Pin
Send
Share
Send


Нейрондар (сонымен қатар белгілі нейрондар және жүйке жасушалары) жүйке жүйесіндегі электр қоздырғыш жасушалар, олар ішкі және сыртқы ортадан ақпаратты өңдейді және жібереді. Омыртқалы жануарларда нейрондар мидың, жұлынның және перифериялық нервтердің негізгі компоненттері болып табылады. Нейрон дискретті бірлік болып саналғанымен, жүйке жүйесінің шығуы арқылы шығарылады қосылу нейрондардан (яғни нейрондар арасындағы байланыстың беріктігі мен конфигурациясы) байланысты.

Нейронның негізгі қызметі - бұл синапсқа (жасушалар арасындағы түйіспе) химиялық немесе электрлік импульстар арқылы келетін ақпаратты беру. Бұл импульстарды қоздыратын негізгі процесс - бұл әсер ету потенциалы, нейронның электр қоздыратын мембранасын пайдалану арқылы пайда болатын электрлік сигнал.

Нейрондар жоғары ағзаларда өте күрделі болуы мүмкін жүйке жүйесінің бір компонентін білдіреді. Нейрондар адамға ішкі және сыртқы ортамен өзара қарым-қатынаста болуға мүмкіндік береді. Нейрондардың басқа дене жасушаларымен және жүйелерімен өзара әрекеттесуінде көрсетілген кешенді үйлестіру тірі ағзалардағы керемет үйлесімділікті көрсетеді.

Нейрондарды үш кең рөлге байланысты жіктеуге болады:

  • Сенсорлық нейрондарда қоршаған ортадағы әртүрлі қоздырғыштарды (жарық, жанасу және қысым сияқты) электр сигналдарына айналдыруға арналған арнайы рецепторлар бар. Одан кейін бұл сигналдар басқа жасушаларға берілетін химиялық сигналдарға айналады. Сенсорлық нейрон импульстарды а-дан алады рецептор, мысалы, көздің немесе құлақтың жүйке жүйесінде, мысалы, жұлын немесе ми аймағында.
  • Моторлы нейрондар импульстарды жүйке жүйесінің орталық аймағынан екіншіге өткізеді эффектор, мысалы, бұлшықет. Моторлы нейрондар бұлшықеттердің жиырылуын реттейді; басқа нейрондар жасушалардың басқа түрлерін, мысалы, бездерді ынталандырады.
  • Интернауронттар химиялық ақпаратты электрлік сигналдарға қайта айналдырады. Сонымен қатар белгілі релелік нейрондар, интеурондар сенсорлық және моторлы нейрондардың, сондай-ақ бір-бірінің арасындағы байланысты қамтамасыз етеді.

Жүйке жүйесі мен түрлер арасында нейрондардың мөлшері, формасы мен қызметінде үлкен гетерогендік бар. Белгілі бір организмдегі нейрондардың саны түрден әр түрге дейін әр түрлі болады. Адамның миында шамамен 100 миллиард (нейрондар мен 100 триллион () синапстар (немесе нейрондар арасындағы байланыс). Керісінше, дөңгелек құрттың жүйке жүйесінде Канорабдит элеганттары, ерлерде 383 нейрон бар, ал гермафродиттерде бар болғаны 302 нейрон бар (Хоберт 2005). Нейрондардың көптеген қасиеттері, иондық канал құрамына қолданылатын нейротрансмиттерлер түрінен бастап түрлер бойынша сақталады; өмірдің бұл өзара байланысты болуы ғалымдарға қарапайым организмдерді неғұрлым күрделі организмдерде болып жатқан процестерді түсіну үшін зерттеуге мүмкіндік береді.

