Bagaimana neuron menyambung ke otot

Diagnostik

Dalam siri ini unik gambar, kita melihat bagaimana neuron motor embrio Drosophila tumbuh akson semasa pembangunan badan dan menghubungkan ke otot. Ia tidak mudah untuk menembak urutan sedemikian dalam organisma hidup, tetapi ia dapat membantu kita untuk lebih memahami dan merawat pelbagai penyakit neuromuskular.

Neuron motor memperluaskan akson ke arah otot, Drosophila. Kredit: Dr Andrea H. Brand. CC BY-NC

Penuaan mitokondria neuron

Kredit: Institut Salk Dalam mikrograf ini, titik hijau pada benang kelabu menunjukkan mitokondria neuron penuaan otak manusia. Kami melihat bahawa di sini - titik titik individu yang bertitik, dan...

"Melambung" sel-sel cerebellum

Gambar indah ini dari pangkalan data Koleksi Wellcome adalah sayang kepada kami dua kali. Pertama, ia menggambarkan neuron cerebellar Purkinje, yang disukai oleh portal kami (dalam kes kita, cerebellum...

"Pasukan panen" pada akson

Sebelum anda adalah gambar di mana anda dapat melihat bagaimana sel-sel imun menyerang axons saraf yang rosak (trauma dimodelkan dalam hidangan Petri), tetapi biarkan badan-badan neuron ini...

"Dua muka Janus" neuroplasticity

Salah satu ciri yang paling penting dalam otak adalah kepekaannya. Seperti yang ternyata baru-baru ini, ia adalah dua jenis. Hakikat bahawa mereka dan...

"Otak yang terhormat, sudah tiba masanya untuk anda membesar!"

Apabila kita dilahirkan, otak kita sangat fleksibel. Mempunyai kelonggaran sedemikian untuk pertumbuhan dan perubahan memberikan otak yang tidak matang keupayaan untuk menyesuaikan diri dengan pengalaman baru dan mengatur...

Sambungan "Alien"

Tidak, anda bukan kembar asing, yang sedang melakukan MRI. Ini adalah larva lalat Drosophila (apa yang akan dilakukan tanpa mereka dan ahli neurobiologi zebrafish!), Di mana sel-sel otak mengekspresikan...

"Lampu Lalu Lintas Neuron" akan membantu memahami penyakit Parkinson

Kaedah baru dalam pengenalan vivo aktiviti neuron, yang agak mengingatkan cahaya lalu lintas, telah dicipta oleh pakar neuroscientist dari Institut Sains Kesihatan Negara dan Alam Sekitar, sebahagian daripada Institut...

"Neurosains tanpa doktor tidak memahami skizofrenia"

Beberapa bulan yang lalu, kumpulan saintifik ahli biologi molekul dan pakar psikiatri menerima bantuan daripada Yayasan Saintifik Rusia. Projek baru ini akan ditumpukan kepada kajian penyakit yang sangat mitologi seperti...

Neuron otak - struktur, klasifikasi dan laluan

Struktur neuron

Setiap struktur dalam tubuh manusia terdiri daripada tisu tertentu yang wujud dalam organ atau sistem. Dalam tisu saraf - neuron (neurocyte, saraf, neuron, serat saraf). Apakah neuron otak? Ini adalah unit berfungsi struktur tisu saraf yang merupakan sebahagian daripada otak. Sebagai tambahan kepada definisi anatomi neuron, terdapat juga fungsi yang berfungsi - ini sel yang teruja oleh impuls elektrik, mampu memproses, menyimpan dan menghantar maklumat ke neuron lain menggunakan isyarat kimia dan elektrik.

Struktur sel saraf tidak begitu sukar jika dibandingkan dengan sel-sel tertentu pada tisu lain, ia juga menentukan fungsinya. Neurocyte terdiri daripada badan (nama lain adalah soma), dan proses akson dan dendrit. Setiap elemen neuron berfungsi. Soma dikelilingi oleh lapisan tisu lemak, yang membolehkan hanya bahan larut lemak melewati. Di dalam badan adalah nukleus dan organel lain: ribosom, retikulum endoplasma dan lain-lain.

Sebagai tambahan kepada neuron yang betul, sel berikut mendominasi di dalam otak, iaitu sel glial. Mereka sering dipanggil gam otak untuk fungsi mereka: glia melakukan fungsi tambahan untuk neuron, menyediakan persekitaran untuk mereka. Tisu glial menyediakan regenerasi tisu saraf, pemakanan dan membantu dalam mewujudkan impuls saraf.

Bilangan neuron di otak sentiasa tertarik kepada penyelidik dalam bidang neurofisiologi. Oleh itu, bilangan sel saraf berkisar antara 14 bilion hingga 100. Kajian terbaru oleh pakar Brazil menunjukkan bahawa jumlah neuron purata 86 bilion sel.

Pancang

Alat di tangan neuron adalah proses, berkat neuron dapat melaksanakan fungsinya sebagai pemancar dan penjaga maklumat. Ia adalah proses yang membentuk rangkaian saraf luas yang membolehkan jiwa manusia terbuka dalam semua kemuliaannya. Terdapat mitos bahawa kebolehan mental seseorang bergantung kepada bilangan neuron atau berat otak, tetapi ini tidak begitu: orang yang bidang dan sub-bidang otak sangat maju (lebih daripada beberapa kali) menjadi genius. Disebabkan bidang ini, bertanggungjawab untuk fungsi tertentu akan dapat melaksanakan fungsi-fungsi ini secara lebih kreatif dan lebih cepat.

Axon

Akson adalah proses panjang neuron yang menyampaikan impuls saraf dari soma saraf ke sel atau organ lain yang diinservasi oleh bahagian tertentu dari tiang saraf. Alam telah memberikan haiwan vertebrata sebagai bonus - serat myelin, dalam struktur yang terdapat sel Schwann, di antaranya terdapat kawasan kosong kecil - interaksi Ranvier. Pada mereka, seperti pada tangga, impuls saraf melompat dari satu tapak ke tempat lain. Struktur ini membolehkan anda mempercepatkan pemindahan maklumat (sehingga kira-kira 100 meter sesaat). Kelajuan pergerakan dorongan elektrik melalui serat yang tidak mempunyai myelin, purata 2-3 meter sesaat.

Dendrites

Satu lagi jenis proses sel saraf adalah dendrit. Tidak seperti axon panjang dan pepejal, dendrite adalah struktur pendek dan bercabang. Proses ini tidak melibatkan penyebaran maklumat, tetapi hanya dalam penerimaannya. Jadi, pengujaan memasuki badan neuron dengan bantuan cendawan dendrit yang pendek. Kerumitan maklumat yang boleh diterima oleh dendrite ditentukan oleh sinapsinya (reseptor saraf khusus), iaitu diameter permukaannya. Dendrites, disebabkan bilangan besar duri mereka, mampu menubuhkan ratusan ribu kenalan dengan sel lain.

Metabolisme di neuron

Ciri khas sel-sel saraf adalah metabolisme mereka. Metabolisme dalam neurocyte dibezakan oleh kelajuan tinggi dan dominasi proses aerobik (berasaskan oksigen). Ciri sel ini dijelaskan oleh fakta bahawa kerja otak sangat intensif tenaga, dan permintaan oksigennya tinggi. Walaupun berat otak hanya 2% daripada berat seluruh badan, penggunaan oksigennya adalah kira-kira 46 ml / min, dan ini adalah 25% daripada jumlah penggunaan badan.

Sumber tenaga utama untuk tisu otak, selain oksigen, adalah glukosa, di mana ia mengalami transformasi biokimia yang kompleks. Pada akhirnya, sejumlah besar tenaga dibebaskan daripada sebatian gula. Oleh itu, persoalan bagaimana untuk memperbaiki sambungan saraf otak boleh dijawab: gunakan produk yang mengandungi sebatian glukosa.

Fungsi Neuron

Walaupun struktur yang agak tidak kompleks, neuron mempunyai banyak fungsi, yang utama adalah seperti berikut:

  • persepsi kerengsaan;
  • rawatan rangsangan;
  • penghantaran impuls;
  • pembentukan respon.

