索硬化癥（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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