Нейронның құрылымы

Типтік нейронның құрамына төрт негізгі компонент кіреді (солдан оңға қарай): дендриттер, жасуша денесі (немесе сома), аксон және аксон терминалы

Функцияларының алуан түрлілігін ескере отырып, нейрондардың құрылымы, мөлшері және электрохимиялық қасиеттері сан алуан. Алайда, нейрондардың көпшілігі төрт негізгі компоненттен тұрады: сома немесе ядросы бар жасуша денесі; әдетте кіріс алатын бір немесе бірнеше дендритті ағаштар; электр импульсін өткізетін аксон; аксон терминалы және көбінесе сигналдарды басқа жасушаларға беру функциясы бар.

  • Сома. Жасуша денесі немесе сома нейронның орталық бөлігі болып табылады. Сома құрамында жасуша ядросы бар; демек, бұл нейрондағы ақуыз синтезінің көп бөлігі орын алатын орын.
  • Ахон. Аксон - ұсақ, кабель тәрізді проекция, ол соманың диаметрін ондаған, жүздеген, тіпті ондаған мың есе ұзарта алады. Адамның моторлы нейронының ең ұзын аксоны бір метрден асып, омыртқаның негізінен аяқтың саусақтарына дейін жетуі мүмкін. Сенсорлық нейрондарда ересектерде 1,5 метрден жоғары саусақтардан бастап дорсальды бағанға дейін созылатын аксондар бар. Жирафтардың бойында мойынның бүкіл ұзындығы бойынша бірнеше метрге жететін жалғыз аксондар бар. Аксонның функциясы туралы көп нәрсе белгілі, үлкен кальмардың аксонын зерттеу, ол салыстырмалы түрде үлкен болғандықтан (ұзындығы бірнеше сантиметр) идеалды эксперименттік дайындық болып табылады.

Аксон белгілі бір электр импульсін өткізуге мамандандырылған, деп аталады іс-әрекет әлеуеті, ол жасуша денесінен және аксоннан төмен жүреді. Көптеген нейрондардың тек бір аксоны болады, бірақ бұл аксон көбінесе көптеген мақсатты жасушалармен байланыс орнатуға мүмкіндік беретін кең тармақталудан өтуі мүмкін. Аксон мен жасуша денесінің түйісуі деп аталады аксон төбе. Бұл нейронның ең жоғары тығыздығына ие, кернеуге тәуелді натрий арналары, бұл оны нейронның ең оңай қозғалатын бөлігіне айналдырады.

  • Ахон терминалы. Аксон терминалы синапстарды немесе басқа жасушалармен байланыс құратын аксонның ұсақ тармақтарын білдіреді.
  • Дендриттер. Нейронның дендриттері - бұл көптеген бұтақтармен жасушалық кеңею, оларда нейронға көп кіреді. Нейронның дендриттерінің жалпы формасы мен құрылымы оны атайды дендритті ағаш. Көптеген нейрондардың көптеген дендриттері бар, олар сомадан тысқары болады және басқа нейрондардың аксон терминиінен химиялық сигналдар алуға мамандандырылған. Дендриттер бұл сигналдарды ұсақ электр импульстарына айналдырады және оларды сомаға береді.

Нейронның канондық көрінісі оның әр түрлі құрамдас бөліктеріне сәйкес келетін рөлдерге ие болғанымен, дендриттер мен аксондар көбінесе олардың негізгі қызметіне қарсы әрекет етеді. Мысалы, аксон мен аксон төбедегі ақпараттың шығуына көбінесе бұл аймақ басқа нейрондардан кіре алады. Дендриттерден басқа нейрондарға ақпараттар ағуы мүмкін.

Нейрондар ұзақ өмір сүре алады (адамның нейрондары 100 жастан асқан өмір бойы оңтайлы жұмыс жасай алады); қоспағанда, әдетте амитотикалық болып табылады (және жойылған нейрондарды бөлу және ауыстыру мүмкіндігі жоқ); және әдетте мол метаболизм жылдамдығына ие, мол көмірсулар мен оттегін қажет етеді (Мариб және Хоэн 2010).

Импульстің берілуі

Синаптикалық берілістің негізгі элементтері. Электрохимиялық толқын әрекет потенциалы деп аталады a аксоны бойымен жүреді нейрон. Толқын синапсқа жеткенде, ол мақсатты жасушаның мембранасында орналасқан химиялық рецепторлардың молекулаларымен байланысатын аз мөлшердегі нейротрансмиттер молекулаларының шығарылуын қоздырады.

