Kuidas neuron ühendub lihasega

Diagnostika

Selles ainulaadses fotode seerias näeme, kuidas Drosophila embrüo motoorne neuron keha arengu ajal kasvab oma aksonit ja ühendub lihasega. Sellist järjestust ei olnud kerge elada organismis, kuid see võib aidata meil paremini mõista ja ravida terve rida neuromuskulaarseid haigusi.

Motor neuron, mis ulatub aksoni suunas lihasesse, Drosophila. Krediit: dr Andrea H. Brand. CC BY-NC

Vananev neuronaalne mitokondria

Krediit: Salk Instituut Selles mikrograafias on halli niidide rohelised punktid inimese aju vananevate neuronite mitokondrid. Me näeme seda siin - üksikute punktide punktiirjoon ja...

Ajujõu "kasvavad" rakud

See imeline pilt Wellcome'i kogude andmebaasist on meile kaks korda kallis. Esiteks kujutab see Purkinje väikeaju neuroneid, mida meie portaal armastab (meie puhul väikeaju...

"Harvest meeskond" aksonil

Enne kui olete pilt, kus näete, kuidas immuunrakud ründavad kahjustatud närvi aksoneid (trauma on modelleeritud Petri tassi), kuid jätke nende neuronite kehad üksi...

"Kahe näoga Januse" neuroplastsus

Üks peamisi aju omadusi on selle plastilisus. Nagu hiljuti selgus, on see kahte liiki. Asjaolu, et nad on ja...

"Kallis aju, teil on aeg kasvada!"

Kui oleme sündinud, on meie aju väga paindlik. Sellise paindlikkuse suurendamine majanduskasvu ja muutuste jaoks annab ebaküpsele aju võimele kohaneda uute kogemustega ja korraldada selle...

"Välismaalased" ühendused

Ei, te ei ole välismaalaste kaksikud, kes teevad MRI-d. Need on Drosophila lendude vastsed (mida teeksid ilma nendeta ja zebrafia neurobioloogid!), Mis aju rakud ekspresseerivad...

"Neuron Traffic Light" aitab mõista Parkinsoni tõbe

Riikliku tervishoiu- ja keskkonnainstituudi neuroteadlased lõid uue meetodi neuronite aktiivsuse identifitseerimiseks in vivo, mis meenutab mõnevõrra liiklusvalgustit.

„Neuroteadus ilma arstita ei mõista skisofreeniat”

Paar kuud tagasi sai Vene teaduslik sihtasutus Venemaa teadusliku molekulaarbioloogide ja psühhiaatrite rühma. Uus projekt on pühendatud sellise kõrgelt mütoloogilise haiguse uurimisele...

Aju neuronid - struktuur, liigitus ja teed

Neuroni struktuur

Iga inimkeha struktuur koosneb spetsiifilistest kudedest, mis on organile või süsteemile omane. Närvikoes - neuron (neurotsüüt, närv, neuron, närvikiud). Mis on aju neuronid? See on närvikoe struktuurne funktsionaalne üksus, mis on osa ajust. Lisaks neuroni anatoomilisele määratlusele on olemas ka funktsionaalne üksus - see on rakk, mida põevad elektrilised impulsid, mis on võimelised töötlema, säilitama ja edastama informatsiooni teistele neuronitele keemiliste ja elektriliste signaalide abil.

Närvirakkude struktuur ei ole teiste kudede spetsiifiliste rakkudega võrreldes nii raske, see määrab ka selle funktsiooni. Neurotsüüt koosneb kehast (teine ​​nimi on soma) ja protsessid on akson ja dendriit. Iga neuroni element täidab oma funktsiooni. Soma ümbritseb rasvkoe, mis võimaldab läbida ainult rasvlahustuvaid aineid. Keha sees on tuum ja teised organellid: ribosoomid, endoplasmaatiline retikuliit ja teised.

Lisaks õigetele neuronitele domineerivad ajus järgmised rakud, nimelt gliiarakud. Neid funktsioone nimetatakse sageli aju liimiks: glia täidab neuronite abifunktsiooni, pakkudes neile keskkonda. Glial kude pakub närvikoe regeneratsiooni, toitumist ja aitab luua närviimpulsse.

Aju neuronite arv on alati huvitatud neurofüsioloogia valdkonna teadlastest. Seega oli närvirakkude arv vahemikus 14 miljardit 100. Brasiilia ekspertide viimane uuring näitas, et neuronite arv on keskmiselt 86 miljardit rakku.

Spikes

Neuroni käes olevad tööriistad on protsessid, mille tõttu neuron on võimeline täitma oma saatja ja informatsiooni hoidja funktsiooni. See on protsess, mis moodustab laia närvivõrgu, mis võimaldab inimese psühhel avada kogu oma hiilguses. On müüt, et inimese vaimsed võimed sõltuvad neuronite arvust või aju kaalust, kuid see ei ole nii: inimesed, kelle aju väljad ja alamväljad on kõrgelt arenenud (rohkem kui paar korda), muutuvad geeniuseks. Selle valdkonna tõttu on teatud funktsioonide eest vastutav võimeline neid funktsioone loovamalt ja kiiremini täitma.

Axon

Axon on pikaajaline neuronite protsess, mis edastab närviimpulsse närvi soomist teistesse rakkudesse või organitesse, mida innerveerib närvipatsi konkreetne osa. Loodus on andnud selgroogsetele loomadele boonuse - müeliinikiud, mille struktuuris on Schwann'i rakke, mille vahel on väikesed tühjad alad - Ranvieri pealtkuulamised. Neil, nagu redelil, hüppavad närviimpulssid ühelt saidilt teisele. See struktuur võimaldab kiirendada teabe edastamist (kuni umbes 100 meetrit sekundis). Elektrilise impulsi liikumise kiirus läbi kiudude, millel ei ole müeliini, on keskmiselt 2-3 meetrit sekundis.

Dendriidid

Teine närvirakkude protsesside tüüp on dendriidid. Erinevalt pikkast ja tahkest aksonist on dendriit lühike ja hargnenud struktuur. See protsess ei ole seotud teabe edastamisega, vaid ainult selle kättesaamisega. Niisiis, ergastus siseneb neuronite kehasse lühikeste dendriitide harude abil. Dendriidi poolt saadava informatsiooni keerukuse määravad selle sünapsed (spetsiifilised närviretseptorid), nimelt selle pinna läbimõõt. Dendriidid on tänu suurele hulgale oma selgroogidele võimelised looma sadu tuhandeid kontakte teiste rakkudega.

Metabolism neuronis

Närvirakkude eripära on nende ainevahetus. Metabolism neurotsüütides erineb selle suurest kiirusest ja aeroobsetest (hapnikupõhistest) protsessidest. See raku tunnus on seletatav asjaoluga, et aju töö on äärmiselt energiamahukas ja selle hapnikutarve on suur. Hoolimata asjaolust, et aju kaal on ainult 2% kogu keha kaalust, on selle hapnikutarbimine umbes 46 ml / min ja see on 25% kogu kehatarbimisest.

Peamiseks energiaallikaks ajukoes, lisaks hapnikule, on glükoos, kus see läbib keerulisi biokeemilisi transformatsioone. Lõpuks vabaneb suhkruühenditest suur hulk energiat. Seega võib vastata küsimusele, kuidas parandada aju närviühendusi: kasutada glükoosiühendeid sisaldavaid tooteid.

Neuronfunktsioonid

Vaatamata suhteliselt mitte-keerukale struktuurile on neuronil palju funktsioone, millest peamine on järgmine:

  • ärrituse taju;
  • stiimulite ravi;
  • impulsside edastamine;
  • vastuse moodustamine.

Funktsionaalselt jagatakse neuronid kolme rühma:

Lisaks närvisüsteemis eristatakse teist rühma funktsionaalselt - pärssides (vastutab rakkude ergastamise inhibeerimise eest) närve. Sellised rakud takistavad elektrilise potentsiaali levikut.

