ปมประสาทรากหลัง

ในกายวิภาคศาสตร์และประสาทวิทยาศาสตร์ ปมประสาทรากหลัง หรือ ปมประสาทไขสันหลัง (อังกฤษ: dorsal root ganglion หรือ spinal ganglion, GANGLION SENSORIUM NERVI SPINALIS, ตัวย่อ DRG) เป็นปุ่มเล็กๆ บนรากหลัง (dorsal root) ของไขสันหลัง ที่มีเซลล์ประสาทซึ่งส่งสัญญาณจากอวัยวะรับความรู้สึก ไปยังศูนย์รวบรวมสัญญาณที่เหมาะสมในระบบประสาทกลาง ใยประสาทที่นำสัญญาณไปยังระบบประสาทกลาง (คือสมองหรือไขสันหลัง) เรียกว่า ใยประสาทนำเข้า (afferent nerve fiber) แอกซอนของเซลล์ประสาทในปมประสาทรากหลังเรียกว่า ใยประสาทนำเข้า (afferent nerve fiber) ในระบบประสาทส่วนปลาย (peripheral nervous system) ใยประสาทนำเข้าหมายถึงแอกซอนที่ส่งข้อมูลความรู้สึกไปยังระบบประสาทกลาง (คือสมองหรือไขสันหลัง) เซลล์ประสาทเหล่านี้เป็นประเภท "มีขั้วเดียวเทียม (pseudo-unipolar)" ซึ่งหมายความว่ามีแอกซอนเดียวที่แบ่งออกเป็นสองสาขาที่เรียกว่า "ส่วนยืดปลาย (distal process)" และ "ส่วนยืดประชิด (proximal process)" เซลล์ประสาทอาจมีส่วนประกอบ 3 คือ ในเซลล์ประสาทหนึ่งๆ เดนไดรต์รับข้อมูลมากจากแอกซอนของอีกเซลล์ประสาทหนึ่งผ่านไซแนปส์ แล้วก็ส่งข้อมูลไปยังเดนไดรต์ของอีกเซลล์ประสาทหนึ่ง แต่โดยที่ไม่เหมือนเซลล์ประสาทส่วนมากในระบบประสาทกลาง ศักยะงานในปมประสาทรากหลังอาจจะเริ่มที่ส่วนยืดปลาย (distal process) ไม่เดินทางผ่านตัวเซลล์ แต่เดินทางต่อไปตามส่วนยืดประชิด (proximal process) จนกระทั่งถึง synaptic terminal (ปลายไซแนปส์) ในปีกหลังของไขสันหลัง (posterior horn of spinal cord) ส่วนยืดปลาย (distal process) ของแอกซอนอาจจะมีลักษณะเป็นปลายประสาทอิสระ หรือถูกหุ้มอยู่ในแคปซูล ที่ช่วยส่งข้อมูลเฉพาะบางอย่างไปทางใยประสาท ยกตัวอย่างเช่น Meissner's corpuscle หรือ Pacinian corpuscle อาจจะเป็นตัวหุ้มปลายประสาท ทำให้ส่วนยืดปลายมีความไวต่อตัวกระตุ้นเชิงกล คือการสัมผัสเบาๆ หรือแรงสั่นสะเทือนตามลำดับ ปมประสาทรากหลังอยู่ตามลำกระดูกสันหลัง (vertebral column) ปมประสาทรากหลังมีการพัฒนาในตัวอ่อนจากเซลล์ neural crest ไม่ใช่ neural tube ดังนั้น ปมประสาทไขสันหลังสามารถพิจารณาได้ว่าเป็นเนื้อเทาของไขสันหลัง เป็นเนื้อเทาที่ย้ายมาอยู่ในส่วนรอบนอกของระบบประสาทกลาง Proton-sensing G protein-coupled receptors (ตัวรับโปรตอนคู่กับโปรตีนจี) ปรากฏด้วยการแสดงออกของยีน (gene expression) บนเซลล์ประสาทรับความรู้สึก (sensory neuron) ของปมประสาทรากหลัง และอาจมีบทบาทในโนซิเซ็ปชั่นที่ตอบสนองต่อสารกรด ปลายประสาทของเซลล์ประสาทในปมประสาทรากหลัง (DRG) มีตัวรับรู้ความรู้สึกหลายประเภทที่ตอบสนองต่อตัวกระตุ้นเชิงกล เชิงอุณหภูมิ เชิงเคมี และตัวกระตุ้นอันตราย (noxious stimuli) ในเซลล์ประสาทรับความรู้สึกเหล่านี้ มีประตูไออนกลุ่มหนึ่ง ที่สันนิษฐานกับว่า มีหน้าที่ถ่ายโอนการกระทบสัมผัส. แรงกดดันที่ DRG ของตัวกระตุ้นเชิงกลย่อมลดระดับศักย์ขีดเริ่มเปลี่ยนของเยื่อหุ้มเซลล์ ที่จำเป็นในการเหนี่ยวนำการตอบสนองและการยิงศักยะงานของ DRG และการยิงศักยะงานนี้อาจจะดำเนินต่อไปหลังจากที่นำตัวกระตุ้นออกไปแล้ว มีการค้นพบประตูไอออนไวแรงกล (mechanosensitive ion channel) 2 ประเภทในเซลล์ประสาทของ DRG ประตูทั้งสองนั้นจำแนกอย่างคร่าวๆ ว่าเป็นแบบขีดเริ่มเปลี่ยนสูง (high-threshold ตัวย่อ HT) หรือแบบขีดเริ่มเปลี่ยนต่ำ (low threshold ตัวย่อ LT) โดยไปเป็นตามชื่อนั่นแหละ ประตูทั้งสองมีขีดเริ่มเปลี่ยนและความไวต่อแรงกดดันในระดับแตกต่างกัน ประตูแคตไอออนเหล่านี้ ปรากฏว่ามีการทำงานที่ถูกควบคุมโดยการทำงานอย่างถูกต้องของระบบเส้นใยของเซลล์ (cytoskeleton) และโปรตีนที่สัมพันธ์กับระบบเส้นใยของเซลล์ ความมีอยู่ของประตูเหล่านี้ใน DRG เป็นเหตุผลให้เชื่อได้ว่า เซลล์ประสาทรับความรู้สึกประเภทอื่นๆ อาจจะมีประตูเหล่านี้เช่นกัน ประตูที่มีขีดเริ่มเปลี่ยนสูง (HT) อาจมีบทบาทในโนซิเซ็ปชั่น ประตูเหล่านี้พบได้โดยมากในเซลล์ประสาทรับความรู้สึกเล็กๆ ใน DRG และเริ่มทำงานโดยแรงดันระดับสูง ซึ่งเป็นคุณสมบัติสองอย่างของโนซิเซ็ปเตอร์ ยิ่งกว่านั้นแล้ว ขีดเริ่มเปลี่ยนของประตู HT ลดระดับลงเมื่อประสบกับ Prostaglandin E2 ซึ่งเป็นสารประกอบที่เพิ่มความไวให้กับเซลล์ประสาท ต่อตัวกระตุ้นเชิงกลและการรู้สึกเจ็บมากกว่าปกติ (hyperalgesia) ที่เกิดจากตัวกระตุ้นเชิงกล เป็นหลักฐานอีกอย่างหนึ่งที่สนับสนุนบทบาทของประตู HT ในการถ่ายโอนตัวกระตุ้นเชิงกลไปเป็นสัญญาณประสาทในกระบวนการโนซิเซ็ปชั่น