เซลล์ประสาท: ความหมาย โครงสร้าง หน้าที่ และประเภท

ระบบประสาทของมนุษย์ มีหน้าที่พื้นฐานอย่างหนึ่งแต่สำคัญอย่างยิ่ง: เพื่อสื่อสารและรับข้อมูลจากส่วนต่างๆ ของร่างกาย และสร้างการตอบสนองเฉพาะสถานการณ์ต่อข้อมูลนี้

การทำงานของส่วนประกอบส่วนใหญ่ของระบบประสาทต่างจากระบบอื่นๆ ในร่างกายโดยใช้กล้องจุลทรรศน์เท่านั้น ในขณะที่สมองและไขสันหลังสามารถมองเห็นได้ง่ายเพียงพอในการตรวจเบื้องต้น แต่ก็ล้มเหลว ให้แม้แต่เศษเสี้ยวของขอบเขตของความสง่างามและความซับซ้อนของระบบประสาทและของมัน งาน

เนื้อเยื่อประสาท เป็นหนึ่งในสี่เนื้อเยื่อหลักของร่างกาย ส่วนอื่นๆ คือ กล้ามเนื้อ เยื่อบุผิว และเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน หน่วยการทำงานของระบบประสาทคือ เซลล์ประสาทหรือเซลล์ประสาท

แม้ว่าเซลล์ประสาทเช่นเดียวกับเซลล์ยูคาริโอตเกือบทั้งหมดจะมีนิวเคลียส ไซโตพลาสซึมและออร์แกเนลล์ เฉพาะทางและหลากหลาย ไม่เพียงแต่สัมพันธ์กับเซลล์ในระบบต่างๆ เท่านั้น แต่ยังเปรียบเทียบกับเซลล์ชนิดต่างๆ เซลล์ประสาท

ระบบประสาทของมนุษย์สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท:: ระบบประสาทส่วนกลาง (CNS) ซึ่งรวมถึงสมองและไขสันหลังของมนุษย์ และ ระบบประสาทส่วนปลาย (PNS) ซึ่งรวมถึงส่วนประกอบของระบบประสาทอื่นๆ ทั้งหมด

ระบบประสาทประกอบด้วยเซลล์สำคัญ 2 ชนิด คือ

นอกจาก กายวิภาค การแบ่งระบบประสาทออกเป็น CNS และ PNS ระบบประสาทยังสามารถแบ่งออกเป็นส่วนการทำงาน: ร่างกาย และ อัตโนมัติ. "โซมาติก" ในบริบทนี้แปลว่า "สมัครใจ" ในขณะที่ "อัตโนมัติ" หมายถึง "อัตโนมัติ" หรือไม่สมัครใจ

ระบบประสาทอัตโนมัติ (ANS) สามารถแบ่งเพิ่มเติมตามหน้าที่การทำงานเป็น ขี้สงสาร และ กระซิก ระบบประสาท

อดีตนั้นอุทิศให้กับกิจกรรม "ตามจังหวะ" เป็นหลัก และการเร่งเกียร์ก็มักจะเรียกว่าการตอบสนองแบบ "สู้หรือหนี" ในทางกลับกัน ระบบประสาทกระซิกเกี่ยวข้องกับกิจกรรม "จังหวะต่ำ" เช่น การย่อยอาหารและการหลั่ง

เซลล์ประสาทแตกต่างกันอย่างมากในโครงสร้าง แต่ทั้งหมดนี้มีองค์ประกอบสำคัญสี่ประการ: ตัวเซลล์เอง เดนไดรต์, อัน แอกซอน, และ ขั้วแอกซอน.

"เดนไดรต์" มาจากคำภาษาละตินที่แปลว่า "ต้นไม้" และเมื่อตรวจสอบแล้ว เหตุผลก็ชัดเจน เดนไดรต์เป็นกิ่งเล็กๆ ของเซลล์ประสาทที่รับสัญญาณจากหนึ่งหรือหลายเซลล์ (บ่อยครั้งof มากมาย เพิ่มเติม) เซลล์ประสาทอื่น ๆ

เดนไดรต์มาบรรจบกันที่ตัวเซลล์ ซึ่งแยกออกจากส่วนประกอบพิเศษของเซลล์ประสาท มีลักษณะคล้ายกับเซลล์ "ทั่วไป"

การวิ่งออกจากร่างกายของเซลล์คือแอกซอนเดี่ยว ซึ่งนำสัญญาณแบบบูรณาการไปยังเซลล์ประสาทหรือเนื้อเยื่อเป้าหมาย แอกซอนมักจะมีกิ่งก้านของมันเอง แม้ว่าจะมีจำนวนน้อยกว่าเดนไดรต์ สิ่งเหล่านี้เรียกว่าขั้วแอกซอนซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวแยกสัญญาณมากหรือน้อย

ตามกฎแล้วเดนไดรต์ส่งสัญญาณไปยังร่างกายของเซลล์และแอกซอนจะส่งสัญญาณออกไป สถานการณ์ในเซลล์ประสาทรับความรู้สึกต่างกัน

ในกรณีนี้ เดนไดรต์ที่ไหลออกจากผิวหนังหรืออวัยวะอื่นๆ ที่มีการปกคลุมด้วยเส้นประสาทรับความรู้สึกจะรวมเข้าเป็น แอกซอนต่อพ่วงซึ่งเดินทางไปยังร่างกายของเซลล์ แอกซอนกลาง แล้วปล่อยเซลล์ไปในทิศทางของไขสันหลังหรือสมอง

นอกจากลักษณะทางกายวิภาคที่สำคัญสี่ประการแล้ว เซลล์ประสาทยังมีองค์ประกอบพิเศษจำนวนหนึ่งที่ช่วยอำนวยความสะดวกในการส่งสัญญาณ สัญญาณไฟฟ้า ตามความยาวของพวกมัน

ปลอกไมอีลิน มีบทบาทในเซลล์ประสาทเช่นเดียวกับวัสดุฉนวนในสายไฟฟ้า (สิ่งที่วิศวกรมนุษย์คิดส่วนใหญ่ ถูกพัฒนาโดยธรรมชาติเมื่อนานมาแล้ว บ่อยครั้ง ด้วยผลลัพธ์ที่เหนือกว่า) Myelin เป็นสารคล้ายขี้ผึ้งที่ทำขึ้นจากไขมัน (ไขมัน) ที่ล้อมรอบเป็นส่วนใหญ่ ซอน

ปลอกไมอีลินถูกขัดจังหวะด้วยช่องว่างจำนวนหนึ่งขณะที่มันวิ่งไปตามซอน เหล่านี้ โหนดของ Ranvier ให้สิ่งที่เรียกว่า ศักยภาพในการดำเนินการ เพื่อขยายพันธุ์ไปตามแอกซอนด้วยความเร็วสูง การสูญเสียไมอีลินทำให้เกิดโรคความเสื่อมต่างๆ ของระบบประสาท รวมทั้ง หลายเส้นโลหิตตีบ.

รอยต่อระหว่างเซลล์ประสาทกับเซลล์ประสาทอื่นๆ รวมทั้งเนื้อเยื่อเป้าหมาย ที่อนุญาตให้ส่งสัญญาณไฟฟ้าเรียกว่า ไซแนปส์. เช่นเดียวกับรูในโดนัท สิ่งเหล่านี้แสดงถึงการขาดหายไปทางกายภาพที่สำคัญมากกว่าการมีอยู่

ภายใต้การชี้นำของศักยะงาน ปลายแอกซอนของเซลล์ประสาทจะปลดปล่อยเซลล์ประสาทชนิดหนึ่งออกมาหลายชนิด สารสื่อประสาท สารเคมีที่ส่งสัญญาณผ่านช่องไซแนปติกขนาดเล็กและไปยังเดนไดรต์ที่รออยู่หรือองค์ประกอบอื่นๆ ที่อยู่ไกลออกไป

ศักยภาพการดำเนินการซึ่งเป็นวิธีการที่เส้นประสาทสื่อสารระหว่างกันและกับเนื้อเยื่อเป้าหมายที่ไม่ใช่ระบบประสาท เช่น กล้ามเนื้อและต่อม แสดงถึงพัฒนาการที่น่าสนใจอย่างหนึ่งของวิวัฒนาการทางชีววิทยาทางประสาทวิทยา คำอธิบายที่สมบูรณ์ของศักยภาพในการดำเนินการต้องมีคำอธิบายที่ยาวกว่าที่จะนำเสนอในที่นี้ แต่จะสรุปได้ดังนี้

โซเดียมไอออน (Na+) ถูกดูแลโดย an ปั๊มเอทีพาส ในเยื่อหุ้มเซลล์ประสาทที่มีความเข้มข้นสูงนอกเซลล์ประสาทมากกว่าภายใน ในขณะที่ความเข้มข้นของ โพแทสเซียมไอออน (K+) จะถูกเก็บไว้ในเซลล์ประสาทให้สูงกว่าภายนอกด้วยกลไกเดียวกัน