Neuroni klassifikatsioon

Närvirakud on sellised mitmekesised, nii et neuroneid võib liigitada nende erinevate parameetrite ja atribuutide alusel, nimelt:

  • Keha kuju. Erinevate soma vormide neurotsüüdid asuvad aju erinevates osades:
    • stellate;
    • spindli kujuline;
    • püramiidi (Betz-rakud).
  • Võrkude arvu järgi:
    • unipolaarne: omada ühte protsessi;
    • bipolaarne: kaks protsessi paiknevad kehal;
    • multipolar: sarnaste rakkude soomil on kolm või enam protsessi.
  • Neuronipinna kontaktandmed:
    • axo-somaatiline. Sellisel juhul on akson kontaktis närvikoe naaberraku soomiga;
    • akso-dendriit. Selline kontakt hõlmab aksoni ja dendriidi ühendamist;
    • axo-aksonaalne. Ühe neuroni aksonil on ühendused teise närviraku aksoniga.

Neuronite tüübid

Teadlike liikumiste teostamiseks on vaja, et aju mootori güüsis moodustunud impulss suudaks saavutada vajalikud lihased. Seega eristatakse järgmisi neuronitüüpe: tsentraalne motoneuron ja perifeerne.

Esimene tüüpi närvirakud pärinevad eesmisest keskmisest Gyrus'ist, mis paikneb aju suurima varba ees - Rolandi korpus, nimelt Betz püramiidi rakud. Järgmisena lähevad kesknärvi aksonid sügavale poolkerakesse ja läbivad aju sisemist kapslit.

Perifeersed motoorsed neurotsüüdid moodustuvad seljaaju eesmise sarve mootori neuronitest. Nende aksonid jõuavad erinevatesse vormidesse, nagu pleksused, seljaaju närviklastrid ja, mis kõige tähtsam, esineb lihaseid.

Neuronite areng ja kasv

Närvirakk pärineb eellasrakust. Arenemine, esimesed aksonid hakkavad kasvama, dendriidid valmivad veidi hiljem. Neurotsüütide protsessi evolutsiooni lõpus moodustub soma rakus väike ebaregulaarse kujuga tihend. Seda moodustumist nimetatakse kasvukooneks. See sisaldab mitokondreid, neurofilamente ja tubulikke. Raku retseptorite süsteemid küpsevad järk-järgult ja neurotsüütide sünaptilised piirkonnad laienevad.

Rajad

Närvisüsteemil on kogu kehas oma mõjupiirkonnad. Juhtivate kiudude abil on süsteemide, organite ja kudede närvisüsteem. Aju, tänu laiale teede süsteemile, kontrollib täielikult keha iga struktuuri anatoomilist ja funktsionaalset seisundit. Neerud, maks, kõht, lihased ja teised - kõik see kontrollib aju, hoolikalt ja hoolikalt koordineerides ja reguleerides iga millimeetrit koet. Ja rikke korral parandab see ja valib sobiva käitumismudeli. Seega on tänu radadele inimkehale iseloomulik autonoomia, isereguleerimine ja kohanemine väliskeskkonnaga.

Aju radad

Rada on närvirakkude rühm, mille ülesandeks on vahetada teavet keha erinevate osade vahel.

  • Assotsiatiivsed närvikiud. Need rakud ühendavad erinevaid närvikeskusi, mis asuvad samal poolkeral.
  • Voliniku kiud. See rühm vastutab teabevahetuse eest sarnaste aju keskuste vahel.
  • Projektsioonnärvikiud. See kiudude kategooria ühendab aju seljaajuga.
  • Exteroceptive. Nad kannavad elektrilisi impulsse nahast ja teistest sensoorsetest organitest seljaaju.
  • Propriotseptsioon. Selline rongide rühm viib signaale kõõlustest, lihastest, sidemetest ja liigestest.
  • Interotseptsioonid. Selle trakti kiud pärinevad siseorganitest, veresoontest ja soolestikust.

Koostoimed neurotransmitteritega

Erinevate kohtade neuronid suhtlevad üksteisega keemilist laadi elektrilisi impulsse kasutades. Mis on nende hariduse alus? Seal on nn neurotransmitterid (neurotransmitterid) - komplekssed keemilised ühendid. Axoni pinnal paikneb närvi sünapss - kontaktpind. Ühest küljest on olemas presünaptiline lõhe ja teiselt poolt postünaptiline lõhe. Nende vahel on lõhe - see on sünaps. Retseptori presünaptilises osas on kotte (vesiikulid), mis sisaldavad teatud koguses neurotransmitterit (kvant).

Kui impulss jõuab sünapsi esimese osani, käivitatakse keeruline biokeemiline kaskaadmehhanism, mille tulemusena avatakse kottid vahendajatega ja vaheühendite kvantaal voolab sujuvalt voolu. Selles etapis kaob impulss ja ilmub uuesti alles siis, kui neurotransmitterid jõuavad postünaptilise lõheni. Seejärel aktiveeritakse uuesti biokeemilised protsessid värava avamiseks vahendajatele ja need, kes tegutsevad väikseimatele retseptoritele, muutuvad elektriliseks impulsiks, mis läheb kaugemale närvikiudude sügavustesse.

Vahepeal eristatakse nende neurotransmitterite erinevaid rühmi, nimelt:

  • Neurotransmitterite pidurdamine - ainete rühm, millel on ergutav toime. Nende hulka kuuluvad:
    • gamma-aminovõihape (GABA);
    • glütsiin.
  • Vahendajate stimuleerimine:
    • atsetüülkoliin;
    • dopamiin;
    • serotoniin;
    • norepinefriin;
    • adrenaliin.

Kas närvirakud on parandatud?

Pikka aega arvati, et neuronid ei ole võimelised jagunema. Sellegipoolest osutus see väide vastavalt kaasaegsele uurimistööle valeks: aju mõnes osas toimub neurotsüütide prekursorite neurogeneesi protsess. Lisaks sellele on ajukudel silmapaistev võime neuroplastilisusele. On palju juhtumeid, kus terve aju osa võtab kahjustatud funktsiooni üle.

Paljud neurofüsioloogia valdkonna eksperdid mõtlesid, kuidas aju neuronid taastada. Ameerika teadlaste hiljutiste uuringutega selgus, et neurotsüütide õigeaegseks ja nõuetekohaseks taastumiseks ei ole vaja kasutada kalleid ravimeid. Selleks peate tegema ainult õige une mustrid ja süüa õigesti koos B-vitamiinide ja madala kalorsusega toiduainetega.

Kui aju närviühendusi on rikutud, on nad võimelised taastuma. Siiski esineb tõsiseid neuroloogiliste ühenduste ja radade patoloogiaid, näiteks motoorse neuroni haigus. Siis tuleb pöörduda spetsiaalse kliinilise hoolduse poole, kus neuroloogid saavad teada patoloogia põhjuse ja teha õige ravi.

Inimesed, kes on varem tarbinud või joovad alkoholi, küsivad sageli küsimust, kuidas aju neuronid taastada pärast alkoholi. Spetsialist vastaks sellele, et selleks on vaja süstemaatiliselt oma tervist töödelda. Tegevusalade hulka kuulub tasakaalustatud toitumine, regulaarne liikumine, vaimne tegevus, kõndimine ja reisimine. On tõestatud, et aju närviühendused arenevad läbi täiesti uue teabe uurimise ja mõtlemise inimestele.

Liigse informatsiooni, kiirtoidu turu ja istuva elustiili olemasolu tingimustes on aju kvalitatiivselt mitmesugust kahju tekitav. Ateroskleroos, veresoonte trombootilised vormid, krooniline stress, infektsioonid - kõik see on otsene tee aju ummistumisse. Sellest hoolimata on ravimeid, mis regenereerivad aju rakke. Peamine ja populaarne rühm on nootropics. Selle kategooria preparaadid stimuleerivad neurotsüütide ainevahetust, suurendavad hapnikupuuduse suhtes resistentsust ja avaldavad positiivset mõju erinevatele vaimsetele protsessidele (mälu, tähelepanu, mõtlemine). Lisaks nootropikale pakub ravimiturg nikotiinhapet, vaskulaarset tugevdamist ja teisi tooteid. Tuleb meeles pidada, et aju närviühenduste taastamine erinevate ravimite kasutamisel on pikk protsess.

