Kaj je nevron in njegova struktura. Nevroni in živčno tkivo

Nevron (biologija) Ne zamenjujte z nevtronom.

Piramidne celice nevronov v možganski skorji miške

Neuron (živčna celica) je strukturna in funkcionalna enota živčnega sistema. Ta celica ima zapletena struktura, je visoko specializirana in vsebuje jedro, celično telo in procese v strukturi. V človeškem telesu je več kot sto milijard nevronov.

Pregled

Kompleksnost in raznolikost živčni sistem je odvisno od interakcije med nevroni, ki so posledično nabor različnih signalov, ki se prenašajo kot del interakcije nevronov z drugimi nevroni ali mišicami in žlezami. Signale oddajajo in širijo ioni, ki ustvarjajo električni naboj, ki potuje po nevronu.

Struktura

Celicno telo

Nevron je sestavljen iz telesa s premerom od 3 do 100 μm, ki vsebuje jedro (s velik znesek jedrske pore) in druge organele (vključno z zelo razvitim grobim EPR z aktivnimi ribosomi, Golgijevim aparatom) in procese. Obstajata dve vrsti procesov: dendriti in aksoni. Nevron ima razvit citoskelet, ki prodira v njegove procese. Citoskelet ohranja obliko celice, njegovi nitki služijo kot "tirnice" za transport organelov in snovi, pakiranih v membranske vezikle (na primer nevrotransmiterje). V telesu nevrona se razkrije razvit sintetični aparat, zrnat EPS nevrona obarva bazofilno in je znan kot "tigroid". Tigroid prodira v začetne odseke dendritov, vendar se nahaja na opazni razdalji od izvora aksona, ki služi kot histološki znak aksona.

Razlikujemo med anterogradnim (od telesa) in retrogradnim (do telesa) aksonskim transportom.

Dendriti in aksoni

Diagram strukture nevrona

Sinopsija

Sinaps - kraj stika med dvema nevronoma ali med nevronom in sprejemno efektorsko celico. Služi za prenos živčnega impulza med dvema celicama, med sinaptičnim prenosom pa se lahko uravnavata amplituda in frekvenca signala. Nekatere sinapse povzročajo depolarizacijo nevronov, druge hiperpolarizacijo; prvi so vznemirljivi, drugi so zaviralni. Običajno je za vzbujanje nevrona potrebna stimulacija iz več ekscitacijskih sinaps.

Razvrstitev

Strukturna klasifikacija

Glede na število in lokacijo dendritov in aksonov nevrone delimo na anaksonske, unipolarne nevrone, psevdo unipolarne nevrone, bipolarne nevrone in multipolarne (veliko dendritičnih deblov, običajno eferentnih) nevronov.

Anaksonski nevroni - majhne celicezdruženi v bližini hrbtenjača v medvretenčnih ganglijih, ki nimajo anatomske znake ločitve procesov na dendrite in aksone. Vsi procesi v celici so zelo podobni. Funkcionalni namen anksonski nevroni se slabo razumejo.

Unipolarni nevroni - nevroni z enim procesom, na primer v senzoričnem jedru trigeminalni živec v srednjem možganu.

Bipolarni nevroni - nevroni z enim aksonom in enim dendritom, ki se nahajajo v specializiranih čutnih organih - mrežnici očesa, olfaktornem epiteliju in žarnici, slušnih in vestibularnih ganglijih;

Multipolarni nevroni - Nevroni z enim aksonom in več dendriti. Ta vrsta živčnih celic prevladuje v centralnem živčnem sistemu.

Psevdo-unipolarni nevroni - so po svoje edinstveni. En rob se odmika od telesa, ki se takoj razdeli v T-obliko. Celoten posamezen trakt je prekrit z mielinskim plaščem in strukturno predstavlja aksone, čeprav vzdolž ene od vej vzbujanje ne poteka od telesa, temveč v telo nevrona. Strukturno so na koncu tega (obrobnega) procesa dendriti veje. Sprožilna cona je začetek tega razvejanja (t.j. nahaja se zunaj celičnega telesa).

Funkcionalna klasifikacija

Glede na položaj v refleksnem loku ločimo aferentne nevrone (senzorične nevrone), eferentne nevrone (nekateri jih imenujemo motorični nevroni, včasih to ne zelo natančno ime velja za celotno skupino eferentnih nevronov) in internevrone (interneurone).

Aferentni nevroni (občutljiv, senzoričen ali receptor). Ti nevroni vključujejo primarne celice čutnih organov in psevdo-unipolarnih celic, v katerih imajo dendriti proste konce.

Različni nevroni (efektor, motor ali motor). Nevroni te vrste vključujejo terminalne nevrone - ultimatum in predzadnji - ne-ultimatum.

Asociativni nevroni (internevroni ali internevroni) - ta skupina nevronov navezuje povezavo med eferentnimi in aferentnimi, delijo jih na komisuralne in projekcijske (možgane).

Morfološka razvrstitev

Živčne celice so zvezdaste in vretenaste, piramidalne, zrnate, hruškaste oblike itd.

Razvoj in rast nevronov

Nevron se razvije iz majhne celice predhodnice, ki se preneha deliti, še preden sprosti svoje procese. (Toda vprašanje delitve nevronov je trenutno diskutabilno. (Ruščina)) Praviloma najprej začne rasti akson, dendriti pa nastanejo kasneje. Zadebelitev se pojavi na koncu razvijajočega se procesa živčne celice nepravilne oblike, ki ji očitno utira pot skozi okoliško tkivo. To zgostitev imenujemo stožec rasti živčnih celic. Sestavljen je iz sploščenega dela procesa živčne celice s številnimi tankimi bodicami. Mikrospine so debele od 0,1 do 0,2 mikrona in lahko dosežejo 50 mikronov v dolžino, široko in ravno območje rastnega stožca je široko približno 5 mikronov in dolgo, čeprav se njegova oblika lahko razlikuje. Prostori med mikroskopi rastnega stožca so pokriti z zloženo membrano. Mikroskopi so v stalnem gibanju - nekateri se vlečejo v rastni stožec, drugi se podaljšajo, odklonijo v različne smeri, dotikajo se podlage in se lahko držijo.

Rastni stožec je napolnjen z majhnimi, včasih povezanimi med seboj, membranskimi vezikli nepravilne oblike. Takoj pod zgibanimi predeli membrane in v bodicah je gosta masa zapletenih aktinskih filamentov. Konus rasti vsebuje tudi mitohondrije, mikrotubule in nevrofilamente, ki jih najdemo v telesu nevrona.

Verjetno so mikrotubuli in nevrofilamenti podolgovati predvsem zaradi dodajanja na novo sintetiziranih podenot na dnu nevronskega procesa. Premikajo se s hitrostjo približno milimetra na dan, kar ustreza hitrosti počasnega aksonskega prevoza v zrelem nevronu. Ker je približno enako in povprečna hitrost Z napredovanjem rastnega stožca je možno, da se med rastjo nevrona ne pojavi niti sestavljanje niti uničenje mikrotubul in nevrofilamentov na njegovem distalnem koncu. Doda se nov membranski material, očitno na koncu. Konus rasti je območje hitre eksocitoze in endocitoze, kar dokazujejo številni mehurčki, prisotni tukaj. Majhne membranske vezikule se s pretokom hitrega aksonskega transporta prenašajo po procesu nevronov iz celičnega telesa v rastni stožec. Membranski material je očitno sintetiziran v telesu nevrona, v obliki mehurčkov se prenese v rastni stožec in se tu vključi v plazmo membrano z eksocitozo, s čimer se podaljša proces živčne celice.