Secara fungsional, neuron dibahagikan kepada tiga kumpulan:

Di samping itu, dalam sistem saraf, kumpulan lain berfungsi secara fizikal - menghalang (bertanggungjawab untuk menghalang pengujaan sel) saraf. Sel-sel sedemikian menghalang penyebaran potensi elektrik.

Klasifikasi Neuron

Sel-sel saraf adalah pelbagai seperti itu, jadi neuron boleh dikelaskan berdasarkan parameter dan atributnya yang berbeza, iaitu:

  • Bentuk badan. Neurocytes pelbagai bentuk soma terletak di bahagian-bahagian yang berbeza dari otak:
    • stellate;
    • berbentuk gelendong;
    • pyramidal (sel Betz).
  • Dengan bilangan pucuk:
    • unipolar: mempunyai satu proses;
    • bipolar: dua proses terletak pada badan;
    • multipolar: pada soma sel yang sama terdapat tiga atau lebih proses.
  • Ciri-ciri hubungan permukaan neuron:
    • axo-somatic. Dalam kes ini, axon bersentuhan dengan soma sel jiran tisu saraf;
    • axo-dendritic. Jenis hubungan ini melibatkan sambungan akson dan dendrite;
    • axo-axonal. Akson satu neuron mempunyai hubungan dengan akson sel saraf yang lain.

Jenis neuron

Untuk melaksanakan pergerakan sedar, perlu dicetuskan oleh gyrus motor otak untuk mencapai otot yang diperlukan. Oleh itu, jenis neuron berikut dibezakan: motoneuron pusat dan peranti periferal.

Jenis pertama sel saraf berasal dari gyrus tengah anterior, yang terletak di hadapan bahagian pinggir terbesar otak - salur Roland, iaitu, sel-sel pyramidal Betz. Seterusnya, axons neuron pusat masuk ke dalam hemisfera dan melalui kapsul dalaman otak.

Neurocyte peripheral motor dibentuk oleh neuron motor tanduk anterior saraf tunjang. Aksons mereka mencapai pelbagai formasi, seperti plexus, kluster saraf tulang belakang, dan, yang paling penting, melakukan otot.

Perkembangan dan pertumbuhan neuron

Sel saraf berasal dari sel progenitor. Membangunkan, akson pertama mula berkembang, dendrites masak sedikit kemudian. Pada akhir evolusi proses neurocyte, segel berbentuk kecil yang tidak tetap dibentuk di dalam sel soma. Pembentukan ini dipanggil pertumbuhan kon. Ia mengandungi mitokondria, neurofilamen dan tiub. Sistem reseptor sel secara beransur-ansur matang dan kawasan sinaptik neurocyte berkembang.

Laluan

Sistem saraf mempunyai ruang pengaruhnya di seluruh badan. Dengan bantuan serat konduktif adalah regulasi saraf sistem, organ dan tisu. Otak, terima kasih kepada sistem laluan yang luas, sepenuhnya mengawal keadaan anatomi dan fungsi setiap struktur badan. Buah pinggang, hati, perut, otot dan lain-lain - semua ini memeriksa otak, berhati-hati dan susah payah menyelaraskan dan mengawal selia setiap milimeter tisu. Dan dalam kes kegagalan, ia membetulkan dan memilih model tingkah laku yang sesuai. Oleh itu, terima kasih kepada laluan, tubuh manusia dicirikan oleh autonomi, pengawalan diri dan kebolehsuaian kepada alam sekitar luaran.

Laluan otak

Laluan ini adalah kumpulan sel-sel saraf yang berfungsi untuk bertukar-tukar maklumat antara bahagian-bahagian tubuh yang berlainan.

  • Serat saraf persatuan. Sel-sel ini menghubungkan pusat saraf yang berbeza yang terletak di hemisfera yang sama.
  • Serat komisar. Kumpulan ini bertanggungjawab untuk pertukaran maklumat antara pusat-pusat otak yang serupa.
  • Serat saraf unjuran. Kategori serat ini bergabung dengan otak dengan saraf tunjang.
  • Cara exteroceptive. Mereka membawa impuls elektrik dari kulit dan organ deria lain ke kord rahim.
  • Proprioceptive. Kelompok laluan sedemikian menjalankan isyarat dari tendon, otot, ligamen dan sendi.
  • Laluan interokeptif. Serat saluran ini berasal dari organ dalaman, saluran darah dan mesenterium usus.

Interaksi dengan neurotransmitter

Neuron di lokasi yang berbeza berkomunikasi satu sama lain dengan menggunakan impuls elektrik sifat kimia. Jadi apakah asas pendidikan mereka? Ada yang dipanggil neurotransmitter (neurotransmitter) - sebatian kimia kompleks. Di permukaan akson terletak sinaps saraf - permukaan sentuhan. Di satu pihak, terdapat jurang presinaptik, dan di sisi lain, jurang postsynaptic. Antara mereka adalah jurang - ini adalah sinaps. Pada bahagian presinaptik reseptor terdapat kantung (vesikel) yang mengandungi sejumlah neurotransmiter (kuantum).

Apabila impuls datang ke bahagian pertama sinaps, mekanisme cascade biokimia yang kompleks dimulakan, akibatnya beg dengan mediator dibuka, dan bahan perantara lancar mengalir ke dalam slot. Pada peringkat ini, impuls hilang dan muncul semula apabila neurotransmiter mencapai fissure postsynaptic. Kemudian proses biokimia diaktifkan sekali lagi dengan pembukaan pintu untuk penengah dan yang bertindak pada reseptor terkecil ditukar menjadi dorongan elektrik yang masuk ke dalam kedalaman serat saraf.

Sementara itu, kumpulan yang berbeza dari neurotransmitter ini dibezakan, iaitu:

  • Braking neurotransmitters - sekumpulan bahan yang mempunyai kesan penghambatan pada pengujaan. Ini termasuk:
    • gamma-aminobutyric acid (GABA);
    • gliserin.
  • Merangsang pengantara:
    • acetylcholine;
    • dopamin;
    • serotonin;
    • norepinephrine;
    • adrenalin.

Adakah sel saraf diperbaiki?

Untuk masa yang lama ia dipercayai bahawa neuron tidak mampu pembahagian. Walau bagaimanapun, kenyataan ini, menurut kajian moden, ternyata palsu: di beberapa bahagian otak, proses neurogenesis neurocyte prekursor berlaku. Di samping itu, tisu otak mempunyai keupayaan cemerlang untuk neuroplasticity. Terdapat banyak kes di mana bahagian otak yang sihat mengambil alih fungsi yang rosak.

Ramai ahli dalam bidang neurofisiologi bertanya-tanya bagaimana untuk memulihkan neuron otak. Dengan kajian baru-baru ini oleh saintis Amerika, ternyata bahawa untuk pertumbuhan semula neurocytes yang tepat pada masanya dan tepat, tidak perlu menggunakan ubat mahal. Untuk melakukan ini, anda hanya perlu membuat pola tidur yang betul dan makan dengan betul dengan kemasukan dalam diet vitamin B dan makanan rendah kalori.

Jika terdapat pelanggaran sambungan saraf otak, mereka dapat pulih. Walau bagaimanapun, terdapat patologi serius sambungan dan laluan saraf, seperti penyakit neuron motor. Kemudian anda perlu beralih kepada penjagaan klinikal khusus, di mana pakar neurologi dapat mengetahui punca patologi dan membuat rawatan yang tepat.

Orang yang pernah memakan atau minum alkohol sering bertanya tentang bagaimana untuk memulihkan neuron otak selepas alkohol. Pakar akan menjawab bahawa untuk ini anda perlu bekerja secara sistematik untuk kesihatan anda. Pelbagai aktiviti termasuk diet seimbang, senaman, aktiviti mental, berjalan dan perjalanan. Telah terbukti bahawa sambungan neural otak berkembang melalui kajian dan perenungan maklumat sepenuhnya untuk manusia.

