Hjerne Neuroner - Fødsel og Liv

Neuroner i hjernen - et begrep under høringen av alle som er nær emnet cerebral parese, men ikke alle vet hva en neuron er, hvordan det fungerer og hvordan det virker.

Neuron, eller nevron på gresk, er en fiber, en nerve.

Neuroner er de høyt spesialiserte cellene som utgjør nervesystemet. Oppgaven av nevroner er utveksling av informasjon mellom kropp og hjerne.

Neuroner er elektriskt spennende celler som behandler, lagrer og overfører informasjon ved hjelp av elektriske og kjemiske signaler.

Brain Neurons - Discovery History

Inntil nylig trodde de fleste nevrologer at vi ble født med et bestemt sett med nevroner, og dette er den endelige figuren. I fremtiden kan nevroner bare dø, men kan ikke gjenopprette. Tilsynelatende er dette herklæringen ble gjort at "nervecellene ikke blir gjenopprettet."

Ved hjelp av et sett med nevroner gitt ved fødselen, bygger barnet når de vokser opp, dem i kjeder som svarer til spesifikke ferdigheter og erfaringer. Dermed er disse kjedene informasjonveier mellom hjernen og ulike deler av kroppen. Forskere trodde at etter at nervene i hjernen hadde skapt en krets, var det umulig å legge til nye neuroner til det. Dette vil forstyrre informasjonsflyten og deaktivere kommunikasjonssystemet i hjernen.

I 1962 har begrepet neuroner gjennomgått en betydelig forandring. Neurobiologen Joseph Altman klarte å bevise fødsel av nye nevroner i hjernen til en voksen rotte. Og i påfølgende år ble det gitt bevis på migrering av nye nevroner fra deres fødested til andre områder av hjernen.

I 1983 ble fødselsprosessen av nye neuroner registrert i hjernen til en voksen ape.

Denne oppdagelsen var så fantastisk og utrolig, og meningen om nervene i hjernen er så velkjent at mange forskere nektet å tro på muligheten for slike prosesser i den menneskelige hjerne.

Imidlertid har de siste tiårene bevist fødslen av nevroner i en voksenes hjerne.

For noen nevrologer til denne dag er neurosenese i den voksne hjernen en ubevisst teori. Men de fleste tror at oppdagelsen av nevrogenese åpner utrolige muligheter innen human neurologi.

Neuron struktur

Hovedkomponentene i nevronet er:

• celle kropp med kjernen
• Cellutvidelse - Axon og Dentrite
• terminal (akson ende gren)
• glia (glialceller)

Sentralnervesystemet (inkludert hjernen og ryggmargen) består av to hovedtyper celler - nevroner og glia. Glia kvantitativt overlegen til nevroner, men nevronen forblir hovedcellen i nervesystemet.

Neuroner bruker elektriske impulser og kjemiske signaler for å overføre informasjon mellom ulike områder av hjernen, samt mellom hjernen og resten av nervesystemet.

Alt som vi tenker, føler og gjør, ville være umulig uten nervesystemet og deres støttende celler, glialceller.

Neuroner har tre hoveddeler: Celllegemet og to forlengelser, kalt axon og dendrit. Inne i cellen er kjernen, som styrer cellens aktivitet og inneholder cellens genetiske materiale.

Axon ser ut som en lang hale, sin oppgave er å overføre meldinger. Dendriter ser ut som grener av et tre og utfører funksjonene til mottak av meldinger. Neuroner kommuniserer med hverandre gjennom et lite mellomrom, kalt synaps, mellom aksoner og dendritter fra nabolandene.

Det er tre klasser av nevroner:

1. Sensoriske neuroner bærer informasjon fra følelsesorganene (som øyne, ører, nese) til hjernen.
2. Motor (motor) nevroner kontrollerer frivillig muskelaktivitet, slik som tale, og overfører også meldinger fra nerveceller til muskler.
3. Alle andre nevroner kalles interneuroner.

Neuroner er de mest varierte cellene i kroppen. Inne i disse tre klassene av nevroner er det hundrevis av forskjellige typer, som hver har visse muligheter for dataoverføring.

Ved å kommunisere med hverandre skaper nevroner unike forbindelser, dette gjør hver av oss forskjellig fra den andre i hvordan vi tenker, føler og handler.

Speilneuroner

Funksjoner av speilneuroner er veldig interessante. Speilneuroner er en type hjernenuron som er opphisset, ikke bare når de utfører en handling alene, men også når de observerer hvordan andre utfører denne handlingen.

Dermed kan det sies at speilneuroner er ansvarlige for imitasjon eller imitasjon.

Studien av prinsippene for drift av speilneuroner er svært lovende for å løse problemene med rehabilitering av cerebral parese.

Fødsel av nevroner

Fødsel av nye neuroner er fortsatt et spørsmål rundt hvilken kontrovers ikke stopper. Selv om det er ubestridelig bevis som bekrefter at nevogenese (fødsel av nevroner) er en prosess som ikke stopper gjennom hele livet til et individ.

Neuroner er født i spesielle celler som kalles stamceller. Vitenskapen om stamceller er ganske ung og det er flere spørsmål enn svar i det. Men vi vet at metoden for å behandle cerebral parese med stamceller allerede finner sted og blir brukt ganske vellykket.

Neuron-migrasjon

Et veldig interessant spørsmål - migrasjon av nevroner! Fødsel av en nevron på forespørsel fra nervesystemet er bare halvparten av kampen, fordi den fortsatt trenger å komme til hvor forespørselen ble sendt fra og hvor den venter på.

Hvordan forstår en nevron hvor å gå, og hva hjelper det med å komme seg dit? For tiden har forskere sett to prosesser for levering av nevroner fra fødested til andre deler av hjernen.

1. Bevegelse i spesielle celler - radial glia. Disse cellene strekker sine fibre fra de indre lagene av hjernen til de ytre. Og neuroner glir langs dem til de når deres reisemål.
2. Kjemiske signaler. På overflaten av nevronene ble det funnet spesielle adhesjonsmolekyler som binder til lignende molekyler på de tilstøtende glialcellene eller nervens aksoner. Og så overfører et signal til hverandre fører nevronen til sin endelige plassering.

Neuron Migrasjon av Radial Glia

Ikke alle nevroner lykkes med å overvinne denne banen. Det er en oppfatning at to tredjedeler av nevroner dør på vei. Og noen av de som overlevde, blir villede og blir senere innebygd i kjeden på feil steder.

Noen forskere mistenker at slike feil fører til skizofreni, dysleksi og pediatrisk epilepsi. Ingen bevis, bare en antagelse.

Neuron død

Normalt er nevroner langsiktige celler i menneskekroppen. Men noen ganger begynner de å dø massivt i visse strukturer i hjernen, noe som fører til ulike sykdommer i nervesystemet. Noen ganger kan årsakene til deres død bli etablert, noen ganger ikke, spørsmålet forblir åpent.

For eksempel er det kjent at i Parkinsons sykdom, nevroner som produserer dopamin dør i hjernen som styrer bevegelsene i kroppen. Dette fører til vanskeligheter ved å starte bevegelse. Hva utløser denne prosessen er ikke noe svar.

I Alzheimers sykdom akkumuleres fiendtlige proteiner i nevronene og rundt nevronene i neocortex og hippocampus (deler av hjernen) som styrer minnet. Når disse neuronene dør, mister folk evnen til å huske og evnen til å utføre hverdagsoppgaver.

Hypoksi i hjernen - fører til oksygen sult av nevroner og i fremtiden, hvis prosessen ikke stoppes i tide, til deres død.

Fysisk hjerneskade - føre til brudd på sammenhenger mellom nevroner. Dermed er nevroner i live, men de har ikke muligheten til å samhandle med hverandre.

Kunstig neuron

Videre undersøkelse av problemene av liv og død av nevroner, gir håp for utvikling av nye metoder for behandling av nervesystemet.

Moderne undersøkelser viser at nerveceller er i stand til å gjenopprette. Stamceller kan generere alle typer neuroner. Kanskje stamceller kan manipuleres og stimuleres i dem fødsel av nye nevroner av ønsket type.

Således låter prosessen med å gjenopprette, forny hjernen, erstatte de døde nervene med nevronene i en ny generasjon ikke høres så fantastisk ut.