Rast aksonov in dendritov ponavadi poteka faza nevronske migracije, ko se nezreli nevroni razpršijo in najdejo stalno mesto zase.

Poglej tudi

Živčno tkivo predstavljata dve vrsti komponent - nevroni in nevroglije. O NJ zgradba in funkcije nevronov smo se v tem članku odločili za pogovor. Torej, nevroni so živčne celice (slika 28), prekrite z zelo tanko občutljivo membrano (nevrolemma). V različnih delih živčnega sistema se razlikujejo po zgradbi in funkcijah, ki se na podlagi tega izvajajo različne vrste živčnih celic... Nekatere celice so odgovorne za zaznavanje draženja zaradi zunanje okolje ali notranjega okolja telesa in njegovega prenosa na "sedež", ki je centralni živčni sistem (CNS). Poklicani so občutljivi (aferentni) nevroni... V centralnem živčnem sistemu se ta signal prestreže in ga po običajni "birokratski shemi", ki jo prenašajo oblasti, analizirajo številne celice v hrbtenjači in možganih. to interkalarni nevroni... Končno je odgovor na začetno draženje (po "razpravi" in "odločanju" z vstavki) motorični (eferentni) nevron.

Avtor videz živčne celice se razlikujejo od vseh prej obravnavanih. No, morda jih samo retikulociti na daljavo spominjajo. Nevroni imajo procese. Eden od njih je akson. V vsaki celici je res samo en. Njegova dolžina se giblje od 1 mm do več deset centimetrov, premer pa 1-20 mikronov. Tanke vejice se lahko razprostirajo od njega pod pravim kotom. Vesili z encimi, glikoproteini in nevrosekreti se nenehno premikajo po aksonu od središča celice. Nekateri se gibljejo s hitrostjo 1-3 mm na dan, kar običajno imenujemo počasen tok, drugi pa se razpršijo in dosežejo 5-10 mm na uro (hiter tok). Vse te snovi se dobavijo na vrh aksona, o čemer bomo govorili v nadaljevanju. Druga veja nevrona se imenuje dendrit. Če rečemo, da se veje aksona "lahko odmaknejo", potem bi o dendritu brez nepotrebne previdnosti morali reči "to veje", in takšnih vej je veliko, končni od njih so zelo tanki. Poleg tega ima tipičen nevron od 5 do 15 dendritov (slika I), kar znatno poveča njegovo površino in s tem tudi možnost stika z drugimi celicami živčnega sistema. Takšne multi-dendritične celice imenujemo multipolarne, večina jih je (slika 28, 4).


Slika I. Multipolarni nevroni hrbtenjače

V očesni mrežnici in v aparatu zaznavanja zvoka notranje uho nahaja bipolarne celiceki imajo en akson in en dendrit (3). V človeškem telesu ni pravih unipolarnih nevronov (to je, ko obstaja en proces: akson ali dendrit). Samo mlade živčne celice (nevroblasti -1) so imele en proces - akson. Po drugi strani pa lahko skoraj vse občutljive nevrone imenujemo psevdo-unipolarni (2), saj se samo en proces (torej „uni“) oddalji od celičnega telesa, vendar se razgradi v akson in dendrit, kar celotno strukturo spremeni v „psevdo“. Brez procesov ni živčnih celic.


Nevroni se ne delijo z mitozo, ki je bila osnova za postulat „Živčne celice se ne opomorejo“. Tako ali drugače ta lastnost nevronov pomeni potrebo po posebni negi, lahko bi rekli, nenehna oskrba. In obstaja ena: funkcijo "varuške" igra nevroglia. Predstavlja ga več vrst majhnih celic z zapletenimi imeni (ependimokiti, astrociti, oligodendrociti). Medsebojno ločujejo nevrone, jih držijo na mestu in jim preprečujejo, da bi motili vzpostavljen sistem povezav (razmejitvene in podporne funkcije), v njih zagotavljali presnovo in obnovo, oskrbovali hranilnih snovi (trofične in regenerativne funkcije), nekateri nevrotransmiterji ( sekretorna funkcija), fagocitizirajo vse genetsko tuje, ki so imele neupravičenost v bližini (zaščitna funkcija). Telesa nevronov, ki se nahajajo v osrednjem živčnem sistemu, tvorijo sivo snov, zunaj hrbtenjače in možganov pa se njihovi grozdi imenujejo ganglije (ali vozlišča). Procesi živčnih celic, tako aksonov kot dendritov, v "sedežu" ustvarjajo belo snov, na obodu pa tvorijo vlakna, ki skupaj dajejo živce.

Ta celica ima zapleteno strukturo, je visoko specializirana in vsebuje jedro, celično telo in procese v strukturi. V človeškem telesu je več kot sto milijard nevronov.

Pregled

Kompleksnost in raznolikost funkcij živčnega sistema določata interakcija med nevroni, kar je posledično niz različnih signalov, ki se prenašajo kot del interakcije nevronov z drugimi nevroni ali mišicami in žlezami. Signale oddajajo in širijo ioni, ki ustvarjajo električni naboj, ki potuje po nevronu.

Struktura

Nevron je sestavljen iz telesa s premerom od 3 do 130 μm, ki vsebuje jedro (z velikim številom jedrskih por) in organele (vključno z zelo razvitim grobim EPR z aktivnimi ribosomi, Golgijevim aparatom), pa tudi iz procesov. Obstajata dve vrsti procesov: dendriti in. Nevron ima razvit in kompleksen citoskelet, ki prodira v njegove procese. Citoskelet ohranja obliko celice, njegovi nitki služijo kot "tirnice" za transport organelov in snovi, pakiranih v membranske vezikle (na primer nevrotransmiterje). Citoskelet nevrona sestavljajo vlaknine različnih premerov: mikrotubule (D \u003d 20-30 nm) - sestavljajo beljakovine tubulina in se raztezajo od nevrona vzdolž aksona, vse do živčnih končičev. Nevrofilamenti (D \u003d 10 nm) - skupaj z mikrotubuli zagotavljajo medcelični transport snovi. Mikrofilamenti (D \u003d 5 nm) - sestavljeni so iz aktinskih in miozinskih proteinov, še posebej izraziti so v rastočih živčnih procesih in c. V telesu nevrona se razkrije razvit sintetični aparat, zrnat EPS nevrona obarva bazofilno in je znan kot "tigroid". Tigroid prodira v začetne odseke dendritov, vendar se nahaja na opazni razdalji od izvora aksona, ki služi kot histološki znak aksona.

Razlikujemo med anterogradnim (od telesa) in retrogradnim (do telesa) aksonskim transportom.

Dendriti in aksoni

Akson je običajno dolg postopek, ki je prilagojen za izvajanje nevrona iz telesa. Dendriti so praviloma kratki in zelo razvejeni procesi, ki služijo kot glavno mesto nastanka ekscitatornih in zaviralnih sinaps, ki vplivajo na nevron (različni nevroni imajo različno razmerje dolžine aksona in dendritov). Nevron ima lahko več dendritov in ponavadi le enega aksona. En nevron ima lahko povezavo z mnogimi (do 20 tisoč) drugimi nevroni.

