Неурон: Дефиниција, структура, функција и типови

Тхе човеков нервни систем има једну основну, али невероватно виталну функцију: да комуницира и прима информације из различитих делова тела и генерише одговоре на те информације специфичне за ситуацију.

За разлику од других система у телу, функција већине компонената нервног система може се проценити само помоћу микроскопије. Иако се мозак и кичмена мождина могу довољно лако визуализовати на грубом прегледу, то не успева пружају чак и делић степена елеганције и сложености нервног система и његовог задаци.

Нервно ткиво је једно од четири главна ткива тела, а остала су мишићно, епително и везивно ткиво. Функционална јединица нервног система је неурона, или нервна ћелија.

Иако неурони, као и готово све еукариотске ћелије, садрже језгра, цитоплазму и органеле, они су изузетно специјализовани и разнолики, не само у односу на ћелије у различитим системима, већ и у поређењу са различитим врстама нервне ћелије.

Људски нервни систем можемо поделити у две категорије: Централни нервни систем

Нервни систем чине два главна типа ћелија: неурони, које су „мислеће“ ћелије, и глиа, који су носеће ћелије.

Осим анатомски поделом нервног система на ЦНС и ПНС, нервни систем се такође може поделити на функционалне одељења: соматски и аутономни. „Соматиц“ се у овом контексту преводи са „добровољно“, док „аутономни“ у суштини значи „аутоматски“ или нехотичан.

Аутономни нервни систем (АНС) може се даље делити на основу функције на симпатичан и парасимпатичан нервни систем.

Први је посвећен углавном „убрзаним“ активностима, а његово окретање у брзини често се назива реакцијом „бори се или бежи“. Парасимпатички нервни систем се, с друге стране, бави „нижим темпом“ активностима као што су варење и секреција.

Неурони се веома разликују у својој структури, али сви они имају четири битна елемента: само ћелијско тело, дендрити, ан аксон, и аксонске стезаљке.

„Дендрит“ потиче од латинске речи „дрво“, а прегледом је разлог очигледан. Дендрити су малене гране нервне ћелије које примају сигнале од једне или више (често многи више) други неурони.

Дендрити се конвергирају на ћелијском телу које, изоловано од специјализованих компонената нервне ћелије, подсећа на „типичну“ ћелију.

Из тела ћелије тече један аксон који преноси интегрисане сигнале према циљаном неурону или ткиву. Аксони обично имају одређени број огранака, мада су они мањег броја од дендрита; они се називају аксонским терминалима, који функционишу мање или више као разделници сигнала.

Док по правилу дендрити носе сигнале ка ћелијском телу, а аксони од њега сигнале, ситуација код сензорних неурона је другачија.

У овом случају, дендрити који теку са коже или другог органа са сензорном инервацијом стапају се директно у а периферни аксон, који путује до ћелијског тела; а централни аксон затим напушта ћелијско тело у правцу кичмене мождине или мозга.

Поред своје четири главне анатомске карактеристике, неурони имају низ специјализованих елемената који им олакшавају посао преноса електрични сигнали по њиховој дужини.

Тхе мијелинска овојница игра исту улогу у неуронима као изолациони материјал у електричним жицама. (Већину онога што су људски инжењери схватили природа је развила врло давно, често са још увек супериорним резултатима.) Миелин је воштана супстанца направљена углавном од липида (масти) која окружује аксони.

Миелинска овојница је прекинута бројним празнинама док пролази дуж аксона. Ове чворови Ранвиера дозволи нешто што се зове Акциони потенцијал да се шири дуж аксона великом брзином. Губитак мијелина одговоран је за мноштво дегенеративних болести нервног система, укључујући Мултипла склероза.

Позвани су спојеви између нервних ћелија и других нервних ћелија, плус циљана ткива, која омогућавају пренос електричних сигнала синапсе. Попут рупе у крофни, оне пре представљају важно физичко одсуство него присуство.

Под управом акционог потенцијала, аксонски крај неурона ослобађа један од различитих типова неуротрансмитер хемикалије које преносе сигнал преко мале синаптичке пукотине и до чекајућег дендрита или другог елемента на супротној страни.

Акциони потенцијали, средства помоћу којих живци комуницирају једни са другима и са нервним циљним ткивима као што су мишићи и жлезде, представљају један од фасцинантнијих догађаја у еволуционој неуробиологији. Потпуни опис акционог потенцијала захтева дужи опис него што се овде може представити, али да резимирамо:

Натријум јони (На +) одржава се помоћу АТПасе пумпа у неуронској мембрани при већој концентрацији изван неурона него унутар њега, док је концентрација калијумови јони (К +) се истим механизмом задржава више у неурону него изван њега.

То значи да јони натријума увек „желе“ да теку у неурон, низ градијент њихове концентрације, док јони калијума „желе“ да течу споља. (Јони су атоми или молекули који носе нето електрични набој.)

Различити стимулуси, попут неуротрансмитера или механичког изобличења, могу отворити јонске канале специфичне за супстанцу ћелијске мембране на почетку аксона. Када се то догоди, јони На + доспевају, нарушавајући ћелијске ионе мембрански потенцијал у мировању од -70 мВ (миливолти) и чинећи га позитивнијим.

Као одговор на то, јони К + хитају ка споља да поврате мембрански потенцијал на његову вредност у мировању.

Као резултат, деполаризација се шири, или шири, врло брзо низ аксон. Замислите двоје људи који држе затегнуто уже између себе, а један од њих окреће крај према горе.

Видели бисте како се „талас“ брзо креће према другом крају ужета. У неуронима се овај талас састоји од електрохемијске енергије и стимулише ослобађање неуротрансмитера из аксонских терминала у синапси.

Главне врсте неурона укључују:

• Моторни неурони (или мотонеурони) контролишу кретање (обично добровољно, али понекад и аутономно).
  
• Сензорни неурони детектују сензорне информације (нпр. чуло мириса у мирисном систему).
• Интернеуронс делују као „брзине“ у ланцу преноса сигнала за модулацију информација које се шаљу између неурона.
  
• Разно специјализовани неурони у различитим областима мозга, као нпр Пуркињеова влакна и пирамидалне ћелије.

У мијелинизованим неуронима, акциони потенцијал се глатко креће између Ранвиер-ових чворова, јер мијелинска овојница спречава деполаризацију мембране између чворова. Разлог због којег су чворови међусобно размакнути јесте што би ближи размак успорио пренос забрањене брзине, док би већи размак ризиковао „изумирање“ акционог потенцијала пре него што достигне следећи чвор.

Мултипла склероза (МС) је болест која погађа између 2 и 3 милиона људи широм света. Упркос томе што је познато од средине 1800-их, МС није излечен од 2019, углавном зато што није познато шта узрокује патологију виђену у болести. Како губитак мијелина у неуронима ЦНС-а напредује током времена, превладава губитак функције неурона.

Болест се може лечити стероидима и другим лековима; није фатално само по себи, али изузетно ослабљује и у току су интензивна медицинска истраживања у потрази за леком за МС.