Aju neuronid - sünd ja elu

Aju neuronid - termin, mis kuulab kõiki, kes on lähedased aju halvatusele, kuid mitte igaüks teab, milline on neuron, kuidas see toimib ja kuidas see toimib.

Neuron või kreekakeelne neuron on kiud, närv.

Neuronid on närvisüsteemi moodustavad väga spetsiifilised rakud. Neuronite ülesanne on infovahetus keha ja aju vahel.

Neuronid on elektriliselt ergastavad rakud, mis töötlevad, talletavad ja edastavad informatsiooni elektriliste ja keemiliste signaalide abil.

Aju neuronid - avastamise ajalugu

Kuni viimase ajani uskusid paljud neuroteadlased, et oleme sündinud teatud neuronite kogumiga ja see on viimane näitaja. Tulevikus võivad neuronid surra ainult, kuid ei saa taastuda. Ilmselt on see koht, kus väide tehti, et "närvirakke ei taastata."

Kasutades sünnihetkel antud neuronite kogumit, ehitab laps kasvades üles neid ahelatesse, mis vastavad spetsiifilistele oskustele ja kogemustele. Seega on need ahelad aju ja keha erinevate osade vaheline infotee. Teadlased uskusid, et pärast aju neuronite tekkimist oli võimatu lisada uusi neuroneid. See häirib infovoogu ja blokeerib aju kommunikatsioonisüsteemi.

1962. aastal on neuronite mõiste oluliselt muutunud. Neurobioloog Joseph Altman suutis tõestada uute neuronite sündi täiskasvanud roti ajus. Järgnevatel aastatel anti tõendeid uute neuronite migreerumise kohta nende sünnikohtadest teistesse aju piirkondadesse.

1983. aastal registreeriti täiskasvanud ahvi ajus uute neuronite sünni protsess.

See avastus oli nii hämmastav ja uskumatu ning arvamus aju neuronite kohta on nii hästi tõestatud, et paljud teadlased keeldusid uskuma selliste protsesside võimalikkust inimese ajus.

Kuid viimased aastakümned on tõestanud neuronite sündi täiskasvanu ajus.

Mõnede neuroteadlaste jaoks on täiskasvanute ajus neurosenees tõestamata teooria. Kuid enamik usub, et neurogeneesi avastamine avab uskumatuid võimalusi inimese neuroloogia valdkonnas.

Neuroni struktuur

Neuroni peamised komponendid on:

• raku tuumaga
• Rakkude laiendamine - Axon ja Dentrite
• terminal (axoni lõppharu)
• glia (gliarakud)

Kesknärvisüsteem (sealhulgas aju ja seljaaju) koosneb kahest peamisest rakutüübist - neuronitest ja gliast. Glia on kvantitatiivselt kõrgem neuronitest, kuid neuron jääb närvisüsteemi peamiseks rakuks.

Neuronid kasutavad elektriliste impulsside ja keemiliste signaalide kaudu informatsiooni edastamiseks aju erinevate piirkondade, samuti aju ja ülejäänud närvisüsteemi vahel.

Kõik, mida me mõtleme, tunneme ja teeme, oleks võimatu ilma neuronite ja nende toetavate rakkude, gliiarakkude tööta.

Neuronitel on kolm põhiosa: raku keha ja kaks laiendust, mida nimetatakse aksoniks ja dendriidiks. Raku sees on tuum, mis kontrollib raku aktiivsust ja sisaldab raku geneetilist materjali.

Axon näeb välja nagu pikk saba, selle ülesanne on sõnumite edastamine. Dendriidid näevad välja nagu puude oksad ja täidavad sõnumite vastuvõtmise funktsioone. Neuronid suhtlevad üksteisega väikese ruumi kaudu, mida nimetatakse sünapsis, naaber neuronite aksonite ja dendriitide vahel.

Neuronite klassid on kolm:

1. Sensoorsed neuronid kannavad aju kohta tundeorganite (nagu silmad, kõrvad, nina) andmeid.
2. Mootori (motor) neuronid kontrollivad vabatahtlikku lihasaktiivsust, näiteks kõnet, ja edastavad ka sõnumeid närvirakkudest lihastele.
3. Kõiki teisi neuroneid nimetatakse interneuroniteks.