Alkoholi mõju ajus

Alkoholil on negatiivne mõju kõikidele elunditele ja süsteemidele ning eriti ajus. Etüülalkohol tungib kergesti aju kaitsvatesse barjääridesse. Alkoholi metaboliit, atseetaldehüüd, kujutab endast tõsist ohtu neuronitele: alkoholi dehüdrogenaas (alkoholi töötlemise ensüüm maksas) tõmbab organismi töötlemise ajal rohkem vedelikku, sealhulgas aju vett. Seega, alkohoolsed ühendid lihtsalt kuivavad aju, tõmbavad sellest välja vee, mille tagajärjel tekivad aju struktuurid atroofia ja rakusurma. Alkoholi ühekordse kasutamise korral on sellised protsessid pöörduvad, mida ei saa väita kroonilise alkoholi tarbimise kohta, kui lisaks orgaanilistele muutustele moodustuvad alkohoolse aine stabiilsed patokarakteroloogilised omadused. Lisateavet selle kohta, kuidas "Alkoholi mõju ajus".

Neuronid ja närvikoe

Neuronid ja närvikoe

Närvisüsteem on närvisüsteemi peamine struktuurielement. Närvikoe struktuur hõlmab väga spetsiifilisi närvirakke - neuroneid ja neuroglia rakke, mis täidavad toetavaid, sekretoorseid ja kaitsvaid funktsioone.

Neuron on närvikoe peamine struktuuriline ja funktsionaalne üksus. Need rakud saavad informatsiooni vastu võtta, töödelda, kodeerida, edastada ja salvestada, luua kontakte teiste rakkudega. Neuroni unikaalsed omadused on võime genereerida bioelektrilisi heiteid (impulsse) ja edastada teavet protsesside vahel ühest rakust teise, kasutades selleks spetsiaalseid lõpp-sünapse.

Neuroni funktsioone soodustavad süntees selle edastavate ainete - neurotransmitterite: atsetüülkoliini, katehhoolamiinide jne.

Aju neuronite arv läheneb 10 11. Ühes neuronis võib esineda kuni 10 000 sünapsi. Kui neid elemente peetakse informatsiooni säilitamise rakkudeks, siis võib järeldada, et närvisüsteem suudab salvestada 10 19 ühikut. teave, s.t. suudab kohandada peaaegu kõiki inimkonna kogutud teadmisi. Seega on mõte, et inimese aju elu jooksul mäletab kõike, mis kehas toimub ja suhtlemisel keskkonnaga, üsna mõistlik. Kuid aju ei saa mälust kogu teavet, mis on selles salvestatud.

Teatud tüüpi närviorganisatsioonid on iseloomulikud erinevatele aju struktuuridele. Neuronid, mis reguleerivad ühte funktsiooni, moodustavad nn rühmad, ansamblid, veerud, tuumad.

Neuronid erinevad struktuuri ja funktsiooni poolest.

Struktuuri järgi (sõltuvalt rakust väljavoolude arvust, eristavad protsessid) unipolaarset (ühe protsessiga), bipolaarset (kahe protsessiga) ja multipolaarset (paljude protsessidega) neuroneid.

By funktsionaalseid omadusi isoleeritud aferentsed (või centripetal) neuronid kandjat ergutusvoolu retseptorid kesknärvisüsteemis, efferent, mootor, motoneuronite (või tsentrifugaaljõu) edastamiseks erutust KNS selle innerveerivad elundi ja intercalary, kontakt või vahepealsed neuroneid ühendavad aferentsete ja efferent neuronid.

Afferentsed neuronid kuuluvad unipolaarsesse, nende kehad asuvad seljaaju ganglionides. Rakkude keha kasv on T-kujuline protsessis, mis jaguneb kaheks haruks, millest üks läheb kesknärvisüsteemi ja toimib aksonina ning teine ​​läheneb retseptoritele ja on pikk dendriit.

Enamus efferentsetest ja interkalaarsetest neuronitest on multipolaarsed (joonis 1). Mitmepolaarsed interkalaarsed neuronid paiknevad nii seljaaju tagaosades kui ka kõikides KNS-i osades. Nad võivad olla ka bipolaarsed, näiteks võrkkesta neuronid, millel on lühike hargneva dendriit ja pikk akson. Motoneuroonid asuvad peamiselt seljaaju eesmise sarves.

Joonis fig. 1. Närvirakkude struktuur:

1 - mikrotuubulid; 2 - närviraku (aksoni) pikk protsess; 3 - endoplasmaatiline retiikulum; 4 - südamik; 5 - neuroplasm; 6 - dendriidid; 7 - mitokondrid; 8 - nukleool; 9 - müeliini ümbris; 10 - Ranvie pealtkuulamine; 11 - aksoni ots

Neuroglia

Neuroglia või glia on närvikoe rakuliste elementide kogum, mis on moodustatud eri kujuga spetsiaalsete rakkude poolt.

Selle avastas R. Virkhov ja nimetas talle neuroglia, mis tähendab närviliimi. Neuroglia rakud täidavad neuronite vahelise ruumi, moodustades 40% aju mahust. Gliaalrakud on 3-4 korda väiksemad kui närvirakud; nende arv imetajate kesknärvisüsteemis ulatub 140 miljardini, vanusega väheneb aju neuronite arv ja gliaalrakkude arv suureneb.

On kindlaks tehtud, et neuroglia on seotud närvisüsteemi ainevahetusega. Mõned neuroglia rakud eritavad aineid, mis mõjutavad neuronite erutatavust. Tuleb märkida, et erinevates vaimseisundites muutub nende rakkude sekretsioon. Pikaajalised jälgimisprotsessid kesknärvisüsteemis on seotud neurogliumi funktsionaalse olekuga.

Gliaalrakkude tüübid

Gliaalrakkude struktuuri ja nende asukoha CNS-i järgi on olemas:

  • astrotsüüdid (astroglia);
  • oligodendrotsüüdid (oligodendroglia);
  • mikrogliaalrakud (mikroglia);
  • Schwann'i rakud.

Gliaalrakud täidavad neuronite tugi- ja kaitsefunktsioone. Need on osa vere-aju barjääri struktuurist. Astrotsüüdid on kõige rikkalikud gliiarakud, mis täidavad neuronite ja ülemise sünapsi vahelised ruumid. Need takistavad sünaptilisest lõhest eralduvate neurotransmitterite levikut kesknärvisüsteemi. Astrotsüütide tsütoplasmaatilistes membraanides on neurotransmitterite retseptoreid, mille aktiveerimine võib põhjustada membraani potentsiaalsete erinevuste ja astrotsüütide metabolismi muutusi.

Astrotsüüdid ümbritsevad tihedalt aju veresoonte kapillaare, mis asuvad nende ja neuronite vahel. Selle põhjal eeldatakse, et astrotsüüdid mängivad olulist rolli neuronite metabolismis, reguleerides teatud ainete kapillaarset läbilaskvust.

Astrotsüütide üks tähtsamaid funktsioone on nende võime absorbeerida liigset K + iioone, mis võivad kõrge neuraalse aktiivsuse käigus rakuvälises ruumis akumuleeruda. Astrotsüütide adhesiooni piirkondades moodustuvad lõhekontaktide kanalid, mille kaudu astrotsüüdid võivad vahetada erinevaid väikesi ioone ja eriti K + iioone, mis suurendab nende K + ioonide imendumist. K + ioonide kontrollimatu akumulatsioon interneuronaalsesse ruumi suurendaks neuronite erutatavust. Seega, astrotsüüdid, mis neelavad interstitsiaalsest vedelikust K + ioonide liigse osa, väldivad neuronite erutuvuse suurenemist ja suurenenud närviaktiivsuse fookuste teket. Selliste fookuste ilmnemine inimese ajus võib kaasneda asjaoluga, et nende neuronid genereerivad mitmeid närviimpulsse, mida nimetatakse konvulsiivseteks heitmeteks.

Astrotsüüdid osalevad ekstrasünaptilistesse ruumidesse sisenevate neurotransmitterite eemaldamisse ja hävitamisse. Seega takistavad nad neurotransmitterite kogunemist neuronaalsetesse ruumidesse, mis võivad põhjustada aju düsfunktsiooni.