Нейрондар бір-бірімен синапстар, түйіндер арқылы байланысады, онда нейрондар сигналды басқа нейрондар, бұлшықет жасушалары немесе без жасушалары болуы мүмкін жасушаларға жібереді. Церебральді Пуркинье жасушалары сияқты нейрондарда мыңнан астам дендриттік тармақтар болуы мүмкін, олар он мыңдаған басқа жасушалармен байланыс жасайды; супероптикалық ядроның магноселлалық нейрондары сияқты басқа нейрондарда әрқайсысы мыңдаған синапстарды алатын бір немесе екі дендрит болады.

Синапстар әдетте сигналдарды бір бағытта жүргізеді. Олар қозу немесе тежеу ​​болуы мүмкін; яғни олар мақсатты нейрондағы белсенділікті арттырады немесе төмендетеді.

Химиялық синапстар

Химиялық синапстар жүйелік жүйенің жасушалары бір-біріне және бұлшықет немесе бездер клеткалары сияқты нейрондық емес жасушаларға сигнал беретін арнайы қосылыстар. Химиялық синапстар орталық жүйке жүйесінің нейрондарының өзара байланысты нейрондық тізбектерін құруға мүмкіндік береді. Осылайша, олар қабылдау мен ойдың негізінде жатқан биологиялық есептеулер үшін өте маңызды. Олар жүйке жүйесін дененің басқа жүйелеріне қосылатын және реттейтін құралмен қамтамасыз етеді.

Химиялық синапста сигналдарды беру процесі келесідей болады:

  1. Әрекет потенциалы аксон терминалына жеткенде, ол кальций иондарының терминалға енуіне мүмкіндік беретін кернеулі кальций арналарын ашады.
  2. Кальций нейротрансмиттер молекулаларына толы везикулалардың мембранаға еніп, олардың құрамына еніп, синаптикалық жарылыс, жасушалар арасындағы тар кеңістік.
  3. Нейротрансмиттерлер синаптикалық ойыққа таралып, олардағы рецепторларды белсендіреді постсинаптикалық нейрон (яғни сигнал қабылдайтын нейрон).

Электрлік синапстар

Көптеген нейрондар химиялық синапстарға сүйенсе, кейбір нейрондар да электрлік синапстар арқылы байланысады. Ан электрлік синапс деп аталатын екі нейтронның арасындағы тар жерде пайда болатын механикалық және электр өткізгіш байланыс болып табылады. аралық түйісу. Химиялық синапстардан айырмашылығы, электрлік синапстардағы постсинаптикалық потенциал химиялық таратқыштар арқылы иондық каналдардың ашылуынан емес, нейрондардың тікелей электр байланысы арқылы болады. Электр синапстары химиялық синапстарға қарағанда тезірек және сенімді.

Суық қанды балықтардың көпшілігінде электрлік синапстардың көп мөлшері бар, бұл олардың төмен температураларға бейімделуі мүмкін екенін көрсетеді: суықта клеткалық метаболизмнің төмендеген қарқыны химиялық синапстарға импульс беру жылдамдығын төмендетеді.

Іс-әрекеттің әлеуеті

The әрекет потенциалы нейронның плазмалық мембранасындағы электрлік потенциалдың кенеттен өзгеруіне жатады. Әрекет потенциалын құру - бұл ештеңе емес: әрбір нейрон өзінің мембранасындағы барлық электрлік бұзылуларды орташа санап, әсер ету потенциалын қосып, оны аксоннан өткізіп тастау керектігін шешеді. Композиттік сигнал а-ға жетуі керек шекті потенциал, аксон төбесіндегі мембрананың белгілі бір кернеуі деполяризацияланған. Белгілі бір нейронда әсер ету потенциалы пайда болатын жиілік оның басқа жасушаларға сигнал беру қабілетін анықтайтын шешуші фактор болып табылады.

