Kas yra neuronai?

Apžvalga

Neuronai, dar vadinami nervinėmis ląstelėmis, siunčia ir priima signalus iš jūsų smegenų. Nors neuronai turi daug bendro su kitų tipų ląstelėmis, jie yra struktūriškai ir funkciškai unikalūs.

Specializuotos projekcijos, vadinamos aksonais, leidžia neuronams perduoti elektrinius ir cheminius signalus į kitas ląsteles. Neuronai taip pat gali priimti šiuos signalus per šakninius plėtinius, vadinamus dendritais.

Gimimo metu žmogaus smegenys susideda iš maždaug 100 milijardų neuronų. Skirtingai nuo kitų ląstelių, neuronai nesidaugina ir neatsinaujina. Mirus jie nėra keičiami.

Naujų nervinių ląstelių sukūrimas vadinamas neurogeneze. Nors šis procesas nėra gerai suprantamas, po gimimo jis gali pasireikšti kai kuriose smegenų dalyse.

Tyrėjams įgyjant neuronų ir neurogenezės įžvalgų, daugelis taip pat stengiasi atskleisti sąsajas su neurodegeneracinėmis ligomis, tokiomis kaip Alzheimeris ir Parkinsonas.

Neurono dalys

Neuronų dydis, forma ir struktūra skiriasi priklausomai nuo jų vaidmens ir vietos. Tačiau beveik visi neuronai turi tris esmines dalis: ląstelės kūną, aksoną ir dendritus.

Ląstelės kūnas

Ląstelės kūnas, dar vadinamas soma, yra neurono šerdis. Ląstelės kūnas neša genetinę informaciją, palaiko neurono struktūrą ir suteikia energijos veiklai skatinti.

Kaip ir kituose ląstelių kūnuose, neurono somoje yra branduolys ir specializuoti organeliai. Jis uždarytas membrana, kuri ją apsaugo ir leidžia sąveikauti su artimiausia aplinka.

Aksonas

Aksonas yra ilga, į uodegą panaši struktūra, jungianti ląstelės kūną specializuotoje sankryžoje, vadinamoje aksono kalva. Daugelis aksonų yra izoliuoti riebia medžiaga, vadinama mielinu. Mielinas padeda aksonams perduoti elektrinį signalą. Neuronai paprastai turi vieną pagrindinį aksoną.

Dendritai

Dendritai yra pluoštinės šaknys, išsišakojančios iš ląstelės kūno. Kaip ir antenos, dendritai priima ir apdoroja signalus iš kitų neuronų aksonų. Neuronai gali turėti daugiau nei vieną dendritų rinkinį, vadinamą dendritiniais medžiais. Kiek jų apskritai priklauso, priklauso nuo jų vaidmens.

Pvz., Purkinje ląstelės yra specialus neuronų tipas, randamas smegenėlėse. Šiose ląstelėse yra labai išvystyti dendritiniai medžiai, kurie leidžia joms priimti tūkstančius signalų.

Neuronų funkcija

Neuronai siunčia signalus naudodamiesi veikimo potencialais. Veiksmo potencialas yra neurono elektrinio potencialo pokytis, kurį sukelia jonų srautas į nervinę membraną ir iš jos.

Veiksmo potencialai gali sukelti tiek chemines, tiek elektrines sinapses.

Cheminės sinapsės

Esant cheminei sinapsei, veikimo potencialas paveikia kitus neuronus per tarpą tarp neuronų, vadinamą sinapsė. Sinapsės susideda iš presinapsinės pabaigos, sinapsinės plyšio ir postsinapsinės pabaigos.

Kai sukuriamas veiksmo potencialas, jis per aksoną nunešamas iki presinapsinės pabaigos. Tai sukelia cheminių agentų, vadinamų neurotransmiteriais, išsiskyrimą. Šios molekulės kerta sinapsinį plyšį ir jungiasi su receptoriais dinrito postsinapsiniame gale.

Neuromediatoriai gali sužadinti postsinapsinį neuroną, sukeldami savo paties potencialą. Arba jie gali slopinti postsinapsinį neuroną, tokiu atveju jis nesukuria veikimo potencialo.

Elektrinės sinapsės

Elektrinės sinapsės gali tik sujaudinti. Jie atsiranda, kai du neuronai yra sujungti per tarpinę jungtį. Šis tarpas yra daug mažesnis už sinapsę ir apima jonų kanalus, kurie palengvina tiesioginį teigiamo elektrinio signalo perdavimą. Todėl elektrinės sinapsės yra daug greitesnės nei cheminės. Tačiau signalas mažėja iš vieno neurono į kitą, todėl jie mažiau efektyviai perduoda.