Neuronid ja astrotsüüdid eraldatakse rakuliste piludega 15-20 mikronit, mida nimetatakse interstitsiaalseks ruumiks. Interstitsiaalsed ruumid moodustavad kuni 12-14% aju mahust. Astrotsüütide oluline omadus on nende võime absorbeerida süsinikdioksiidi nende ruumide ekstratsellulaarsest vedelikust ja seeläbi säilitada stabiilne aju pH.

Astrotsüüdid on seotud närvikoe ja aju veresoonte, närvikoe ja aju membraanide vaheliste liideste moodustumisega närvikoe kasvu ja arengu protsessis.

Oligodendrotsüüte iseloomustab väike arv lühikesi protsesse. Üks nende peamisi funktsioone on närvikiudude müeliinikesta moodustumine kesknärvisüsteemis. Need rakud paiknevad samuti neuronite kehade vahetus läheduses, kuid selle asjaolu funktsionaalne tähtsus ei ole teada.

Mikrogliia rakud moodustavad 5-20% gliaalrakkude koguarvust ja on hajutatud kogu kesknärvisüsteemis. On kindlaks tehtud, et nende pinna antigeenid on identsed vere monotsüütide antigeenidega. See näitab nende päritolu mesodermist, tungimist närvikoesse embrüonaalse arengu ajal ja järgnevat transformatsiooni morfoloogiliselt äratuntavateks mikrogliia rakkudeks. Sellega seoses leitakse, et mikrogliia kõige olulisem funktsioon on aju kaitse. On näidatud, et närvikoe kahjustumise korral suureneb selles fagotsüütide rakkude arv veres makrofaagide ja mikrogliia fagotsüütiliste omaduste aktiveerimise tõttu. Nad eemaldavad surnud neuronid, gliiarakud ja nende struktuurielemendid, fagotsüütilised võõrosakesed.

Schwanni rakud moodustavad perifeersete närvikiudude müeliinikesta väljaspool kesknärvisüsteemi. Selle raku membraani ümbritseb korduvalt närvikiud ja saadud müeliinikesta paksus võib ületada närvikiudude läbimõõdu. Närvikiu müeliniseeritud piirkondade pikkus on 1-3 mm. Nende vaheliste vahedega (Ranvieri pealtkuulamised) jääb närvikiud kaetud ainult pinnamembraaniga, millel on erutuvus.

Müeliini üks tähtsamaid omadusi on kõrge elektrivoolukindlus. Selle põhjuseks on sfingomüeliini ja müeliini teiste fosfolipiidide kõrge sisaldus, mis annavad talle voolu isoleerivad omadused. Müeliiniga kaetud närvikiudude piirkondades on närviimpulsside tekitamise protsess võimatu. Närviimpulsse tekitatakse ainult Ranvieri pealtkuulamismembraanil, mis tagab närviimpulsside kõrgema juhtivuse, kuid müeliinitud närvikiududega võrreldes müeliniseerimata.

On teada, et müeliini struktuuri võivad kergesti häirida närvisüsteemi nakkuslikud, isheemilised, traumaatilised, toksilised kahjustused. Samal ajal areneb närvikiudude demüeliniseerumise protsess. Eriti tihti areneb demüeliniseerumine hulgiskleroosi korral. Demüeliniseerumise tulemusena väheneb närvikiirte närviimpulsside kiirus, väheneb retseptoritelt ja neuronitest täidesaatvatesse organitesse informatsiooni edastamise kiirus. See võib põhjustada sensoorse tundlikkuse halvenemist, liikumisvõime halvenemist, siseorganite toimimise reguleerimist ja muid tõsiseid tagajärgi.

Neuronite struktuur ja funktsioon

Neuron (närvirakk) on kesknärvisüsteemi struktuurne ja funktsionaalne üksus.

Neuroni anatoomiline struktuur ja omadused tagavad selle põhifunktsioonide täitmise: ainevahetuse, energiatootmise, erinevate signaalide ja nende töötlemise tajumise, reaktsioonireaktsioonide tekkimise või osalemise, närviimpulsside tekke ja juhtimise, neuronite integreerimise närviringidesse, mis pakuvad nii kõige lihtsamaid refleksreaktsioone kui ka ja kõrgemad integreeruvad aju funktsioonid.

Neuronid koosnevad närviraku kehast ja aksoni ja dendriitide protsessidest.

Joonis fig. 2. Neuroni struktuur

Närvirakkude keha

Neuroni keha (perikaryon, soma) ja selle protsessid on kaetud neuronaalse membraaniga. Rakumembraan erineb aksonmembraanist ja dendriidist erinevate ioonkanalite, retseptorite ja sünapsi olemasolu järgi.

Neuroni kehas on neuroplasm ja sellest eraldatud tuum membraanide, töötlemata ja sileda endoplasmaatilise retikulumi, Golgi aparaadi ja mitokondrite poolt. Neuronite tuuma kromosoomid sisaldavad geenide komplekti, mis kodeerivad valkude sünteesi, mis on vajalik neuroni keha struktuuri ja funktsioonide, selle protsesside ja sünapside moodustamiseks. Need on valgud, mis täidavad ensüümide, kandjate, ioonikanalite, retseptorite jne funktsioone. Mõned valgud täidavad funktsioone, kui nad on neuroplasmas, samas kui teised on integreeritud organellide, soma ja neuronite protsesside membraanidesse. Mõned neist, näiteks neurotransmitterite sünteesiks vajalikud ensüümid, toimetatakse aksonitranspordi kaudu aksoniterminalile. Rakkude organismis sünteesitakse peptiide, mis on vajalikud aksonite ja dendriitide (näiteks kasvufaktorite) elulise aktiivsuse jaoks. Seega, kui neuronite keha on kahjustatud, siis selle protsessid degenereeruvad ja kollaps. Kui neuroni keha säilib ja protsess on kahjustatud, siis tekib selle aeglane taastumine (regenereerimine) ja denerveeritud lihaste või organite inervatsiooni taastumine.

Valkude sünteesi koht neuronite kehades on töötlemata endoplasmaatiline retiikulum (tigroid-graanulid või Nissl-kehad) või vabad ribosoomid. Nende sisu neuronites on kõrgem kui gliia või teiste keharakkudes. Silees endoplasmaatilises retiikulumis ja Golgi seadmes omandavad valgud sisemise ruumilise konformatsiooni, sorteerivad ja saadavad transpordivoogudesse raku, dendriitide või aksonite struktuuridesse.

Paljudes neuronaalsetes mitokondrites moodustub oksüdatiivsete fosforüülimisprotsesside tulemusena ATP, mille energiat kasutatakse neuronite elulise aktiivsuse säilitamiseks, ioonpumpade tööd ja säilitatakse ioonkontsentratsioonide asümmeetria membraani mõlemal küljel. Järelikult on neuronil pidev valmisolek mitte ainult tajuda erinevaid signaale, vaid ka neile reageerida - närviimpulsside teket ja nende kasutamist teiste rakkude funktsioonide kontrollimiseks.

Rakumembraanide molekulaarsed retseptorid, dendriitide tekitatud sensoorsed retseptorid ja epiteelse päritoluga sensoorsed rakud osalevad erinevate signaalide neuronite tajumise mehhanismides. Teiste närvirakkude signaalid võivad neuronisse jõuda läbi paljude dendriitidel või neuronigeelil moodustunud sünapsi.

Närvirakkude dendriidid

Neuroni dendriidid moodustavad dendriitpuu, hargnemise olemuse ja mille suurus sõltub sünaptiliste kontaktide arvust teiste neuronitega (joonis 3). Neuroni dendriitidel on tuhandeid sünapse, mis on moodustunud teiste neuronite aksonite või dendriitide poolt.

Joonis fig. 3. Interneüüri sünaptilised kontaktid. Vasakul olevad nooled näitavad afferentsete signaalide saabumist dendriitidele ja interneurooni kehale, paremal pool interneurooni efferentsete signaalide levimise suunda teistele neuronitele.