Аксонның тар көлденең қимасы әсер ету потенциалының метаболикалық шығынын азайтады, бірақ қалың аксондар импульстарды тезірек өткізеді. Тез өткізгіштігін сақтау кезінде метаболикалық шығындарды азайту үшін көптеген нейрондарда акельдердің айналасында миелиннің оқшаулағыш қабықтары болады. Қабықшаларды нейрондар арасындағы кеңістікті толтыратын глиальды жасушалар түзеді. Миелин қабығы іс-қимыл потенциалына аз энергия жұмсау кезінде бірдей диаметрлі белгісіз аксондарға қарағанда жылдамырақ жүруге мүмкіндік береді.

Мультипликативті склероз - бұл ми мен жұлын аймағында миелиннің жоғалуымен сипатталатын неврологиялық ауру. Демиелинді аксоны бар нейрондар электрлік сигналдарды дұрыс өткізбейді.

Кейбір нейрондар әсер ету потенциалына сенбейді; оның орнына олар градустық электр сигналын жасайды, бұл өз кезегінде нейротрансмиттердің градустық шығарылуын тудырады. Мұндай серпілмейтін нейрондар сезімтал нейрондар немесе интеуррондар болуға бейім, өйткені олар алыс қашықтықта сигнал жеткізе алмайды.

Нейрондық ілім

Нейронның жүйке жүйесінің негізгі функционалды бірлігі ретіндегі рөлі алғаш рет ХХ ғасырдың басында испандық анатомист Сантьяго Рамон и Каджалдың еңбегі арқылы танылды. Жеке нейрондардың құрылымын бақылау үшін Каджаль өзінің замандасы (және қарсыласы) Камилло Голги әзірлеген гистологиялық бояу әдісін қолданды. Гольджи ми тіндерін күміс хромат ерітіндісімен емдеу арқылы мидағы нейрондардың салыстырмалы түрде аз саны қараңғы боялғанын анықтады. Бұл Голджиге жекелеген нейрондардың құрылымын егжей-тегжейлі шешуге мүмкіндік берді және оған жүйке ұлпасы қан айналымы жүйесіндегі сияқты өзара байланысқан жасушалардың үздіксіз ретикулумы (немесе торы) деген қорытынды жасауға мүмкіндік берді.

Гольджи әдісімен Рамон и Каджал мүлдем басқа тұжырымға келді. Ол жүйке жүйесі миллиардтаған жеке нейрондардан тұрады және бұл жасушалар полярланған деп жариялады. Каджал нейрондардың бір-бірімен мамандандырылған түйісулер немесе жасушалар арасындағы кеңістік арқылы байланысатын дискретті жасушалар екенін алға тартты. Бұл болжам белгілі болды нейрондық ілім, ол өзінің ұзын түрінде оны ұстайды (Саббатини 2003):

  • Нейрондар - дискретті жасушалар
  • Нейрондар генетикалық және метаболикалық жағынан ерекшеленетін бірліктер
  • Нейрондар дискретті компоненттерден тұрады
  • Нейрон дендриттерден аксонға дейін бір бағытта жүреді

Кейін электронды микроскопия көрсеткендей, плазмалық мембрана әрбір нейронды толығымен қоршап, Каджаль теориясын қолдайды және Гольджидің ретикулярлық теориясын әлсіретеді. Алайда, электр синапстарының ашылуымен кейбіреулер Гольджиді, кем дегенде, ішінара дұрыс деп дәлелдеді. Бұл жұмыс үшін Рамон и Кажал мен Голги 1906 жылы физиология немесе медицина саласындағы Нобель сыйлығымен бөлісті.