Neuronų tipai

Neuronai skiriasi savo struktūra, funkcija ir genetine struktūra. Atsižvelgiant į didžiulį neuronų skaičių, yra tūkstančiai skirtingų tipų, panašiai kaip Žemėje yra tūkstančiai gyvų organizmų rūšių.

Kalbant apie funkciją, mokslininkai neuronus skirsto į tris plačius tipus: sensorinius, motorinius ir interneuronus.

Sensoriniai neuronai

Sensoriniai neuronai jums padeda:

• skonis
• kvapas
• girdėti
• matyti
• jausti dalykus aplinkui

Jutiminius neuronus sukelia fiziniai ir cheminiai jūsų aplinkos įvedimai. Garsas, prisilietimas, šiluma ir šviesa yra fiziniai įėjimai. Kvapas ir skonis yra cheminės medžiagos.

Pavyzdžiui, užlipus ant karšto smėlio, kojų paduose suaktyvėja jutimo neuronai. Tie neuronai siunčia jūsų smegenims pranešimą, kuris leidžia suvokti šilumą.

Motoriniai neuronai

Motoriniai neuronai vaidina judesio vaidmenį, įskaitant valingus ir nevalingus judesius. Šie neuronai leidžia smegenims ir nugaros smegenims bendrauti su viso kūno raumenimis, organais ir liaukomis.

Yra dviejų tipų motoriniai neuronai: apatinis ir viršutinis. Apatiniai motoriniai neuronai perduoda signalus iš nugaros smegenų į lygiuosius raumenis ir griaučių raumenis. Viršutiniai motoriniai neuronai perduoda signalus tarp jūsų smegenų ir nugaros smegenų.

Pavyzdžiui, kai valgote, nugaros smegenų apatiniai motoriniai neuronai siunčia signalus į stemplės, skrandžio ir žarnyno lygiuosius raumenis. Šie raumenys susitraukia, o tai leidžia maistui judėti virškinamuoju traktu.

Interneuronai

Interneuronai yra nervų tarpininkai, randami jūsų smegenyse ir nugaros smegenyse. Jie yra labiausiai paplitęs neuronų tipas. Jie perduoda jutimo neuronų ir kitų interneuronų signalus motoriniams neuronams ir kitiems interneuronams. Dažnai jie sudaro sudėtingas grandines, kurios padeda reaguoti į išorinius dirgiklius.

Pavyzdžiui, kai paliečiate ką nors karšto, jutiminiai neuronai pirštų galiukuose siunčia signalą jūsų nugaros smegenų interneuronams. Kai kurie interneuronai perduoda signalą rankoje esantiems motoriniams neuronams, o tai leidžia atitraukti ranką. Kiti interneuronai siunčia signalą į jūsų smegenų skausmo centrą, o jūs patiriate skausmą.

Naujausi tyrimai

Nors tyrimai per pastarąjį šimtmetį išplėtė mūsų supratimą apie neuronus, vis dar daug ko nesuprantame.

Pavyzdžiui, dar neseniai mokslininkai tikėjo, kad neuronai kuriasi suaugusiesiems smegenų regione, vadinamame hipokampu. Hipokampas susijęs su atmintimi ir mokymusi.

Tačiau neseniai atliktas tyrimas kvestionuoja įsitikinimus apie hipokampo neurogenezę. Išanalizavę 37 donorų hipokampo mėginius, mokslininkai padarė išvadą, kad suaugusieji gamina palyginti nedaug naujų hipokampo neuronų.

Nors rezultatai dar nepatvirtinti, jie yra reikšminga nesėkmė. Daugelis šios srities tyrėjų tikėjosi, kad neurogenezė gali padėti gydyti tokias ligas kaip Alzheimerio ir Parkinsono ligos, kurios sukelia neuronų pažeidimus ir mirtį.

Išsinešimas

Nervų sistemos ląstelės vadinamos neuronais. Jie turi tris skirtingas dalis, įskaitant ląstelės kūną, aksoną ir dendritus. Šios dalys padeda jiems siųsti ir priimti cheminius ir elektrinius signalus.

Nors yra milijardai neuronų ir tūkstančiai neuronų atmainų, pagal funkciją juos galima suskirstyti į tris pagrindines grupes: motorinius neuronus, sensorinius neuronus ir interneuronus.

Vis dar daug nežinome apie neuronus ir jų vaidmenį vystantis tam tikroms smegenų sąlygoms.