ザ・ 人間の神経系 基本的ですが非常に重要な機能が1つあります。それは、体のさまざまな部分と通信して情報を受け取り、この情報に対する状況固有の応答を生成することです。
体内の他のシステムとは異なり、神経系のほとんどのコンポーネントの機能は、顕微鏡を使用してのみ評価できます。 脳と脊髄は肉眼的検査で十分に簡単に視覚化できますが、これは失敗します 神経系とその優雅さと複雑さの範囲のほんの一部さえ提供します タスク。
神経組織 は体の4つの主要な組織の1つであり、他の組織は筋肉、上皮、結合組織です。 神経系の機能単位は ニューロン、または神経細胞。
ニューロンは、ほとんどすべての真核細胞と同様に、核、細胞質、細胞小器官を含んでいますが、それらは高度に さまざまなシステムのセルに関連するだけでなく、さまざまな種類のセルと比較した場合にも、専門的で多様性があります 神経細胞。
神経系の分裂
人間の神経系は2つのカテゴリーに分けることができます： 中枢神経系 （CNS）、これには人間の脳と脊髄が含まれ、 末梢神経系 （PNS）、これには他のすべての神経系コンポーネントが含まれます。
神経系は、2つの主要な細胞タイプで構成されています。 ニューロン、「思考」セルであり、 グリア、サポートセルです。
離れて 解剖学的 神経系をCNSとPNSに分割すると、神経系は機能的な分割にも分割できます。 体細胞 そしてその 自律神経. この文脈での「体性」は「自発的」を意味し、「自律的」は本質的に「自動」または非自発的を意味します。
自律神経系（ANS）は、機能に基づいてさらに次のように分類できます。 交感神経 そして 副交感神経 神経系。
前者は主に「アップテンポ」活動に専念しており、ギアへの回転はしばしば「戦うか逃げるか」の反応と呼ばれます。 一方、副交感神経系は、消化や分泌などの「ダウンテンポ」活動を扱います。
ニューロンの構造
ニューロンはその構造が大きく異なりますが、それらはすべて、細胞体自体、 樹状突起、 軸索、 そしてその 軸索終末.
「デンドライト」はラテン語で「木」を意味し、調べてみるとその理由は明らかです。 樹状突起は、1つまたは複数の神経細胞からの信号を受信する神経細胞の小さな枝です（多くの場合 たくさんの more）他のニューロン。
樹状突起は細胞体に収束します。細胞体は、神経細胞の特殊な構成要素から分離されており、「典型的な」細胞によく似ています。
細胞体から走っているのは単一の軸索であり、標的のニューロンまたは組織に向けて統合された信号を運びます。 軸索には通常、樹状突起よりも数は少ないですが、独自の枝がいくつかあります。 これらは軸索終末と呼ばれ、多かれ少なかれシグナルスプリッターとして機能します。
原則として、樹状突起は細胞体に向かって信号を運び、軸索は細胞体から離れて信号を運びますが、感覚ニューロンの状況は異なります。
この場合、感覚神経支配を伴う皮膚または他の器官から走る樹状突起は、直接融合して 末梢軸索、細胞体に移動します。 a 中枢軸索 その後、脊髄または脳の方向に細胞体を残します。
ニューロンの信号伝導構造
ニューロンには、4つの主要な解剖学的特徴に加えて、伝達の仕事を容易にする多くの特殊な要素があります。 電気信号 それらの長さに沿って。
ザ・ ミエリン鞘 ニューロンでは、電線の絶縁材料と同じ役割を果たします。 （人間のエンジニアが理解したことのほとんどは、非常に昔に自然に開発されたものであり、多くの場合 ミエリンは、主に脂質（脂肪）でできたワックス状の物質で、周囲を取り囲んでいます。 軸索。
ミエリン鞘は、軸索に沿って走るときにいくつかの隙間によって中断されます。 これら ランヴィエ絞輪 と呼ばれるものを許可します 活動電位 高速で軸索に沿って伝播されます。 ミエリンの喪失は、神経系のさまざまな変性疾患の原因です。 多発性硬化症.
電気信号の伝達を可能にする、神経細胞と他の神経細胞、および標的組織との間の接合部は、 シナプス. ドーナツの穴のように、これらは存在ではなく重要な物理的不在を表しています。
活動電位の指示の下で、ニューロンの軸索末端はさまざまなタイプの1つを放出します 神経伝達物質 小さなシナプス間隙を越えて、待機中の樹状突起または反対側の他の要素に信号を伝達する化学物質。
ニューロンはどのように情報を伝達しますか？
活動電位、神経が互いに通信し、筋肉や腺などの非神経標的組織と通信する手段は、進化的神経生物学におけるより魅力的な開発の1つを表しています。 活動電位の完全な説明には、ここに提示できるよりも長い説明が必要ですが、要約すると次のようになります。
ナトリウムイオン （Na +）は ATPaseポンプ 神経細胞内よりも神経細胞外の濃度が高い神経細胞膜では、 カリウムイオン （K +）は、同じメカニズムによってニューロンの外側よりもニューロンの内側で高く保たれます。
これは、ナトリウムイオンが常にニューロンに流れ込み、濃度勾配を下げ、カリウムイオンが外側に流れ込みたいことを意味します。 (イオン 正味の電荷を持つ原子または分子です。）
活動電位の力学
神経伝達物質や機械的歪みなどのさまざまな刺激により、物質固有のイオンチャネルが開かれる可能性があります。 細胞膜 軸索の始めに。 これが発生すると、Na +イオンが突入し、細胞を破壊します 静止膜電位 -70 mV（ミリボルト）で、より正になります。
それに応じて、K +イオンは外向きに急いで、膜電位をその静止値に戻します。
その結果、脱分極は軸索を非常に速く伝播または拡散します。2人の人がロープをぴんと張った状態で保持し、1人が端を上にフリックしていると想像してください。
「波」がロープのもう一方の端に向かってすばやく移動するのがわかります。 ニューロンでは、この波は電気化学的エネルギーで構成されており、シナプスの軸索終末からの神経伝達物質の放出を刺激します。
ニューロンの種類
ニューロンの主な種類は次のとおりです。
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運動ニューロン （または 運動ニューロン）動きを制御します（通常は自発的ですが、自律的である場合もあります）。
- 感覚ニューロン 感覚情報（例えば、嗅覚系の嗅覚）を検出します。
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介在ニューロン ニューロン間で送信される情報を変調するために、信号送信のチェーンの「スピードバンプ」として機能します。
- いろいろ 特殊なニューロン 脳のさまざまな領域で プルキンエ繊維 そして 錐体細胞.
ミエリンと神経細胞
有髄ニューロンでは、ミエリン鞘がノード間の膜の脱分極を防ぐため、活動電位はランヴィエ絞輪の間をスムーズに移動します。 ノードがそのまま間隔を空けられている理由は、間隔が狭いと送信速度が低下するためです。 法外な速度ですが、間隔を大きくすると、活動電位が 次のノード。
多発性硬化症（MS）は、世界中で200万人から300万人が罹患している病気です。 1800年代半ばから知られているにもかかわらず、MSは2019年の時点で治療法がありません。これは主に、この病気に見られる病状の原因が不明であるためです。 CNSニューロンにおけるミエリンの喪失が時間とともに進行するにつれて、ニューロン機能の喪失が優勢になります。
この病気はステロイドや他の薬で管理することができます。 それ自体は致命的ではありませんが、非常に衰弱させており、MSの治療法を模索するための集中的な医学研究が進行中です。