Dendriti se delijo dihotomno, aksoni pa dajejo kolaterale. Mitohondrije so običajno koncentrirane v razvejanih vozliščih.

Dendriti nimajo mielinskega ovitka, lahko pa imajo aksoni. Kraj nastanka vzbujanja v večini nevronov je aksonski nasip - tvorba na mestu izvora aksona iz telesa. V vseh nevronih se ta cona imenuje sprožitvena cona.

Sinaps (Grško σύναψις, iz συνάπτειν - objem, objem, tresenje rok) - kraj stika dveh nevronov ali med nevronom in efektorsko celico, ki sprejema signal. Služi za prenos med dvema celicama, med sinaptičnim prenosom pa je mogoče regulirati amplitudo in frekvenco signala. Nekatere sinapse povzročajo depolarizacijo nevrona, druge - hiperpolarizacijo; prvi so vznemirljivi, drugi so zaviralni. Običajno je za vzbujanje nevrona potrebna stimulacija iz več ekscitacijskih sinaps.

Izraz je leta 1897 skoval angleški fiziolog Charles Sherrington.

Razvrstitev

Strukturna klasifikacija

Glede na število in lokacijo dendritov in aksonov nevrone delimo na anaksonske, unipolarne nevrone, psevdo unipolarne nevrone, bipolarne nevrone in multipolarne (veliko dendritičnih deblov, običajno eferentnih) nevronov.

Anaksonski nevroni - majhne celice, združene tesno v medvretenčnih ganglijih, brez anatomskih znakov ločitve procesov na dendrite in aksone. Vsi procesi v celici so zelo podobni. Funkcionalni namen neaksonskih nevronov je slabo razumljen.

Unipolarni nevroni - nevroni z enim procesom so na primer v senzoričnem jedru trigeminalnega živca v.

Bipolarni nevroni - nevroni z enim aksonom in enim dendritom, ki se nahajajo v specializiranih čutnih organih - mrežnici očesa, olfaktornem epiteliju in žarnici, slušnih in vestibularnih ganglijih.

Multipolarni nevroni - nevroni z enim aksonom in več dendriti. Ta vrsta živčnih celic prevladuje v.

Psevdo-unipolarni nevroni - so po svoje edinstveni. En proces zapusti telo, ki se takoj razdeli v T-obliko. Celoten posamezen trakt je prekrit z mielinskim plaščem in strukturno predstavlja aksone, čeprav vzdolž ene od vej vzbujanje ne poteka od telesa, temveč v telo nevrona. Strukturno so na koncu tega (obrobnega) procesa dendriti veje. Sprožilna cona je začetek tega razvejanja (torej zunaj celičnega telesa). Te nevrone najdemo v hrbteničnih ganglijih.

Funkcionalna klasifikacija

Glede na položaj v refleksnem loku ločimo aferentne nevrone (senzorične nevrone), eferentne nevrone (nekateri jih imenujemo motorični nevroni, včasih to ne zelo natančno ime velja za celotno skupino eferentnih nevronov) in internevrone (interneurone).

Aferentni nevroni (občutljiv, senzoričen ali receptor). Ta vrsta nevronov vključuje primarne celice in psevdo-unipolarne celice, v katerih imajo dendriti prosti konci.

Različni nevroni (efektor, motor ali motor). Nevroni te vrste vključujejo končne nevrone - ultimatum in predzadnji - ne ultimatum.

Asociativni nevroni (internevroni ali internevroni) - skupina nevronov komunicira med eferentnimi in aferentnimi, delijo jih na intrisit, kommisural in projekcijo.

Sekretorni nevroni - nevroni, ki izločajo visoko aktivne snovi (nevrohormoni). Imajo dobro razvit kompleks Golgija, akson se konča z aksosalnimi sinapsami.

Morfološka razvrstitev

Morfološka struktura nevronov je raznolika. V zvezi s tem se pri razvrščanju nevronov uporablja več načel:

  • upoštevati velikost in obliko telesa nevrona;
  • število in narava razvejevanja procesov;
  • dolžina nevrona in prisotnost specializiranih membran.

Glede na obliko celice so lahko nevroni sferični, zrnati, zvezdasti, piramidalni, hruškasti, fusiformni, nepravilni itd. Velikost nevronskega telesa se giblje od 5 mikronov v majhnih zrnatih celicah do 120-150 mikronov v velikanskih piramidalnih nevronih. Dolžina nevrona pri ljudeh se giblje od 150 μm do 120 cm.

Glede na število procesov ločimo naslednje morfološke vrste nevronov:

  • unipolarni (z enim procesom) nevrociti, ki so na primer prisotni v senzoričnem jedru trigeminalnega živca;
  • psevdo-unipolarne celice, zbrane v bližini medvretenčnih ganglij;
  • bipolarni nevroni (imajo en akson in en dendrit), ki se nahajajo v specializiranih čutnih organih - mrežnici, olfaktornem epiteliju in žarnici, slušnih in vestibularnih ganglijih;
  • multipolarni nevroni (imajo en akson in več dendritov), \u200b\u200bki prevladujejo v centralnem živčnem sistemu.

Razvoj in rast nevronov

Nevron se razvije iz majhne celice predhodnice, ki se preneha deliti, še preden sprosti svoje procese. (Toda vprašanje delitve nevronov je trenutno diskutabilno.) Akson praviloma začne najprej rasti, dendriti pa nastanejo kasneje. Na koncu razvojnega procesa živčne celice se pojavi nepravilna zgostitev, ki menda utira pot skozi okoliško tkivo. To zgostitev imenujemo stožec rasti živčnih celic. Sestavljen je iz sploščenega dela procesa živčne celice s številnimi tankimi bodicami. Mikrospine so debele od 0,1 do 0,2 mikrona in lahko dosežejo 50 mikronov v dolžino, široko in ravno območje rastnega stožca je široko približno 5 mikronov in dolgo, čeprav se njegova oblika lahko razlikuje. Prostori med mikroskopi rastnega stožca so pokriti z zloženo membrano. Mikroskopi so v stalnem gibanju - nekateri se vlečejo v rastni stožec, drugi se podaljšajo, odklonijo v različne smeri, dotikajo se podlage in se lahko držijo.

Rastni stožec je napolnjen z majhnimi, včasih povezanimi med seboj, membranskimi vezikli nepravilne oblike. Takoj pod zgibanimi predeli membrane in v bodicah je gosta masa zapletenih aktinskih filamentov. Konus rasti vsebuje tudi mitohondrije, mikrotubule in nevrofilamente, ki jih najdemo v telesu nevrona.