Kanskje begrepet - kunstige nevroner i hjernen, dette er vår ikke så fjern fremtid.

Fra forfatteren

Kjære venner og gjester, jeg påminner deg om at alle bloggartikler er kun til informasjonsformål. Det kreves konsultasjon med spesialister.

Hvis du likte artikkelen, kan du fortelle meg - "Takk" ved å legge igjen en kommentar eller klikke på de sosiale nettverksknappene i slutten av artikkelen. Din mening er viktig for meg!

Neuroner - hva er det. Typer og funksjoner av hjerne-neuroner

På de uutslettbare mulighetene til hjernen vår er skrevet litteraturbilder. Han er i stand til å behandle en stor mengde informasjon som selv moderne datamaskiner ikke kan gjøre. Videre fungerer hjernen under normale forhold uten avbrudd i 70-80 år eller mer. Og hvert år blir varigheten av livet, og dermed en persons liv, økende.

Effektivt arbeid på dette viktigste og på mange måter mystiske orgel er hovedsakelig gitt av to typer celler: neuroner og glial. Det er nevroner som er ansvarlige for å motta og behandle informasjon, minne, oppmerksomhet, tenkning, fantasi og kreativitet.

Neuron og dens struktur

Du kan ofte høre at en persons mentale evner garanterer tilstedeværelsen av grå materiale. Hva er dette stoffet og hvorfor er det grått? Denne fargen har hjernebarken, som består av mikroskopiske celler. Dette er nevroner eller nerveceller som sikrer at hjernen fungerer og kontrollerer hele menneskekroppen.

Hvordan er nervecellen

En nevron, som alle levende celler, består av en kjerne og en cellulær kropp, som kalles soma. Selve cellenes størrelse er mikroskopisk - fra 3 til 100 mikron. Dette forhindrer imidlertid ikke at nevronen er et reelt lager for ulike opplysninger. Hver nervecelle inneholder et komplett sett med gener - instruksjoner for produksjon av proteiner. Noen av proteinene er involvert i overføring av informasjon, andre skaper et beskyttende skall rundt cellen selv, andre er involvert i minneprosesser, fjerde gir endring av humør, etc.

Selv en liten feil i ett av programmene for produksjon av noe protein kan føre til alvorlige konsekvenser, sykdom, psykisk lidelse, demens, etc.

Hver nevron er omgitt av en beskyttende skjede av glialceller, de fyller bokstavelig talt hele intercellulært rom og utgjør 40% av hjernens substans. En glia eller en samling glialceller utfører svært viktige funksjoner: det beskytter nevroner mot ugunstige ytre påvirkninger, gir næringsstoffer til nerveceller og fjerner deres metabolske produkter.

Glialceller beskytter helsen og integriteten til nevroner, derfor tillater de ikke at mange utenlandske kjemiske stoffer kommer inn i nervecellene. Inkludert medikamenter. Derfor er effektiviteten til ulike legemidler som er utformet for å styrke hjernens aktivitet, helt uforutsigbar, og de handler annerledes på hver person.

Dendriter og axoner

Til tross for neuronens kompleksitet, spiller det i seg selv ikke en betydelig rolle i hjernen. Vår nervøsitet, inkludert mental aktivitet, er resultatet av samspillet mellom mange nevroner som utveksler signaler. Mottak og overføring av disse signalene, mer presist, oppstår svake elektriske impulser ved hjelp av nervefibre.

Nevronen har flere korte (ca. 1 mm) forgrenede nervefibre - dendriter, så navngitt på grunn av deres likhet med treet. Dendriterer er ansvarlige for å motta signaler fra andre nerveceller. Og som signalgiveren virker axon. Denne fiberen i nevronen er bare en, men den kan nå en lengde på opptil 1,5 meter. Koble til ved hjelp av axoner og dendritter, danner nerveceller hele neurale nettverk. Og jo mer komplekse systemet for sammenhenger, jo vanskeligere vår mentale aktivitet.

Neuron arbeid

Grunnlaget for den mest komplekse aktiviteten til nervesystemet er utveksling av svake elektriske impulser mellom nevroner. Men problemet er at i utgangspunktet er aksonen til en nervecelle og dendritene til den andre ikke forbundet, mellom dem er det et mellomrom fylt med intercellulær substans. Dette er den såkalte synaptiske kløften, og kan ikke overvinne signalet. Tenk deg at to personer strekker armene sine til hverandre og ikke helt strekker seg ut.

Dette problemet er bare løst av en neuron. Under påvirkning av en svak elektrisk strøm, oppstår en elektrokjemisk reaksjon og et proteinmolekyl - neurotransmitter - dannes. Dette molekylet og overlapper det synaptiske gapet, blir en slags bro for signalet. Neurotransmittere utfører en annen funksjon - de kobler nevroner, og oftere signalet beveger seg langs denne nervekretsen, jo sterkere denne forbindelsen. Tenk deg et ford over elven. Passerer gjennom det, kaster en person en stein i vannet, og deretter gjør hver neste reisende det samme. Resultatet er en solid og pålitelig overgang.

En slik forbindelse mellom nevroner kalles synaps, og det spiller en viktig rolle i hjernens aktivitet. Det antas at selv vårt minne er resultatet av synapses arbeid. Disse forbindelsene gir større hastighet på passasje av nerveimpulser - signalet langs nevronkretsen beveger seg med en hastighet på 360 km / t eller 100 m / s. Du kan beregne hvor mye tid et signal fra en finger som du ved et uhell prikket med en nål kommer inn i hjernen. Det er et gammelt mysterium: "Hva er det raskeste i verden?" Svar: "Tanke". Og det ble veldig tydelig lagt merke til.

Typer av neuroner

Neuroner er ikke bare i hjernen, der de interagerer, danner sentralnervesystemet. Neuroner ligger i alle organer i kroppen vår, i muskler og ledbånd på overflaten av huden. Spesielt mange av dem i reseptorene, det vil si sansene. Det omfattende nettverket av nerveceller som gjennomsyrer hele kroppen er et perifert nervesystem som utfører funksjoner som er viktig som den sentrale. Utvalget av nevroner er delt inn i tre hovedgrupper:

• Affektorens nevroner mottar informasjon fra følelsesorganene og i form av impulser langs nervefibrene forsyner det til hjernen. Disse nervecellene har de lengste axonene, siden kroppen ligger i den tilhørende delen av hjernen. Det er en streng spesialisering, og lydsignaler går utelukkende til den hørbare delen av hjernen, lukter - til det lyktige, lyse - til det visuelle, etc.
• Intermediate eller intercalary nevroner behandler informasjon mottatt fra påvirkningene. Etter at informasjonen er blitt evaluert, befinner mellomliggende neuroner kommandoen organer og muskler som befinner seg på kroppens periferi.
• Efferent eller effektor-neuroner overfører denne kommandoen fra mellomproduktet i form av en nerveimpuls til organer, muskler, etc.

Det vanskeligste og minst forstått er arbeidet mellom mellomliggende nevroner. De er ikke bare ansvarlige for refleksreaksjoner, for eksempel, å trekke en hånd fra en varm stekepanne eller blinke med en blits av lys. Disse nervene gir slike komplekse mentale prosesser som tenkning, fantasi, kreativitet. Og hvordan blir den øyeblikkelige utvekslingen av nerveimpulser mellom neuroner til levende bilder, fantastiske tomter, strålende funn, eller bare refleksjoner på hardmåndag? Dette er hovedhemmeligheten i hjernen, som forskere ikke engang har kommet nær.

Det eneste som kunne finne ut at ulike typer mental aktivitet er knyttet til aktiviteten til forskjellige grupper av nevroner. Fremtidens drømmer, memorisering av et dikt, oppfatning av en elsket, tenkning på kjøp - alt dette reflekteres i hjernen som blinker av aktivitet av nerveceller i ulike punkter i hjernebarken.

Neuron Funksjoner

Gitt at nevroner sikrer funksjonen til alle kroppssystemer, må funksjonene til nerveceller være svært forskjellige. I tillegg er de fortsatt ikke fullt ut forstått. Blant de mange forskjellige klassifiseringene av disse funksjonene, vil vi velge en som er mest forståelig og nær problemene i psykologisk vitenskap.