Dalam keadaan glut dengan maklumat yang berlebihan, kewujudan pasaran makanan segera dan gaya hidup yang duduk, otak secara kualitatif tertakluk kepada pelbagai kerosakan. Atherosclerosis, pembentukan trombosis pada kapal, tekanan kronik, jangkitan - semua ini adalah laluan langsung kepada penyumbatan otak. Walaupun begitu, ada ubat-ubatan yang menyumbang semula sel-sel otak. Kumpulan utama dan popular adalah nootropik. Persediaan dalam kategori ini merangsang metabolisme dalam neurocytes, meningkatkan daya tahan terhadap kekurangan oksigen dan memberi kesan positif ke atas pelbagai proses mental (ingatan, perhatian, pemikiran). Sebagai tambahan kepada nootropics, pasaran farmaseutikal menawarkan produk yang mengandungi asid nicotinic, cara menguatkan vaskular, dan lain-lain. Perlu diingatkan bahawa pemulihan sambungan saraf otak semasa mengambil pelbagai ubat adalah proses yang panjang.

Kesan alkohol pada otak

Alkohol mempunyai kesan negatif terhadap semua organ dan sistem, dan terutama pada otak. Etil alkohol mudah menembusi halangan pelindung otak. Metabolit alkohol, asetaldehid, adalah ancaman serius kepada neuron: alkohol dehidrogenase (enzim pemprosesan alkohol dalam hati) menarik lebih banyak cecair, termasuk air dari otak, ke dalam tubuh semasa proses. Oleh itu, sebatian alkohol hanya mengeringkan otak, menarik air daripadanya, akibatnya struktur otak atrofi dan kematian sel berlaku. Dalam hal penggunaan alkohol sekali-sekala, proses sedemikian boleh diterbalikkan, yang tidak boleh dibantah tentang pengambilan alkohol kronik, apabila, sebagai tambahan kepada perubahan organik, ciri-ciri pathocharacterological stabil alkohol dibentuk. Lebih banyak maklumat tentang bagaimana "Kesan alkohol di otak."

Tisu neuron dan saraf

Tisu neuron dan saraf

Tisu saraf adalah elemen struktur utama sistem saraf. Struktur tisu saraf termasuk sel-sel saraf yang sangat khusus - neuron, dan sel-sel neuroglia yang menjalankan fungsi sokongan, penyelenggaraan dan perlindungan.

Neuron adalah unit struktur dan fungsi utama tisu saraf. Sel-sel ini dapat menerima, memproses, menyandarkan, menghantar dan menyimpan maklumat, menjalin hubungan dengan sel-sel lain. Ciri unik neuron adalah keupayaan untuk menghasilkan pelepasan bioelektrik (impuls) dan menghantar maklumat sepanjang proses dari satu sel ke sel yang lain dengan bantuan endings khusus - sinapsis.

Fungsi neuron dipromosikan oleh sintesis dalam axoplasmnya bahan pemancar - neurotransmitter: acetylcholine, catecholamines, dll.

Bilangan neuron otak menghampiri 10 11. Sehingga 10,000 sinapsis boleh wujud pada satu neuron. Sekiranya unsur-unsur ini dianggap sel penyimpanan maklumat, maka dapat disimpulkan bahawa sistem saraf dapat menyimpan 10 19 unit. maklumat, i.e. mampu menampung hampir semua pengetahuan yang terkumpul oleh manusia. Oleh itu, idea bahawa otak manusia sepanjang hidup mengingati segala sesuatu yang berlaku di dalam badan dan semasa komunikasi dengan alam sekitar agak munasabah. Walau bagaimanapun, otak tidak boleh mengeluarkan dari memori semua maklumat yang disimpan di dalamnya.

Sesetengah jenis organisasi saraf adalah ciri-ciri pelbagai struktur otak. Neuron yang mengawal selia fungsi tunggal membentuk kumpulan, konstrik, lajur, nuklei yang dipanggil.

Neuron berbeza dalam struktur dan fungsi.

Mengikut struktur (bergantung kepada bilangan buah pinggang dari sel, proses) membezakan unipolar (dengan satu proses), bipolar (dengan dua proses) dan multipolar (dengan banyaknya proses) neuron.

Oleh sifat-sifat fungsi afferent terpencil (atau memusat) neuron pengujaan pembawa dari reseptor di dalam CNS, efferent, motor, neuron motor (atau empar) menghantar pengujaan CNS kepada organ innervated dan interkalari, menghubungi atau neuron perantaraan bersambung yang afferent dan efferent neuron.

Neuron aferen tergolong dalam unipolar, badan mereka terletak di ganglia tulang belakang. Bermula dari proses badan sel T-bentuk dibahagikan kepada dua cabang, salah satu daripadanya ialah dalam sistem saraf pusat dan bertindak sebagai axon, dan pendekatan yang lain kepada reseptor dan dendrite yang paling lama.

Kebanyakan neuron efferent dan intercalary adalah multipolar (Rajah 1). Neuron intercalary multipolar banyak terdapat di tanduk posterior saraf tunjang, serta di semua bahagian lain SSP. Mereka juga boleh bipolar, sebagai contoh, neuron retina dengan dendrit yang bercabang pendek dan akson panjang. Motoneuron terletak terutamanya di tanduk anterior saraf tunjang.

Rajah. 1. Struktur sel saraf:

1 - microtubules; 2 - proses panjang sel saraf (akson); 3 - retikulum endoplasma; 4 - teras; 5 - neuroplasma; 6 - dendrit; 7 - mitokondria; 8 - nukleolus; 9 - sarung myelin; 10 - Pemintasan Ranvie; 11 - akhir akson

Neuroglia

Neuroglia, atau glia, merupakan kumpulan sel-sel sel taraf saraf yang dibentuk oleh sel-sel khusus pelbagai bentuk.

Ia ditemui oleh R. Virkhov dan dinamakan olehnya neuroglia, yang bermaksud "gam saraf". Sel-sel neuroglia mengisi ruang antara neuron, membentuk 40% daripada jumlah otak. Sel glial adalah 3-4 kali lebih kecil daripada sel-sel saraf; Jumlah mereka dalam sistem saraf pusat mamalia mencapai 140 bilion. Dengan usia, bilangan neuron pada manusia di otak menurun dan jumlah sel glial meningkat.

Ia telah ditubuhkan bahawa neuroglia berkaitan dengan metabolisme dalam tisu saraf. Sesetengah sel neuroglia merembeskan bahan-bahan yang menjejaskan keadaan kegembiraan neuron. Dikatakan bahawa dalam keadaan mental yang berbeza, rembesan sel-sel ini berubah. Proses jejak jangka panjang dalam SSP dikaitkan dengan keadaan fungsi neuroglia.

Jenis sel glial

Mengikut sifat struktur sel glial dan lokasi mereka di SSP, terdapat:

  • astrocytes (astroglia);
  • oligodendrocytes (oligodendroglia);
  • sel mikroglial (microglia);
  • Sel Schwann.

Sel glial melaksanakan fungsi sokongan dan perlindungan untuk neuron. Mereka adalah sebahagian daripada struktur halangan otak darah. Astrocytes adalah sel glial yang paling banyak yang mengisi ruang di antara neuron dan sinaps diatas. Mereka menghalang penyebaran kepada CNS neurotransmitter yang meresap dari celah sinaptik. Dalam membran sitoplasma astrocytes, terdapat reseptor untuk neurotransmiter, pengaktifan yang boleh menyebabkan perubahan dalam perbezaan potensi membran dan perubahan metabolisme astrocytes.

Astrocytes rapat mengelilingi kapilari saluran darah otak, yang terletak di antara mereka dan neuron. Atas dasar ini, astrocytes diandaikan memainkan peranan penting dalam metabolisme neuron, mengawal kebolehtelapan kapilari untuk bahan-bahan tertentu.

Salah satu fungsi penting astrocytes adalah keupayaan mereka untuk menyerap lebihan ion K +, yang dapat berkumpul di ruang ekstraselular semasa aktiviti saraf yang tinggi. Di kawasan-kawasan nyaman astrocytes membentuk saluran simpang jurang di mana astrocytes boleh ditukar dengan pelbagai ion saiz kecil dan, khususnya, oleh K + ion Ia meningkatkan keupayaan penyerapan K + ion pengumpulan yang tidak terkawal K + ion dalam ruang Interneuron itu akan membawa kepada peningkatan dalam mudah terangsang neuron. Oleh itu, astrocytes, menyerap lebihan ion K + dari cecair interstitial, menghalang peningkatan ketegangan neuron dan pembentukan fokus aktiviti saraf meningkat. Kemunculan luka-luka itu di dalam otak manusia boleh dikaitkan dengan hakikat bahawa neuron mereka menjana satu siri impuls saraf, yang dipanggil pelepasan tdk teratur.