Neuronid on kehas kõige mitmekesisemad rakud. Nendes kolmes neuronite klassis on sadu erinevaid tüüpe, millest igaühel on teatud andmeedastusvõimalused.

Üksteisega suhtlemisel loovad neuronid ainulaadseid ühendusi, mis teeb meist igaühe teistest erinevaks, kuidas me mõtleme, tundma ja tegutseme.

Peegli neuronid

Peegli neuronite funktsioonid on väga huvitavad. Peegli neuronid on sellist tüüpi aju neuronid, mis ei ole mitte ainult iseseisva tegevuse ajal põnevil, vaid ka jälgides, kuidas teised seda tegevust teostavad.

Seega võib öelda, et peegli neuronid vastutavad imitatsiooni või imitatsiooni eest.

Peegli neuronite tööpõhimõtete uurimine on väga paljutõotav tserebraalse halvatusega seotud probleemide lahendamisel.

Neuronite sünd

Uute neuronite sünd on endiselt küsimus, mille suhtes pole vastuolu lõppenud. Kuigi on vaieldamatuid tõendeid, mis kinnitavad, et neurogenees (neuronite sünd) on protsess, mis ei lõpe üksikisiku elu jooksul.

Neuronid on sündinud spetsiaalsetes rakkudes, mida nimetatakse tüvirakkudeks. Tüvirakkude teadus on üsna noor ja selles on rohkem küsimusi kui vastused. Kuid me teame, et tüvirakkudega tserebraalse paralüüsi ravimeetod on juba toimumas ja seda kasutatakse üsna edukalt.

Neuroni migratsioon

Väga huvitav küsimus - neuronite migratsioon! Närvisüsteemi sündimine närvisüsteemi nõudmisel on vaid pool lahingut, sest see peab veel jõudma sinna, kuhu taotlus saadeti ja kust seda ootab.

Kuidas neuron mõistab, kuhu minna ja mis aitab seda sinna pääseda? Praegu on teadlased näinud kahte protsessi neuronite sünnitamiskohast teistele ajuosadele.

1. Liikumine erirakkudes - radiaalne glia. Need rakud laiendavad oma kiude aju sisemistest kihtidest välimisteni. Ja neuronid libistavad neid mööda, kuni nad jõuavad sihtkohta.
2. Keemilised signaalid. Neuronite pinnal leiti erilisi adhesioonimolekule, mis seovad sarnaste molekulidega külgnevatel gliarakkudel või närvi aksonitel. Ja nii signaal edastamine üksteisele viib neuroni oma lõplikku asukohta.

Neuroniränne Radial Glia poolt

Mitte kõik neuronid ei suutnud seda teed edukalt ületada. On arvamus, et kaks kolmandikku neuronitest sureb teel. Ja mõned neist, kes jäid ellu, eksivad ja hiljem varjatud ahelasse vales kohas.

Mõned teadlased kahtlustavad, et sellised vead põhjustavad skisofreeniat, düsleksiat ja laste epilepsiat. Puuduvad tõendid, vaid eeldus.

Neuroni surm

Tavaliselt on neuronid inimkehas pikaajaline rakk. Kuid mõnikord hakkavad nad teatud aju struktuuris massiivselt surema, mis viib erinevate närvisüsteemi haiguste tekkeni. Mõnikord on võimalik kindlaks teha nende surma põhjused, mõnikord mitte, küsimus jääb lahtiseks.

Näiteks on teada, et Parkinsoni tõve korral surevad dopamiini tootvad neuronid aju piirkonnas, mis kontrollib keha liikumist. See toob kaasa raskusi liikumise algatamisel. See protsess ei anna vastust.

Alzheimeri tõve korral kogunevad vaenulikud valgud neononites ja neuronite ümbruses neokortexis ja hipokampuses (aju osad), mis kontrollivad mälu. Kui need neuronid surevad, kaotavad inimesed mäletamisvõime ja võime teha igapäevaseid ülesandeid.

Aju hüpoksia - põhjustab neuronite hapniku nälga ja tulevikus, kui protsessi ei lõpetata õigeaegselt, siis nende surma.