Verjetno so mikrotubuli in nevrofilamenti podolgovati predvsem zaradi dodajanja na novo sintetiziranih podenot na dnu nevronskega procesa. Premikajo se s hitrostjo približno milimetra na dan, kar ustreza hitrosti počasnega aksonskega prevoza v zrelem nevronu. Ker je povprečna hitrost napredovanja rastnega stožca približno enaka, je možno, da med rastjo nevronskega procesa na njegovem distalnem koncu ne pride niti do sestavljanja niti uničenja mikrotubul in nevrofilamentov. Doda se nov membranski material, očitno na koncu. Konus rasti je območje hitre eksocitoze in endocitoze, kar dokazujejo številni mehurčki, prisotni tukaj. Majhne membranske vezikule se s pretokom hitrega aksonskega transporta prenašajo po procesu nevronov iz celičnega telesa v rastni stožec. Membranski material je očitno sintetiziran v telesu nevrona, v obliki mehurčkov se prenese v rastni stožec in se tu vključi v plazmo membrano z eksocitozo, s čimer se podaljša proces živčne celice.

Rast aksonov in dendritov ponavadi poteka faza nevronske migracije, ko se nezreli nevroni razpršijo in najdejo stalno mesto zase.

, ki je funkcionalna enota živčnega sistema.

Vrste nevronov

Kličejo se nevroni, ki prenašajo impulze v centralni živčni sistem (CNS) senzorično ali aferentno. Motor, ali eferentni, nevroni prenašajo impulze iz centralnega živčnega sistema do efektorjev, na primer do mišic. Ti in drugi nevroni lahko komunicirajo med seboj s pomočjo internevronov (internevronov). Imenujejo se tudi zadnji nevroni stik ali vmesni.

Glede na število in lokacijo procesov se nevroni delijo na unipolarno, bipolarno in večpolarni.

Struktura nevronov

Sestoji živčna celica (nevron) telo (perikarion) z jedrom in več poganjki (sl. 33).

Perikarion je presnovni center, v katerem poteka večina sintetičnih procesov, zlasti sinteza acetilholina. Celično telo vsebuje ribosome, mikrotubule (nevrotubule) in druge organele. Nevroni nastanejo iz celic nevroblastov, ki še nimajo izrastkov. Citoplazemski procesi segajo od telesa živčne celice, katerih število je lahko drugačno.

Kličejo se kratki razvejani procesi, ki vodijo impulze v celično telo dendriti. Pokličejo se tanki in dolgi procesi, ki vodijo impulze iz perikariona v druge celice ali periferne organe aksoni. Ko aksoni med nastajanjem živčnih celic zrastejo iz nevroblastov, se izgubi sposobnost delitve živčnih celic.

Konci aksona so sposobni nevrosekrecije. Njihove tanke veje z izboklinami na koncih se na posebnih mestih povezujejo s sosednjimi nevroni - sinapse. Napihnjeni konci vsebujejo majhne vezikle, napolnjene z acetilholinom, ki igra vlogo nevrotransmiterja. Najdemo ga v veziklih in mitohondrijah (slika 34). Razvejani procesi živčnih celic prežemajo celotno telo živali in tvorijo zapleten sistem povezave. V sinapsah se vzbujanje prenaša z nevrona na nevron ali na mišične celice. Gradivo s spletnega mesta

Nevronske funkcije

Glavna funkcija nevronov je izmenjava informacij (živčnih signalov) med deli telesa. Nevroni so dovzetni za draženje, torej so sposobni vzbujati (ustvariti vznemirjenje), izvajati vzbujanje in ga končno prenašati na druge celice (živčne, mišične, žlezne). Električni impulzi prehajajo skozi nevrone in to omogoča komunikacijo med receptorji (celice ali organi, ki prejemajo draženje) in efektorji (tkiva ali organi, ki se odzovejo na draženje, kot so mišice).

Na tej strani gradivo o temah:

Živčno tkivo - glavni strukturni element živčnega sistema. IN sestava živčnega tkiva vključuje visoko specializirane živčne celice - nevroni, in celice nevroglijeizvajanje podporne, tajniške in zaščitna funkcija.

Neuron Je osnovna strukturna in funkcionalna enota živčnega tkiva. Te celice lahko sprejemajo, obdelujejo, kodirajo, prenašajo in shranjujejo informacije, vzpostavljajo stike z drugimi celicami. Edinstvene značilnosti nevrona so zmožnost ustvarjanja bioelektričnih izpustov (impulzov) in prenašanje informacij po procesih iz ene celice v drugo s pomočjo specializiranih končičev -.

Delovanje nevrona je olajšano s sintezo v njegovi aksoplazmi oddajnih snovi - nevrotransmiterjev: acetilholina, kateholaminov itd.

Število možganskih nevronov se približuje 10 11. En nevron ima lahko do 10.000 sinaps. Če te elemente štejemo kot celice za shranjevanje informacij, potem lahko pridemo do zaključka, da lahko živčni sistem shrani 10 19 enot. informacije, tj. lahko sprejme skoraj vse znanje, ki ga je nabralo človeštvo. Zato je povsem smiselna ideja, da človeški možgani med življenjem zapomnijo vse, kar se dogaja v telesu in med njegovo komunikacijo z okoljem. Vendar pa možgani ne morejo izvleči vseh informacij, ki so shranjene v njem.

Za različne možgane so značilne: določene vrste nevronska organizacija. Nevroni, ki uravnavajo posamezno funkcijo, tvorijo tako imenovane skupine, zasedbe, stolpce, jedra.

Nevroni se razlikujejo po zgradbi in funkciji.

Po strukturi (odvisno od števila procesov, ki segajo od telesa) enopolarna (z enim postopkom), bipolarno (z dvema procesoma) in večpolarni (z mnogimi procesi) nevroni.

Po funkcionalnih lastnostih dodeliti aferentno (ali centripetalno) nevronov, ki prenašajo vzbujanje receptorjev v, eferentno, motor, motonevroni (ali centrifugalno), ki prenaša vznemirjenje iz centralnega živčnega sistema na inervirani organ in interkalarno, stik ali vmesni nevroni, ki povezujejo aferentne in eferentne nevrone.

Aferentni nevroni so unipolarni, njihova telesa ležijo v hrbteničnih ganglijih. Proces, ki sega od celičnega telesa, ima T-obliko v dve veji, od katerih ena gre v centralni živčni sistem in opravlja funkcijo aksona, druga pa se približuje receptorjem in je dolg dendrit.

Večina eferentnih in interkalarnih nevronov je multipolarnih (slika 1). Multipolarni internevroni v veliko se nahajajo v zadnjih hrbtih hrbtenjače, najdemo pa jih tudi v vseh drugih delih centralnega živčnega sistema. Lahko so tudi bipolarni, na primer mrežnice z mrežnico s kratkim razvejanim dendritom in dolgim \u200b\u200baksonom. Motorni nevroni se nahajajo predvsem v sprednjih rogovih hrbtenjače.

Sl. 1. Struktura živčne celice:

1 - mikrotubule; 2 - dolg proces živčne celice (aksona); 3 - endoplazemski retikulum; 4 - jedro; 5 - nevroplazma; 6 - dendriti; 7 - mitohondrije; 8 - nukleolus; 9 - mielinska prevleka; 10 - prestrezanje Ranvierja; 11 - konec aksona

Nevroglia

Nevrogliaali glia, - niz celičnih elementov živčnega tkiva, ki jih tvorijo specializirane celice različnih oblik.

