Что такое нейрон? Функции, детали, структура, типы и многое другое

2024 Автор: Jesus Peterson | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-17 11:25

обзор

Нейроны, также известные как нервные клетки, отправляют и получают сигналы от вашего мозга. Хотя нейроны имеют много общего с другими типами клеток, они структурно и функционально уникальны.

Специализированные проекции, называемые аксонами, позволяют нейронам передавать электрические и химические сигналы другим клеткам. Нейроны также могут получать эти сигналы через корневые расширения, известные как дендриты.

При рождении человеческий мозг состоит приблизительно из 100 миллиардов нейронов. В отличие от других клеток, нейроны не размножаются и не восстанавливаются. Они не заменяются после смерти.

Создание новых нервных клеток называется нейрогенезом. Хотя этот процесс не совсем понятен, он может происходить в некоторых частях мозга после рождения.

По мере того, как исследователи получают представление как о нейронах, так и о нейрогенезе, многие также работают над выявлением связей с нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезнь Альцгеймера и Паркинсона.

Части нейрона

Нейроны различаются по размеру, форме и структуре в зависимости от их роли и местоположения. Однако почти все нейроны имеют три основные части: клеточное тело, аксон и дендриты.

Тело клетки

Также известное как сома, клеточное тело является ядром нейрона. Тело клетки несет генетическую информацию, поддерживает структуру нейрона и обеспечивает энергию для активизации деятельности.

Как и в других клеточных телах, сома нейрона содержит ядро и специализированные органеллы. Он окружен мембраной, которая одновременно защищает и взаимодействует с окружающей средой.

аксон

Аксон - это длинная, похожая на хвост структура, соединяющая тело клетки в специализированном соединении, называемом аксоновым бугром. Многие аксоны изолированы жирным веществом под названием миелин. Миелин помогает аксонам проводить электрический сигнал. Нейроны обычно имеют один основной аксон.

Дендриты

Дендриты - это волокнистые корни, которые разветвляются от тела клетки. Как и усики, дендриты получают и обрабатывают сигналы от аксонов других нейронов. Нейроны могут иметь более одного набора дендритов, известных как дендритные деревья. Сколько у них вообще, зависит от их роли.

Например, клетки Пуркинье представляют собой особый тип нейрона, обнаруженного в мозжечке. Эти клетки имеют высокоразвитые дендритные деревья, которые позволяют им получать тысячи сигналов.

Функция нейронов

Нейроны посылают сигналы, используя потенциалы действия. Потенциал действия - это сдвиг в электрическом потенциале нейрона, вызванный потоком ионов в и из нейронной мембраны.

Потенциалы действия могут запускать как химические, так и электрические синапсы.

Химические синапсы

В химическом синапсе потенциалы действия воздействуют на другие нейроны через разрыв между нейронами, называемый синапсом. Синапсы состоят из пресинаптического окончания, синаптической щели и постсинаптического окончания.

Когда генерируется потенциал действия, он переносится вдоль аксона к пресинаптическому окончанию. Это запускает выпуск химических посланников, называемых нейротрансмиттерами. Эти молекулы пересекают синаптическую щель и связываются с рецепторами в постсинаптическом окончании дендрита.

Нейротрансмиттеры могут возбуждать постсинаптический нейрон, заставляя его генерировать собственный потенциал действия. Альтернативно, они могут ингибировать постсинаптический нейрон, и в этом случае он не генерирует потенциал действия.

Электрические синапсы

Электрические синапсы могут только возбуждать. Они возникают, когда два нейрона соединены через щелевой контакт. Этот зазор намного меньше, чем синапс, и включает в себя ионные каналы, которые облегчают прямую передачу положительного электрического сигнала. В результате электрические синапсы намного быстрее, чем химические синапсы. Однако сигнал уменьшается от одного нейрона к другому, делая их менее эффективными при передаче.

Типы нейронов

Нейроны различаются по структуре, функциям и генетическому составу. Учитывая огромное количество нейронов, существуют тысячи различных типов, как и тысячи видов живых организмов на Земле.

С точки зрения функции, ученые классифицируют нейроны на три основных типа: сенсорные, моторные и интернейроны.

Сенсорные нейроны

Сенсорные нейроны помогут вам:

• вкус
• запах
• заслушивать
• видеть
• чувствовать вещи вокруг тебя

Сенсорные нейроны запускаются физическим и химическим воздействием окружающей среды. Звук, прикосновение, тепло и свет - это физические факторы. Запах и вкус являются химическими веществами.

Например, наступление на горячий песок активирует сенсорные нейроны на ступнях ног. Эти нейроны посылают сообщение в ваш мозг, которое информирует вас о жаре.

Моторные нейроны

Моторные нейроны играют роль в движении, включая произвольные и непроизвольные движения. Эти нейроны позволяют мозгу и спинному мозгу связываться с мышцами, органами и железами по всему телу.

Существует два типа моторных нейронов: нижний и верхний. Нижние двигательные нейроны передают сигналы от спинного мозга к гладким мышцам и скелетным мышцам. Верхние двигательные нейроны передают сигналы между вашим мозгом и спинным мозгом.

Например, когда вы едите, нижние моторные нейроны в спинном мозге посылают сигналы в гладкие мышцы пищевода, желудка и кишечника. Эти мышцы сокращаются, что позволяет пище перемещаться по пищеварительному тракту.

Интернейроны

Интернейроны - это нейронные посредники, которые находятся в вашем мозге и спинном мозге. Они самый распространенный тип нейронов. Они передают сигналы от сенсорных нейронов и других интернейронов к моторным нейронам и другим интернейронам. Часто они образуют сложные контуры, которые помогают вам реагировать на внешние раздражители.

Например, когда вы касаетесь чего-то горячего, сенсорные нейроны в кончиках ваших пальцев посылают сигнал интернейронам в спинном мозге. Некоторые интернейроны передают сигнал на моторные нейроны в вашей руке, что позволяет вам отодвинуть руку. Другие интернейроны посылают сигнал в центр боли в вашем мозгу, и вы испытываете боль.

Недавнее исследование

В то время как исследования продвинули наше понимание нейронов в прошлом веке, мы еще многое не понимаем.

Например, до недавнего времени исследователи считали, что создание нейронов происходит у взрослых в области мозга, называемой гиппокамп. Гиппокамп участвует в памяти и обучении.

Но недавнее исследование ставит под сомнение убеждения о нейрогенезе гиппокампа. После анализа образцов гиппокампа от 37 доноров, исследователи пришли к выводу, что взрослые производят относительно мало новых нейронов гиппокампа.

Хотя результаты еще не подтверждены, они представляют собой серьезную неудачу. Многие исследователи в этой области надеялись, что нейрогенез может помочь в лечении таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера и Паркинсона, которые вызывают повреждение и смерть нейронов.

Еда на вынос

Клетки нервной системы называются нейронами. У них есть три отдельные части, включая клеточное тело, аксон и дендриты. Эти части помогают им отправлять и получать химические и электрические сигналы.

Несмотря на то, что существуют миллиарды нейронов и тысячи разновидностей нейронов, их можно разделить на три основные группы в зависимости от функции: двигательные нейроны, сенсорные нейроны и интернейроны.

Нам еще многое неизвестно о нейронах и их роли в развитии определенных состояний мозга.