Füüsilised ajukahjustused - põhjustavad neuronite vaheliste ühenduste purunemist. Seega on neuronid elus, kuid neil puudub võime üksteisega suhelda.

Kunstlik neuron

Neuronite elu ja surma küsimuste edasine uurimine annab lootust uute närvisüsteemi ravimeetodite väljatöötamiseks.

Kaasaegsed uuringud näitavad, et närvirakud on võimelised taastuma. Tüvirakud võivad tekitada igat tüüpi neuroneid. Võib-olla saab tüvirakke manipuleerida ja stimuleerida neis uute nõutavat tüüpi neuronite sündi.

Seega ei kõlba aju taastamine, uuendamine, surnud neuronite asendamine uue põlvkonna neuronitega nii fantastiliseks.

Võib-olla mõiste - aju kunstlikud neuronid, see on meie mitte nii kaugel tulevik.

Autorilt

Kallid sõbrad ja külalised, tuletan teile meelde, et kõik blogi artiklid on ainult informatiivsetel eesmärkidel. Nõutav on nõustamine spetsialistidega.

Kui teile meeldis see artikkel, siis võite mulle öelda - “Tänan teid”, jättes kommentaari või klõpsates artikli lõpus olevate sotsiaalsete võrgustike nuppe. Teie arvamus on mulle tähtis!

Neuronid - mis see on. Aju neuronite tüübid ja funktsioonid

Meie aju ammendamatutest võimalustest on kirjutatud kirjanduse mägesid. Ta on võimeline töötlema tohutult palju teavet, mida isegi kaasaegsed arvutid ei saa teha. Lisaks töötab aju normaalsetes tingimustes katkematult 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 gliaal. 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 on 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 informatsiooni hoidla. Iga närvirakk sisaldab täielikku geenide komplekti - juhiseid valkude tootmiseks. Mõned valgud on seotud teabe edastamisega, 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, annab närvirakkudele toitaineid ja eemaldab nende metaboolsed tooted.

Gliaalrakud kaitsevad neuronite tervist ja terviklikkust, mistõttu nad ei lase mitmetel võõrkeelsetel ainetel närvirakkudesse siseneda. 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 oma ta ajus olulist rolli. Meie närviline aktiivsus, sealhulgas vaimne aktiivsus, tuleneb paljude neuronite vahelisest signaalide vahetusest. Nende signaalide vastuvõtmine ja edastamine, täpsemalt nõrgad elektrilised impulssid, 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 on aga selles, et esialgu ei ole ühe närviraku akson ja teiste dendriidid omavahel ühendatud, nende vahel on ruum, mis on täidetud rakuliste ainetega. See on nn sünaptiline lõhenemine ja ei suuda 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 läbipääsu suurema kiiruse - signaal neuronite ahelas liigub kiirusel 360 km / h või 100 m / s. Te saate arvutada, kui palju aega sattub sõrmega signaal, mille te kogemata nõelaga löödi. 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, naha lihastes ja sidemetes. Eriti palju neid retseptoreid, st meeli. Ulatuslik närvirakkude võrgustik, mis läbib kogu inimkeha, on perifeerses närvisüsteemis, mis toimib nii olulisena kui keskne. Neuronite mitmekesisus on jagatud kolme põhirühma:

• Affectori neuronid saavad informatsiooni meeleorganitest 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 afiinidelt saadud informatsiooni. 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 raskem ja kõige vähem arusaadav on vahe-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 oli võimeline leidma, 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 eri punktides.

Neuronfunktsioonid

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

Teabe edastamise funktsioon

See on neuronite põhifunktsioon, millega on seotud teised, kuigi mitte vähem olulised. Sama funktsioon on kõige rohkem uuritud. Kõik organite välised signaalid sisenevad ajusse, kus neid töödeldakse. Siis saadetakse tagasiside tulemusena käskude impulsside vormis need efferentsete 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 kõrvalprodukt. 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 oma mälu osaliselt kaotada.