Sünapsid võivad olla heterogeensed nii funktsiooni (inhibeeriv, erutus) kui ka kasutatud neurotransmitteri tüübi puhul. Sünapsi moodustumisega seotud dendriitmembraan on nende postünaptiline membraan, mis sisaldab retseptoreid (ligandist sõltuvad ioonkanalid) selles sünapsis kasutatavale neurotransmitterile.

Põnevikud (glutamaatergilised) sünapsid asuvad peamiselt dendriitide pinnal, kus on tõusud või kasvud (1-2 mikronit), mida nimetatakse spines. Seljamembraanil on kanaleid, mille läbilaskvus sõltub transmembraansest potentsiaalsest erinevusest. Dendriitide tsütoplasmas selgroogide piirkonnas leitakse intratsellulaarse signaalitransduktsiooni sekundaarsed vahendajad, samuti ribosoomid, millele valk sünteesitakse vastuseks sünaptilistele signaalidele. Selgroovide täpne roll on teadmata, kuid on selge, et nad suurendavad dendriitpuu pinda sünapsi moodustamiseks. Spikes on ka neuronistruktuurid sisendsignaalide vastuvõtmiseks ja nende töötlemiseks. Dendriidid ja selgroogid annavad informatsiooni perifeeriast neuronikehale. Dendriitide niitmembraan on polariseeritud mineraalsete ioonide asümmeetrilise jaotuse, ioonpumpade toimimise ja ioonkanalite olemasolu tõttu. Need omadused toetavad informatsiooni edastamist üle membraani kohalike ümmarguste hoovuste kujul (elektrootiliselt), mis tekivad postünaptiliste membraanide ja nendega külgnevate dendriitmembraanide vahel.

Kui nad levivad läbi dendriitmembraani, nõrgenevad kohalikud voolud, kuid need on piisava suurusega, et edastada signaale dendriitilistele sünaptilistele sisenditele neuroni kehamembraani. Potentsiaalselt sõltuvaid naatriumi- ja kaaliumikanaleid ei ole dendriidi membraanis veel identifitseeritud. Tal ei ole erutusvõimet ja võimet tekitada tegevuspotentsiaali. Siiski on teada, et aksonikujulisel membraanil tekkiv toimepotentsiaal võib levida üle selle. Selle nähtuse mehhanism ei ole teada.

Arvatakse, et dendriidid ja selgroogid on osa mälumehhanismides osalevatest närvistruktuuridest. Spinide arv on eriti kõrge aju-ajukoore, basaalganglionide ja ajukoorme dendriitides. Eakate ajukoorme mõnes valdkonnas väheneb dendriidi puu pindala ja sünapside arv.

Axoni neuron

Axon on närvirakkude protsess, mida ei leitud teistes rakkudes. Erinevalt dendriitidest, mille arv on neuroni puhul erinev, on akson kõigi neuronite puhul sama. Selle pikkus võib ulatuda kuni 1,5 m-ni. Punktis, kus akson neuronist lahkub, on paksenemine, axon-küngas, kaetud plasmamembraaniga, mis varsti kaetakse müeliiniga. Müeliiniga katmata aksoni küngasu nimetatakse algseks segmendiks. Neuronite aksonid on kuni nende lõplike oksadeni kaetud müeliinikestaga, mida katkestavad Ranvieri vahistused - mikroskoopilised geelimata piirkonnad (umbes 1 mikron).

Kogu aksoni (müeliinitud ja müeliinivaba kiud) on kaetud kahekihilise fosfolipiidmembraaniga, mis sisaldab sellesse sisestatud valgu molekule, mis täidavad ioonide transpordi, potentsiaalselt sõltuvate ioonkanalite jne funktsioone. peamiselt pealtkuulamise valdkonnas Ranvier. Kuna aksoplasmas ei esine krobeline retikuliit ja ribosoomid, siis on ilmne, et need valgud sünteesitakse neuroni kehas ja suunatakse aksonmembraanile aksonaalse transpordiga.

Keha katva membraani ja neuroni aksoni omadused on erinevad. See erinevus puudutab peamiselt membraani läbilaskvust mineraalsete ioonide jaoks ja see on tingitud erinevat tüüpi ioonkanalite sisust. Kui ligandist sõltuvate ioonkanalite (sh postsünaptiliste membraanide) sisaldus domineerib neuroni kehas ja dendriitides, siis aksonmembraanis, eriti interkreetide piirkonnas, esineb suur pingesõltuvate naatrium- ja kaaliumikanalite tihedus.

Madalaim polarisatsiooniväärtus (umbes 30 mV) omab algse aksoni segmendi membraani. Rakkude kehast kaugemal asuvate aksoni piirkondades on transmembraanset potentsiaali suurus umbes 70 mV. Axoni membraani membraani polariseerumise madal väärtus määrab, et selles piirkonnas on neuronimembraanil suurim erutuvus. Siin on see, et dendriitmembraanil ja raku kehal esinevad postünaptilised potentsiaalid, mis on tingitud infosignaalide transformeerumisest neuronile sünapsis, levivad neuroni keha membraani kohalike ümmarguste elektrivoolude kaudu. Kui need voolud põhjustavad aksonikujulise membraani depolarisatsiooni kriitilisele tasemele (Ekuni), siis reageerib neuron teiste närvirakkude sissetulevatele signaalidele, genereerides oma aktsioonipotentsiaali (närviimpulss). Saadud närviimpulss viiakse edasi mööda aksonit teistesse närvi-, lihas- või näärmelakkudesse.

Esialgse aksoni segmendi membraanil on selgroog, millel on moodustunud GABA-ergilised pidurite sünapsid. Signaalide vastuvõtmine nende teiste sünonüümide kaudu teistest neuronitest võib takistada närviimpulsside teket.

Neuronite klassifikatsioon ja tüübid

Neuronite klassifitseerimine toimub nii morfoloogiliste kui ka funktsionaalsete omaduste alusel.

Protsesside arvu järgi on multipolaarseid, bipolaarseid ja pseudounipolaarseid neuroneid.

Teiste rakkudega seotud seoste ja nende poolt teostatava funktsiooni järgi eristatakse sensoorset, interkalatsiooni ja motoorseid neuroneid. Sensoorseid neuroneid nimetatakse ka afferentseteks neuroniteks ja nende protsessid on tsentripetaalsed. Neuroneid, mis täidavad närvirakkude vahelist signaaliülekande funktsiooni, nimetatakse interkalatsiooniks või assotsieerivaks. Neuroneid, mille aksonid moodustavad efektorrakkude (lihaste, näärmete) sünapse, nimetatakse mootoriks või efferentiks, nende aksoneid nimetatakse tsentrifugaalseks.

Afferentsed (tundlikud) neuronid tajuvad teavet sensoorsete retseptorite poolt, muundavad selle närviimpulssideks ja viivad aju ja seljaaju närvikeskusteni. Tundlike neuronite kehad asuvad seljaaju- ja kraniaalganglionides. Need on pseudo-unipolaarsed neuronid, mille akson ja dendriit lahkuvad neuroni kehast koos ja seejärel eralduvad. Dendriit läheb perifeersesse organisse ja kudedesse sensoorsete või segatud närvide koosseisus ning tagumiste juurte koostises olev akson on lülitatud seljaaju selja- või sarvepõletiku ajusse.

Sisestatud või assotsieeruvad neuronid täidavad sissetuleva informatsiooni töötlemise ülesandeid ja tagavad eelkõige refleksi kaarte sulgemise. Nende neuronite kehad asuvad aju ja seljaaju hallides.

Efferent neuronid täidavad ka sissetuleva informatsiooni töötlemise funktsiooni ja edastavad efferentseid närviimpulsse aju- ja seljaaju poolt täitevorganite (efektori) rakkudesse.

Neuroni integreeriv aktiivsus

Iga neuron saab suure hulga signaale läbi paljude sündroomide, mis asuvad selle dendriitidel ja kehal, samuti plasmamembraanide, tsütoplasma ja tuuma molekulaarsete retseptorite kaudu. Signaali edastamine kasutab paljusid erinevaid neurotransmittereid, neuromodulaatoreid ja teisi signalisatsioonimolekule. Ilmselgelt peab mitmete signaalide üheaegsele saabumisele reageerimiseks olema neuronil võimalus neid integreerida.

