Нейрон: визначення, структура, функція та типи

нервова система людини має одну основну, але неймовірно життєво важливу функцію: спілкуватися та отримувати інформацію з різних частин тіла та генерувати конкретні ситуаційні реакції на цю інформацію.

На відміну від інших систем в організмі, функцію більшості компонентів нервової системи можна оцінити лише за допомогою мікроскопії. Хоча мозок і спинний мозок можна досить легко візуалізувати при грубому огляді, це не вдається забезпечують навіть частку ступеня елегантності та складності нервової системи та її завдання.

Нервова тканина є однією з чотирьох основних тканин тіла, іншими є м’язова, епітеліальна та сполучна тканини. Функціональною одиницею нервової системи є нейрон, або нервова клітина.

Хоча нейрони, як і майже всі еукаріотичні клітини, містять ядра, цитоплазму та органели, вони дуже спеціалізовані та різноманітні не тільки стосовно клітин у різних системах, але й у порівнянні з різними видами нервові клітини.

Нервову систему людини можна розділити на дві категорії:

Нервова система складається з двох основних типів клітин: нейрони, які є "мислячими" клітинами, і глія, які є опорними клітинами.

Окрім анатомічний Поділ нервової системи на ЦНС і ПНС, нервову систему також можна розділити на функціональні відділи: соматичний та автономний. "Соматичний" у цьому контексті перекладається як "добровільний", тоді як "автономний" по суті означає "автоматичний" або мимовільний.

Вегетативну нервову систему (ВНС) можна додатково розділити за ознакою функції на співчутливий і парасимпатичний нервової системи.

Перший присвячений головним чином діяльності "підвищеного темпу", і його обертання на швидкість часто називають реакцією "бій або втеча". З іншого боку, парасимпатична нервова система займається такими видами діяльності, як травлення та секреція.

Нейрони сильно відрізняються за своєю будовою, але всі вони мають чотири найважливіші елементи: саме клітинне тіло, дендрити, ан аксон, та аксонні термінали.

"Дендрит" походить від латинського слова "дерево", і під час перевірки причина очевидна. Дендрити - це крихітні гілки нервової клітини, які приймають сигнали від однієї або декількох (часто багато більше) інші нейрони.

Дендрити сходяться на тілі клітини, яке, ізольоване від спеціалізованих компонентів нервової клітини, дуже нагадує "типову" клітину.

Від тіла клітини протікає єдиний аксон, який несе інтегровані сигнали до нейрона-мішені або тканини. Зазвичай аксони мають кілька власних гілок, хоча вони менші за кількістю, ніж дендрити; їх називають терміналами аксонів, які більш-менш функціонують як роздільники сигналів.

Хоча, як правило, дендрити несуть сигнали до тіла клітини, а аксони - від нього, ситуація в сенсорних нейронах інша.

У цьому випадку дендрити, що йдуть від шкіри або іншого органу із сенсорною іннервацією, зливаються безпосередньо в периферичний аксон, який рухається до клітинного тіла; a центральний аксон потім залишає тіло клітини у напрямку до спинного та головного мозку.

На додаток до своїх чотирьох основних анатомічних особливостей, нейрони мають ряд спеціалізованих елементів, що полегшують їх передачу електричні сигнали по їх довжині.

мієлінова оболонка відіграє ту саму роль у нейронах, що і ізолюючий матеріал в електричних проводах. (Більшість з того, що люди інженери зрозуміли, було розроблено природою дуже давно, часто з все ще найкращими результатами.) Мієлін - це воскоподібна речовина, що складається переважно з ліпідів (жирів), що оточує аксони.

Оболонка мієліну переривається низкою проміжків під час проходження вздовж аксона. Ці вузли Ранв'є дозволити щось, що називається потенціал дії поширюватися вздовж аксона з високою швидкістю. Втрата мієліну відповідає за різні дегенеративні захворювання нервової системи, в тому числі розсіяний склероз.

Викликаються місця з'єднання між нервовими клітинами та іншими нервовими клітинами, а також тканини-мішені, що дозволяють передавати електричні сигнали синапси. Як і отвір у пампушці, вони являють собою важливу фізичну відсутність, а не присутність.

Під керівництвом потенціалу дії аксональний кінець нейрона вивільняє один із різноманітних типів нейромедіатор хімічні речовини, які передають сигнал через невелику синаптичну щілину та до дендриту, що очікує, або іншого елемента на дальній стороні.

Потенціали дії, засоби, за допомогою яких нерви спілкуються між собою та з невральними тканинами-мішенями, такими як м’язи та залози, представляють одне з найбільш захоплюючих подій в еволюційній нейробіології. Повний опис потенціалу дії вимагає більш детального опису, ніж можна представити тут, але для підсумовування:

Іони натрію (Na +) підтримуються за допомогою Насос ATPase в нейронній мембрані при більш високій концентрації поза нейроном, ніж всередині нього, тоді як концентрація іони калію (K +) зберігається вище всередині нейрона, ніж поза ним за тим же механізмом.

Це означає, що іони натрію завжди "хочуть" надходити в нейрон, знижуючи їх градієнт концентрації, тоді як іони калію "хочуть" текти назовні. (Іони це атоми або молекули, що несуть чистий електричний заряд.)

Різні подразники, такі як нейромедіатори або механічні спотворення, можуть відкрити специфічні для речовини іонні канали в клітинна мембрана на початку аксона. Коли це відбувається, іони Na ​​+ вриваються, порушуючи клітини потенціал мембрани в стані спокою -70 мВ (мілівольт) і зробить його більш позитивним.

У відповідь іони K + спрямовуються назовні, щоб відновити мембранний потенціал до спокійного значення.

В результаті деполяризація поширюється або поширюється дуже швидко по аксону. Уявіть, двоє людей тримають мотузку натягнутою між собою, і один з них гортає кінець вгору.

Ви побачили б, як «хвиля» швидко рухається до іншого кінця мотузки. У нейронах ця хвиля складається з електрохімічної енергії, і вона стимулює вивільнення нейромедіатора з кінцевих ділянок аксона в синапсі.

Основні типи нейронів включають:

• Рухові нейрони (або мотонейрони) керувати рухом (зазвичай добровільним, але іноді автономним).
  
• Сенсорні нейрони виявляти сенсорну інформацію (наприклад, нюх у нюховій системі).
• Інтернейрони діють як "швидкісні удари" в ланцюжку передачі сигналу для модуляції інформації, що передається між нейронами.
  
• Різні спеціалізовані нейрони в різних областях мозку, таких як Волокна Пуркіньє і пірамідні клітини.

У мієлінованих нейронах потенціал дії плавно рухається між вузлами Ранв'є, оскільки мієлінова оболонка запобігає деполяризації мембрани між вузлами. Причина, по якій вузли розташовані так, як вони є, полягає в тому, що більш близький інтервал уповільнює передачу заборонені швидкості, тоді як більший інтервал ризикує "вимирання" потенціалу дії до того, як він досягне наступний вузол.

Розсіяний склероз (РС) - це захворювання, яким страждає від 2 до 3 мільйонів людей у ​​всьому світі. Незважаючи на те, що відома з середини 1800-х рр., Станом на 2019 рік лікування не виліковується, значною мірою тому, що невідомо, що саме спричиняє патологію, яка спостерігається у хворобі. Оскільки втрата мієліну в нейронах ЦНС з часом прогресує, переважає втрата функції нейронів.

Лікувати хворобу можна за допомогою стероїдів та інших ліків; це не смертельно як таке, але надзвичайно виснажує, і зараз проводяться інтенсивні медичні дослідження з метою пошуку ліків від РС.