Integreeriv funktsioon

See on aju erinevate osade vastastikune mõju. Edastatud ja vastuvõetud signaalide kohene “vilgub”, kuumad kohad ajukoores - see on kujutiste, tundete ja mõtete sünd. Meie vaimse aktiivsuse tulemus on keerulised närviühendused, mis omavahel ühendavad ajukoorme erinevaid osi ja tungivad subkortikaalsesse tsooni. 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 meie keha kui terviku töö reguleerimisel. Praegu on umbes 80 liiki valguühendeid, mis täidavad erinevaid funktsioone:

• Norepinefriin, mida mõnikord nimetatakse raevu või stresshormooniks. 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 suhtumise eufooriasse.
• 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 või pigem 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.

Neuronite moodustumine ajus algab juba enne inimese sündi ja kogu küpsemise perioodil toimub närviühenduste aktiivne moodustumine ja komplikatsioon. Pikka aega arvati, et täiskasvanud inimesel ei saa ilmuda 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 psüühiliste 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 me kõik peame tegema, et neid aktiivsemalt kaasata aju töösse, saada ja mõista uut teavet, luues seeläbi uusi närviühendusi ja keerukamaks närvivõrku.

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 elektriline impulss põnev rakk, mis on võimeline töötlema, säilitama ja edastama informatsiooni teistele neuronitele keemiliste ja elektriliste signaalide abil.

Närvirakkude struktuur ei ole nii raske, võrreldes teiste kudede spetsiifiliste rakkudega, vaid 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 retikulul 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 regenereerimist, 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 suudab täita oma funktsiooni informatsiooni saatja ja hoidjana. See on protsess, mis moodustab laia närvivõrgustiku, mis võimaldab inimese psühhel avaneda kogu oma hiilguses. On müüt, et inimese vaimsed võimed sõltuvad neuronite arvust või aju kaalust, kuid see pole 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, mis on innerveeritud närvipiirkonna teatud osa poolt. Loodus on varustatud selgroogsetega, millel on boonus - müeliinikiud, mille struktuuris paiknevad Schwann'i rakud, mille vahel on väikesed tühjad alad - Ranvieri pealtkuulamised. Neil, nagu redelil, hüppavad närviimpulsid ühelt saidilt teisele. See struktuur võimaldab kiirendada teabe edastamist (kuni umbes 100 meetrit sekundis). Elektrilise impulsi liikumise kiirus läbi müeliini mitte omava kiu 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 neuroni kehasse lühikeste dendriitide harude abil. Dendriidi poolt saadava informatsiooni keerukuse määravad selle sünapsed (spetsiifilised närviretseptorid), nimelt selle pinna läbimõõt. Dendriidid on tänu nende suurele hulgale 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 on väga energiamahukas ja selle hapnikutarve on suur. Hoolimata asjaolust, et aju kaal on ainult 2% kogu keha kaalust, on hapniku tarbimine umbes 46 ml / min ja see on 25% kogu keha tarbimisest.

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 lihtsale 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: nende rakkude soomil on kolm või enam protsessi.
• Neuronipinna kontaktandmed:
  • axo-somaatiline. Sel juhul on akson kontaktis närvikoe naaberraku soomiga;
  • axo-dendriit. Selline kontakt hõlmab aksoni ja dendriidi ühendamist;
  • axo-aksonaalne. Ühe neuroni aksonil on seosed 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 närvirakkude tüüp pärineb keskmisest eesmisest Gyrus'ist, mis asub aju suurima varba ees - Rolandi korpuses, nimelt Betz püramiidrakkudes. Järgmisena lähevad kesknärvi aksonid sügavale poolkerakestesse 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, esinevad lihased.

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 radade 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 liigitab 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 närvisünapsi - 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 kompleksne biokeemiline kaskaadmehhanism, mille tulemusena avatakse kottid vahendajatega ja vaheühendite kvantaal voolab sujuvalt voolu. Selles etapis kaob impulss ja ilmub uuesti ainult siis, kui neurotransmitterid jõuavad postünaptilise lõheni. Seejärel aktiveeritakse uuesti biokeemilised protsessid värava avamiseks vahendajatele ja need, kes toimivad väikseimatele retseptoritele, muunduvad 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.
• Ergastavad vahendajad:
  • atsetüülkoliin;
  • dopamiin;
  • serotoniin;
  • norepinefriin;
  • adrenaliin.