Informasjonsoverføringsfunksjon

Dette er hovedfunksjonen til nevroner, med hvilke andre, men ikke mindre signifikante, er forbundet. Den samme funksjonen er den mest studerte. Alle eksterne signaler til organer kommer inn i hjernen, der de behandles. Og så, som følge av tilbakemelding, i form av kommandopulser, overføres de via efferente nervefibre tilbake til sensoriske organer, muskler, etc.

En slik konstant sirkulasjon av informasjon skjer ikke bare på nivået av det perifere nervesystemet, men også i hjernen. Forbindelser mellom nevroner som utveksler informasjon danner uvanlig komplekse nevrale nettverk. Tenk deg: det er minst 30 milliarder nevroner i hjernen, og hver av dem kan ha opptil 10 tusen tilkoblinger. I midten av 1900-tallet forsøkte cybernetikk å lage en elektronisk datamaskin som opererer på prinsippet om den menneskelige hjerne. Men de klarte ikke - prosessene som oppstod i sentralnervesystemet viste seg å være for kompliserte.

Opplev konserveringsfunksjonen

Neuroner er ansvarlige for det vi kaller minne. Nærmere bestemt, som nevofysiologer har funnet ut, er bevaring av spor av signaler som går gjennom nevrale kretser et særegent biprodukt av hjerneaktivitet. Hensikten med minnet er selve proteinmolekylene - nevrotransmittere, som oppstår som en koblingsbro mellom nerveceller. Derfor er det ingen spesiell del av hjernen som er ansvarlig for lagring av informasjon. Og hvis det som følge av skade eller sykdom oppstår ødeleggelsen av nevrale forbindelser, så kan personen delvis miste sitt minne.

Integrativ funksjon

Det er samspillet mellom ulike deler av hjernen. Øyeblikkelig "blinker" av overførte og mottatte signaler, hot spots i hjernebarken - dette er fødsel av bilder, følelser og tanker. Komplekse nevrale forbindelser som sammenblander de forskjellige delene av hjernebarken og trenger inn i den subkortiske sonen, er produktet av vår mentale aktivitet. Og jo flere slike sammenhenger oppstår, desto bedre er minnet og den mer produktive tenkningen. Det er faktisk jo mer vi tror, ​​jo smartere blir vi.

Proteinproduksjonsfunksjon

Aktiviteten til nerveceller er ikke begrenset til informasjonsprosesser. Neuroner er ekte proteinfabrikker. Disse er de samme neurotransmittere som ikke bare fungerer som en "bro" mellom nevroner, men spiller også en stor rolle for å regulere arbeidet i kroppen vår som helhet. For tiden er det ca. 80 arter av disse proteinforbindelsene som utfører forskjellige funksjoner:

• Norepinefrin, noen ganger referert til som et raseri eller stresshormon. Det toner kroppen, forbedrer ytelsen, gjør hjertet til å slå raskere og forbereder kroppen for umiddelbar handling for å hindre fare.
• Dopamin er den viktigste tonikken i kroppen vår. Han er involvert i revitalisering av alle systemer, inkludert under oppvåkning, under fysisk anstrengelse og skaper en positiv emosjonell holdning opp til eufori.
• Serotonin er også et stoff av "godt humør", selv om det ikke påvirker fysisk aktivitet.
• Glutamat er senderen nødvendig for at minnet skal fungere, uten at det er umulig å lagre informasjon på lang sikt.
• Acetylcholin styrer prosessene søvn og oppvåkning, og er også nødvendig for å aktivere oppmerksomhet.

Neurotransmittere, eller rettere sitt nummer, påvirker kroppens helse. Og hvis det er noen problemer med produksjonen av disse proteinmolekylene, så kan alvorlige sykdommer utvikle seg. For eksempel er dopaminmangel en av årsakene til Parkinsons sykdom, og hvis dette stoffet produseres for mye, kan skizofreni utvikles. Hvis acetylkolin ikke er produsert nok, kan det oppstå en svært ubehagelig Alzheimers sykdom, som følger med demens.

Dannelsen av nevroner i hjernen begynner selv før fødselen til en person, og i løpet av hele modningsperioden oppstår den aktive dannelsen og komplikasjonen av nevrale forbindelser. I lang tid ble det antatt at det ikke kunne oppstå nye nerveceller hos en voksen, men prosessen med utryddelse er uunngåelig. Derfor er mental utvikling av personligheten bare mulig på grunn av komplikasjonen til nervøse forbindelser. Og så i alderdom er alle dømt til en nedgang i mentale evner.

Men nyere studier har avvist denne pessimistiske prognosen. Sveitsiske forskere har bevist at det er en hjernegruppe som er ansvarlig for fødsel av nye nevroner. Dette er hippocampus, det produserer opptil 1400 nye nerveceller daglig. Og alt du trenger å gjøre er å mer aktivt inkludere dem i hjernens arbeid, motta og forstå ny informasjon, og dermed skape nye nevrale forbindelser og komplisere det neurale nettverket.

Nevroner i hjernen - strukturen, klassifiseringen og veiene

Neuron struktur

Hver struktur i menneskekroppen består av spesifikke vev som er iboende i et organ eller system. I det nervøse vevet - en neuron (nevrocyt, nerve, neuron, nervefiber). Hva er hjerneneuroner? Det er en strukturell funksjonell enhet av nervesvev som er en del av hjernen. I tillegg til den anatomiske definisjonen av en neuron, er det også en funksjonell - dette er en celle spenst av elektriske impulser, i stand til å behandle, lagre og overføre informasjon til andre nevroner ved hjelp av kjemiske og elektriske signaler.

Strukturen til nervecellen er ikke så vanskelig, i forhold til de spesifikke cellene i andre vev, bestemmer den også sin funksjon. En nevrocyt består av en kropp (et annet navn er soma), og prosesser er axon og dendrit. Hvert element av nevronet utfører sin funksjon. Soma er omgitt av et lag av fettvev, slik at bare fettløselige stoffer kan passere gjennom. Inne i kroppen er kjernen og andre organeller: ribosomer, endoplasmatisk retikulum og andre.

I tillegg til nevronene som passer, dominerer følgende celler i hjernen, nemlig glialceller. De kalles ofte hjernelim for deres funksjon: Glia utfører en hjelpefunksjon for nevroner, noe som gir et miljø for dem. Glial vev gir nervevev regenerering, ernæring og hjelper til å skape nerveimpulser.

Antallet neuroner i hjernen har alltid interesserte forskere innen neurofysiologi. Dermed varierte antall nerveceller fra 14 milliarder til 100. Den nyeste undersøkelsen av brasilianske eksperter viste at antall neuroner gjennomsnittlig 86 milliarder celler.

prosesser

Verktøyet i hendene på nevronet er prosesser, takket være at nevronen er i stand til å utføre sin funksjon som sender og keeper av informasjon. Det er prosessene som danner et bredt nervenettverk, som gjør at den menneskelige psyke kan utfolde seg i all sin herlighet. Det er en myte at en menneskes mentale evner er avhengig av antall nevroner eller vekten av hjernen, men dette er ikke slik: folk hvis hjerter og underfelter i hjernen er høyt utviklede (flere enn noen ganger) blir genier. På grunn av dette feltet, vil ansvaret for visse funksjoner kunne utføre disse funksjonene mer kreativt og raskere.

axon

En axon er en lang prosess av en neuron som overfører nerveimpulser fra en som en nerve til andre celler eller organer som er innervert av en bestemt del av nerve søylen. Naturutviklede vertebrater med en bonus - myelinfibre, i strukturen som Schwann-celler er plassert mellom, der det er små tomme områder - Ranviers avbrudd. På dem, som på en stige, hopper nerveimpulser fra ett sted til et annet. Denne strukturen lar deg øke overføringen av informasjon (opptil 100 meter per sekund). Hastigheten til bevegelse av en elektrisk impuls gjennom en fiber som ikke har myelin, er i gjennomsnitt 2-3 meter per sekund.

dendritter

En annen type nervecelleprosesser er dendriter. I motsetning til den lange og solide axonen er dendritet en kort og forgrenet struktur. Denne prosessen er ikke involvert i overføring av informasjon, men bare i kvitteringen. Så kommer eksitasjonen inn i nevronlegemet ved hjelp av korte dendritgrener. Kompleksiteten til informasjonen som en dendrit kan motta, bestemmes av dens synapser (spesifikke nerve reseptorer), nemlig dens overfladediameter. Dendrites, på grunn av det store antallet spines, kan etablere hundrevis av tusenvis av kontakter med andre celler.

