- Neuron (nervecelle): udvikling
- Neuron (nervecelle): generel struktur
- Neuron (nervecelle): typer
- Neuron (nervecelle): funktioner
- Hvile- og handlingspotentiale - impulstransmission
- Depolarisering og hyperpolarisering
- Neurale netværk
Neuronen, eller nervecellen, er det grundlæggende element i nervesystemet. Det er neuronerne, der er ansvarlige for, at vi føler smerte, kan vi læse denne tekst i øjeblikket, og takket være dem er det muligt at bevæge vores hånd, ben eller enhver anden del af kroppen. Udførelsen af sådanne, utvivlsomt, ekstremt vigtige funktioner er mulig takket være neuronernes komplekse struktur og fysiologi. Så hvordan er en nervecelle bygget, og hvad er dens funktioner?
Neuroner( nerveceller ), ved siden af gliaceller, er de grundlæggende byggesten i nervesystemet. Verden begyndte at lære om nervecellernes komplekse struktur og funktioner hovedsageligt efter 1937 - det var dengang, J. Z. Young foreslog, at arbejde med neuronernes egenskaber skulle udføres på blæksprutteceller (da de er meget større end menneskelige celler, alle eksperimenter er bestemt udført på dem). lettere).
I dag er det selvfølgelig muligt at forske selv på de mindste menneskelige celler, men på det tidspunkt bidrog dyremodellen væsentligt til opdagelsen af nervecellernes fysiologi.
Neuronen er den grundlæggende byggesten i nervesystemet, og nervesystemets kompleksitet afhænger i det væsentlige af, hvor mange af disse celler der er i kroppen.
For eksempel har nematoder, der er testet i forskellige laboratorier, kun 300 neuroner.
Den velkendte frugtflue har helt sikkert flere nerveceller, omkring hundrede tusinde. Dette tal er ingenting, hvis man tænker på, hvor mange neuroner en person har - det anslås, at der er adskillige milliarder af dem i det menneskelige nervesystem.
Neuron (nervecelle): udvikling
Processen med at lave nerveceller er kendt som neurogenese. Generelt, i den udviklende organisme (især i perioden med intrauterint liv) opstår neuroner fra neurale stamceller, og de resulterende nerveceller gennemgår generelt ikke celledeling bagefter.
Tidligere troede man, at der efter udvikling hos mennesker ikke blev dannet nye nerveceller overhovedet. En sådan dom viste, hvor farlige alle sygdomme, der fører til tab af nerveceller, er (vi taler her f.eks. om div.neurodegenerative sygdomme).
I øjeblikket er det dog allerede kendt, at det i visse områder af hjernen er muligt at skabe nye neuroner selv i voksenalderen - sådanne områder viste sig at være bl.a. hippocampus og lugteløg.
Neuron (nervecelle): generel struktur
Neuronen kan opdeles i tre dele, som er:
- nervecellelegeme (perikaryon)
- dendritter (flere, sædvanligvis små fremspring, der stikker ud fra perikaryon)
- axon (enkelt, langt fremspring, der strækker sig fra nervecellens krop)
Nervecellens krop er ligesom dens andre dele dækket af en cellemembran. Den indeholder alle de grundlæggende celleorganeller, såsom:
- cellekerne
- ribosomer
- endoplasmatisk reticulum (aggregater af reticulum med ribosomer rigt spredt indeni kaldes Nissel-granulat - de er karakteristiske for nerveceller og er til stede i dem på grund af det faktum, at neuroner producerer en masse proteiner)
Dendritter er primært ansvarlige for at modtage information, der strømmer til nervecellen. Der er mange synapser i deres ender. Der kan kun være nogle få dendritter på én nervecelle, og den kan have så mange af dem, at de i sidste ende vil udgøre op til 90 % af hele overfladen af en given neuron.
Axonet er til gengæld en anden struktur. Det er et enkelt vedhæng, der strækker sig fra nervecellens krop. Længden af et axon kan være ekstremt forskelligt - ligesom nogle af dem kun er nogle få millimeter, kan man i menneskekroppen finde axoner meget mere end en meter lange
Axonets rolle er at transmittere signalet modtaget af dendritterne til andre nerveceller. Nogle af dem er dækket af en speciel kappe - den kaldes myelinskeden, og den muliggør meget hurtigere overførsel af nerveimpulser
Nervecellernes kroppe kan findes i strengt definerede strukturer i nervesystemet: de er hovedsageligt til stede i centralnervesystemet, og i det perifere nervesystem - de er placeret i det såkaldte ganglier. Klynger af axoner, som kommer fra mange forskellige nerveceller og er dækket med passende membraner, kaldes nerver.
Neuron (nervecelle): typer
Der er mindst et par delinger af nerveceller. Dette skyldes, at neuroner kan opdeles, for eksempel på grund af deres struktur, hvor der skelnes mellem følgende:
- unipolære neuroner: såkaldte, fordi de kun har ét fremspring
- bipolære neuroner: nerveceller, derhar en axon og en dendrit
- multipolære neuroner: de har tre eller mange flere fremspring
En anden opdeling af neuroner er baseret på længden af deres axoner. I dette tilfælde udveksles følgende:
- Projektionsneuroner: de har ekstremt lange axoner, der giver dem mulighed for at sende impulser til dele af organismen, der er endda meget fjernt fra deres perikaryoner
- neuroner med korte axoner: deres opgave er kun at transmittere excitationer mellem nerveceller placeret i umiddelbar nærhed af dem
Norm alt er den mest rimelige opdeling af nerveceller dog opdelingen af nerveceller under hensyntagen til deres funktion i kroppen. I dette tilfælde er der tre typer nerveceller:
- motoriske neuroner (også kendt som centrifugale eller efferente): disse er ansvarlige for at sende impulser fra centralnervesystemet til eksekutive strukturer, f.eks. muskler og kirtler
- sensoriske neuroner (med andre ord afferente, afferente): de opfatter forskellige typer af sensoriske stimuli, f.eks. termisk, berøring eller lugt og overføre den modtagne information til strukturerne i centralnervesystemet
- associative neuroner (også kendt som interneuroner, intermediære neuroner): de er mellemled mellem sensoriske og motoriske neuroner, generelt er deres rolle at overføre information mellem forskellige nerveceller
Neuroner kan også opdeles på grund af den måde, de udskiller neurotransmittere på (disse stoffer - som vil blive diskuteret senere - er ansvarlige for muligheden for at overføre information mellem neuroner).