Kas närvirakud on parandatud?

Pikka aega arvati, et neuronid ei ole võimelised jagunema. Kuid see väide osutus tänapäeva uurimistöö kohaselt 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 korralikult 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 alkoholi tarvitanud või alkoholi tarvitanud, küsivad sageli, kuidas taastada alkoholi aju neuronid. Spetsialist vastaks sellele, et selleks on vaja süstemaatiliselt oma tervist töödelda. Tegevuste kompleks hõlmab tasakaalustatud toitumist, regulaarset kehalist liikumist, vaimset tegevust, kõndimist ja reisimist. 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 vastuvõtlik erinevatele kahjustustele. Ateroskleroos, veresoonte trombootilised vormid, krooniline stress, infektsioonid - kõik see on otsene tee aju ummistumisse. Sellest hoolimata on olemas ravimeid, mis taastavad 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 kaitsetõkke. 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 alkoholi kroonilise kasutamise kohta, kui lisaks orgaanilistele muutustele tekivad ka alkohoolsete ainete stabiilsed patokarakteriaalsed tunnused. 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 tunnused on võime genereerida bioelektrilisi heiteid (impulsse) ja edastada teavet protsesside vahel ühest rakust teise, kasutades 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. Seetõttu on mõte, et inimese aju elu jooksul mäletab kõike, mis kehas toimub ja suhtlemisel keskkonnaga on 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, kolonnid, tuumad.

Neuronid erinevad struktuuri ja funktsiooni poolest.

Struktuuri järgi (sõltuvalt rakkude kasvust, protsessidest) on unipolaarne (ühe protsessiga), bipolaarne (kahe protsessiga) ja multipolaarne (paljude protsessidega) neuronid.

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. Rakukeha T-kujuline kasv on jagatud kaheks haruks, millest üks läheb kesknärvisüsteemi ja toimib aksonina ning teine ​​läheneb retseptoritele ja on pikk dendriit.

Enamus efferentidest ja interkalaarsetest neuronitest kuuluvad mitmepolaarsesse (joonis 1). Mitmepoolsed interkalaarsed neuronid asuvad suurel hulgal seljaaju tagumistes sarvedes, samuti kõigis muudes kesknärvisüsteemi osades. Need võivad olla ka bipolaarsed, näiteks võrkkesta neuronid lühikese hargneva dendriidiga ja pika aksoniga. Motoneuronid 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 spetsiaalsetest rakkudest.

Selle avastas R. Virkhov ja teda nimetas tema 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 eraldavad 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:

• 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. Nad takistavad neurotransmitterite levikut, mis levivad sünaptilisest lõhest 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 neelata liigne K + ioon, mis võib suure närviaktiivsuse käigus koguneda rakkudevahelisse ruumi. Astrotsüütide adhesiooni piirkondades moodustavad pesa kontaktide kanalid, mille kaudu astrotsüüdid saavad vahetada erinevaid väikesi ioone ja eriti K + iioone, mis suurendab nende K + ioonide imendumist K + ioonide kontrollimatu akumulatsioon interneuronaalsesse ruumi suurendaks neuronite erutatavust. Seega takistavad astrotsüüdid, mis neelavad interstitsiaalsest vedelikust liigset K + iooni, neuronite erutatavuse 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 talitlushäireid.

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 loomisega 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 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 muundamist morfoloogiliselt äratuntavateks mikrogliaalseteks rakkudeks. Sellega seoses leitakse, et mikrogliia kõige olulisem funktsioon on aju kaitse. On näidatud, et närvikude kahjustumise korral suureneb selles fagotsüütide rakkude arv veres makrofaagide ja mikrogliia fagotsüütide omaduste 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 vahelisel ajavahemikul (Ranvieri pealtkuulamised) jääb närvikiud kaetud ainult pinnamembraaniga, millel on erutus.