Metabolisme i nevronen

Et karakteristisk trekk ved nerveceller er deres metabolisme. Metabolisme i nevrocytene preges av høy hastighet og overvekt av aerob (oksygenbaserte) prosesser. Denne egenskapen til cellen er forklart av det faktum at hjernen er ekstremt energiintensiv, og dens oksygenbehov er høy. Til tross for at hjernevekten bare er 2% av hele kroppen, er syreforbruket ca 46 ml / min, og dette er 25% av den totale kroppsforbruket.

Hovedkilden til energi for hjernevæv, i tillegg til oksygen, er glukose, der det gjennomgår komplekse biokjemiske transformasjoner. Til slutt blir en stor mengde energi frigjort fra sukkerforbindelser. Dermed kan spørsmålet om hvordan man forbedrer hjernens nevrale forbindelser besvares: bruk produkter som inneholder glukoseforbindelser.

Neuron Funksjoner

Til tross for den relativt ukompliserte strukturen har nevronen mange funksjoner, hvor hoveddelen er som følger:

• oppfatning av irritasjon;
• stimulusbehandling;
• impulsoverføring;
• dannelse av responsen.

Funksjonelt er nevroner delt inn i tre grupper:

I tillegg, i nervesystemet, er en annen gruppe funksjonelt karakterisert - inhiberende (ansvarlig for å hemme excitering av celler) nerver. Slike celler motvirker spredningen av elektrisk potensial.

Neuron klassifisering

Nerveceller er forskjellige som sådan, slik at nevroner kan klassifiseres basert på deres forskjellige parametere og attributter, nemlig:

• Kroppsform. Neurocytter av ulike former for soma ligger i forskjellige deler av hjernen:
  • stel;
  • fusiform;
  • pyramidale (Betz-celler).
• Av antall skudd:
  • unipolar: ha en prosess;
  • bipolar: to prosesser er lokalisert på kroppen;
  • multipolar: på summen av disse cellene er det tre eller flere prosesser.
• Kontaktegenskaper av nevronoverflaten:
  • Axo-somatiske. I dette tilfellet er axonen i kontakt med soma av nervevevets nærliggende celle;
  • Axo-dendrittiske. Denne typen kontakt innebærer tilkobling av en axon og en dendrit;
  • Axo-aksonal. Axonen til en neuron har forbindelser med axonen til en annen nervecelle.

Typer av neuroner

For å utføre bevisste bevegelser er det nødvendig at impulsen som dannes i hjernens motor gyrus, kan oppnå de nødvendige muskler. Følgelig utmerker seg følgende typer neuroner: den sentrale motoneuron og den perifere.

Den første typen av nerveceller stammer fra den fremre sentrale gyrusen, som ligger foran den største faren av hjernen - Rolands fur, nemlig Betz-pyramidceller. Deretter går axonene til sentrale nevronen dypt inn i halvkulen og passerer gjennom hjernens indre kapsel.

De perifere motorneurocyttene dannes av motorneuronene i de fremre hornene i ryggmargen. Deres axoner når ulike formasjoner, for eksempel plexuser, ryggvirvelklynger, og, viktigst, utøvende muskler.

Utviklingen og veksten av nevroner

Nervecellen kommer fra stamcellen. Utviklingen begynner de første axonene å vokse, dendritter modner litt senere. På slutten av utviklingen av nevrocytaprosessen dannes en liten uregelmessig formet tetning i soma cellen. Denne formasjonen kalles en kegle av vekst. Den inneholder mitokondrier, nevrofilament og tubuli. Reseptorsystemene i cellen utvikles gradvis og de synaptiske områdene i nevrocyten ekspanderer.

pathway

Nervesystemet har sine sfærer i hele kroppen. Ved hjelp av ledende fibre er nervøs regulering av systemer, organer og vev. Hjernen, takket være et bredt system av veier, kontrollerer helt den anatomiske og funksjonelle tilstanden til hver kroppsstruktur. Nyrer, lever, mage, muskler og andre - alt dette inspiserer hjernen, nøye og nøye koordinere og regulere hver millimeter av vev. Og i tilfelle feil, korrigerer og velger den riktig adferdsmodell. Dermed er menneskekroppen, takket være baner, preget av autonomi, selvregulering og tilpasningsevne til det ytre miljø.

Hjerneveier

Stien er en klynge av nerveceller, hvis funksjon er å utveksle informasjon mellom ulike deler av kroppen.

• Associative nervefibre. Disse cellene forbinder forskjellige nervesenter som ligger i samme halvkule.
• Kommisjonelle fibre. Denne gruppen er ansvarlig for utveksling av informasjon mellom lignende hjernens sentre.
• Projeksjonsnervefibre. Denne kategorien fibre artikulerer hjernen med ryggmargen.
• Uterceptive måter. De bærer elektriske impulser fra huden og andre sensoriske organer til ryggmargen.
• Proprioseptiv. En slik gruppe av stier utfører signaler fra sener, muskler, ledbånd og ledd.
• Interceptive veier. Fibrene i denne delen stammer fra indre organer, blodårer og intestinal mesenterier.

Interaksjon med nevrotransmittere

Neuroner fra forskjellige steder kommuniserer med hverandre ved hjelp av elektriske impulser av kjemisk natur. Så hva er grunnlaget for deres utdanning? Det er såkalte nevrotransmittere (nevrotransmittere) - komplekse kjemiske forbindelser. På overflaten av axonen ligger nervesynaps - kontaktflaten. På den ene siden er det et presynaptisk gap, og på den annen side et postsynaptisk gap. Mellom dem er det et gap - dette er synapset. På presynaptisk del av reseptoren er det sacs (vesikler) som inneholder en viss mengde nevrotransmittere (kvantum).

Når impulsen kommer til den første delen av synapset, initieres en kompleks biokjemisk kaskademekanisme som fører til at posene med mediatorer åpnes, og kvanta av mellomprodukter strekker seg jevnt inn i spalten. På dette stadiet forsvinner impulsen og oppstår først når nevrotransmitterne når postsynaptisk sprekk. Deretter aktiveres biokjemiske prosesser igjen med åpningen av porten for mediatorer, og de som opptrer på de minste reseptorene, omdannes til en elektrisk impuls som går lenger inn i dybden av nervefibrene.

I mellomtiden utmerker seg forskjellige grupper av disse nevrotransmittere, nemlig:

• Bremse-neurotransmittere - en gruppe stoffer som har en hemmende effekt på eksitasjonen. Disse inkluderer:
  • gamma-aminosmørsyre (GABA);
  • glysin.
• Excitatory mediatorer:
  • acetylkolin;
  • dopamin;
  • serotonin;
  • norepinefrin;
  • adrenalin.

Er nerveceller reparert?

I lang tid ble det antatt at nevroner ikke er i stand til å dele seg. Imidlertid viste denne uttalelsen, ifølge moderne forskning, seg å være feil: i noen deler av hjernen forekommer prosessen med neurogenese av nevrocytiske forløpere. I tillegg har hjernevævet enestående evne til å nevroplastisk. Det er mange tilfeller der en sunn del av hjernen tar over funksjonen til den skadede.

Mange eksperter innen neurofysiologi lurte på hvordan å gjenopprette hjernens nevroner. Med fersk forskning fra amerikanske forskere viste det seg at det ikke er nødvendig å bruke dyre stoffer for en rettidig og riktig regenerering av nevrocyter. For å gjøre dette trenger du bare å lage de rette søvnmønstrene og spise riktig med inkludering i dietten av B-vitaminer og kalorimat.

Hvis det er et brudd på hjernens nevrale forbindelser, er de i stand til å gjenopprette. Imidlertid er det alvorlige patologier av nevrale forbindelser og veier, som motor neuron sykdom. Deretter må du vende deg til spesialisert klinisk omsorg, hvor nevrologer kan finne ut av årsaken til patologien og gjøre den rette behandlingen.