ซึ่งหมายความว่าโซเดียมไอออนจะ "ต้องการ" ที่จะไหลเข้าสู่เซลล์ประสาทเสมอ โดยลดระดับความเข้มข้นลง ในขณะที่ไอออนโพแทสเซียม "ต้องการ" ให้ไหลออกสู่ภายนอก (ไอออน คืออะตอมหรือโมเลกุลที่มีประจุไฟฟ้าสุทธิ)

สิ่งเร้าที่แตกต่างกัน เช่น สารสื่อประสาท หรือการบิดเบือนทางกล สามารถเปิดช่องไอออนจำเพาะของสารใน เยื่อหุ้มเซลล์ ที่จุดเริ่มต้นของซอน เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้น ไอออน Na+ จะพุ่งเข้ามารบกวนเซลล์ ศักยภาพเมมเบรนพัก ที่ -70 mV (มิลลิโวลต์) และทำให้เป็นบวกมากขึ้น

ในการตอบสนอง ไอออน K+ จะพุ่งออกไปด้านนอกเพื่อฟื้นฟูศักยภาพของเมมเบรนให้เป็นค่าการพักตัว

เป็นผลให้การสลับขั้วแพร่กระจายหรือแพร่กระจายอย่างรวดเร็วไปตามซอน ลองนึกภาพคนสองคนจับเชือกไว้ระหว่างพวกเขาและหนึ่งในนั้นสะบัดปลายขึ้นด้านบน

คุณจะเห็น "คลื่น" เคลื่อนที่อย่างรวดเร็วไปยังปลายอีกด้านของเชือก ในเซลล์ประสาท คลื่นนี้ประกอบด้วยพลังงานเคมีไฟฟ้า และกระตุ้นการปลดปล่อยสารสื่อประสาทจากปลายแอกซอนที่ไซแนปส์

เซลล์ประสาทประเภทหลัก ได้แก่ :

• เซลล์ประสาทสั่งการ (หรือ โมโตเนอรอน) ควบคุมการเคลื่อนไหว (โดยปกติโดยสมัครใจ แต่บางครั้งก็เป็นแบบอัตโนมัติ)
  
• เซลล์ประสาทรับความรู้สึก ตรวจจับข้อมูลทางประสาทสัมผัส (เช่น การรับกลิ่นในระบบรับกลิ่น)
• Interneurons ทำหน้าที่เป็น "การกระแทกความเร็ว" ในห่วงโซ่ของการส่งสัญญาณเพื่อปรับข้อมูลที่ส่งระหว่างเซลล์ประสาท
  
• ต่างๆ เซลล์ประสาทเฉพาะทาง ในส่วนต่างๆ ของสมอง เช่น เส้นใย Purkinje และ เซลล์เสี้ยม.

ในเซลล์ประสาท myelinated ศักยภาพในการดำเนินการจะเคลื่อนที่อย่างราบรื่นระหว่างโหนดของ Ranvier เนื่องจากปลอกไมอีลินช่วยป้องกันการสลับขั้วของเมมเบรนระหว่างโหนด เหตุผลที่โหนดมีระยะห่างเนื่องจากระยะห่างที่ใกล้กว่าจะทำให้การส่งข้อมูลช้าลงถึง ความเร็วที่ห้ามปราม ในขณะที่การเว้นระยะห่างที่มากขึ้นจะเสี่ยงต่อศักยภาพการดำเนินการ "กำลังจะตาย" ก่อนที่มันจะไปถึง โหนดถัดไป

โรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง (MS) เป็นโรคที่ส่งผลกระทบต่อผู้คนระหว่าง 2 ถึง 3 ล้านคนทั่วโลก แม้จะเป็นที่รู้จักตั้งแต่กลางปี ​​ค.ศ. 1800 แต่โรค MS ยังไม่มีวิธีรักษาในปี 2019 ส่วนใหญ่เป็นเพราะไม่ทราบสาเหตุที่ทำให้เกิดพยาธิสภาพในโรคนี้ เนื่องจากการสูญเสียไมอีลินในเซลล์ประสาทของระบบประสาทส่วนกลางดำเนินไปตามเวลา การสูญเสียการทำงานของเซลล์ประสาทจึงมีอิทธิพลเหนือกว่า

โรคนี้สามารถจัดการได้ด้วยสเตียรอยด์และยาอื่นๆ มันไม่ได้เป็นอันตรายถึงชีวิต แต่เป็นเรื่องที่ทำให้ร่างกายอ่อนแออย่างมากและการวิจัยทางการแพทย์อย่างเข้มข้นกำลังดำเนินการเพื่อหาวิธีรักษาสำหรับ MS