Müeliini üks tähtsamaid omadusi on kõrge elektrivoolukindlus. See on tingitud sfingomüeliini ja müeliini teiste fosfolipiidide suurest sisaldusest, mis annab talle voolu isoleerivad omadused. Müeliiniga kaetud närvikiudude piirkondades on närviimpulsside tekitamise protsess võimatu. Närviimpulsse genereeritakse ainult Ranvieri pealtkuulamismembraanil, mis tagab närviimpulsside kõrgema juhtivuse, kuid müeliinitud närvikiudude suhtes, võrreldes unmüeliniseerimata.

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 moodustamise või osalemise, närviimpulsside tekke ja juhtimise, neuronite ühendamise närvikontuuridena, mis annavad nii lihtsaimad refleksreaktsioonid kui ka ja kõrgemad integreeruvad aju funktsioonid.

Neuronid koosnevad närviraku kehast ja aksoni ja dendriitide protsessidest.

Joonis fig. 2. Neuroni struktuur

Keha närvirakk

Neuroni keha (perikaryon, soma) ja selle protsessid on hõlmatud kogu neuronaalse membraaniga. Rakukeha membraan erineb aksoni ja dendriitide membraanist erinevate ioonikanalite, retseptorite, sünapsi olemasolu juures.

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, nende protsesside ja sünapside moodustamiseks. Need on valgud, mis täidavad ensüümide, kandjate, ioonikanalite, retseptorite jne funktsioone. Mõned valgud täidavad funktsioone, kui nad on neuroplasmas, teised aga integreeritakse organellide, soma ja neuronite protsesside membraanidesse. Mõned neist, näiteks neurotransmitterite sünteesiks vajalikud ensüümid, transporditakse aksonitranspordi kaudu aksoni terminali. 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 innervatsiooni taastamine.

Valkude sünteesi koht neuronite kehades on töötlemata endoplasmaatiline retiikulum (tigroid graanulid või Nissli 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 paljude dendriitidel või neuronigeelil moodustunud sünapsi kaudu.

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 μm), mida nimetatakse spines. Seljamembraanil on kanaleid, mille läbilaskvus sõltub transmembraansest potentsiaalsest erinevusest. Dendriitide tsütoplasmas selgroogide piirkonnas leitakse intratsellulaarse signaali transduktsiooni sekundaarsed vahendajad, samuti ribosoomid, millele valk sünteesitakse vastuseks sünaptiliste signaalide saabumisele. 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. Dendriitmembraan niitmisalal on polariseeritud mineraalsete ioonide asümmeetrilise jaotuse, ioonpumpade toimimise ja ioonkanalite olemasolu tõttu. Need omadused toetavad informatsiooni edastamist mööda membraani kohalike ümmarguste hoovuste kujul (elektrootiliselt), mis tekivad postünaptiliste membraanide ja nende kõrval asuvate dendriidmembraani piirkondade vahel.

Kui nad levivad läbi dendriitmembraani, on lokaalsed voolud summutatud, kuid need on piisavalt suured, et edastada signaale dendriitilistele sünaptilistele sisenditele neuroni kehamembraani. Potentsiaalselt sõltuvaid naatriumi- ja kaaliumikanaleid ei ole dendriidi membraanis veel identifitseeritud. Tal ei ole põnevust ja võimet tekitada tegevusvõimalusi. Siiski on teada, et aksonaalse künni membraanil tekkiv toime võib seda levida. Selle nähtuse mehhanism ei ole teada.

Eeldatakse, et dendriidid ja selg on osa mälumehhanismides osalevatest närvistruktuuridest. Spinide arv on eriti kõrge aju-ajukoore, basaalganglioni ja ajukoorme neuronite 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 jaoks erinev, on akson kõigi neuronite puhul sama. Selle pikkus võib ulatuda kuni 1,5 m-ni. Punktis, kus akson neuronist lahkub, on paksenemine - aksonaalne pilk, mis on 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 mitte-geelitud piirkonnad (umbes 1 mikron).