Protsesside kogum, mis tagab sissetulevate signaalide töötlemise ja neile neuronite vastuse moodustumise, kuulub neuroni integreeriva aktiivsuse kontseptsiooni.

Neuronile saabuvate signaalide tajumine ja töötlemine toimub dendriitide, raku keha ja neuroni (vt joonis 4) osalusel.

Joonis fig. 4. Neuronite signaalide integreerimine.

Üheks võimaluseks nende töötlemiseks ja integreerimiseks (summeerimiseks) on transformatsioon sünapssides ja postünaptilise potentsiaali liitmine keha membraanile ja neuroni protsessidele. Tajutud signaalid konverteeritakse sünapsis posünaptilise membraani potentsiaalse erinevuse võnkumiseks (postsünaptilised potentsiaalid). Sõltuvalt sünapsi tüübist saab vastuvõetud signaali väikeseks (0,5-1,0 mV) depolariseerivaks muutuseks potentsiaalses erinevuses (EPSP - sünapsid on näidatud valgusringidena skeemil) või hüperpolariseerimine (TPPS - sünapsi näidatakse diagrammil mustana) ringid). Mitmed signaalid võivad samaaegselt jõuda neuroni erinevatesse kohtadesse, millest mõned on muundatud EPSP-ks ja teised - TPPS-i.

Need potentsiaalsete erinevuste võnkumised levivad läbi neuronmembraanide kohalike ümmarguste voolude aksonikollektori suunas depolarisatsioonilaine kujul (valges skeemis) ja hüperpolarisatsioonis (mustas skeemis), mis kattuvad üksteisega (skeemi hallid alad). Selles superpositsioonis liidetakse ühesuunaliste lainete amplituudid, samas kui vastaste amplituudid vähenevad (silutud). Sellist algebralist membraani potentsiaalse erinevuse summeerimist nimetatakse ruumiliseks summeerimiseks (joonised 4 ja 5). Selle summeerimise tulemus võib olla kas aksoni küngmembraani depolariseerimine ja närviimpulsside genereerimine (juhtumid 1 ja 2 joonisel 4) või selle hüperpolariseerimine ja närviimpulsside tekke ennetamine (juhtumid 3 ja 4 joonisel 4).

Selleks, et nihutada axon Mound-membraani (umbes 30 mV) potentsiaalset erinevust E-lekuni, see peab olema depolariseeritud 10-20 mV-ni. See toob kaasa potentsiaalselt sõltuvate naatriumikanalite avastamise ja närviimpulsside genereerimise. Kuna pärast PD-i saamist ja selle muutmist EPSP-ks, võib membraani depolarisatsioon ulatuda kuni 1 mV-ni ja ce-laienemine aksoni mäele kaasneb nõrgenemisega, et genereerida närviimpulss, vajab neuronile samaaegne sisend 40-80 närviimpulsside ergutavate sünapside kaudu teistest neuronitest ja summeerimine sama arv ipsp.

Joonis fig. 5. EPSP neuroni ruumiline ja ajaline summeerimine; a - BSPP ühe stimulaatori kohta; ja - VPSP mitmesuguste afferentide stimuleerimisel; c - iPSP sagedase stimulatsiooni läbiviimiseks ühe närvikiudude kaudu

Kui sel ajal jõuab mitmete närviimpulsside arv neuronisse inhibeerivate sünapside kaudu, siis on võimalik aktiveerida ja reageerida närviimpulssile, suurendades samal ajal signaalide sisendit ergastavate sünapside kaudu. Tingimustes, kui inhibeerivast sünapsist pärinevad signaalid põhjustavad neuroni membraani hüperpolarisatsiooni, mis on võrdne või suurem kui ergastavatest sünapsidest pärinevate signaalide poolt põhjustatud depolariseerimine, ei ole axon Mound membraani depolariseerimine võimalik, neuron ei tekita närviimpulsse ja muutub inaktiivseks.

Neuron teostab ka ajutiselt EPSP ja TPPS signaalide summeerimise peaaegu samal ajal (vt joonis 5). Võimalike erinevuste muutusi, mida nad põhjustavad peaaegu sünaptilistes piirkondades, saab samuti algebraalselt kokku võtta, mida nimetatakse ajutiseks summeerimiseks.

Seega sisaldab iga neuroni poolt genereeritud närviimpulss, samuti neuroni vaikusperiood, informatsiooni paljudest teistest närvirakkudest. Tavaliselt, mida suurem on neuronisse saabuvate teiste rakkude signaalide sagedus, seda sagedamini tekitab see reageerimisnärvi impulsse, mida axon saadab teistele närvi- või efektorrakkudele.

Kuna naatriumikanalid on neuroni keha ja isegi selle dendriitide membraanis (ehkki ka väikestes kogustes), võib aksonikujulisel membraanil tekkinud tegevuspotentsiaal ulatuda kehasse ja mõnda neuronite dendriitide osa. Selle nähtuse tähtsus ei ole piisavalt selge, kuid eeldatakse, et hajutamisvõime potentsiaal tasandab koheselt kõik membraanil olevad kohalikud voolud, tühistab potentsiaalid ja aitab neuronil paremini teada saada uut teavet.

Molekulaarsed retseptorid osalevad neuronisse saabuvate signaalide transformatsioonis ja integreerimises. Peale selle võivad nende stimuleerimine signaalimolekulide kaudu initsiatsiooni (G-valkude, teise sõnumitoojate) kaudu põhjustada muutusi ioonkanalite olekus, tajutud signaalide muundumist potentsiaalsete erinevuste võnkumisteks neuroni membraanis, neuroni vastuse summeerimist ja moodustumist närviimpulssi tekitamise või pärssimise vormis.

Signaalide muundamine neuroni metabotroopsete molekulaarsete retseptorite poolt kaasneb selle vastusega intratsellulaarsete transformatsioonide kaskaadi käivitamise vormis. Neuroni vastus võib sel juhul olla üldise ainevahetuse kiirenemine, ATP moodustumise suurenemine, ilma milleta ei ole võimalik selle funktsionaalset aktiivsust suurendada. Neid mehhanisme kasutades integreerib neuron vastuvõetud signaalid oma tegevuse tõhususe parandamiseks.

Rakkude poolt rakusisesed transformatsioonid neuronis, mis on algatatud vastuvõetud signaalide poolt, põhjustavad sageli valgu molekulide sünteesi suurenemist, mis neuronis toimivad retseptoritena, ioonkanalitena, kandjatena. Suurendades nende arvu, kohandub neuron sissetulevate signaalide olemusega, suurendades tundlikkust olulisemate ja nõrgenevate - vähem olulistele.

Mitme signaali saamine neuroni poolt võib kaasneda teatud geenide ekspressiooni või represseerimisega, näiteks peptiidi neuromodulaatorite sünteesi kontrollivate geenidega. Kuna nad toimetatakse neuroni aksoniterminalidesse ja neid kasutatakse nende neurotransmitterite mõju suurendamiseks või nõrgendamiseks teistele neuronitele, võib neuron vastuseks vastuvõetud signaalidele tugevamalt või nõrgemalt mõjutada teisi kontrollitavaid närvirakke sõltuvalt saadud informatsioonist. Arvestades, et neuropeptiidide moduleeriv toime võib kesta pikka aega, võib neuroni mõju teistele närvirakkudele kesta ka pikka aega.

Seega, kuna võime integreerida erinevaid signaale, võib neuron neile reageerida mitmesugustes vastustes, võimaldades tal tõhusalt kohaneda sissetulevate signaalide olemusega ja kasutada neid teiste rakkude funktsioonide reguleerimiseks.

Neuraalsed ahelad

Kesknärvisüsteemi neuronid suhtlevad üksteisega, moodustades kokkupuutepunktis erinevaid sünapse. Saadud närvipensionid korrutavad närvisüsteemi funktsionaalsust. Kõige levinumad närviahelad hõlmavad kohalikku, hierarhilist, lähenevat ja lahutavat närviringi, millel on üks sisend (joonis 6).