Astrocytes terlibat dalam penyingkiran dan pemusnahan neurotransmiter yang memasuki ruang ekstrasynaptik. Oleh itu, mereka menghalang pengumpulan neurotransmitter di ruang neuron, yang boleh membawa kepada disfungsi otak.

Neuron dan astrocytes dipisahkan oleh slot antara 15-20 microns, disebut ruang interstisial. Ruang interstisial menduduki 12-14% daripada isipadu otak. Sifat penting astrocytes adalah kemampuan mereka untuk menyerap CO2 dari cairan ekstraselular dari ruang-ruang ini, dan dengan itu mengekalkan pH otak yang stabil.

Astrocytes terlibat dalam pembentukan antara antara tisu saraf dan saluran otak, tisu saraf dan membran otak dalam proses pertumbuhan dan perkembangan tisu saraf.

Oligodendrosit dicirikan oleh kehadiran sebilangan kecil proses pendek. Salah satu fungsi utama mereka ialah pembentukan sarung myelin gentian saraf dalam sistem saraf pusat. Sel-sel ini juga terletak berdekatan dengan mayat-mayat neuron, tetapi kepentingan fungsi fakta ini tidak diketahui.

Sel mikrogial membentuk 5-20% daripada jumlah sel glial dan tersebar di seluruh SSP. Adalah ditegaskan bahawa antigen permukaannya sama dengan antigen monosit darah. Ini menunjukkan asal usulnya dari mesoderm, penembusan ke dalam tisu saraf semasa perkembangan embrio dan transformasi seterusnya ke dalam sel-sel mikroglia yang dikenali secara morfologi. Dalam hal ini, dianggap bahawa fungsi paling penting mikroglia adalah perlindungan otak. Telah ditunjukkan bahawa apabila tisu saraf rosak, jumlah sel fagositik di dalamnya meningkat disebabkan oleh makrofag darah dan pengaktifan sifat phagocytic microglia. Mereka mengeluarkan neuron mati, sel glial dan unsur strukturnya, zarah asing fagositik.

Sel Schwann membentuk sarung myelin gentian saraf periferal di luar CNS. Membran sel ini berulang kali dibungkus serat saraf, dan ketebalan sarung myelin yang dihasilkan mungkin melebihi diameter serat saraf. Panjang kawasan myelinated serat saraf ialah 1-3 mm. Dalam selang antara mereka (interceptions Ranvier) serat saraf tetap tertutup hanya oleh membran permukaan, yang mempunyai kegembiraan.

Salah satu sifat penting myelin adalah rintangan yang tinggi terhadap arus elektrik. Ini disebabkan oleh kandungan sphingomyelin dan fosfolipid yang lain dalam myelin, yang memberikan sifat penebat semasa. Dalam bidang gentian saraf bersalut myelin, proses menghasilkan impuls saraf adalah mustahil. Impuls saraf dihasilkan hanya pada membran pintasan Ranvier, yang memberikan kadar pengaliran impuls saraf yang lebih tinggi kepada gentian saraf myelinated berbanding dengan yang tidak dikenali.

Adalah diketahui bahawa struktur myelin dengan mudah boleh diganggu oleh serangan berjangkit, iskemia, traumatik, kerosakan toksik kepada sistem saraf. Pada masa yang sama, proses demamelination gentian saraf berkembang. Terutamanya kerapkali demamelination berkembang dalam pelbagai sklerosis. Akibat demilelin, kelajuan impuls saraf melalui serat saraf berkurangan, kelajuan penghantaran maklumat ke otak dari reseptor dan dari neuron ke organ eksekutif berkurang. Ini boleh membawa kepada kepekaan deria sensitif, pergerakan terjejas, pengawalseliaan fungsi organ dalaman dan lain-lain akibat yang serius.

Struktur dan fungsi neuron

Neuron (sel saraf) adalah unit struktur dan fungsi sistem saraf pusat.

struktur anatomi dan sifat-sifat neuron yang memastikan pematuhan dengan fungsi utamanya: metabolisme pelaksanaan, pemulihan tenaga, persepsi pelbagai isyarat dan pemprosesan mereka, pembentukan atau mengambil bahagian dalam tindak balas generasi dan pengaliran impuls saraf persatuan neuron dalam litar neural, menyediakan kedua-dua tindak balas refleks mudah, jadi dan fungsi otak integratif yang lebih tinggi.

Neuron terdiri daripada badan sel saraf dan proses akson dan dendrit.

Rajah. 2. Struktur neuron

Badan sel saraf

Badan (perikaryon, soma) neuron dan prosesnya ditutup dengan membran neuron sepanjang. Membran badan sel berbeza dari membran akson dan dendrit oleh kandungan pelbagai saluran ion, reseptor, dan kehadiran sinapsis di atasnya.

Dalam badan neuron, terdapat neuroplasma dan nukleus dibatasi oleh membran, retikulum endoplasma kasar dan lancar, peralatan Golgi, dan mitokondria. Kromosom nukleus neuron mengandungi satu set gen yang mengodkan sintesis protein yang diperlukan untuk pembentukan struktur dan pelaksanaan fungsi badan neuron, proses dan sinapsinya. Ini adalah protein yang melaksanakan fungsi enzim, pembawa, saluran ion, reseptor, dan sebagainya. Sesetengah protein menjalankan fungsi apabila mereka berada dalam neuroplasma, manakala yang lain digabungkan ke dalam membran organelles, soma, dan proses neuron. Sesetengah daripada mereka, sebagai contoh, enzim yang diperlukan untuk sintesis neurotransmitter, dihantar melalui pengangkutan axonal ke terminal akson. Dalam badan sel, peptida disintesis yang diperlukan untuk aktiviti penting akson dan dendrit (contohnya, faktor pertumbuhan). Oleh itu, apabila badan neuron rosak, prosesnya merosot dan runtuh. Jika badan neuron dipelihara dan prosesnya rosak, maka pemulihan yang lambat (regenerasi) dan pemulihan pemuliharaan otot atau organ yang dihina itu berlaku.

Tapak sintesis protein di dalam tubuh neuron adalah retikulum endoplasma kasar (granul tigroid atau badan Nissl) atau ribosom bebas. Kandungan mereka dalam neuron adalah lebih tinggi daripada glial atau sel-sel badan yang lain. Dalam retikulum endoplasmik lancar dan radas Golgi, protein memperoleh pengesahan spatial intrinsik, disusun dan dihantar ke aliran pengangkutan ke struktur badan sel, dendrit atau akson.

Dalam banyak mitokondria neuron, hasil daripada proses fosforilasi oksidatif, ATP terbentuk, tenaga yang digunakan untuk mengekalkan aktiviti penting neuron, kerja pam ion dan mengekalkan asimetri kepekatan ionik pada kedua-dua belah membran. Oleh itu, neuron sentiasa bersedia untuk melihat isyarat berbeza, tetapi juga untuk bertindak balas kepada mereka - penjanaan impuls saraf dan penggunaannya untuk mengawal fungsi sel-sel lain.

Reseptor molekul membran sel, reseptor deria yang dibentuk oleh dendrit, dan sel sensori asal epitelium mengambil bahagian dalam mekanisme persepsi neuron dari pelbagai isyarat. Isyarat dari sel saraf lain boleh mencapai neuron melalui banyak sinaps yang terbentuk pada dendrit atau pada gel neuron.

Dendrit sel saraf

Dendrit dari neuron membentuk pokok dendritik, sifat cawangan dan saiz yang bergantung kepada bilangan hubungan sinaptik dengan neuron lain (Rajah 3). Pada dendrit dari neuron terdapat beribu-ribu sinaps yang dibentuk oleh akson atau dendrites neuron lain.

Rajah. 3. Kenalan Synaptic dari interneyron. Anak panah di sebelah kiri menunjukkan kedatangan isyarat afferent kepada dendrit dan badan interneuron; di sebelah kanan, arah penyebaran isyarat efferent interneuron ke neuron lain.

Sinapsis boleh menjadi heterogen dalam fungsi (perencatan, penggambaran) dan jenis neurotransmitter yang digunakan. Membran dendritik yang terlibat dalam pembentukan sinapsis adalah membran postsynaptic mereka, yang mengandungi reseptor (saluran ion yang bergantung kepada ligand) kepada neurotransmitter yang digunakan dalam sinaps ini.