Kogu aksoni (müeliinitud ja müeliinivaba kiud) on kaetud kahekihilise fosfolipiidmembraaniga, mis sisaldab sellesse sisestatud valgu molekule, mis toimib ioonide transportimisel, potentsiaalselt sõltuvatel ioonikanalitel jne. Valgud jaotuvad ühtlaselt müeliinita närvikiudude membraanis ja müeliniseeritud närvikiudude membraanis paiknevad nad peamiselt pealtkuulamise valdkonnas Ranvier. Kuna aksoplasmas ei esine krobelist retikulumit ja ribosoome, on ilmne, et need valgud sünteesitakse neuroni kehas ja need toimetatakse aksoni membraanile 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 (kaasa arvatud postünaptilised membraanid) sisaldus domineerib neuroni kehas ja dendriitides, siis aksonmembraanis, eriti Ranvieri intervsioonide piirkonnas, on suur pingesõltuvate naatrium- ja kaaliumikanalite tihedus.

Väikseim polarisatsioon (umbes 30 mV) omab algse aksoni segmendi membraani. Rakkude kehast kaugemal asuvate aksoni piirkondades on transmembraanse potentsiaali suurus umbes 70 mV. Axoni membraani membraani polarisatsiooni madal väärtus määrab kindlaks, et selles piirkonnas on neuroni membraanil suurim erutus. 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 aksoni küngemembraani depolarisatsiooni kriitilisele tasemele (E_kuni), siis reageerib neuron teiste närvirakkude sissetulevatele signaalidele, genereerides oma aktsioonipotentsiaali (närviimpulss). Saadud närviimpulsi teostatakse edasi piki aksonit teiste närvi-, lihas- või näärmete rakkudesse.

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 eristatakse 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) sünapsi, nimetatakse mootoriks või efferentiks, nende aksoneid nimetatakse tsentrifugaalseks.

Afferentsed (tundlikud) neuronid tajuvad informatsiooni sensoorsete retseptorite poolt, muundavad selle närviimpulssideks ja viivad aju ja seljaaju närvikeskusteni. Tundlike neuronite kehad asuvad selja- 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 axon on lülitatud seljaaju selja- või sarvepõletiku ajusse.

Sisestatud või assotsieeruv 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 süntüüpide, 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 pakub sissetulevate signaalide töötlemist ja neuronite vastuse teket neile, kuulub neuroni integreeriva aktiivsuse kontseptsiooni.

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

Joonis fig. 4. neuronite signaalide integreerimine.

Nende töötlemise ja integreerimise (summeerimise) üks variante on sünapsi transformatsioon ja postünaptilise potentsiaali summeerimine 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 potentsiaalse erinevuse kõikumised levivad kohalike ümmarguste vooludega üle neuronimembraani aksonikollektori suunas depolarisatsioonilaine kujul (valges skeemis) ja hüperpolarisatsioonis (mustas skeemis) üksteise peale (hallid alad). Selles superpositsioonis liidetakse ühel suunal olevate lainete amplituudid, samas kui vastupidised on vähendatud (silutud). Sellist membraani potentsiaalse erinevuse algebralist summeerimist nimetatakse ruumiliseks summeerimiseks (joonised 4 ja 5). Selle summeerimise tulemus võib olla kas aksoni kubememembraani 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 Axoni künga (umbes 30 mV) membraani potentsiaalset erinevust E-le_kuni, see peab olema depolariseeritud 10-20 mV-ni. See toob kaasa potentsiaalselt sõltuvate naatriumikanalite avastamise ja närviimpulsside genereerimise. Kuna PD saabub ja muundub EPSP-ks, võib membraani depolarisatsioon ulatuda kuni 1 mV-ni ja levik aksonaalsesse künkasse kaasneb nõrgenemisega, mis tekitab närviimpulssi, samaaegse sissevoolu neuronile 40-80 närviimpulsside ergutuslike sünapside kaudu teistest neuronitest ja summeerimist sama arv ipsp.

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

Kui sel ajal jõuab neuronisse teatud kogus närviimpulsse inhibeerivate sünapside kaudu, siis on võimalik aktiveerida ja reageerida närviimpulssile, suurendades samal ajal signaalide voolu ergastavate sünapside kaudu. Tingimustes, kui inhibeerivast sünapsist pärinevad signaalid põhjustavad neuroni membraani hüperpolariseerumist, mis on võrdne või suurem kui ergastavatest sünapsidest tulenevate signaalide poolt põhjustatud depolarisatsioon, ei ole axon Mound-membraani depolarisatsioon võimalik närviimpulsse tekitama ja muutuma mitteaktiivseks.