Odkril ga je R. Virkhov in ga poimenoval nevroglia, kar pomeni "živčno lepilo". Nevroglialne celice zapolnjujejo prostor med nevroni in predstavljajo 40% možganskega volumna. Glialne celice so 3-4 krat manjše od živčnih celic; njihovo število v centralnem živčnem sistemu sesalcev doseže 140 milijard.S starostjo se število nevronov v človeških možganih zmanjšuje, število glialnih celic pa povečuje.

Ugotovljeno je bilo, da so nevroglije povezane s presnovo v živčnem tkivu. Nekatere nevroglijske celice izločajo snovi, ki vplivajo na stanje vzdražljivosti nevronov. Opozoriti je treba, da za različne duševna stanja izločanje teh celic se spremeni. Dolgotrajni procesi sledenja v centralnem živčnem sistemu so povezani s funkcionalnim stanjem nevroglije.

Glialne vrste celic

Glede na strukturo glialnih celic in njihovo lokacijo v centralnem živčnem sistemu obstajajo:

  • astrociti (astroglia);
  • oligodendrociti (oligodendroglia);
  • mikroglijske celice (microglia);
  • schwannove celice.

Glialne celice opravljajo podporne in zaščitne funkcije za nevrone. So del strukture. Astrociti so najštevilčnejše glialne celice, ki zapolnjujejo prostore med nevroni in pokrivajo. Preprečujejo širjenje nevrotransmiterjev v osrednji živčni sistem, ki difuzno vplivajo na sinaptični razcep. Astrociti vsebujejo receptorje za nevrotransmiterje, katerih aktiviranje lahko povzroči nihanje razlike v potencialu membrane in spremembe v presnovi astrocitov.

Astrociti tesno obkrožajo kapilare krvnih žil možgani, ki se nahajajo med njimi in nevroni. Na podlagi tega se domneva, da se igrajo astrociti pomembna vloga pri presnovi nevronov, prilagoditev prepustnosti kapilar za nekatere snovi.

Ena izmed pomembnih funkcij astrocitov je njihova sposobnost absorpcije odvečnih ionov K +, ki se lahko kopičijo v medceličnem prostoru z visoko nevronsko aktivnostjo. Na območjih gostega oprijema astrocitov nastajajo vrzeli, skozi katere lahko astrociti izmenjujejo različne ione. majhna velikost in zlasti s K + ioni.To povečuje možnost absorpcije K + ionov z njimi. Nenadzorovano kopičenje K + ionov v medvrevronskem prostoru bi povzročilo povečanje razdražljivosti nevronov. Tako astrociti, ki absorbirajo presežne ione K + iz intersticijske tekočine, preprečujejo povečanje nevronske vzdražljivosti in nastanek žarišč povečane nevronske aktivnosti. Pojav takšnih žarišč v človeških možganih lahko spremlja dejstvo, da njihovi nevroni ustvarijo vrsto živčni impulzi, ki se imenujejo konvulzivni izpusti.

Astrociti sodelujejo pri odstranjevanju in uničevanju nevrotransmiterjev, ki vstopajo v ekstranaptične prostore. Tako preprečujejo kopičenje nevrotransmiterjev v medvrevronskih prostorih, kar bi lahko privedlo do motenj delovanja možganov.

Nevroni in astrociti so ločeni z medceličnimi vrzeli 15-20 mikronov, ki jih imenujemo intersticijski prostor. Intersticijski prostori zavzemajo do 12-14% volumna možganov. Pomembna lastnost astrocitov je njihova sposobnost, da absorbirajo CO2 iz zunajcelične tekočine teh prostorov in s tem ohranjajo stabilno možganski pH.

Astrociti sodelujejo pri tvorbi vmesnikov med živčnim tkivom in žilami možganov, živčnim tkivom in membranami možganov med rastjo in razvojem živčnega tkiva.

Oligodendrociti za katero je značilna prisotnost majhnega števila kratkih procesov. Ena njihovih glavnih funkcij je nastanek mielinskega plašča živčnih vlaken znotraj centralnega živčnega sistema... Te celice se nahajajo tudi v neposredni bližini teles nevronov, vendar funkcionalni pomen to dejstvo ni znano.

Microglia celice tvorijo 5-20% celotnega števila glialnih celic in so raztresene po osrednjem živčnem sistemu. Ugotovljeno je bilo, da so njihovi površinski antigeni enaki tistim v krvnih monocitih. To kaže na njihov izvor iz mezoderme, prodor v živčno tkivo med embrionalnim razvojem in kasnejšo preobrazbo v morfološko prepoznavne mikroglijske celice. V zvezi s tem je splošno mnenje, da je bistvena funkcija microglia je zaščita možganov. Pokazano je, da poškodbe živčnega tkiva v njem povečajo število fagocitnih celic zaradi krvnih makrofagov in aktiviranja fagocitnih lastnosti mikroglije. Odstranijo odmrle nevrone, glialne celice in njihove strukturne elemente, fagocitozne tuje delce.

Schwannove celice tvorijo mielinsko plast perifernih živčnih vlaken zunaj centralnega živčnega sistema. Membrana te celice se večkrat ovije, debelina nastalega mielinskega plašča pa lahko presega premer živčnega vlakna. Dolžina mieliniranih odsekov živčnega vlakna je 1-3 mm. V intervalih med njimi (Ranvierjevi prestrezki) ostane živčno vlakno pokrito le s površinsko membrano, ki ima razdražljivost.

Eden od bistvene lastnosti mielin je njegova visoka odpornost električni tok... Dolga visoka vsebina v mielinu sfingomijelina in drugih fosfolipidov, ki mu dajejo tokoizolacijske lastnosti. Na območjih živčnih vlaken, prekritih z mielinom, je proces generiranja živčnih impulzov nemogoč. Živčni impulzi nastajajo samo na membrani Ranvierjevih prestrezkov, kar zagotavlja večjo hitrost prevodnosti živčnih impulzov do mieliniranih živčnih vlaken v primerjavi z nemeliniranimi.

Znano je, da se struktura mielina zlahka poruši med nalezljivimi, ishemičnimi, travmatičnimi, strupenimi poškodbami živčnega sistema. V tem primeru se razvije proces demijelinizacije živčnih vlaken. Še posebej pogosto se demielinacija razvije z boleznijo multipla skleroza... Zaradi demielinacije se hitrost izvajanja živčnih impulzov vzdolž živčnih vlaken zmanjša, hitrost prenosa informacij v možgane od receptorjev in z nevronov do izvršilnih organov. To lahko privede do oslabljene senzorične občutljivosti, motnje gibanja in urejanja dela. notranjih organov in druge resne posledice.

Struktura in delovanje nevronov

Neuron (živčna celica) je strukturna in funkcionalna enota.

Anatomska zgradba in lastnosti nevrona zagotavljajo njegovo izvajanje glavne funkcije: izvajanje presnove, prejem energije, zaznavanje različnih signalov in njihova obdelava, nastanek ali sodelovanje v reakcijskih reakcijah, nastajanje in izvajanje živčnih impulzov, združevanje nevronov v nevronske kroge, ki zagotavljajo tako najpreprostejše refleksne reakcije kot tudi višje integrativne funkcije možganov.

Nevroni so sestavljeni iz telesa živčnih celic in procesov - aksona in dendritov.

Sl. 2. Struktura nevrona

Telo živčnih celic

Telo (perikarion, som) nevron in njegovi procesi so ves čas prekriti z nevronsko membrano. Celična membrana telesa se od membrane aksona razlikuje po vsebnosti različnih receptorjev, prisotnosti na njej.