Kohalikke närvipiire moodustavad kaks või enam neuronit. Samal ajal annab üks neuronitest (1) neuronile (2) oma aksoni tagatise, moodustades oma kehale aksosomaatilise sünapsi ja teise - moodustades esimese neuroni keha sünapsi koos aksoniga. Kohalikud närvivõrgud võivad täita püüniste funktsiooni, milles närviimpulssid on võimelised pikka aega ringlema ringis, mille moodustavad mitmed neuronid.

Professor I.A. näitas eksperimentaalselt ringikujundusele ülemineku tõttu korduvalt tekkinud ergastuslaine (närviimpulss) pikaajalise ringluse võimalust. Vetokhin on meduusa närvirõnga katsetes.

Närviimpulsside ringikujuline ringlus kohalike närvikontuuride juures täidab erutuste rütmi muutmise funktsiooni, annab võimaluse närvikeskuste pikendatud ergutamiseks pärast neile signaalide lõppemist ja osaleb sissetuleva informatsiooni salvestamise mehhanismides.

Kohalikud ahelad võivad teostada ka pidurdusfunktsiooni. Selle näiteks on korduv inhibeerimine, mida rakendatakse seljaaju kõige lihtsamal kohalikul närviahelal, mille moodustavad a-motoneuron ja Renshaw rakk.

Joonis fig. 6. Kesknärvisüsteemi lihtsaim närviahelad. Teksti kirjeldus

Sel juhul aktiveerib motoorses neuronis tekkinud erutus, mis levib piki aksoni haru, Renshaw raku, mis inhibeerib a-motoorse neuroni.

Konvergentse ahela moodustavad mitmed neuronid, millest üks (tavaliselt efferentne) konverteerib või konverteerib paljude teiste rakkude aksonid. Sellised ahelad on kesknärvisüsteemis laialt levinud. Näiteks koonduvad primaarse motoorse ajukoore püramiidsed neuronid paljude neuronite aksonitesse ajukoorme tundlikes valdkondades. CNS-i tuhandete tundlike ja interkalatsioonitud neuronite seljaaju aksonite ventraalsete sarvede motoorsetel neuronitel lähenevad. Convergent-ahelatel on oluline roll signaalide integreerimisel efferentsete neuronite poolt ja füsioloogiliste protsesside koordineerimisel.

Ühe sisendiga erinevad ahelad moodustavad hargneva aksoniga neuron, mille iga haru moodustab erineva närvirakuga sünapsi. Need ahelad täidavad ühest neuronist paljude teiste neuronite signaalide samaaegse edastamise funktsioone. See saavutatakse axoni tugeva hargnemisega (mitme tuhande oksi moodustumine). Selliseid neuroneid leidub sageli ajurünnaku retikulaarse moodustumise tuumades. Need tagavad paljude ajuosade erutatavuse ja selle funktsionaalsete varude mobiliseerimise.

Neuronid - mis see on. Aju neuronite tüübid ja funktsioonid

Meie aju ammendamatutest võimalustest on kirjutatud kirjanduse mägesid. Ta on võimeline töötlema suurt hulka andmeid, mida isegi kaasaegsed arvutid ei saa teha. Lisaks töötavad aju normaalsetes tingimustes katkestusteta 70-80 aastat või rohkem. Ja igal aastal kasvab tema elu ja seega ka inimese elu.

Selle kõige olulisema ja mitmel moel salapärase organi tõhusat tööd pakuvad peamiselt kahte tüüpi rakud: neuronid ja glial. Teabe, mälu, tähelepanu, mõtlemise, kujutlusvõime ja loovuse vastuvõtmise ja töötlemise eest vastutavad neuronid.

Neuron ja selle struktuur

Sageli kuulete, et inimese vaimsed võimed tagavad halli aine olemasolu. Mis see on ja miks see on hall? Sellel värvil on ajukoor, mis koosneb mikroskoopilistest rakkudest. Need on neuronid või närvirakud, mis tagavad meie aju toimimise ja kogu inimkeha kontrolli.

Kuidas närvirakk

Neuron, nagu iga elav rakk, koosneb tuumast ja raku kehast, mida nimetatakse soomiks. Ka raku suurus on mikroskoopiline - 3 kuni 100 mikronit. Kuid see ei takista neuronil olla reaalse teabe hoidla. Iga närvirakk sisaldab täielikku geenide komplekti - juhiseid valkude tootmiseks. Mõned valgud osalevad teabe edastamises, teised loovad raku enda ümber kaitsekesta, teised on seotud mäluprotsessidega, neljas annavad meeleolu muutuse jne.

Isegi väikese ebaõnnestumise tõttu mõnes valgu tootmiseks mõeldud programmis võib tekkida tõsiseid tagajärgi, haigusi, vaimseid häireid, dementsust jne.

Iga neuroni ümbritseb gliiarakkude kaitsekest, nad täidavad sõna otseses mõttes kogu rakkude vahelise ruumi ja moodustavad 40% aju ainest. Glia või gliarakkude kogum täidab väga olulisi funktsioone: see kaitseb neuroneid ebasoodsate välismõjude eest, varustab närvirakke toitainetega ja eemaldab nende metaboolsed tooted.

Gliaalrakud kaitsevad neuronite tervist ja terviklikkust, mistõttu nad ei võimalda paljude võõraste kemikaalide tungimist närvirakkudesse. Sealhulgas ravimid. Seetõttu on aju aktiivsust tugevdavate erinevate ravimite efektiivsus täiesti ettearvamatu ja nad toimivad iga inimese suhtes erinevalt.

Dendriidid ja aksonid

Hoolimata neuroni keerukusest ei mängi see ajus iseenesest olulist rolli. Meie närviline aktiivsus, sealhulgas vaimne aktiivsus, tuleneb paljude neuronite vahelisest signaalide vahetusest. Nende signaalide vastuvõtmine ja edastamine, täpsemalt nõrkade elektriliste impulsside vastuvõtmine toimub närvikiudude abil.

Neuronil on mitu lühikest (umbes 1 mm) hargnenud närvikiudu - dendriidid, mis on nii nime poolest sarnased puuga. Dendriidid vastutavad signaalide vastuvõtmise eest teistest närvirakkudest. Ja kui signaali saatja toimib axoni. See neuronis sisalduv kiud on ainult üks, kuid võib ulatuda kuni 1,5 meetri pikkuseni. Ühendades aksonite ja dendriitide abil, moodustavad närvirakud tervet närvivõrku. Ja mida keerulisem on suhete süsteem, seda raskem on meie vaimne tegevus.

Neuron töötab

Meie närvisüsteemi kõige keerulisema tegevuse aluseks on nõrkade elektriliste impulsside vahetamine neuronite vahel. Probleem seisneb aga selles, et esialgu ei ole ühe närviraku ja teiste dendriitide aksonid omavahel ühendatud, nende vahel on intertsellulaarse ainega täidetud ruum. See on nn sünaptiline lõhenemine ja ei saa selle signaali ületada. Kujutage ette, et kaks inimest venitavad oma käsi üksteisele ja ei jõua päris kaugele.

Seda probleemi lahendab lihtsalt neuron. Nõrga elektrivoolu mõjul tekib elektrokeemiline reaktsioon ja moodustub valgu molekul, neurotransmitter. See molekul kattub sünaptilise piluga, muutudes signaaliks omamoodi sildaks. Neurotransmitterid täidavad teist funktsiooni - nad ühendavad neuroneid, ja mida sagedamini signaal liigub mööda seda närvisüsteemi, seda tugevam on see ühendus. Kujutage ette jõe ümber. Läbi selle läbib inimene kivi vette ja iga järgmine reisija teeb sama. Tulemuseks on kindel ja usaldusväärne üleminek.