I denne tilgang kan vi blandt andet liste:
- dopaminerge neuroner (udskiller dopamin)
- kolinerge neuroner (frigiver acetylcholin)
- noradrenerge neuroner (udskiller noradrenalin)
- serotonerge neuroner (frigiver serotonin)
- GABAerge neuroner (frigive GABA)
Neuron (nervecelle): funktioner
Grundlæggende er de grundlæggende funktioner af en neuron blevet nævnt før: disse celler er ansvarlige for at modtage og transmittere nerveimpulser. Dette gøres dog ikke som en døvetelefon, hvor cellerne taler med hinanden, men gennem komplicerede processer, der simpelthen er værd at se på.
Overførsel af impulser mellem neuroner er mulig takket være specifikke forbindelser mellem dem - synapser. Der er to typer synapser i den menneskelige krop: elektriske (som der er relativt få af) og kemiske (dominerende, det er disse neurotransmittere er relateret til).
Der er tre adskilte i synapsendele:
- præsynaptisk slutning
- synaptisk kløft
- postsynaptisk slutning
Den præsynaptiske ende er, hvor neurotransmittere frigives - de går til den synaptiske kløft. Der kan de binde sig til receptorer på den postsynaptiske terminal. I sidste ende, efter stimulering af neurotransmittere, kan excitationen udløses og til sidst transmissionen af information fra en nervecelle til en anden.
Hvile- og handlingspotentiale - impulstransmission
Her er det værd at nævne et andet fænomen relateret til transmission af signaler mellem nerveceller - aktionspotentialet
Faktisk, når det er genereret, begynder det at sprede sig langs axonet, og det kan komme til det punkt, at dets ende - som er den præsynaptiske slutning - vil frigive en neurotransmitter, takket være hvilken excitationen vil sprede sig yderligere
Nerveceller, som i øjeblikket ikke sender nogen impulser, det vil sige er i en slags hvile, har den s.k. hvilepotentiale - afhænger af forskellen i koncentrationerne af forskellige kationer mellem indersiden af nervecellen og det ydre miljø
Forskellen skyldes hovedsageligt natrium (Na +), kalium (K +) og chlorid (Cl -) kationer
Generelt er indersiden af en neuron negativt ladet i forhold til dens yderside - når excitationsbølgen når den, ændres situationen, og den bliver meget mere positivt ladet.
Når ladningen inde i neuronen når den værdi, der er defineret som tærskelpotentialet, udløses excitationen - impulsen "udfyres" langs hele axonens længde
Det skal her understreges, at nerveceller altid sender den samme type impuls - uanset hvor stærk stimulationen der når frem til dem, reagerer de altid med samme kraft (det nævnes endda, at de sender impulser iflg. princippet " alt eller intet").
Depolarisering og hyperpolarisering
Det nævnes hele tiden, at når neurotransmittere når en nervecelle via synapser, resulterer det i overførsel af en nerveimpuls. Men netop en sådan beskrivelse ville være løgn - neurotransmittere kan opdeles i excitatoriske og hæmmende på to måder.
Den første af disse fører faktisk til depolarisering, som resulterer i transmission af information mellem nerveceller.
Der er også hæmmende neurotransmittere, som - når de når neuronen - fører tilhyperpolarisering (dvs. at sænke nervecellens potentiale), hvilket betyder, at neuronen bliver meget mindre i stand til at transmittere impulser.
Hæmning af nerveceller er, modsat tilsyneladende, ekstremt vigtigt - det er takket være det, at det er muligt at regenerere eller "hvile" nerveceller.
Neurale netværk
Når vi diskuterer nervecellernes funktioner, er det værd at nævne her, at det ikke kun er individuelle neuroner, der er vigtige, men hele deres netværk. I den menneskelige krop er der usædvanligt mange såkaldte neurale netværk. De kan for eksempel omfatte et sensorisk neuron, et interneuron og et motorneuron. For at illustrere driften af et sådant netværk kan der gives et eksempel på situationen: ved et uheld røre ved vægen på et brændende lys med en hånd
Det faktum, at vi har gjort det, er informeret af den sensoriske neuron - det er denne neuron, der opfatter sensoriske stimuli forbundet med høj temperatur. Det transmitterer information videre - det gør det norm alt ved hjælp af interneuronet, takket være hvilket budskabet om den skadelige stimulus når centralnervesystemets strukturer. Der behandles det, og til sidst - takket være det motoriske neuron - sendes et signal fra de relevante muskler, hvilket fører til, at vi instinktivt trækker vores hånd tilbage fra den tændte væge.
Et ret simpelt eksempel på et neur alt netværk er beskrevet her, men det viser sandsynligvis, hvor komplicerede relationerne mellem individuelle neuroner er, og hvorfor nerveceller og deres funktion er så vigtige for menneskets funktion.