Neuron teostab ka ajutiselt EPSP ja TPPS signaalide summeerimise peaaegu samal ajal (vt joonis 5). Võimalike erinevuste muutusi, mida nad põhjustavad lähisünaptilistes piirkondades, võib samuti summeerida, mida nimetatakse ajutiseks summeerimiseks.

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

Kuna naatriumikanalid on neuroni keha ja isegi selle dendriitide membraanis (ehkki väikeses arvus), võib aksonikujulisel membraanil tekkinud toimepotentsiaal ulatuda kehasse ja mõnda osa neuronite dendriitidest. 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. Samal ajal võib nende stimuleerimine signaalimolekulide kaudu initsiatsiooni (G-valkude, teise vahendaja) abil algatada muutusi ioonkanalite olekus, transformeeritud signaalid neuronite membraani potentsiaalsete erinevuste võnkumisteks, neuroni vastuse summeerimine ja moodustumine närviimpulsside tekitamise või inhibeerimise 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 läbi viidud signaalide poolt algatatud neuronite rakusisestest muundumistest tuleneb sageli valkude molekulide sünteesi suurenemine, mis neuronis toimivad retseptoritena, ioonkanalitena ja kandjatena. Nende arvu suurendamise teel kohaneb neuron sissetulevate signaalide olemusega, suurendades tundlikkust olulisemate ja nõrgenevate - vähem oluliste suhtes.

Mitme signaali saamine neuroni poolt võib kaasneda mõne geeni ekspressiooni või represseerimisega, näiteks peptiidi neuromodulaatorite sünteesi kontrollimisega. Kuna nad toimetatakse neuroni aksoniterminalidesse ja neid kasutatakse nende neurotransmitterite mõju suurendamiseks või nõrgendamiseks teistele neuronitele, võib neuronil vastuseks sellele vastu võetud signaalidele olla tugevam või nõrgem toime teistele kontrollitavatele närvirakkudele. Arvestades, et neuropeptiidide moduleeriv toime võib kesta pikka aega, võib neuroni mõju teistele närvirakkudele kesta ka pikka aega.

Seega, tänu võimele integreerida mitmesuguseid signaale, võib neuron neile reageerida laialdaselt vastustega, võimaldades neil tõhusalt kohaneda sissetulevate signaalide olemusega ja kasutada neid teiste rakkude funktsioonide reguleerimiseks.

Neuraalsed ahelad

Kesknärvisüsteemi neuronid suhtlevad üksteisega, moodustades kontakti kohas erinevaid sünapse. Saadud närvipensionid suurendavad korduvalt närvisüsteemi funktsionaalsust. Kõige levinumad närviahelad on: kohalikud, hierarhilised, konvergentsed ja erinevad sisendid, mille sisend on üks (joonis 6).

Kohalikke närvipiire moodustavad kaks või enam neuronit. Sel juhul 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 toimida lõksudena, milles närviimpulssid on võimelised pikka aega ringlema ringis, mis koosneb mitmest neuronist.

Professor I.A. näitas eksperimentaalselt rõngstruktuurile edastamise tõttu korduvalt tekkinud ergastuslaine (närviimpulss) pikaajalise ringluse võimalust. Vetokhin meditsiini närvirõnga katsetes.

Närviimpulsside ringikujuline ringlus kohalike närvipiiride kaudu täidab põnevuste rütmi muutmise funktsiooni, annab närvikeskuste pikema ergutamise võimaluse pärast neile signaalide lõppemist ja osaleb sissetuleva informatsiooni salvestamise mehhanismides.

Kohalikud ahelad võivad teostada ka pidurdusfunktsiooni. Selle näiteks on korduv inhibeerimine, mis on teostatud 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. Seljaaju ventraalsete sarvede motoorsetel neuronitel lähenevad tuhandete tundlike ja interkalatsioonitud CNS-i neuronite aksonid. Convergent-ahelatel on oluline roll signaalide integreerimisel efferentsete neuronitega 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 aju varre retikulaarse moodustumise tuumades. Need tagavad paljude ajuosade erutuvuse ja selle funktsionaalsete varude mobiliseerimise.