V telesu nevrona je nevroplazma in jedro, ki je od nje ločeno od membran, hrapavega in gladkega endoplazemskega retikuluma, Golgijevega aparata in mitohondrijev. Kromosomi jedra nevronov vsebujejo nabor genov, ki kodirajo sintezo beljakovin, potrebnih za oblikovanje strukture in izvajanje funkcij nevronskega telesa, njegovih procesov in sinaps. To so beljakovine, ki opravljajo funkcije encimov, prenašalcev, ionskih kanalov, receptorjev itd. Nekateri proteini opravljajo funkcije v nevroplazmi, drugi pa so vgrajeni v membrane organelov, soma in nevronskih procesov. Nekatere od njih, na primer encime, potrebne za sintezo nevrotransmiterjev, dovajamo na aksonski terminal z aksonskim transportom. V celičnem telesu se sintetizirajo peptidi, ki so potrebni za vitalno aktivnost aksonov in dendritov (na primer rastni faktorji). Kadar je telo nevrona poškodovano, se njegovi procesi degenerirajo in uničijo. Če se telo nevrona ohrani in je proces poškodovan, pride do njegovega počasnega okrevanja (regeneracije) in obnove inervacije denerviranih mišic ali organov.

Mesto sinteze beljakovin v telesih nevronov je grobi endoplazemski retikulum (tigroidna zrnca ali Nissl telesa) ali prosti ribosomi. Njihova vsebnost v nevronih je višja kot v glialnih ali drugih celicah telesa. V gladkem endoplazmatskem retikulumu in Golgijevem aparatu beljakovine pridobijo svojo značilno prostorsko konformacijo, se razvrstijo in pošljejo v transportne tokove do struktur celičnega telesa, dendritov ali aksonov.

V številnih mitohondrijah nevronov se zaradi procesov oksidativne fosforilacije tvori ATP, katerega energija se uporablja za vzdrževanje vitalne aktivnosti nevrona, delovanje ionskih črpalk in ohranjanje asimetrije koncentracij ionov na obeh straneh membrane. Posledično je nevron v nenehni pripravljenosti ne le za zaznavanje različnih signalov, ampak tudi za odziv na njih - generiranje živčnih impulzov in njihovo uporabo za nadzor funkcij drugih celic.

V mehanizme zaznavanja nevronov različnih signalov sodelujejo molekularni receptorji celične membrane telesa, senzorični receptorji, ki jih tvorijo dendriti, in občutljive celice epitelijskega izvora. Signali iz drugih živčnih celic lahko pridejo do nevrona skozi več sinaps, ki nastanejo na nevronskih dendritih ali gelu.

Dendriti živčnih celic

Dendriti nevroni tvorijo dendritično drevo, katerega narava razvejenosti in velikost sta odvisna od števila sinaptičnih stikov z drugimi nevroni (slika 3). Na dendritih nevrona je na tisoče sinaps, ki jih tvorijo aksoni ali dendriti drugih nevronov.

Sl. 3. Sinaptični stiki interneurona. Puščice na levi kažejo prihod aferentnih signalov na dendrite in telo interneurona, na desni - smer širjenja eferentnih signalov interneurona na druge nevrone

Sinapse so lahko raznolike tako po funkciji (zaviralno, ekscitacijsko) kot tudi po uporabljenem nevrotransmiterju. Membrana dendritov, ki sodelujejo pri tvorbi sinapse, je njihova postsinaptična membrana, ki vsebuje receptorje (ligand-odvisne ionske kanale) za nevrotransmiter, ki se uporablja v tej sinapsi.

Ekscitatorne (glutamatergične) sinapse se nahajajo predvsem na površini dendritov, kjer so eminence ali izrastki (1-2 μm), imenovani bodice. V membrani hrbtenice obstajajo kanali, katerih prepustnost je odvisna od razlike v potencialu transmembrane. V citoplazmi dendritov na območju bodic so bili najdeni sekundarni glasniki medceličnega prenosa signala, pa tudi ribosomi, na katerih se sintetizira protein v odgovor na sinaptične signale. Natančna vloga bodic ostaja neznana, vendar je jasno, da povečajo površino dendritičnega drevesa za nastanek sinapse. Trni so tudi nevronske strukture za sprejemanje vhodnih signalov in njihovo obdelavo. Dendriti in bodice zagotavljajo prenos informacij s periferije v telo nevrona. Dendritna membrana pri košnji je polarizirana zaradi asimetrične porazdelitve mineralnih ionov, delovanja ionskih črpalk in prisotnosti ionskih kanalov v njej. Te lastnosti temeljijo na prenosu informacij po membrani v obliki lokalnih krožnih tokov (elektrotonično), ki nastajajo med postsinaptičnimi membranami in sosednjimi odseki dendrite membrane.

Lokalni tokovi, ko se širijo skozi dendritno membrano, oslabijo, vendar se izkaže, da so dovolj veliki, da prenašajo na membrano signale telesa nevrona, ki jih prejemajo skozi sinaptične vhode, na dendrite. V membrani dendrita še ni bilo ugotovljenih nobenega natrijevega in kalijevega kanala. Nima razdražljivosti in sposobnosti ustvarjanja akcijskih potencialov. Vendar je znano, da se akcijski potencial, ki nastane na membrani aksonskega griča, lahko širi po njem. Mehanizem tega pojava ni znan.

Domnevamo, da so dendriti in bodice del nevronskih struktur, vključenih v mehanizme spomina. Število bodic je še posebej veliko v dendritih nevronov v možganski skorji, bazalnih ganglijih in možganski skorji. Na nekaterih območjih možganske skorje starejših se zmanjša območje dendritičnega drevesa in število sinaps.

Nevronski akson

Axon - izrastka živčne celice, ki je ni mogoče najti v drugih celicah. Za razliko od dendritov, katerih število je pri nevronu različno, imajo vsi nevroni en akson. Njegova dolžina lahko doseže do 1,5 m. Na mestu izstopa aksona iz telesa nevrona je odebelitev - aksonski nasip, prekrit s plazemsko membrano, ki se kmalu pokrije z mielinom. Območje aksonskega griča, ki ga mielin ne pokriva, imenujemo začetni segment. Aksoni nevronov do njihovih končnih posledic so prekriti z mielinskim plaščem, ki ga prekinjajo Ranvierjevi prestrezki - mikroskopska območja brez mielina (približno 1 μm).

Ves vzdolž aksona (mielinizirano in ne-mielinizirano vlakno) je prekrit s dvoslojno fosfolipidno membrano z vgrajenimi beljakovinskimi molekulami, ki opravljajo funkcije prevoza ionov, napetostnih ionskih kanalov itd. Beljakovine so enakomerno porazdeljene v membrani nemeliniziranega živčnega vlakna in se nahajajo v membrani mieliniziranega živčnega vlakna. predvsem na območju prestrezkov Ranvierja. Ker v aksoplazmi ni grobega retikuluma in ribosomov, je očitno, da se ti proteini sintetizirajo v telesu nevrona in se z aksonskim transportom dostavijo v memorijo aksonov.