Sinopulasi excitatory (glutamatergic) terletak terutama pada permukaan dendrit, di mana terdapat ketinggian, atau pertumbuhan (1-2 mikron), dipanggil duri. Terdapat saluran dalam membran tulang belakang, kebolehtelapan yang bergantung kepada perbezaan potensi transmembran. Dalam sitoplasma dendrit di kawasan duri, mediator sekunder transduksi isyarat intraselular, serta ribosom, di mana protein disintesis sebagai tindak balas kepada isyarat sinaptik, dijumpai. Peranan sebenar duri tidak diketahui, tetapi jelas bahawa mereka meningkatkan kawasan permukaan pohon dendritik untuk membentuk sinapsis. Puncak juga struktur neuron untuk menerima isyarat masukan dan memprosesnya. Dendrit dan duri memberikan pemindahan maklumat dari pinggir ke badan neuron. Membran memotong dendrit adalah terpolarisasi kerana pengedaran ion ion mineral, operasi pam ion dan kehadiran saluran ion di dalamnya. Ciri-ciri ini mendasari pemindahan maklumat di seluruh membran dalam bentuk arus bulat tempatan (electrotonically) yang berlaku di antara membran possynaptik dan bahagian membran dendrit yang bersebelahan dengannya.

Apabila mereka menyebarkan melalui membran dendrite, arus setempat dilemahkan, tetapi mereka cukup besar untuk menghantar isyarat kepada input sinaptik dendritik ke membran badan neuron. Saluran natrium dan kalium yang bergantung kepada potensi belum dikenal pasti dalam membran dendrite. Ia tidak mempunyai keasyikan dan keupayaan untuk menjana potensi tindakan. Walau bagaimanapun, diketahui bahawa potensi tindakan yang timbul pada membran kapak akson dapat merebak di sekelilingnya. Mekanisme fenomena ini tidak diketahui.

Dendrit dan duri dianggap sebagai sebahagian daripada struktur saraf yang terlibat dalam mekanisme memori. Bilangan duri terutamanya tinggi dalam dendrit daripada neuron korteks cerebellar, ganglia basal, dan korteks serebrum. Kawasan pokok dendrit dan bilangan sinapsis berkurangan dalam beberapa bidang korteks serebrum orang tua.

Axon neuron

Akson adalah proses sel saraf yang tidak dijumpai di sel lain. Tidak seperti dendrit, bilangan yang berbeza untuk neuron, axon adalah sama untuk semua neuron. Panjangnya boleh mencapai sehingga 1.5 m. Pada titik di mana akson meninggalkan neuron, terdapat penebalan, gundukan akson, ditutup dengan membran plasma, yang kemudiannya ditutup dengan myelin. Tapak bukit akson, yang ditemui oleh myelin, dipanggil segmen awal. Akson dari neuron, sehingga cawangan terakhir mereka, ditutup dengan sarung myelin, diganggu oleh pemantauan Ranvier - kawasan tanpa mikroskopik (kira-kira 1 mikron).

Sepanjang akson (gentian myelinated dan unmyelinated) dilapisi dengan membran fosfolipid bilayer dengan molekul protein yang tertanam di dalamnya, yang berfungsi sebagai pengangkutan ion, saluran ion yang berpotensi berpotensi, dan lain-lain. Protein diagihkan secara sama rata dalam membran serat saraf uniaelinated, dan di membran serat saraf myelinated terutamanya dalam bidang interceptions Ranvier. Oleh kerana tidak ada retikulum kasar dan ribosom dalam axoplasm, jelaslah bahawa protein-protein ini disintesis dalam tubuh neuron dan dihantar ke membran akson dengan pengangkutan aksen.

Ciri-ciri membran yang meliputi tubuh dan akson neuron adalah berbeza. Perbezaan ini terutamanya kebimbangan kebolehtelapan membran untuk ion mineral dan disebabkan oleh kandungan pelbagai jenis saluran ion. Jika kandungan saluran ion yang bergantung kepada ligand (termasuk membran postsynaptic) berlaku di dalam membran badan dan dendrit di dalam neuron, kemudian di membran akson, terutamanya dalam bidang Interceptions of Ranvier, terdapat ketumpatan tinggi natrium dan saluran kalium yang bergantung kepada voltan.

Nilai polarisasi terendah (kira-kira 30 mV) mempunyai membran segmen akson awal. Dalam bidang akson lebih jauh dari badan sel, magnitud potensi transmembran ialah kira-kira 70 mV. Nilai rendah polarisasi membran segmen awal akson menentukan bahawa dalam bidang ini membran neuron mempunyai kecanggihan yang paling besar. Di sinilah potensi postsynaptik yang berlaku pada membran dendrite dan badan sel akibat transformasi isyarat maklumat kepada neuron pada sinaps yang merebak melalui membran badan neuron menggunakan arus elektrik melingkar tempatan. Jika arus ini menyebabkan depolarization membran kapak akson ke tahap kritikal (Ekepada), maka neuron akan bertindak balas terhadap isyarat masuk dari sel-sel saraf yang lain dengan menghasilkan potensi tindakannya (dorongan saraf). Impuls saraf yang dihasilkan lebih lanjut dijalankan sepanjang axon ke saraf, sel otot atau kelenjar lain.

Pada membran segmen akson awal terdapat duri, di mana sinaps brek GABA-ergik terbentuk. Penerimaan isyarat sepanjang sinapsinya dari neuron lain boleh menghalang penjanaan impuls saraf.

Klasifikasi dan jenis neuron

Klasifikasi neuron dilakukan oleh ciri-ciri morfologi dan fungsi.

Dengan bilangan proses, terdapat neuron multipolar, bipolar dan pseudounipolar.

Dengan sifat hubungan dengan sel lain dan fungsi yang mereka lakukan, sensori, interkalasi dan neuron motor dibezakan. Neuron sensori juga dipanggil neuron aferen, dan prosesnya adalah sentripetal. Neuron yang melaksanakan fungsi isyarat di antara sel-sel saraf dipanggil intercalated atau bersekutu. Neurons yang axons membentuk sinapsis pada sel-sel effector (otot, kelenjar) dirujuk sebagai motor, atau eferen, axons mereka dipanggil sentrifugal.

Neuron afferen (sensitif) merasakan maklumat oleh reseptor deria, mengubahnya menjadi impuls saraf dan membawa kepada pusat saraf otak dan saraf tunjang. Badan-badan neuron sensitif terletak di ganglia tulang belakang dan tengkorak. Ini adalah neuron pseudo-unipolar, akson dan dendrite yang berlepas dari badan neuron bersama-sama dan kemudian berasingan. Dendrite pergi ke pinggir ke organ dan tisu dalam komposisi sensori atau saraf campuran, dan akson dalam komposisi akar posterior dimasukkan ke dalam tanduk dorsal saraf tunjang atau dalam komposisi saraf kranial di otak.

Inserted, atau bersekutu, neuron melaksanakan fungsi memproses maklumat masuk dan, khususnya, memastikan penutupan lengkung refleks. Badan-badan neuron ini terletak pada masalah kelabu otak dan saraf tunjang.

Neuro-nefferen juga melakukan fungsi memproses maklumat masuk dan menghantar impuls saraf efferent dari otak dan saraf tunjang ke sel-sel eksekutif (effector) organ.

Aktiviti Bersepadu Neuron

Setiap neuron menerima sebilangan besar isyarat melalui banyak sinaps yang terletak pada dendrit dan badannya, serta melalui reseptor molekul membran plasma, sitoplasma dan nukleus. Transmisi isyarat menggunakan pelbagai jenis neurotransmitter, neuromodulator dan molekul isyarat yang lain. Jelas, untuk membentuk tindak balas kepada kedatangan serentak pelbagai isyarat, neuron mesti dapat mengintegrasikannya.

Set proses yang memastikan pemprosesan isyarat masuk dan pembentukan tindak balas neuron kepada mereka, termasuk dalam konsep aktiviti integratif neuron.

Persepsi dan pemprosesan isyarat yang tiba di neuron dilakukan dengan penyertaan dendrit, badan sel, dan gumpalan akson neuron (Rajah 4).

Rajah. 4. Integrasi isyarat neuron.

