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 выступы, 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 примерно из 100 миллиардов нейронов. В отличие от других клеток нейроны не воспроизводятся и не регенерируют. После смерти их не заменяют.
Создание новых нервных клеток называется нейрогенезом. Хотя этот процесс недостаточно изучен, он может происходить в некоторых частях мозга после рождения.
По мере того как исследователи понимают как нейроны, так и нейрогенез, 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 состоят из трех основных частей: тела клетки, аксона и дендритов.
Тело клетки
Тело клетки, также известное как сома, является ядром нейрона. Тело клетки несет генетическую информацию, поддерживает структуру нейрона и обеспечивает энергией для деятельности.
Как и другие клеточные тела, сома нейрона содержит ядро и специализированные органеллы. Он окружен мембраной, которая защищает его и позволяет взаимодействовать с окружающей средой.
Аксон
Аксон - это длинная хвостовидная структура, которая соединяется с телом клетки в специальном соединении, называемом бугорком аксона. Многие аксоны изолированы жирным веществом, называемым миелином. Миелин помогает аксонам проводить электрический сигнал. Нейроны обычно имеют один главный аксон.
Дендриты
Дендриты - это волокнистые корни, которые отходят от тела клетки. Подобно антеннам, дендриты получают и обрабатывают сигналы от аксонов других нейронов. Нейроны могут иметь более одного набора дендритов, известных как дендритные деревья. Как правило, их количество зависит от их роли.
Например, клетки Пуркинье - это особый тип нейронов мозжечка. Эти клетки имеют высокоразвитые дендритные деревья, которые позволяют им принимать тысячи сигналов.
Функция нейронов
Нейроны посылают сигналы, используя потенциалы действия. Потенциал действия - это сдвиг электрического потенциала нейрона, вызванный потоком ионов в нейральную мембрану и из нее.
Потенциалы действия могут запускать как химические, так и электрические синапсы.
Химические синапсы
В химическом синапсе потенциалы действия влияют на другие нейроны через промежуток между нейронами, называемый синапсом. Синапсы состоят из пресинаптического окончания, синаптической щели и постсинаптического окончания.
Когда генерируется потенциал действия, он переносится по аксону к пресинаптическому окончанию. Это вызывает выброс химических посредников, 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. С другой стороны, они могут подавлять постсинаптический нейрон, и в этом случае он не генерирует потенциал действия.
Электрические синапсы
Электрические синапсы могут только возбудить. Они возникают, когда два нейрона соединены щелевым соединением. Этот зазор намного меньше, чем синапс, и включает ионные каналы, которые облегчают прямую передачу положительного электрического сигнала. В результате электрические синапсы работают намного быстрее, чем химические. Однако сигнал уменьшается от одного нейрона к другому, что делает 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 помогают:
- вкус
- запах
- слышать
- видеть
- чувствовать вещи вокруг себя
Сенсорные нейроны активируются физическим и химическим воздействием окружающей среды. Звук, прикосновение, тепло и свет - это физические входы. Запах и вкус - это химические вещества.
Например, наступление на горячий песок активирует сенсорные нейроны в подошвах ног. Эти нейроны посылают в ваш мозг сообщение, которое заставляет вас осознавать тепло.
Моторные нейроны
Моторные нейроны играют роль в движении, включая произвольные и непроизвольные движения. Эти нейроны позволяют головному и спинному мозгу общаться с мышцами, органами и железами по всему телу.
Есть два типа мотонейронов: нижний и верхний. Нижние двигательные нейроны передают сигналы от спинного мозга к гладким и скелетным мышцам. Верхние двигательные нейроны передают сигналы между головным и спинным мозгом.
Когда вы едите, например, нижние мотонейроны спинного мозга посылают сигналы гладким мышцам пищевода, желудка и кишечника. Эти мышцы сокращаются, что позволяет пище перемещаться по пищеварительному тракту.
Интернейроны
Интернейроны - это нейронные посредники в головном и спинном мозге. Это самый распространенный тип нейронов. Они передают сигналы от сенсорных нейронов и других интернейронов мотонейронам и другим интернейронам. Часто они образуют сложные цепи, которые помогают вам реагировать на внешние раздражители.
Например, когда вы касаетесь чего-то горячего, сенсорные нейроны на кончиках ваших пальцев посылают сигнал интернейронам в спинном мозге. Некоторые интернейроны передают сигнал двигательным нейронам в вашей руке, что позволяет вам убрать руку. Другие интернейроны посылают сигнал в центр боли в вашем мозгу, и вы испытываете боль.
Недавнее исследование
Хотя исследования прошлого века продвинули наше понимание нейронов, мы еще многого не понимаем.
Например, до недавнего времени исследователи полагали, что создание нейронов у взрослых происходит в области мозга, называемой гиппокампом. Гиппокамп участвует в памяти и обучении.
Но недавнее исследование ставит под сомнение представления о нейрогенезе гиппокампа. Проанализировав образцы гиппокампа от 37 доноров, исследователи пришли к выводу, что взрослые люди 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.
Вывод
Клетки нервной системы называются нейронами. Они состоят из трех различных частей, включая тело клетки, аксон и дендриты. Эти части помогают им посылать и получать химические и электрические сигналы.
Хотя существуют миллиарды нейронов и тысячи разновидностей нейронов, их можно разделить на три основные группы в зависимости от функции: двигательные нейроны, сенсорные нейроны и интернейроны.
Мы все еще многого не знаем о нейронах и той роли, которую они играют в развитии определенных состояний мозга.