Нейрондық ілімдер қазіргі заманғы нейробиологияның негізгі тұжырымына айналғанымен, осы пікірге қарсы жақында жүргізілген зерттеулер ілімнің тар шеңберін кеңейту қажет деп санайды:

  • Нейрондық ілімге қатысты маңызды мәселелердің бірі - электрлік синапстардың орталық жүйке жүйесінде бұрын ойластырылғаннан гөрі жиі кездесетіндігі. Осылайша, мидың кейбір бөліктерінде жеке бөлік ретінде жұмыс істеудің орнына, нейрондардың үлкен ансамбльдері бір уақытта нейрондық ақпаратты өңдей алады (Connors and Long 2004).
  • Екінші мәселе, дендриттер, аксондар сияқты, кернеулі иондық каналдарға ие және соманы және одан ақпаратты жеткізетін электрлік потенциалды тудырады. Бұл дендриттер жай ғана пассивті ақпарат алушылар және жалғыз таратқыштардың аксондары деген пікірге қатысты. Сонымен қатар, нейрон біртұтас элемент ретінде белсенді емес, бірақ күрделі есептеулер бір нейронның ішінде жүруі мүмкін деген болжам айтады (Джурисич және т. 2004).
  • Соңында, нейрондық ақпаратты өңдеудегі глианың рөлі бағалана бастады. Нейрондар мен глиялар орталық жүйке жүйесінің негізгі екі жасуша түрін құрайды. Нейрондарға қарағанда глиальды жасушалар әлдеқайда көп: Glia нейрондарынан оннан бір-бірден артық. Жақында жүргізілген эксперимент нәтижелері глианың ақпаратты өңдеуде маңызды рөл атқаратындығын көрсетті (Уитчер және басқалары, 2007).

Нейрондардың кластары

Сурет пирамидалық жасыл флуоресцентті ақуызды білдіретін тінтуірдің ми қыртысының нейрондары. Қызыл дақтар GABAergic интернатурасын көрсетеді. Дереккөз: PLoS Биология.1

Құрылымдық классификация

Көптеген нейрондарды анатомиялық сипаттауға болады:

  • Unipolar немесе Pseudounipolar: дендрит пен аксон бірдей процестен пайда болады
  • Биполяр: Ұяшықта соманың қарама-қарсы ұштарында бір аксон және бір дендрит болады
  • Көпполярлы: Жасушада екі дендрит болады
    • Гольджи I: ұзақ проекциялық аксональды процестері бар нейрондар
    • Голги II: Аксональды процесі жергілікті болатын нейрондар

Кейбір ерекше нейрондық типтерді олардың жүйке жүйесіндегі орналасуына және ерекше формасына байланысты анықтауға болады. Мысалдарға қоржын, бетц, орташа шпатл, Пуркинье, пирамида және Реншав жасушалары жатады.

Функционалды жіктеу

Қосылу бойынша жіктеу

  • Афферентті нейрондар тіндер мен мүшелерден ақпаратты орталық жүйке жүйесіне жеткізеді.
  • Эфферентті нейрондар сигналдарды орталық жүйке жүйесінен эффект жасушаларына жібереді және кейде олар деп аталады моторлы нейрондар.
  • Интернеурондар орталық жүйке жүйесінің белгілі бір аймақтарындағы нейрондарды байланыстырады.

Шарттар афферентті және эфферентті сонымен қатар ақпаратты мидың бір аймағынан екінші аймаққа жеткізетін нейрондарға да қатысты болуы мүмкін.

Басқа нейрондарға әсер ету арқылы жіктеу

  • Қозғыш нейрондар мақсатты нейрондардың қозуын тудырады. Миға қоздырғыш нейрондар көбінесе глутаматтериялық әсер етеді. Жұлынның моторлы нейрондары ацетилхолинді өздерінің нейротрансмиттері ретінде пайдаланады.
  • Тежелетін нейрондар олардың мақсатты нейрондарының тежелуін тудырады. Тежелетін нейрондар көбінесе интертеурондар болып табылады. Мидың кейбір құрылымдарының шығуы (мысалы, neostriatum, globus pallidus, serebellum) тежеледі. Негізгі ингибиторлық нейротрансмиттерлер GABA және глицин болып табылады.
  • Модуляторлы нейрондар нейромодуляция деп аталатын күрделі әсерлерді тудырады. Бұл нейрондар допамин, ацетилхолин, серотонин және басқалары сияқты нейротрансмиттерлерді қолданады.