Salah satu pilihan untuk pemprosesan dan integrasi mereka (penjumlahan) adalah transformasi dalam sinaps dan penjumlahan potensi postsynaptic pada membran badan dan proses-proses neuron. Isyarat yang ditakrifkan ditukarkan pada sinapsis kepada ayunan perbezaan potensi penutupan postsynaptic (potensi postsynaptic). Bergantung pada jenis sinaps, isyarat yang diterima boleh diubah menjadi perubahan kecil (0.5-1.0 mV) yang berputar-putar dalam perbezaan potensi (EPSP - sinapsur ditunjukkan sebagai bulatan cahaya dalam rajah) atau hyperpolarizing (TPPS - sinapsis ditunjukkan sebagai hitam dalam rajah bulatan). Isyarat pelbagai boleh secara serentak tiba di titik-titik berbeza dari neuron, beberapa di antaranya berubah menjadi EPSP, dan yang lain - ke dalam TPPS.

Pergerakan berpotensi yang berpotensi ini menyebarkan melalui arus pekeliling tempatan merentas membran neuron ke arah knop axon dalam bentuk gelombang depolarization (dalam skema putih) dan hiperpolarisasi (dalam skema hitam) yang bertindih antara satu sama lain (kawasan kelabu dalam skema). Dalam superposition ini, amplitud gelombang dalam satu arah dijumlahkan, sementara yang bertentangan dikurangkan (dilicinkan). Penjelasan algebra seperti perbezaan potensi pada membran disebut penjumlahan spasi (Rajah 4 dan 5). Hasil daripada penjumlahan ini boleh sama ada depolarisasi membran kapak akson dan penjanaan impuls saraf (kes 1 dan 2 dalam Rajah 4), atau hiperpolarisasi dan pencegahan permulaan impuls saraf (kes 3 dan 4 dalam Rajah 4).

Untuk mengalihkan perbezaan potensi membran kapak akson (kira-kira 30 mV) ke Ekepada, ia mesti diturunkan kepada 10-20 mV. Ini akan membawa kepada penemuan saluran natrium yang berpotensi berpotensi yang ada di dalamnya dan penjanaan impuls saraf. Sejak menerima PD dan transformasinya ke EPSP, depolarization membran boleh mencapai sehingga 1 mV, dan penyebaran ce kepada hillock axon datang dengan pelemahan, untuk menghasilkan dorongan saraf, input serentak ke neuron diperlukan melalui sinaps excitatory 40-80 impuls saraf dari neuron lain dan penjumlahan bilangan ipsp yang sama.

Rajah. 5. Penjumlahan spatial dan temporal bagi neuron EPSP; a - BSPP setiap rangsangan tunggal; dan - VPSP pada pelbagai rangsangan daripada afferents yang berbeza; c - iPSP untuk rangsangan yang kerap melalui serat saraf tunggal

Jika pada masa ini sejumlah impuls saraf mencapai neuron melalui sinaps penghambatan, maka pengaktifan dan penjanaan impuls saraf tindak balasnya akan mungkin sementara pada masa yang sama meningkatkan input isyarat melalui sinaps excitatory. Di bawah syarat-syarat apabila isyarat yang datang dari sinaps melawan menyebabkan hiperpolarisasi membran neuron, sama dengan atau lebih besar daripada depolarisasi yang disebabkan oleh isyarat yang berasal dari sinaps excitatory, depolarization membran kapak akson tidak mungkin, neuron tidak akan menjana impuls saraf dan menjadi tidak aktif.

Neuron juga melakukan penjumlahan sementara isyarat EPSP dan TPPS yang tiba di situ hampir pada masa yang sama (lihat Rajah 5). Perubahan perbezaan potensi yang disebabkan oleh mereka di kawasan berhampiran sinaptik juga boleh dijumlahkan secara algebra, yang dipanggil penjumlahan sementara.

Oleh itu, setiap impuls saraf yang dijana oleh neuron, serta tempoh kesunyian neuron, mengandungi maklumat dari banyak sel-sel saraf yang lain. Biasanya, semakin tinggi frekuensi isyarat daripada sel-sel lain yang tiba di neuron, lebih kerap ia menghasilkan impuls saraf tindak balas yang dihantar oleh akson ke saraf atau sel effector lain.

Oleh sebab saluran natrium wujud di dalam membran badan neuron dan juga dendritnya (walaupun dalam bilangan kecil), potensi tindakan yang telah timbul pada membran kapak akson boleh meluas ke badan dan sebahagian daripada dendrit neuron. Kepentingan fenomena ini tidak cukup jelas, tetapi diandaikan bahawa potensi tindakan penyebaran itu dapat melancarkan semua arus setempat pada membran, membatalkan potensi dan menyumbang kepada persepsi yang lebih berkesan oleh neuron maklumat baru.

Reseptor molekul terlibat dalam transformasi dan integrasi isyarat yang tiba di neuron. Selain itu, rangsangan mereka dengan molekul isyarat boleh, melalui inisiasi (oleh G-proteins, messenger kedua), membawa kepada perubahan dalam keadaan saluran ion, transformasi isyarat yang dianggap ke ayunan perbezaan potensi dalam membran neuron, penjumlahan dan pembentukan tindak balas neuron dalam bentuk penggalak saraf atau perencatan saraf.

Transformasi isyarat oleh reseptor molekul metabotropik suatu neuron disertai oleh tindak balasnya dalam bentuk mencetuskan lekukan transformasi intrasel. Tanggapan neuron dalam kes ini boleh menjadi percepatan metabolisme umum, peningkatan pembentukan ATP, tanpa mana mustahil untuk meningkatkan aktiviti fungsinya. Menggunakan mekanisme ini, neuron mengintegrasikan isyarat yang diterima untuk meningkatkan kecekapan aktivitinya sendiri.

Transformasi intracellular dalam neuron, yang dimulakan oleh isyarat yang diterima, sering membawa kepada peningkatan dalam sintesis molekul protein, yang berlaku di neuron sebagai penerima, saluran ion, pembawa. Dengan meningkatkan bilangan mereka, neuron menyesuaikan diri dengan sifat isyarat masuk, meningkatkan kepekaan terhadap yang lebih penting dan melemahkan - kepada yang kurang penting.

Mendapatkan beberapa isyarat oleh neuron mungkin disertai dengan ungkapan atau penindasan gen tertentu, contohnya, yang mengawal sintesis neuromodulator peptida. Oleh kerana mereka dihantar ke terminal akson neuron dan digunakan untuk meningkatkan atau melemahkan kesan neurotransmitternya pada neuron lain, neuron sebagai tindak balas kepada isyarat yang diterima mungkin mempunyai kesan yang lebih kuat atau lebih lemah pada sel saraf yang lain yang dikendalikannya, bergantung pada maklumat yang diterima. Memandangkan kesan modulasi neuropeptida dapat bertahan lama, pengaruh neuron pada sel-sel saraf yang lain juga boleh bertahan lama.

Oleh itu, kerana keupayaan untuk mengintegrasikan pelbagai isyarat, neuron boleh memberi reaksi kepada mereka dalam pelbagai tindak balas, membolehkan ia berkesan menyesuaikan diri dengan sifat isyarat masuk dan menggunakannya untuk mengatur fungsi sel-sel lain.

Litar saraf

Neuron CNS berinteraksi antara satu sama lain, membentuk pelbagai sinaps di tapak hubungan. Pencen saraf yang dihasilkan membiak fungsi sistem saraf. Litar neural yang paling biasa termasuk litar tempatan, hierarki, konvergen, dan luaran yang berbeza dengan satu input (Rajah 6).

Litar neural tempatan dibentuk oleh dua atau lebih neuron. Pada masa yang sama, salah satu daripada neuron (1) akan memberikan cagak akson kepada neuron (2), membentuk sinaps akosomatik pada tubuhnya, dan kedua - membentuk sinaps pada badan neuron pertama dengan akson. Rangkaian saraf tempatan boleh melakukan fungsi perangkap di mana impuls saraf dapat beredar untuk masa yang lama dalam bulatan yang dibentuk oleh beberapa neuron.

Kemungkinan peredaran jangka panjang gelombang pengujaan (impuls saraf) yang muncul sekali disebabkan oleh penghantaran ke struktur cincin, secara eksperimen menunjukkan Prof. I.A. Vetokhin dalam eksperimen pada cincin neural ubur-ubur.