Lastnosti membrane, ki pokriva telo in akson nevrona, so različni. Ta razlika se nanaša predvsem na prepustnost membrane za mineralne ione in je posledica vsebnosti različni tipi ... Če vsebnost ionskih kanalov, ki so odvisni od liganda (vključno s postinaptičnimi membranami), prevladuje v membrani telesa in dendriti nevrona, potem v aksonski membrani, zlasti na območju Ranvierjevih prestrezkov, obstaja velika gostota od napetosti odvisnih natrijevih in kalijevih kanalov.

Membrana začetnega segmenta aksona ima najnižjo vrednost polarizacije (približno 30 mV). Na območjih aksona, bolj oddaljenih od celičnega telesa, je transmembranski potencial približno 70 mV. Nizka vrednost polarizacije membrane začetnega segmenta aksona določa, da ima na tem področju membrana nevrona največjo razburljivost. Tu se postinaptični potenciali, ki so nastali na membrani dendritov in celičnem telesu kot posledica preobrazbe informacijskih signalov, ki jih nevron sprejema v sinapse, širijo po membrani telesa nevrona s pomočjo lokalnih krožnih električnih tokov. Če ti tokovi povzročijo depolarizacijo membrane aksonskega griča na kritično raven (E k), se bo nevron odzval na signale drugih živčnih celic do njega tako, da ustvari svoj akcijski potencial (živčni impulz). Nastali živčni impulz se nato po aksonu prenaša do drugih živčnih, mišičnih ali žleznih celic.

Na membrani začetnega segmenta aksona obstajajo bodice, na katerih nastajajo GABAergične zaviralne sinapse. Prihajanje signalov po teh od drugih nevronov lahko prepreči nastanek živčnega impulza.

Razvrstitev in vrste nevronov

Razvrstitev nevronov poteka tako po morfoloških kot funkcionalnih značilnostih.

Po številu procesov ločimo multipolarne, bipolarne in psevdo-unipolarne nevrone.

Po naravi povezav z drugimi celicami in opravljeni funkciji jih razlikujemo senzorika, vstavitev in motor nevroni. Senzorično nevrone imenujemo tudi aferentni nevroni, njihovi procesi pa so centripetalni. Kličejo se nevroni, ki izvajajo funkcijo prenosa signalov med živčnimi celicami interkalarnoali asociativni.Omenjeni so nevroni, katerih aksoni tvorijo sinapse na efektorskih celicah (mišični, žlezni) motor,ali eferentno, njihovi aksoni se imenujejo centrifugalni.

Aferentni (senzorični) nevroni informacije zaznavajo prek senzoričnih receptorjev, jih pretvorijo v živčne impulze in jih prenašajo v možgane in hrbtenjačo. Telesa senzoričnih nevronov najdemo v hrbtenični in lobanjski. To so psevdo-unipolarni nevroni, katerih aksoni in dendriti segajo od telesa nevrona skupaj in se nato ločijo. Dendrit sledi obodu do organov in tkiv kot del senzoričnih ali mešanih živcev, akson kot del zadnjih korenin vstopi v hrbtne rogove hrbtenjače ali kot del lobanjske živce - v možgane.

Zaklepanjeali asociativni, nevroni opravljajo funkcije obdelave dohodnih informacij in zlasti zagotavljajo zapiranje refleksnih lokov. Tela teh nevronov se nahajajo v sivi snovi možganov in hrbtenjače.

Različni nevroni opravljajo tudi funkcijo obdelave prejetih informacij in oddajanje eferentnih živčnih impulzov iz možganov in hrbtenjače do celic izvršilnih (efektorskih) organov.

Integrativna aktivnost nevrona

Vsak nevron sprejema ogromno signalov skozi številne sinapse, ki se nahajajo na njegovih dendritih in telesu, pa tudi preko molekularnih receptorjev plazemske membrane, citoplazma in jedro. Signalizacija uporablja veliko različnih vrst nevrotransmiterjev, nevromodulatorjev in drugih signalnih molekul. Očitno je, da mora nevron imeti možnost, da jih integrira, da tvori odgovor na hkratni prihod več signalov.

V koncept je vključen nabor procesov, ki zagotavljajo obdelavo dohodnih signalov in oblikovanje nevronskega odziva nanje integrativna aktivnost nevrona.

Zaznavanje in obdelava signalov, ki prispejo do nevrona, poteka s sodelovanjem dendritov, celicnega telesa in aksonskim gričevjem nevrona (slika 4).

Sl. 4. Integracija nevronskih signalov.

Ena od možnosti njihove predelave in integracije (seštevanja) je transformacija v sinapse in seštevanje postsinaptičnih potencialov na membrani telesa in nevronskih procesov. Zaznani signali se v sinapsah pretvorijo v nihanja v potencialni razliki postsinaptične membrane (postsinaptični potenciali). Glede na vrsto sinapse se lahko prejeti signal pretvori v majhno (0,5-1,0 mV) depolarizirajočo spremembo razlike potencialov (EPSP - sinapse v diagramu so prikazane kot svetlobni krogi) ali hiperpolarizirajoče (TPSP - sinapse v diagramu so prikazane kot črne krogi). TO različne točke nevron lahko hkrati sprejema veliko signalov, od katerih se nekateri transformirajo v EPSP, drugi pa v EPSP.

Ta nihanja v potencialni razliki se širijo s pomočjo lokalnih krožnih tokov vzdolž nevronske membrane v smeri aksonskega griča v obliki depolarizacijskih valov (v diagramu bela) in hiperpolarizacija (v črnem diagramu), ki se nalagata drug drugemu (v diagramu področja siva). S to superpozicijo se seštevajo amplitude valov ene smeri, tiste nasprotne pa se zmanjšajo (zgladijo). To algebrično seštevanje potencialne razlike po membrani imenujemo prostorska seštevka (sliki 4 in 5). Rezultat tega seštevanja je lahko bodisi depolarizacija membrane aksonskega griča in generacija živčnega impulza (primera 1 in 2 na sliki 4) ali pa njegova hiperpolarizacija in preprečevanje nastanka živčnega impulza (primera 3 in 4 na sliki 4).

Da se potencialna razlika membrane membrane aksonskega griča (približno 30 mV) premakne na E k, ga je treba depolarizirati za 10-20 mV. To bo vodilo do odpiranja napetostnih natrijevih kanalov, ki so na voljo v njem, in do nastanka živčnega impulza. Ko pride en AP in ga pretvori v EPSP, lahko membranska depolarizacija doseže do 1 mV in njegovo širjenje v aksonski grižljaj je oslabljeno, potem je treba v nevronu istočasno dovajati 40-80 živčnih impulzov skozi ekscitacijske sinapse, da ustvarijo enaka količina EPSP.

Sl. 5. Prostorska in časovna vsota EPSP po nevronu; a - BPSP na en sam dražljaj; in - EPSP za večkratno stimulacijo različnih vplivov; c - EPSP za pogosto stimulacijo z enim samim živčnim vlaknom

Če v določenem času določeno število živčnih impulzov prispe do nevrona z zaviralnimi sinapsami, bo možno njegovo aktiviranje in generiranje odzivnega živčnega impulza ob hkratnem povečanju pretoka signalov skozi vznemirljive sinapse. V pogojih, ko signali, ki prispejo skozi zaviralne sinapse, povzročijo hiperpolarizacijo nevronske membrane, ki je enaka ali večja od depolarizacije, ki jo povzročajo signali, ki prihajajo skozi ekscitacijske sinapse, depolarizacija membrane aksonskih gričev ne bo mogoča, nevron ne bo generiral živčnih impulzov in bo postal neaktiven.

