נוירון: הגדרה, מבנה, פונקציה וסוגים

ה מערכת העצבים האנושית בעל תפקיד אחד בסיסי אך חיוני להפליא: לתקשר עם ולקבל מידע מחלקים שונים בגוף וליצור תגובות ספציפיות למצב למידע זה.

בניגוד למערכות אחרות בגוף, ניתן להעריך את תפקודם של מרבית מרכיבי מערכת העצבים באמצעות מיקרוסקופיה בלבד. בעוד שניתן לדמיין את המוח ואת חוט השדרה מספיק בקלות בבדיקה גסה, זה לא מצליח מספקים אפילו חלק קטן מהיקף האלגנטיות והמורכבות של מערכת העצבים שלה משימות.

רקמת עצבים היא אחת מארבע הרקמות העיקריות של הגוף, והשנייה היא רקמת שריר, אפיתל וחיבור. היחידה הפונקציונלית של מערכת העצבים היא עֲצָבוֹן, או תא עצב.

למרות שנוירונים, כמו כמעט כל התאים האוקריוטים, מכילים גרעינים, ציטופלזמה ואברונים, הם מאוד מתמחים ומגוונים, לא רק ביחס לתאים במערכות שונות אלא גם בהשוואה לסוגים שונים של תאי עצבים.

ניתן להפריד את מערכת העצבים האנושית לשתי קטגוריות: מערכת העצבים המרכזית (CNS), הכולל את מוח האדם ואת חוט השדרה, ואת מערכת העצבים ההיקפית (PNS), הכולל את כל רכיבי מערכת העצבים האחרים.

מערכת העצבים מורכבת משני סוגי תאים עיקריים: נוירונים, שהם התאים ה"חושבים ", ו גליה, שהם תאים תומכים.

חוץ מ אנטומי חלוקת מערכת העצבים למערכת העצבים המרכזית ול- PNS, ניתן לחלק את מערכת העצבים גם לחטיבות פונקציונליות: סומטי וה אוטונומי. "סומטי" בהקשר זה מתורגם ל"רצון ", בעוד ש"אוטונומי" פירושו בעצם "אוטומטי" או לא רצוני.

ניתן לחלק את מערכת העצבים האוטונומית (ANS) על בסיס תפקוד ל- אוֹהֵד ו פרה סימפטטית מערכות עצבים.

הראשון מוקדש בעיקר לפעילויות "בקצב מהיר", וההסתובבות שלו להילוך מכונה לעתים קרובות התגובה "להילחם או לברוח". לעומת זאת מערכת העצבים הפאראסימפתטית עוסקת בפעילות "במורד הקצב" כמו עיכול והפרשה.

נוירונים שונים מאוד במבנה שלהם, אך בכולם ארבעה אלמנטים חיוניים: גוף התא עצמו, דנדריטים, an אקסון, וה מסופי אקסון.

"דנדריט" מקורו במילה הלטינית "עץ", ובבדיקה הסיבה ברורה. דנדריטים הם ענפים זעירים של תא העצב המקבלים אותות מאחד או יותר (לעתים קרובות רב יותר) נוירונים אחרים.

הדנדריטים מתכנסים לגוף התא, שמבודד מהמרכיבים המתמחים של תא העצב, דומה מאוד לתא "טיפוסי".

פועל מגוף התא הוא אקסון יחיד, הנושא אותות משולבים לעבר נוירון היעד או רקמתו. לאקסונים בדרך כלל יש מספר ענפים משלהם, אם כי אלה פחותים מהדנדריטים; אלה מכונים מסופי אקסון, המתפקדים פחות או יותר כמפצלי אותות.

בעוד שבדרך כלל הדנדריטים נושאים אותות לעבר גוף התא ואקסונים נושאים ממנו אותות, המצב בנוירונים חושיים שונה.

במקרה זה, הדנדריטים העוברים מהעור או מאיבר אחר עם עצבנות חושית מתמזגים ישירות ל- אקסון היקפי, הנוסע לגוף התא; א אקסון מרכזי ואז עוזב את גוף התא לכיוון חוט השדרה או המוח.

בנוסף לארבעת המאפיינים האנטומיים העיקריים שלהם, לנוירונים יש מספר אלמנטים מיוחדים המאפשרים את עבודתם בהעברה אותות חשמליים לאורכם.

ה נדן המיאלין ממלא את אותו התפקיד בתאי עצב כמו של חומר בידוד בחוטי חשמל. (רוב מה שהבינו מהנדסים אנושיים פותח מטבעו לפני זמן רב מאוד, לעיתים קרובות עם תוצאות עדיפות עדיין.) המיאלין הוא חומר שעווה שעשוי בעיקר לשומנים (שומנים) שמקיף אקסונים.