Peredaran sirkular impuls saraf di sepanjang litar saraf tempatan melakukan fungsi mengubah rhythm of excitations, memberikan kemungkinan pengujaan berpanjangan pusat-pusat saraf selepas pemberhentian isyarat kepada mereka, dan mengambil bahagian dalam mekanisme menyimpan maklumat yang masuk.

Rantaian tempatan juga boleh melakukan fungsi brek. Satu contohnya adalah perencatan yang berulang, yang dilaksanakan dalam litar neural setempat yang paling mudah dari saraf tunjang, dibentuk oleh a-motoneuron dan sel Renshaw.

Rajah. 6. Litar saraf yang paling mudah bagi sistem saraf pusat. Huraian dalam teks

Dalam kes ini, pengujaan yang timbul dalam neuron motor, merebak di sepanjang cawangan akson, mengaktifkan sel Renshaw, yang menghalang neuron a-motor.

Rantaian konvergen dibentuk oleh beberapa neuron, salah satunya (biasanya efferent) menumpu atau menumpuk akson beberapa sel lain. Rantai sedemikian diedarkan secara meluas dalam sistem saraf pusat. Contohnya, neuron piramid daripada korteks motor utama menumpuk akson banyak neuron dalam bidang sensitif korteks. Pada neuron motor tanduk ventral sumbu tunjang tulang belakang beribu-ribu neuron sensitif dan diselaraskan dengan pelbagai peringkat konvergen CNS. Rantaian konvergen memainkan peranan penting dalam penyepaduan isyarat oleh neuron efferent dan penyelarasan proses fisiologi.

Rantai divergen dengan satu input dibentuk oleh neuron dengan axon cawangan, setiap cawangan yang membentuk sinaps dengan sel saraf yang berbeza. Litar ini melaksanakan fungsi penghantaran isyarat secara serentak dari satu neuron ke banyak neuron lain. Ini dicapai dengan cawangan kuat (pembentukan beberapa ribu ranting) akson. Neuron semacam ini sering dijumpai di dalam nukleus pembentukan retikular induk. Mereka memberikan peningkatan pesat dalam kegembiraan pelbagai bahagian otak dan penggerak rizab fungsinya.

Neuron - apa itu. Jenis dan fungsi neuron otak

Pada kemungkinan yang tidak habis-habisnya dari gunung-gunung kesusasteraan tulisan kami. Dia mampu memproses sejumlah besar maklumat yang bahkan tidak dapat dilakukan oleh komputer moden. Selain itu, dalam keadaan normal otak berfungsi tanpa gangguan selama 70-80 tahun atau lebih. Dan setiap tahun jangka hayatnya, dan dengan itu kehidupan seseorang semakin meningkat.

Kerja berkesan ini yang paling penting dan dalam banyak cara organ misteri disediakan terutamanya oleh dua jenis sel: neuron dan glial. Ia adalah neuron yang bertanggungjawab untuk menerima dan memproses maklumat, memori, perhatian, pemikiran, imaginasi dan kreativiti.

Neuron dan strukturnya

Anda sering boleh mendengar bahawa kebolehan mental seseorang menjamin kehadiran bahan kelabu. Apakah bahan ini dan mengapa ia kelabu? Warna ini mempunyai korteks serebrum, yang terdiri daripada sel-sel mikroskopik. Ini adalah sel-sel neuron atau saraf yang memastikan fungsi otak kita dan kawalan seluruh tubuh manusia.

Bagaimana sel saraf

Neuron, seperti mana-mana sel hidup, terdiri daripada nukleus dan badan selular, yang dipanggil soma. Saiz sel itu sendiri adalah mikroskopik - dari 3 hingga 100 mikron. Walau bagaimanapun, ini tidak menghalang neuron menjadi repositori sebenar pelbagai maklumat. Setiap sel syaraf mengandungi satu set lengkap gen - arahan untuk pengeluaran protein. Sesetengah protein terlibat dalam penghantaran maklumat, yang lain membuat shell pelindung di sekitar sel itu sendiri, yang lain terlibat dalam proses memori, keempat memberikan perubahan mood, dan sebagainya.

Malah kegagalan kecil dalam salah satu program untuk menghasilkan beberapa protein boleh menyebabkan akibat yang serius, penyakit, gangguan mental, demensia, dan sebagainya.

Setiap neuron dikelilingi oleh sarung pelindung sel glial, mereka secara literal mengisi seluruh ruang antara sel dan membentuk 40% daripada bahan otak. Satu glia atau koleksi sel glial melakukan fungsi yang sangat penting: ia melindungi neuron dari pengaruh luaran yang tidak menguntungkan, membekalkan nutrien ke sel-sel saraf, dan menghilangkan produk metabolik mereka.

Sel-sel glial melindungi kesihatan dan integriti neuron, oleh itu, mereka tidak membenarkan penembusan banyak bahan kimia luaran ke dalam sel-sel saraf. Termasuk ubat. Oleh itu, keberkesanan pelbagai ubat yang direka untuk mengukuhkan aktiviti otak adalah tidak dapat diramalkan, dan mereka bertindak secara berbeza pada setiap orang.

Dendrites dan axons

Walaupun kompleksnya neuron, ia sendiri tidak memainkan peranan penting dalam otak. Aktiviti saraf kami, termasuk aktiviti mental, adalah hasil daripada interaksi banyak neuron bertukar isyarat. Penerimaan dan penghantaran isyarat-isyarat ini, lebih tepatnya, impuls elektrik yang lemah berlaku dengan bantuan gentian saraf.

Neuron mempunyai beberapa pendek (kira-kira 1 mm) serat saraf bercabang - dendrit, dinamakan kerana kesamaan mereka dengan pokok itu. Dendrit bertanggungjawab untuk menerima isyarat daripada sel-sel saraf yang lain. Dan sebagai pemancar isyarat bertindak akson. Serat ini dalam neuron hanya satu, tetapi ia boleh mencapai panjang sehingga 1.5 meter. Menyambung dengan bantuan axons dan dendrites, sel-sel saraf membentuk rangkaian saraf keseluruhan. Dan semakin kompleks sistem saling hubungan, semakin sukar aktiviti mental kita.

Kerja Neuron

Asas aktiviti yang paling kompleks dalam sistem saraf kita adalah pertukaran impuls elektrik yang lemah antara neuron. Tetapi masalahnya ialah pada mulanya akson satu sel saraf dan dendrites yang lain tidak disambungkan, di antara mereka ada ruang yang dipenuhi dengan bahan antara sel. Ini adalah yang disebut synaptic cleft, dan tidak dapat mengatasi isyaratnya. Bayangkan dua orang lelaki sedang meregang tangan mereka satu sama lain dan tidak cukup menjangkau.

Masalah ini diselesaikan oleh neuron semata-mata. Di bawah pengaruh arus elektrik yang lemah, tindak balas elektrokimia berlaku dan molekul protein, neurotransmitter, terbentuk. Molekul ini dan bertindih jurang sinaptik, menjadi sejenis jambatan untuk isyarat. Neurotransmitter melakukan fungsi lain - mereka menghubungkan neuron, dan lebih sering isyarat bergerak di sepanjang litar saraf ini, semakin kuat sambungan ini. Bayangkan sebuah bahu di seberang sungai. Melaluinya, seseorang melemparkan batu ke dalam air, dan kemudian setiap pelawat seterusnya melakukan perkara yang sama. Hasilnya adalah peralihan yang kukuh dan boleh dipercayai.

Hubungan seperti ini antara neuron dipanggil sinaps, dan ia memainkan peranan penting dalam aktiviti otak. Adalah dipercayai bahawa ingatan kita juga adalah akibat kerja sinapsis. Sambungan ini memberikan kelajuan laluan impuls saraf yang lebih besar - isyarat sepanjang litar neuron bergerak pada kelajuan 360 km / h atau 100 m / s. Anda boleh mengira berapa lama isyarat dari jari yang anda sengaja disikat dengan jarum masuk ke otak. Terdapat misteri lama: "Apa yang paling pantas di dunia?" Jawab: "Pemikiran." Dan ia sangat jelas diperhatikan.