Folk som tidligere har konsumert eller har drukket alkohol, stiller ofte spørsmål om hvordan man gjenoppretter hjernenneuroner etter alkohol. Spesialisten vil svare på at det for dette er nødvendig å arbeide systematisk med helsen din. Komplekset av aktiviteter inkluderer et balansert kosthold, regelmessig mosjon, mental aktivitet, turgåing og reise. Det har vist seg at hjernens neurale forbindelser utvikles gjennom studien og kontemplasjonen av helt ny informasjon for mennesker.

I forhold til glut med overflødig informasjon, eksistensen av et fastfood-marked og en sittende livsstil, er hjernen kvalitativt utsatt for ulike skader. Aterosklerose, trombotiske formasjoner på karene, kronisk stress, infeksjoner - alt dette er en direkte vei til clogging av hjernen. Til tross for dette er det stoffer som gjenoppretter hjerneceller. Den viktigste og populære gruppen er nootropics. Preparater i denne kategorien stimulerer stoffskiftet i nevrocyter, øker motstanden mot oksygenmangel og har en positiv effekt på ulike mentale prosesser (minne, oppmerksomhet, tenkning). I tillegg til nootropics, tilbyr det farmasøytiske markedet produkter som inneholder nikotinsyre, vaskulære styrkemidler og andre. Det bør huskes at restaureringen av hjernens neurale forbindelser når det tas ulike stoffer, er en lang prosess.

Effekten av alkohol på hjernen

Alkohol har en negativ effekt på alle organer og systemer, og spesielt på hjernen. Etylalkohol penetrerer lett de beskyttende barrierer i hjernen. Alkoholmetabolitten, acetaldehyd, er en alvorlig trussel mot nevroner: Alkohol dehydrogenase (et alkoholbehandlingsenzym i leveren) trekker mer væske, inkludert vann fra hjernen, inn i kroppen under behandlingen. Dermed tørker alkoholholdige forbindelser bare hjernen og trekker vann ut av det, noe som resulterer i at hjernen strukturerer atrofi og celledød. Ved engangsbruk av alkohol er slike prosesser reversible, som ikke kan argumenteres for kronisk bruk av alkohol, dersom det i tillegg til organiske endringer dannes stabile patokarakterologiske egenskaper hos en alkoholist. Flere detaljer om hvordan "Effekt av alkohol på hjernen."

Neuroner og nervevev

Neuroner og nervevev

Nervøs vev er det viktigste strukturelle elementet i nervesystemet. Strukturen i nervesystemet inkluderer høyt spesialiserte nerveceller - neuroner og neuroglia celler som utfører støtte, sekretoriske og beskyttende funksjoner.

Nevronen er den viktigste strukturelle og funksjonelle enheten i nervesystemet. Disse cellene er i stand til å motta, behandle, kode, overføre og lagre informasjon, etablere kontakter med andre celler. De unike egenskapene til nevronet er evnen til å generere bioelektriske utladninger (pulser) og overføre informasjon langs prosessene fra en celle til en annen ved hjelp av spesialiserte endinger - synapser.

Funksjonene til en neuron fremmes av syntesen i sin aksoplasma av overførende stoffer - nevrotransmittere: acetylkolin, katekolaminer, etc.

Antallet hjerneneuroner nærmer seg 10 11. Opptil 10 000 synapser kan eksistere på en enkelt neuron. Hvis disse elementene anses som celler for informasjonslagring, kan det konkluderes at nervesystemet kan lagre 10 19 enheter. informasjon, dvs. i stand til å imøtekomme nesten all kunnskap som akkumuleres av menneskeheten. Derfor er ideen om at menneskets hjerne i livet husker alt som skjer i kroppen og under kommunikasjonen med miljøet ganske rimelig. Men hjernen kan ikke hente fra minnet all informasjon som er lagret i den.

Visse typer av neurale organisasjoner er karakteristiske for ulike hjernestrukturer. Neuroner som regulerer en enkelt funksjon danner de såkalte gruppene, ensembler, kolonner, kjerner.

Neuroner varierer i struktur og funksjon.

Ifølge strukturen (avhengig av antall utvoksninger fra cellen, prosesser), er det unipolar (med en prosess), bipolar (med to prosesser) og multipolære (med mange prosesser) nevroner.

Ved funksjonelle egenskaper hos isolerte afferent (eller sentripetal) neuroner bærer eksitasjon fra reseptorer i CNS, og efferente, motor, motoriske neuroner (eller sentrifugal) overføring av eksitasjon i CNS til innerverte organ og innskutte, kontakt eller mellomliggende nevroner som forbinder den afferente og efferente nevroner.

Berørte neuroner tilhører unipolar, deres legemer ligger i spinal ganglia. Som strekker seg fra cellelegemet prosessen T-formen er delt i to grener, hvorav den ene er i det sentrale nervesystem og virker som en axon, og andre tilnærminger til reseptorer og er den lengste dendritt.

De fleste av de efferente og interkalare nevronene tilhører multipolar (figur 1). Multipolære interkalære nevroner ligger i store mengder i bakre horn i ryggmargen, så vel som i alle andre deler av CNS. De kan også være bipolare, for eksempel retinale neuroner med kort forgreningsdendrit og en lang axon. Motoneuronene er hovedsakelig plassert i de fremre hornene i ryggmargen.

Fig. 1. Strukturen til nervecellen:

1 - mikrotubuli; 2 - den lange prosessen av nervecellen (axon); 3 - endoplasmatisk retikulum; 4-kjernen; 5 - neuroplasma; 6 - dendriter; 7 - mitokondrier; 8 - nukleolus; 9 - myelinskjede; 10 - Avskjøring Ranvie; 11 - enden av axonen

gliacelle

Neuroglia, eller glia, er en samling av cellulære elementer i nervesvevet dannet av spesialiserte celler av forskjellige former.

Det ble oppdaget av R. Virkhov og navngitt av ham neuroglia, som betyr "nervøst lim". Neuroglia-celler fyller mellomrom mellom nevronene, og utgjør 40% av hjernevolumet. Glialceller er 3-4 ganger mindre enn nerveceller; Antallet av nevroner i mennesker i hjernen minsker med alder, og antall glialceller øker.

Det er etablert at nevoglia er relatert til stoffskiftet i nervesvevet. Noen celler i nevrologien utskiller stoffer som påvirker tilstanden av excitabilitet av nevroner. Det bemerkes at i forskjellige mentale tilstander endrer sekresjonen av disse cellene. Langsiktig sporprosesser i CNS er forbundet med nevrologiets funksjonelle tilstand.

Typer av glialceller

Av karakteren av strukturen til glialceller og deres plassering i CNS er det:

• astrocytter (astroglia);
• oligodendrocytter (oligodendroglia);
• mikroglialceller (microglia);
• Schwann-celler.

Glialceller utfører støttende og beskyttende funksjoner for nevroner. De er en del av blod-hjerne barriere strukturen. Astrocytter er de rikeste glialceller som fyller mellomromene mellom nevronene og de overliggende synapsene. De forhindrer at spredningen av nevrotransmittere diffunderer fra det synaptiske spaltet til CNS. I de cytoplasmatiske membranene av astrocytter finnes det reseptorer for nevrotransmittere, aktivering av disse kan forårsake svingninger i membranpotensialforskjeller og endringer i metabolisme av astrocytter.

Astrocyter tett omgir kapillærene i blodkarrene i hjernen, plassert mellom dem og nevronene. På denne bakgrunn antas astrocytter å spille en viktig rolle i metabolismen av nevroner, regulering av kapillærpermeabilitet for visse stoffer.

En av de viktigste funksjonene til astrocytter er deres evne til å absorbere et overskudd av K + ioner, som kan akkumulere i det intercellulære rommet under høy nevral aktivitet. I områder tettsittende astrocytter dannede kanaler med gap junctions gjennom hvilke astrocytter kan utveksles med forskjellige ioner av liten størrelse, og i særdeleshet, av K + -ioner Det øker absorpsjonen egenskapene til K + -ioner ukontrollert akkumuleringen av K + -ioner i det interneuron plass ville føre til en økning i eksitabiliteten av nerveceller. Astrocytter, som absorberer et overskudd av K + ioner fra interstitialvæsken, forhindrer således en økning i excitabiliteten til nevroner og dannelsen av foci av økt nevoral aktivitet. Utseendet av slike forandringer i den menneskelige hjerne kan være forbundet med det faktum at deres neuronene genererer en serie av nerveimpulser, som kalles spastisk utladninger.