Nevron tudi izvaja časovni povzetek signala EPSP in TPSP prispeta do njega skoraj istočasno (glej sliko 5). Spremembe potencialne razlike v parasinaptičnih regijah, ki jih povzročajo, je mogoče algebraično seštevati, kar imenujemo začasno seštevanje.

Tako vsak živčni impulz, ki ga ustvari nevron, kot tudi obdobje tišine nevrona, vsebuje informacije, prejete od mnogih drugih živčnih celic. Običajno višja kot je frekvenca signalov, ki prihajajo do nevrona iz drugih celic, pogosteje ustvari odzivne živčne impulze, ki jih pošlje po aksonu v druge živčne ali efektorske celice.

Zaradi dejstva, da v membrani telesa nevrona in celo njegovih dendritov obstajajo natrijevi kanali (čeprav v majhnem številu), se lahko akcijski potencial, ki nastane na membrani aksonskega griča, razširi na telo in nekatere dendrite nevrona. Pomen tega pojava ni dovolj jasen, domnevamo pa, da potencial za širjenje delovanja v trenutku izravna vse lokalne tokove na membrani, razveljavi potenciale in spodbuja učinkovitejše zaznavanje novih informacij s strani nevrona.

Molekularni receptorji sodelujejo pri transformaciji in integraciji signalov, ki prihajajo v nevron. Hkrati lahko njihova stimulacija s signalnimi molekulami vodi do sprememb stanja ionskih kanalov, ki jih sproži (G-proteini, drugi sporočilci), preoblikovanja prejetih signalov v nihanja v potencialni razliki nevronske membrane, seštevanja in nastanka nevronskega odziva v obliki nastajanja živčnega impulza ali njegove inhibicije.

Transformacijo signalov z metabotropnimi molekularnimi receptorji nevrona spremlja njegov odziv v obliki sprožitve kaskade znotrajceličnih transformacij. Odziv nevrona je v tem primeru lahko pospeševanje splošnega metabolizma, povečanje tvorbe ATP, brez katerega ni mogoče povečati njegove funkcionalne aktivnosti. Z uporabo teh mehanizmov nevron integrira prejete signale, da izboljša učinkovitost lastne aktivnosti.

Medcelične transformacije v nevronu, ki jih sprožijo prejeti signali, pogosto vodijo do povečanja sinteze beljakovinskih molekul, ki v nevronu opravljajo funkcije receptorjev, ionskih kanalov, nosilcev. S povečanjem njihovega števila se nevron prilagodi naravi dohodnih signalov, povečuje občutljivost na pomembnejše in oslabi - na manj pomembne.

Nevron, ki sprejema številne signale, lahko spremlja ekspresija ali zatiranje nekaterih genov, na primer nevromodulatorjev peptidne narave, ki nadzirajo sintezo. Ker se dostavijo na aksonske terminale nevrona in se v njih uporabljajo za povečanje ali oslabitev delovanja njegovih nevrotransmiterjev na druge nevrone, lahko nevron, kot odziv na prejete podatke, močneje ali šibkeje vpliva na druge živčne celice, ki jih nadzoruje. Glede na to, da lahko modulacijski učinek nevropeptidov traja dlje časa, lahko tudi učinek nevrona na druge živčne celice traja dlje časa.

Tako se lahko nevron zaradi sposobnosti integracije različnih signalov subtilno odzove nanje. širok spekter odzivne reakcije, ki vam omogočajo, da se učinkovito prilagodite naravi dohodnih signalov in jih uporabite za regulacijo funkcij drugih celic.

Nevronska vezja

Nevroni centralnega živčnega sistema medsebojno delujejo, na mestu stika tvorijo različne sinapse. Nastale nevronske pene pomnožijo funkcionalnost živčnega sistema. Najpogostejša nevronska vezja vključujejo: lokalna, hierarhična, konvergentna in divergentna nevronska vezja z enim vhodom (slika 6).

Lokalni nevronski tokokrogi tvorjena z dvema oz veliko število nevroni. V tem primeru bo eden od nevronov (1) dal svoj aksonski kolateral nevronu (2), tako da na telesu prvega nevrona tvori aksosomatsko sinapso, drugi pa bo tvoril sinapse z aksonom na telesu prvega nevrona. Lokalne nevronske mreže lahko delujejo kot pasti, v katerih živčni impulzi lahko dolgo krožijo v krogu, ki ga tvori več nevronov.

Možnost dolgotrajnega kroženja vala vzbujanja (živčnega impulza), ki se je nekoč pojavil zaradi prenosa v krožni strukturi, je eksperimentalno pokazal profesor I.A. Vetokhin v poskusih na živčnem obroču meduze.

Krožno kroženje živčnih impulzov vzdolž lokalnih nevronskih vezij opravlja funkcijo preoblikovanja ritma vzbujanja, zagotavlja možnost dolgotrajnega vzbujanja po prenehanju signalov do njih, sodeluje v mehanizmih shranjevanja dohodnih informacij.

Lokalni tokokrogi lahko opravljajo tudi funkcijo zaviranja. Primer tega je ponavljajoča se inhibicija, ki se realizira v najpreprostejšem lokalnem nevronskem vezju hrbtenjače, ki ga tvorita a-motoneuron in Renshawova celica.

Sl. 6. Najpreprostejši nevronski krogi centralnega živčnega sistema. Opis v besedilu

V tem primeru se razburjenje, ki je nastalo v motoričnem nevronu, širi vzdolž veje aksona, aktivira celico Renshaw, ki zavira a-motorični nevron.

Konvergentne verige tvorijo več nevronov, na enem od katerih se (običajno efektivno) aksoni številnih drugih celic zbližajo ali zbližajo. Takšna vezja so razširjena v centralnem živčnem sistemu. Na primer, aksoni mnogih nevronov senzornih polj skorje se zbližajo na piramidalnih nevronih primarne motorične skorje. Na motorne nevrone ventralnih rogov hrbtenjače se konvergirajo aksoni na tisoče senzornih in interkalarnih nevronov različnih ravni centralnega živčnega sistema. Konvergentna vezja igrajo pomembno vlogo pri integraciji signalov eferentnih nevronov in pri koordinaciji fizioloških procesov.

Divergentne verige z enim vhodom tvorjen z nevronom z razvejanim aksonom, katerega izmed vej tvori sinapso z drugo živčne celice... Ta vezja opravljajo funkcijo hkratnega prenašanja signalov iz enega nevrona na številne druge nevrone. To dosežemo z močnim razvejanjem (tvorba nekaj tisoč vej) aksona. Takšni nevroni pogosto najdemo v jedrih retikularne tvorbe možganskega debla. Zagotavljajo hiter vzpon razdražljivost številnih delov možganov in mobilizacija njegovih funkcionalnih rezerv.

Novi članki

Priljubljeni članki

2020 zdajonline.ru
O zdravnikih, bolnišnicah, ambulantah, porodnišnicah