Niisugust seost neuronite vahel nimetatakse sünapsiks ja see mängib olulist rolli aju aktiivsuses. Arvatakse, et isegi meie mälu on sünapsi töö tulemus. Need ühendused tagavad närviimpulsside läbimise kiirema kiiruse - neuronite ahelas paiknev signaal liigub kiirusel 360 km / h või 100 m / s. Te saate arvutada, kui kaua sõrmega signaal, mille te kogemata nõelaga tõmbasite, satub aju. On vana saladus: "Mis on maailma kõige kiirem asi?" Vastus: "Mõte." Ja see oli väga selgelt märganud.

Neuronite tüübid

Neuronid ei ole ainult ajus, kus nad interakteeruvad, moodustavad kesknärvisüsteemi. Neuronid asuvad kõigis meie keha organites, nahapinnal olevates lihastes ja sidemetes. Eriti palju neid retseptoreid, st meeli. Ulatuslik närvirakkude võrgustik, mis läbib kogu inimkeha, on perifeerse närvisüsteemi süsteem, mis toimib nii olulisena kui keskne. Neuronite mitmekesisus on jagatud kolme põhirühma:

  • Affectori neuronid saavad informatsiooni sensori organitest ja impulsside kujul piki närvikiude varustavad selle aju. Närvirakkudel on pikimad aksonid, kuna nende keha paikneb aju vastavas osas. On range spetsialiseerumine ja helisignaalid lähevad ainult aju kuulmisosale, lõhnavad - maitsele, valgusele - visuaalsetele jne.
  • Vahe- või interkalaarsed neuronid töötlevad teavet afiinidelt. Pärast teabe hindamist käivad vahepealsed neuronid meie keha äärealadel paiknevatele meelelistele organitele ja lihastele.
  • Efferenti või efektori neuronid edastavad selle käsu vaheühendilt närviimpulsside kujul elunditele, lihastele jne.

Kõige keerulisem ja kõige vähem arusaadav on vahepealsete neuronite töö. Nad ei vastuta mitte ainult refleksreaktsioonide eest, nagu näiteks käe väljatõmbamine kuumast pannist või vilkuv valguskiir. Need närvirakud pakuvad selliseid keerulisi vaimseid protsesse nagu mõtlemine, kujutlusvõime, loovus. Ja kuidas närviimpulsside vahetu vahetamine neuronite vahel muutuvad elavateks kujutisteks, fantastilisteks krundideks, geniaalseteks avastusteks või lihtsalt mõtisklusteks kõva esmaspäeval? See on peamine saladus ajus, millele teadlased ei ole isegi lähedal.

Ainus asi, mis suutis tuvastada, et erinevate neuronite rühmade tegevusega on seotud erinevad vaimse aktiivsuse liigid. Tuleviku unistused, luuletuse meeldetuletus, armastatud inimese taju, ostude mõtlemine - kõik see peegeldub meie ajus närvirakkude aktiivsuse vilkumist ajukoorme erinevates punktides.

Neuronfunktsioonid

Arvestades, et neuronid tagavad kõikide kehasüsteemide toimimise, peavad närvirakkude funktsioonid olema väga erinevad. Lisaks ei ole neid veel täielikult arusaadav. Nende funktsioonide paljude erinevate klassifikaatorite hulgast valime ühe, mis on kõige mõistetavam ja lähedasem psühholoogiateaduse probleemidele.

Teabe edastamise funktsioon

See on neuronite põhifunktsioon, mis on seotud teiste, kuid mitte vähem oluliste. Sama funktsioon on kõige rohkem uuritud. Kõik organite välised signaalid sisenevad ajusse, kus neid töödeldakse. Ja siis tagasiside tulemusena, käskimpulsside vormis, kantakse need efferent-närvikiudude kaudu tagasi sensoorsetele organitele, lihastele jne.

Selline pidev informatsiooni ringlus toimub mitte ainult perifeerse närvisüsteemi, vaid ka aju tasandil. Teabe vahetamist vahetavate neuronite vahelised ühendused moodustavad ebatavaliselt keerulisi närvivõrke. Kujutlege, et ajus on vähemalt 30 miljardit neuroni ja igal neist võib olla kuni 10 tuhat ühendust. 20. sajandi keskel püüdis küberneetika luua inimese aju põhimõttel töötavat elektroonilist arvutit. Kuid nad ei õnnestunud - kesknärvisüsteemis toimuvad protsessid osutusid liiga keeruliseks.

Kogemuste säilitamise funktsioon

Neuronid vastutavad selle eest, mida me mälu nimetame. Täpsemalt, nagu neurofüsioloogid on leidnud, on neuraalseid ahelaid läbivate signaalide jälgede säilitamine aju aktiivsuse eriline kõrvaltoime. Mälu aluseks on väga valgumolekulid - neurotransmitterid, mis tekivad närvirakkude vahelise ühendussildana. Seetõttu ei ole teabe säilitamise eest eriline aju osa. Ja kui vigastuse või haiguse tagajärjel tekib neuraalühenduste hävimine, võib inimene mälu osaliselt kaotada.

Integreeriv funktsioon

See on aju erinevate osade vastastikune mõju. Kiire "välgub" edastatud ja vastuvõetud signaalidest, kuumad punktid ajukoores - see on piltide, tundete ja mõtete sünd. Meie vaimse aktiivsuse tulemus on ajukoore eri osi ühendavad ja subkortikaalsesse tsooni tungivad komplekssed närviühendused. Ja mida rohkem selliseid sidemeid tekib, seda parem on mälu ja seda produktiivsem mõtlemine. Tegelikult, seda rohkem me arvame, seda targemaks oleme.

Valgu tootmise funktsioon

Närvirakkude aktiivsus ei piirdu ainult informeerimisprotsessidega. Neuronid on tõelised valgu tehased. Need on samad neurotransmitterid, mis toimivad mitte ainult „sildina” neuronite vahel, vaid mängivad ka suurt rolli kogu keha toimimise reguleerimisel. Praegu on umbes 80 liiki valguühendeid, mis täidavad erinevaid funktsioone:

  • Norepinefriin, mida nimetatakse mõnikord raevu või stressi hormoonideks. See toonitab keha, parandab jõudlust, muudab südame kiiremaks ja valmistab keha viivitamatult tegutsema ohu tõrjumiseks.
  • Dopamiin on meie keha peamine toonik. Ta on kaasatud kõigi süsteemide taaselustamisse, sealhulgas ärkamise ajal, füüsilise pingutuse ajal ja loob positiivse emotsionaalse seisundi kuni eufooriani.
  • Serotoniin on ka „hea tuju” aine, kuigi see ei mõjuta füüsilist aktiivsust.
  • Glutamaat on mälu toimimiseks vajalik saatja, ilma et seda oleks võimalik pikaajaliselt salvestada.
  • Atsetüülkoliin juhib une ja ärkamise protsesse ning on vajalik ka tähelepanu aktiveerimiseks.

Neurotransmitterid, täpsemalt nende arv, mõjutavad keha tervist. Ja kui esineb probleeme nende valgumolekulide tootmisega, võivad tekkida tõsised haigused. Näiteks on Parkinsoni tõve üks põhjusi dopamiini puudulikkus ja kui seda ainet toodetakse liiga palju, võib skisofreenia areneda. Kui atsetüülkoliini ei toodeta piisavalt, võib tekkida väga ebameeldiv Alzheimeri tõbi, millega kaasneb dementsus.

Aju neuronite moodustumine algab isegi enne inimese sündi ja kogu küpsemise perioodil toimub närviühenduste aktiivne moodustumine ja komplikatsioon. Pikka aega arvati, et täiskasvanud inimese puhul ei ilmnenud uusi närvirakke, kuid nende väljasuremine on vältimatu. Seetõttu on isiksuse vaimne areng võimalik ainult närviühenduste tüsistuste tõttu. Ja siis vanemas eas on kõik hukka mõistetud vaimsete võimete vähenemisele.

Kuid viimased uuringud on selle pessimistliku prognoosi ümber lükanud. Šveitsi teadlased on tõestanud, et on olemas aju piirkond, mis vastutab uute neuronite sündi eest. See on hipokampus, see toodab päevas kuni 1400 uut närvirakku. Ja sina ja mina võime neid aktiivsemalt aju töösse kaasata, saada ja mõista uut teavet, luues seeläbi uusi närviühendusi ja keerukamaks närvivõrku.