Astrocytter er involvert i fjerning og destruksjon av nevrotransmittere som går inn i ekstrasynaptiske rom. Dermed forhindrer de akkumulering av nevrotransmittere i nevronromene, noe som kan føre til dysfunksjon av hjernen.

Neuroner og astrocytter separeres av intercellulære slots 15-20 mikrometer, kalt interstitial space. Mellomliggende områder opptar opptil 12-14% av hjernevolumet. En viktig egenskap av astrocytter er deres evne til å absorbere CO2 fra det ekstracellulære væsken i disse mellomrom, og derved opprettholde en stabil hjerne-pH.

Astrocytter er involvert i dannelsen av grensesnitt mellom nervesystemet og hjerneskipene, det nervøse vevet og membranene i hjernen i prosessen med vekst og utvikling av nervesvevet.

Oligodendrocytter er preget av tilstedeværelsen av et lite antall korte prosesser. En av hovedfunksjonene er dannelsen av myelinskeden av nervefibre i sentralnervesystemet. Disse cellene ligger også i nærheten av legemet av nevroner, men den funksjonelle betydningen av dette faktum er ukjent.

Mikrogialceller utgjør 5-20% av det totale antall glialceller og er spredt gjennom sentralnervesystemet. Det er fastslått at antigenene av overflaten er identiske med antigenene av blodmonocytter. Dette er en indikasjon på deres opprinnelse fra mesoderm, inntrengning inn i nervevevet under embryonal utvikling og etterfølgende transformasjon til morfologisk gjenkjennelige mikrogliale celler. I denne forbindelse anses det at den viktigste funksjonen til microglia er hjernebeskyttelse. Det har vist seg at når nervevev er skadet, øker antall fagocytiske celler i det på grunn av blodmakrofager og aktiveringen av mikrofagas fagocytiske egenskaper. De fjerner døde nevroner, glialceller og deres strukturelle elementer, fagocytiske fremmede partikler.

Schwann-celler danner myelinskjeden av perifere nervefibre utenfor CNS. Membranen til denne cellen blir gjentatte ganger viklet rundt nervefiberen, og tykkelsen av den resulterende myelinskede kan overskride diameteren av nervefiberen. Lengden på myelinerte områder av nervefiberen er 1-3 mm. I intervallene mellom dem (avskjæringen av Ranvier) forblir nervfibrene bare dekket av overflatemembranen, som har spenning.

En av de viktigste egenskapene til myelin er dens høye motstand mot elektrisk strøm. Det skyldes det høye innholdet av sphingomyelin og andre fosfolipider i myelin, som gir det nåværendeisolerende egenskaper. I områder av myelinbelagt nervefiber er prosessen med å generere nerveimpulser umulig. Nervepulser dannes kun på membran noder i Ranvier, som gir en høyere rate av nerveimpulser, men myelinerte nervefibre i forhold til unmyelinated.

Det er kjent at myelinstrukturen lett kan forstyrres av smittsom, iskemisk, traumatisk og giftig skade på nervesystemet. Samtidig utvikler prosessen med demyelinering av nervefibre. Spesielt ofte utvikler demyelinering i multippel sklerose. Som et resultat av demyelinisering av nerveledningshastigheten av impulser langs nervefibrene avtar hastigheten til levering av informasjon til hjernen fra reseptoren og fra neuroner til lederlegemene faller. Dette kan føre til nedsatt sensorisk følsomhet, nedsatt bevegelse, regulering av interne organers funksjon og andre alvorlige konsekvenser.

Struktur og funksjon av nevroner

Nevronen (nervecellen) er en strukturell og funksjonell enhet i sentralnervesystemet.

Anatomisk struktur og egenskaper til nervecellen sikre overholdelse av de viktigste funksjonene: implementering metabolisme, energigjenvinning, oppfatningen av forskjellige signaler og deres behandling, dannelsen av eller deltar i responsen til generering og overføring av nerveimpulser forening neuroner i nevrale kretser, som både kan gi enkle refleks reaksjoner, så og høyere integrerende hjernefunksjoner.

Neuroner består av kroppen av nervecellen og prosessene i axon og dendriter.

Fig. 2. Strukturen til nevronen

Kroppsnervencelle

Kroppen (perikaryon, soma) av nevronet og dens prosesser er dekket gjennom nevronmembranen. Membranen i cellelegemet skiller seg fra membranen til axon og dendrittene ved innholdet av forskjellige ionkanaler, reseptorer, tilstedeværelsen av synapser på den.

I nervesystemet er det nevroplasma og en kjerne avgrenset av membran, et grovt og glatt endoplasmatisk retikulum, Golgi-apparatet og mitokondriene. Kromosomene til nukleonens kjerne inneholder et sett med gener som koder for syntese av proteiner som er nødvendige for dannelsen av strukturen og gjennomføring av funksjonene i nervens kropp, dets prosesser og synapser. Disse er proteiner som utfører funksjonene til enzymer, bærere, ionkanaler, reseptorer, etc. Noen proteiner utfører funksjoner når de er i nevroplasma, mens andre er integrert i membraner av organeller, soma og neuron prosesser. Noen av dem, for eksempel enzymer som er nødvendige for syntesen av nevrotransmittere, blir transportert via aksonal transport til axonterminalen. I cellekroppen syntetiseres peptider som er nødvendige for den vitaliteten av aksoner og dendriter (for eksempel vekstfaktorer). Derfor, når en nerves kropp er skadet, blir dens prosesser degenerert og kollaps. Hvis legemet av nevronet er bevart og prosessen er skadet, opptrer den langsomme utvinning (regenerering) og restaurering av innerveringen av de denerverte musklene eller organene.

Nettstedet for proteinsyntese i legemet av nevroner er det grove endoplasmatiske retikulumet (tigroidgranulat eller Nissl-legemer) eller frie ribosomer. Deres innhold i nevroner er høyere enn i glial eller andre celler i kroppen. I det glatte endoplasmatiske retikulum og Golgi-apparatet får proteiner en indre romlig konformasjon, sorteres og sendes i transportstrømmer til strukturen til cellelegemet, dendriter eller axoner.

Tallrike mitokondrier av nerveceller som et resultat av oksidativ fosforylering, er ATP produsert, energi blir brukt til å opprettholde nervecellen av ionepumper og opprettholde asymmetri ionekonsentrasjon men begge sider av membranen. Følgelig er nevronen i konstant beredskap, ikke bare for å oppleve forskjellige signaler, men også å reagere på dem - genereringen av nerveimpulser og deres bruk for å kontrollere funksjonene til andre celler.

Molekylære reseptorer av cellemembranen, sensoriske reseptorer dannet av dendritter og sensoriske celler av epitelisk opprinnelse, deltar i mekanismer for oppfatning av neuroner av forskjellige signaler. Signaler fra andre nerveceller kan nå nevronet gjennom mange synapser dannet på dendritene eller på nevrongelen.

Nervecelle dendrites

Dendrittene til en neuron danner et dendritisk tre, forgreningsarten og størrelsen av disse er avhengig av antall synaptiske kontakter med andre nevroner (figur 3). På dendrittene til en nevron er det tusenvis av synapser dannet av axoner eller dendritter av andre nevroner.

Fig. 3. Synaptiske kontakter av interneyron. Pilene til venstre viser ankomsten av afferente signaler til dendritene og interneuronets kropp, til høyre, retningen for forplantning av effektsignaler fra interneuronet til andre neuroner.

Synapsene kan være heterogene både i funksjon (inhibitorisk, excitatorisk) og i den type nevrotransmitter som benyttes. Den dendritiske membranen involvert i dannelsen av synapser er deres postsynaptiske membran, som inneholder reseptorer (ligand-avhengige ionkanaler) til nevrotransmitteren som brukes i denne synaps.