מעטפת המיאלין נקטעת על ידי מספר פערים כשהיא עוברת לאורך האקסון. אלה צמתים של Ranvier אפשר משהו שנקרא פוטנציאל פעולה להיות מופץ לאורך האקסון במהירות גבוהה. אובדן מיאלין אחראי למגוון מחלות ניווניות של מערכת העצבים, כולל טרשת נפוצה.

נקרא הצמתים בין תאי עצב לתאי עצב אחרים בתוספת רקמות מטרה המאפשרות העברת אותות חשמליים סינפסות. כמו החור בסופגנייה, אלה מייצגים היעדרות פיזית חשובה ולא נוכחות.

בהנחיית פוטנציאל הפעולה, הקצה האקסונלי של נוירון משחרר אחד ממגוון סוגים נוירוטרנסמיטר כימיקלים המעבירים את האות על פני השסע הסינפטי הקטן ולדנדריט הממתין או אלמנט אחר בצד הרחוק.

פוטנציאל פעולההאמצעים שבהם העצבים מתקשרים זה עם זה ועם רקמות יעד לא עצביות כמו שרירים ובלוטות, מייצגים את אחת ההתפתחויות המרתקות יותר בנוירוביולוגיה האבולוציונית. תיאור מלא של פוטנציאל הפעולה דורש תיאור ארוך יותר ממה שניתן להציג כאן, אך לסיכום:

יוני נתרן (Na +) מתוחזקים על ידי an משאבת ATPase בקרום העצבית בריכוז גבוה יותר מחוץ לנוירון מאשר בתוכו, ואילו הריכוז של יוני אשלגן (K +) נשמר גבוה יותר בתוך הנוירון מאשר מחוצה לו על ידי אותו מנגנון.

המשמעות היא שיוני נתרן תמיד "רוצים" לזרום לתאי העצב, במורד שיפוע הריכוז שלהם, ואילו יוני אשלגן "רוצים" לזרום החוצה. (יונים הם אטומים או מולקולות הנושאים מטען חשמלי נטו.)

גירויים שונים, כגון נוירוטרנסמיטרים או עיוותים מכניים, יכולים לפתוח תעלות יונים ספציפיות לחומר קרום תא בתחילת האקסון. כאשר זה קורה, יוני Na + ממהרים פנימה ומשבשים את התא פוטנציאל הממברנה במנוחה של -70 mV (מילי וולט) והופכת אותו לחיובי יותר.

בתגובה, יוני K + ממהרים החוצה כדי להחזיר את פוטנציאל הממברנה לערך המנוחה שלו.

כתוצאה מכך, הדפולריזציה מתפשטת, או מתפשטת, במהירות רבה במורד האקסון, דמיין שני אנשים מחזיקים ביניהם חבל מתוח ואחד מהם מעיף את הקצה כלפי מעלה.

היית רואה "גל" נע במהירות לעבר הקצה השני של החבל. בתאי עצב, גל זה מורכב מאנרגיה אלקטרוכימית, והוא מגרה את שחרורו של נוירוטרנסמיטר ממסוף או האקסונים בסינפסה.

הסוגים העיקריים של נוירונים כוללים:

• הנוירונים המוטוריים (אוֹ מוטונורונים) שליטה בתנועה (בדרך כלל רצונית, אך לפעמים אוטונומית).
  
• נוירונים חושיים לזהות מידע חושי (למשל, חוש הריח במערכת הריח).
• נוירונים לשמש כ"המורות מהירות "בשרשרת העברת האות כדי לווסת מידע שנשלח בין נוירונים.
  
• שׁוֹנִים נוירונים מיוחדים באזורים שונים במוח, כגון סיבי פורקינייה ו תאי פירמידה.

בתאי עצב מיאליים, פוטנציאל הפעולה נע בצורה חלקה בין הצמתים של ראנווייר מכיוון שנדן המיאלין מונע דפולריזציה של הממברנה בין הצמתים. הסיבה שהצמתים מרווחים כמו שהם, היא שמרווח קרוב יותר יאט את השידור עד מהירויות אוסרות, בעוד שמרווח גדול יותר עלול לסכן את פוטנציאל הפעולה "למוות" לפני שהוא מגיע ל הצומת הבא.

טרשת נפוצה (MS) היא מחלה הפוגעת בין 2 ל -3 מיליון אנשים ברחבי העולם. למרות היותה ידועה מאז אמצע המאה העשרים, טרשת נפוצה נטולת תרופה החל משנת 2019, בעיקר משום שלא ידוע מה גורם לפתולוגיה הנראית במחלה. ככל שאובדן מיאלין בתאי עצב במערכת העצבים המרכזית מתקדם לאורך זמן, אובדן תפקוד הנוירונים שולט.

ניתן לנהל את המחלה באמצעות סטרואידים ותרופות אחרות; זה לא קטלני כשלעצמו, אלא מתיש מאוד, ומחקר רפואי אינטנסיבי מתבצע כדי לחפש תרופה לטרשת נפוצה.