Шығару қалыптары бойынша жіктеу
Нейрондарды электрофизиологиялық сипаттамалары бойынша жіктеуге болады:

  • Тоникалық немесе тұрақты сығу: кейбір нейрондар әдетте тұрақты (немесе тоникалық) белсенді болады
  • Фасикалық немесе жарылыс: Жарылып кететін нейрондар
  • Жылдам соғу: Кейбір нейрондар тез атылатындығымен ерекшеленеді
  • Жіңішке Кейбір нейрондардың әсер ету потенциалы басқаларына қарағанда тар

Нейротрансмиттер шығарды

Мысалдарға холинергиялық, GABA-эргондық, глутаматтериялық және допаминергиялық нейрондар жатады.

Ескертпелер

  1. I Вэй-Чунг Аллен Ли, Хайден Хуан, Гопинг Фенг, Джошуа Р.Санес, Эмери Н. Браун, Питер Т. Со және Элли Недиви, GABA ересектерге арналған визуалды кортекстегі дендритикалық арбаларды динамикалық жөндеу, PLoS биологиясы. 28 тамыз 2007 ж.

Пайдаланылған әдебиеттер

  • Баллок, Т. Х., М. В. Л. Беннетт, Д. Джонстон, Р. Джозефсон, Э. Мардер және Р. Д. Филдс. 2005. «Нейрон ілімі, Редукс» Ғылым 310: 791-793.
  • Коннекторлар, Б. және М. Лонг. 2004. «Сүтқоректілердің миындағы электрлік синапстар». Анну Рев Неврчи 27: 393-418. PMID 15217338.
  • Джурисич, М., Антик, У.Чен және Д.Зеевич. 2004. «Митральды жасушалардың дендриттерінен кернеуді түсіру: EPSP-нің төмендеуі және триггер аймақтары». J Neurosci 24 (30): 6703-6714. PMID 15282273.
  • Кандел, Э. Р., Дж. Х. Шварц және Т. М. Джесселл. 2000 жыл. Нейрондық ғылымның принциптері, 4-ші басылым. Нью-Йорк: МакГроу-Хилл. ISBN 0838577016.
  • Лодиш, Х, Д. Балтимор, А. Берк, С. Л. Зипурский, П. Мацудаира, Дж.Дарнелл. 1995 жыл. Молекулалық жасуша биологиясы, 3-ші басылым. Нью-Йорк: Американдық ғылыми кітаптар. ISBN 0716723808.
  • Мариеб, Э. Н. және К. Хоен. 2010 жыл. Адам анатомиясы және физиологиясы, 8-басылым. Бенджамин Каммингс. ISBN 9780805395693.
  • Питерс, А., Л. Палай және Х. Д. Вебстер. 1991 жыл. Жүйке жүйесінің жұқа құрылымы: нейрондар және олардың тірек жасушалары, 3-ші басылым. Нью-Йорк: Оксфорд университетінің баспасөзі. ISBN 0195065719.
  • Рамон у Каджал, 1933 жыл. Гистология, 10-шы басылым. Балтимор, MD: Ағаш.
  • Робертс, А. және Б. М. Буш. 1981 жыл. Импульстерсіз нейрондар: олардың омыртқалы және омыртқасыз жүйке жүйелері үшін маңызы. Нью-Йорк: Кембридж университетінің баспасөзі. ISBN 052123364X.
  • Саббатини, Р. М. Е. 2003. «Нейрондар мен синапстар: оның ашылу тарихы» Ми және ақыл-ой журналы 17. 2007 жылғы 28 тамызда шығарылды.
  • Витчер, М., Киров және К. Харрис. 2007. «Жетілген егеуқұйрық гиппокампасындағы синаптогенез кезіндегі перисинаптический астроглияның икемділігі». Глиа 55(1): 13-23.

Pin
Send
Share
Send