Jenis neuron

Neuron bukan sahaja di otak, di mana mereka, berinteraksi, membentuk sistem saraf pusat. Neuron terletak di semua organ tubuh kita, di otot dan ligamen di permukaan kulit. Terutama banyak di dalam reseptor, iaitu, pancaindera. Sel rangkaian sel saraf yang luas yang meresap seluruh tubuh manusia adalah sistem saraf periferal yang berfungsi sebagai pusat penting. Pelbagai neuron terbahagi kepada tiga kumpulan utama:

  • Neuron penguat menerima maklumat dari organ rasa dan dalam bentuk impuls di sepanjang serat saraf membekalkannya ke otak. Sel-sel saraf ini mempunyai akson terpanjang, kerana badannya terletak di bahagian otak yang sepadan. Terdapat pengkhususan yang ketat, dan isyarat bunyi pergi secara eksklusif ke bahagian otak otak, bau - ke penciuman, cahaya - visual, dsb.
  • Neuron intermediate atau intercalary memproses maklumat dari pihak yang mempengaruhi. Selepas maklumat itu dinilai, neuron perantaraan memerintahkan organ-organ dan otot-otot yang terletak di pinggir badan kita.
  • Efferent atau neuron effector menghantar arahan ini dari perantaraan dalam bentuk dorongan syaraf ke organ, otot, dsb.

Yang paling kompleks dan kurang difahami adalah kerja neuron perantaraan. Mereka bertanggungjawab bukan sahaja untuk tindak balas refleks, contohnya, menarik tangan dari kuali yang panas atau berkedip dengan denyar cahaya. Sel-sel saraf ini memberikan proses mental yang kompleks seperti pemikiran, imaginasi, kreativiti. Dan bagaimana pertukaran seketika impuls saraf antara neuron menjadi imej yang jelas, plot yang hebat, penemuan cemerlang, atau hanya refleksi pada hari Isnin yang keras? Ini adalah rahsia utama otak, yang mana para ilmuwan tidak pernah mendekatinya.

Satu-satunya perkara yang dapat mengetahui bahawa pelbagai jenis aktiviti mental dikaitkan dengan aktiviti kumpulan neuron yang berlainan. Impian masa depan, menghafal puisi, persepsi orang yang disayangi, berfikir tentang pembelian - semua ini tercermin di dalam otak kita sebagai selingan aktiviti sel-sel saraf di pelbagai titik korteks serebrum.

Fungsi Neuron

Memandangkan neuron memastikan fungsi semua sistem badan, fungsi sel syaraf mestilah sangat berbeza. Di samping itu, mereka masih belum difahami sepenuhnya. Di antara pelbagai klasifikasi fungsi ini, kita akan memilih salah satu yang paling mudah difahami dan hampir dengan masalah sains psikologi.

Fungsi pemindahan maklumat

Ini adalah fungsi utama neuron, yang dikaitkan dengan yang lain, walaupun tidak kurang pentingnya. Fungsi yang sama adalah yang paling dikaji. Semua isyarat luaran kepada organ memasuki otak, di mana ia diproses. Dan kemudian, hasil daripada maklum balas, dalam bentuk denyutan komando, mereka dipindahkan melalui gentian saraf efferen kembali ke organ-organ deria, otot-otot, dan sebagainya.

Peredaran maklumat sedemikian berlaku bukan sahaja pada tahap sistem saraf periferal, tetapi juga di dalam otak. Hubungan antara neuron yang bertukar maklumat membentuk rangkaian saraf yang luar biasa kompleks. Bayangkan saja: terdapat sekurang-kurangnya 30 bilion neuron di otak, dan setiap satunya boleh mempunyai sehingga 10 ribu sambungan. Di pertengahan abad ke-20, cybernetics cuba mencipta komputer elektronik beroperasi berdasarkan prinsip otak manusia. Tetapi mereka tidak berhasil - proses yang berlaku dalam sistem saraf pusat ternyata terlalu rumit.

Fungsi Pengekalan Pengalaman

Neuron bertanggungjawab terhadap apa yang kita panggil ingatan. Lebih tepat lagi, seperti yang diketahui oleh pakar neurofisiologi, pemeliharaan jejak isyarat yang melalui litar saraf adalah kesan sampingan yang luar biasa terhadap aktiviti otak. Asas memori adalah molekul protein yang sangat - neurotransmitter, yang timbul sebagai jambatan penghubung antara sel saraf. Oleh itu, tidak ada bahagian khas otak yang bertanggungjawab untuk menyimpan maklumat. Dan jika, akibat daripada kecederaan atau penyakit, kemusnahan sambungan saraf berlaku, maka orang mungkin kehilangan ingatan.

Fungsi integratif

Ini adalah interaksi antara bahagian otak yang berlainan. "Kilat" segera dari isyarat yang dihantar dan diterima, tempat panas di korteks serebrum - ini adalah kelahiran imej, perasaan dan pemikiran. Sambungan saraf kompleks yang menyatukan di antara mereka bahagian-bahagian yang berlainan daripada korteks serebrum dan menembusi zon subcortical adalah hasil dari aktiviti mental kita. Dan semakin banyak hubungan seperti itu, semakin baik ingatan dan pemikiran yang lebih produktif. Itulah, pada hakikatnya, semakin kita fikir, semakin pintar kita menjadi.

Fungsi pengeluaran protein

Aktiviti sel saraf tidak terhad kepada proses maklumat. Neuron adalah kilang-kilang protein sebenar. Ini adalah neurotransmiter yang sama yang bukan sahaja berfungsi sebagai "jambatan" di antara neuron, tetapi juga memainkan peranan yang besar dalam mengawal selia fungsi badan kita secara keseluruhan. Pada masa ini, terdapat kira-kira 80 spesies sebatian protein yang melaksanakan pelbagai fungsi:

  • Norepinephrine, kadang-kadang dipanggil hormon kemarahan atau tekanan. Ia nada badan, meningkatkan prestasi, menjadikan jantung lebih cepat mengalahkan dan menyediakan tubuh untuk tindakan segera untuk menangkis bahaya.
  • Dopamine adalah tonik utama badan kita. Dia terlibat dalam pemulihan semua sistem, termasuk semasa kebangkitan, semasa latihan fizikal dan mewujudkan keadaan emosi positif sehingga euforia.
  • Serotonin juga adalah "mood mood", walaupun ia tidak menjejaskan aktiviti fizikal.
  • Glutamat adalah pemancar yang diperlukan untuk operasi ingatan, tanpa penyimpanan maklumat jangka panjang adalah mustahil.
  • Acetylcholine mengurus proses tidur dan kebangkitan, dan juga perlu untuk mengaktifkan perhatian.

Neurotransmitter, lebih tepat lagi, bilangan mereka, mempengaruhi kesihatan badan. Dan jika terdapat sebarang masalah dengan pengeluaran molekul protein ini, maka penyakit serius dapat berkembang. Sebagai contoh, kekurangan dopamin adalah salah satu punca penyakit Parkinson, dan jika bahan ini dihasilkan terlalu banyak, maka skizofrenia dapat berkembang. Sekiranya asetilkolin tidak dihasilkan cukup, maka penyakit Alzheimer yang sangat tidak menyenangkan boleh berlaku, yang disertai oleh demensia.

Pembentukan neuron otak bermula walaupun sebelum kelahiran seseorang, dan sepanjang tempoh kematangan, pembentukan aktif dan komplikasi sambungan saraf berlaku. Untuk masa yang lama, dipercayai bahawa sel-sel saraf baru manusia dewasa tidak boleh muncul, tetapi proses kepupusan mereka tidak dapat dielakkan. Oleh itu, perkembangan mental keperibadian hanya mungkin disebabkan oleh komplikasi hubungan saraf. Dan kemudian pada usia tua semua orang ditakdirkan untuk penurunan kemampuan mental.

Tetapi kajian baru-baru ini telah menafikan ramalan pesimis ini. Para saintis Swiss telah membuktikan bahawa ada rantau otak yang bertanggungjawab untuk kelahiran neuron baru. Inilah hippocampus, ia menghasilkan sehingga 1,400 sel saraf baru setiap hari. Dan anda dan saya hanya boleh secara aktif menyertakannya dalam kerja otak, menerima dan memahami maklumat baru, dengan itu mewujudkan sambungan neural baru dan merumitkan rangkaian saraf.