Excitatoriske (glutamatergiske) synapser er hovedsakelig plassert på overflaten av dendrittene, hvor det er forhøyninger, eller utvoksninger (1-2 μm), kalt spines. Det er kanaler i ryggraden, hvor permeabiliteten avhenger av transmembranpotensialforskjellen. I cytoplasma i dendrittutløperne i de detekterte andre budbringere i intracellulær signalisering, så vel som ribosom-protein som syntetiseres i respons til mottakelse av synaptiske signaler. Den eksakte rollen til spines forblir ukjent, men det er åpenbart at de øker overflaten på dendritisk tre for å danne synaps. Spikes er også nevronstrukturer for å motta inngangssignaler og behandle dem. Dendrites og spines gir informasjon overføring fra periferien til neuron kroppen. Dendritmembranen i klippeområdet er polarisert på grunn av den asymmetriske fordeling av mineraljoner, driften av ionpumper og tilstedeværelsen av ionkanaler i den. Disse egenskapene ligger til grunn for overføring av informasjon langs membranen i form av lokale sirkulære strømninger (elektrotonisk) som forekommer mellom postsynaptiske membraner og områdene av dendritmembranen ved siden av dem.

Når de forplanter seg gjennom dendritmembranen, dempes de lokale strømmer, men de er tilstrekkelige til å overføre signaler til de dendritiske synaptiske innganger til nevronens kroppsmembran. De potensielle avhengige natrium- og kaliumkanalene er ennå ikke blitt identifisert i dendritmembranen. Hun har ikke spenning og evnen til å generere handlingspotensialer. Imidlertid er det kjent at handlingspotensialet som oppstår på membranen til den aksonale hagen kan spre seg langs den. Mekanismen for dette fenomenet er ukjent.

Det antas at dendriter og ryggrader er en del av nevrale strukturer involvert i minnemekanismer. Antallet spines er spesielt høyt i dendrittene til nevronene i hjernebarken, basalganglia og hjernebarken. Arealet av dendritisk treet og antall synapser faller i noen områder av hjernebarken hos eldre mennesker.

Axon neuron

En axon er en prosess med nervecelle ikke funnet i andre celler. I motsetning til dendriter, hvorav tallet er forskjellig for en nevron, er axonen den samme for alle nevroner. Lengden kan nå opptil 1,5 m. På det punktet hvor aksonen forlater nevronet, er det en fortykkelse - en aksonal hule, dekket av en plasmamembran, som snart er dekket med myelin. Siden av axonhøjen, avdekket av myelin, kalles det første segmentet. Axonene i nevronene, opp til sine endelige grener, er dekket av myelinskjeden, avbrutt av Ranviers avlytninger - mikroskopiske ikke-gelerte områder (ca. 1 mikron).

Gjennom axon (myelinerte og umyelinerte fibre) belagt dobbeltlag fosfolipidmembran med innebygd proteinmolekyler som utfører funksjonene til ionetransport, spenningsstyrte ionekanaler, og andre. Proteiner er jevnt fordelt i membran umyelinerte nervefibre, og membran myelinerte nervefibre er plassert hovedsakelig innenfor avskjæringsområdet Ranvier. Siden det ikke er noe grovt retikulum og ribosomer i aksoplasma, er det åpenbart at disse proteinene syntetiseres i nervens kropp og blir levert til aksonmembranen ved aksonal transport.

Egenskapene til membranen som dekker kroppen og axon av nevronen er forskjellige. Denne forskjellen gjelder primært permeabiliteten til membranen for mineraljoner og skyldes innholdet av forskjellige typer ionkanaler. Hvis innholdet råder ligand ionekanaler (inkludert post-synaptiske membraner), membranen axon, spesielt i nodene til Ranvier, er det en høy tetthet av spenningsavhengige natrium og kaliumkanaler i membranlegemet og dendrittene en neuron.

Den minste polarisasjonen (ca. 30 mV) har membranen til det første aksonsegmentet. I områder av aksonen som er fjernere fra cellelegemet, er størrelsen på transmembranpotensialet ca. 70 mV. Den lave verdien av polariseringen av membranen i det første segmentet av aksonet bestemmer at i dette området har nevronens membran størst spenning. Det er her og fordeles på membranen til en nevron kroppen via lokale sirkulære elektriske strømmer postsynaptiske potensialer som oppstår på membranen av cellelegemet og dendritter som følge av omdannelse ved synapser informasjonssignaler som mottas av neuron. Hvis disse strømmene forårsaker depolarisering av axonhøyfemembranen til et kritisk nivå (E_til), da vil nevronen svare på innkommende signaler fra andre nerveceller til det ved å generere sitt handlingspotensial (nerveimpuls). Den resulterende nerveimpulsen utføres videre langs axonen til andre nerve-, muskel- eller glandulære celler.

På membranen til det første aksonsegmentet er det ryggrader, der GABA-ergic bremssynapser dannes. Kvittering av signaler langs disse synapsene fra andre nevroner kan forhindre generering av nerveimpulser.

Klassifisering og typer av nevroner

Klassifiseringen av nevroner utføres både av morfologiske og funksjonelle egenskaper.

Ved antall prosesser, skilles multipolære, bipolare og pseudounipolære neuroner.

Av naturen av forbindelser med andre celler og funksjonen de utfører, skilles sensoriske, intercalering og motorneuroner. Sensoriske neuroner kalles også afferente nevroner, og deres prosesser er sentripetale. Neuroner som utfører funksjonen av signaloverføring mellom nerveceller kalles intercalated, eller associative. Neuroner, hvis axonsform synapserer på effektorceller (muskel, glandular), refereres til som motor eller efferent, deres axoner kalles sentrifugale.

Afferente (sensitive) neuroner oppfatter informasjon av sensoriske reseptorer, forvandler det til nerveimpulser og fører til nervesentrene i hjernen og ryggmargen. Kroppene til sensitive nervene ligger i rygg- og kranialganglier. Disse er pseudo-unipolare nevroner, hvor akson og dendrit avviker fra neuronens kropp sammen og separeres deretter. Dendritt å være på periferien av organer og vev som en del av sensorisk eller blandet nerve axon som en del av den dorsale delen av dorsalhornet i ryggmargen eller i kranienervene - til hjernen.

Innsatte eller assosiative neuroner utfører funksjonene ved behandling av innkommende informasjon og, spesielt, sikre lukking av refleksbuene. Kroppene til disse nevronene befinner seg i den grå saken i hjernen og ryggmargen.

Efferente nevroner utfører også funksjonen til å behandle innkommende informasjon og overføre efferente nervimpulser fra hjernen og ryggmargen til cellene i de effektive organene.

Neuron Integrativ Aktivitet

Hver nevron mottar et stort antall signaler gjennom mange synapser som ligger på dens dendriter og kroppen, samt gjennom molekylære reseptorer av plasmamembranene, cytoplasma og kjernen. Signaloverføring bruker mange forskjellige typer neurotransmittere, neuromodulatorer og andre signalmolekyler. Åpenbart, for å danne et svar på samtidig ankomst av flere signaler, må nevronen kunne integrere dem.

Settet av prosesser som gir behandling av innkommende signaler og dannelsen av en neuronrespons til dem, inngår i begrepet integrativ aktivitet av en neuron.

Oppfattelsen og behandlingen av signaler som kommer til nevronen, utføres med deltagelse av dendriter, cellelegemet og axonhøjen av nevronet (figur 4).

Fig. 4. Integrasjon av neuron signaler.

En av varianter av deres behandling og integrasjon (summasjon) er transformasjonen i synapsene og summasjonen av postsynaptiske potensialer på kroppens membran og prosessene i nevronet. Oppfattede signaler omdannes til synaps til oscillasjon av den potensielle forskjellen i postsynaptisk membran (postsynaptiske potensialer). Avhengig av typen synaps, kan det mottatte signalet omdannes til en liten (0,5-1,0 mV) depolariserende endring i potensiell forskjell (EPSP-synapser vises som lyse sirkler i diagrammet) eller hyperpolariserende (TPPS-synapser vises som svarte i diagrammet sirkler). Flere signaler kan samtidig komme til forskjellige punkter i nevronet, hvorav noen forvandles til EPSP, og andre - til TPPS.

Disse fluktuasjonene i den potensielle forskjellen blir forplantet av lokale sirkulære strømninger over nevronmembranen i retning av axonknollen i form av depolariseringsbølger (i den hvite ordningen) og hyperpolarisering (i den svarte ordningen) overliggende på hverandre (gråområder). I denne superposisjon summeres amplitudene av bølgene i en retning, mens de motsatte blir redusert (glatt). En slik algebraisk summering av den potensielle forskjellen på en membran kalles romlig summering (figur 4 og 5). Resultatet av denne summeringen kan enten være depolarisering av axonhøydemembranen og generering av nerveimpulser (tilfeller 1 og 2 i figur 4), eller hyperpolarisering og forebygging av utbruddet av nerveimpulser (tilfeller 3 og 4 i figur 4).

For å skifte den potensielle forskjellen i membranen til axonhøyden (ca. 30 mV) til E_til, Det må depolariseres til 10-20 mV. Dette vil føre til oppdagelsen av potensielle avhengige natriumkanaler tilstede i den og genereringen av nerveimpulser. Siden når en PD kommer og konverterer til EPSP, kan membran depolarisering nå opp til 1 mV, og spredningen til aksonal åsen kommer med demping, for å generere en nerveimpuls, er samtidig tilstrømning til nevronet nødvendig via excitatoriske synapser med 40-80 nerveimpulser fra andre nevroner og summering det samme antall ipsp.

Fig. 5. Spatial og temporal summering av en EPSP-neuron; a - BSPP per enkelt stimulus; og - VPSP for flere stimuleringer fra forskjellige afferenter; c - I-VPSP for hyppig stimulering gjennom en enkelt nervefiber

Hvis nå en viss mengde nerveimpulser kommer til nevronen via hemmende synapser, vil dens aktivering og generering av en responsnervenimpuls være mulig samtidig som signalstrømmen økes gjennom de excitatoriske synapser. Under forhold når signaler som kommer fra de hemmende synapsene, forårsaker hyperpolarisering av nevronens membran, lik eller større enn depolariseringen forårsaket av signaler som kommer fra excitatoriske synapser, vil depolarisering av aksonhøymembranen ikke være mulig å generere nervimpulser og bli inaktive.

Nevronen utfører også en midlertidig summasjon av signaler fra EPSP og TPPS som kommer til det nesten samtidig (se figur 5). Endringene av potensiell forskjell forårsaket av dem i de nærsynaptiske områdene kan også summeres algebraisk, som kalles midlertidig summering.

Således inneholder hver nerveimpuls generert av en neuron, samt nevronens stillhetsperiode, informasjon fra mange andre nerveceller. Vanligvis, jo høyere frekvensen av signaler fra andre celler til en neuron, jo oftere genererer den responsresponser som sendes av axonen til andre nerve- eller effektorceller.

På grunn av det faktum at natriumkanaler eksisterer i membranen til nevronens kropp og til og med dens dendritter (om enn i et lite antall), kan handlingspotensialet som er oppstått på axonhøydemembranen, strekke seg til kroppen og en del av neurondendrittene. Betydningen av dette fenomenet er ikke klart nok, men det antas at spredningsvirkningspotensialet jevner jevnlig alle lokale strømmer på membranen, nullifiserer potensialene og bidrar til en mer effektiv oppfatning av nevronen av ny informasjon.

Molekylære reseptorer er involvert i transformasjon og integrasjon av signaler som kommer til en neuron. Samtidig kan stimulering av signalmolekyler ved igangsetting (ved G-proteiner, andre mediatorer) initiere endringer i tilstanden av ionkanaler, transformasjon av oppfattede signaler til oscillasjoner av potensielle forskjeller i nevronens membran, summasjon og dannelse av en neuronrespons i form av nerveimpulsgenerering eller -inhibering.

Transformasjonen av signaler med de metabotropiske molekylære reseptorene til en neuron ledsages av dets respons i form av utløsing av en kaskade av intracellulære transformasjoner. Nevonets respons kan i dette tilfellet være akselerasjon av det generelle metabolisme, en økning i dannelsen av ATP, uten hvilken det er umulig å øke sin funksjonelle aktivitet. Ved hjelp av disse mekanismene integrerer nevronen de mottatte signalene for å forbedre effektiviteten av sin egen aktivitet.

Intracellulære transformasjoner i en neuron, initiert av signaler mottatt, fører ofte til en økning i syntese av proteinmolekyler, som i neuron virker som reseptorer, ionkanaler og bærere. Ved å øke tallet tilpasser nevronen seg til naturen til de innkommende signalene, og øker følsomheten til de mer signifikante og svakere - til de mindre signifikante.

Å oppnå et antall signaler med en nevron kan ledsages av uttrykk eller undertrykkelse av noen gener, for eksempel å kontrollere syntese av peptid-neuromodulatorer. Siden de blir levert til axonterminalene til nevronet og brukes i dem for å forsterke eller svekke effekten av nevrotransmittere på andre nevroner, kan nevronet som svar på signaler mottatt av det ha en sterkere eller svakere effekt på de andre nervecellene den kontrollerer. Gitt at den modulerende effekten av nevropeptider kan vare i lang tid, kan påvirkning av en neuron på andre nerveceller også vare lenge.

På grunn av muligheten til å integrere ulike signaler, kan en neuron reagere subtilt på dem ved hjelp av et bredt spekter av responser, slik at den effektivt tilpasser seg de innkommende signalenees natur og bruker dem til å regulere funksjonene til andre celler.

Nevrale kretser

CNS-neuroner interagerer med hverandre og danner forskjellige synapser på kontaktstedet. De resulterende nevrale pensjonene øker gjentatte ganger funksjonaliteten i nervesystemet. De vanligste nevrale kretsene inkluderer: lokale, hierarkiske, konvergerende og divergerende nevrale kretser med en inngang (figur 6).

Lokale nevrale kretser dannes av to eller flere nevroner. I dette tilfellet vil en av nevronene (1) gi sin akson-sikkerhet til nevronet (2), danner en aksosomatisk synaps på sin kropp, og den andre - danner en synapse på kroppen av den første neuron med en axon. Lokale nevrale nettverk kan fungere som feller der nerveimpulser er i stand til å sirkulere i lang tid i en sirkel dannet av flere nevroner.

Muligheten for langsiktig sirkulasjon av en eksitasjonsbølge (nerveimpuls) som oppsto en gang på grunn av overføring til en ringstruktur, viste eksperimentelt Professor IA Vetokhin i forsøk på nevralring av maneter.

Den sirkulære sirkulasjonen av nerveimpulser langs lokale nevrale kretser utfører funksjonen ved å transformere eksitasjonsrytmen, gir mulighet for langvarig eksitasjon av nervesentrene etter at signaler er stoppet, og deltar i mekanismene for lagring av innkommende informasjon.

Lokale kjeder kan også utføre en bremsefunksjon. Et eksempel på det er tilbakevendende inhibering, som er realisert i den enkleste lokale nevrale kjeden i ryggmargen, dannet av a-motoneuron og Renshaw-cellen.

Fig. 6. De enkleste nevrale kretsene i sentralnervesystemet. Beskrivelse i teksten

I dette tilfellet sprer excitasjonen som har oppstått i motorneuronet, langs aksongrenen, aktiverer Renshaw-cellen, som hemmer a-motorneuronen.

Konvergente kjeder dannes av flere nevroner, hvorav en (vanligvis efferent) konvergerer eller konvergerer axonene til en rekke andre celler. Slike kjeder er utbredt i sentralnervesystemet. For eksempel konvergerer de pyramidale nevronene i primærmotorcortexen axons av mange nevroner i de følsomme feltene i cortexen. På motorneuronene i ryggmargens ventrale horn sammenfaller axoner på tusenvis av følsomme og intercalerte nevroner av forskjellige nivåer av CNS. Konvergente kjeder spiller en viktig rolle i å integrere signaler med efferente nevroner og koordinere fysiologiske prosesser.

Divergerende kjeder med ett inngang er dannet av en neuron med en forgreningsakson, hver av dens grener danner en synaps med en annen nervecelle. Disse kretsene utfører funksjonene ved samtidig overføring av signaler fra en neuron til mange andre nevroner. Dette oppnås ved sterk forgrening (dannelsen av flere tusen kvistene) av aksonen. Slike nevroner finnes ofte i kjernene i retikulær dannelse av hjernestammen. De gir en rask økning i spenningen i mange deler av hjernen og mobiliseringen av funksjonelle reserver.