Mit csinál egy szenzoros neuron? Az idegrendszer felépítésének és működésének általános ismerete

A neuron egy specifikus, elektromosan gerjeszthető sejt az emberi idegrendszerben, és rendelkezik egyedi tulajdonságok. Feladatai az információk feldolgozása, tárolása és továbbítása. A neuronokat összetett szerkezet és szűk specializáció. Három típusra is oszthatók. Ez a cikk részletesen leírja az interneuront és szerepét a központi idegrendszer működésében.

A neuronok osztályozása

Az emberi agy körülbelül 65 milliárd neuronból áll, amelyek folyamatosan kommunikálnak egymással. Ezeket a sejteket több típusra osztják, amelyek mindegyike saját speciális funkcióit látja el.

A szenzoros neuron információátvivő szerepet tölt be az érzékszervek és az emberi idegrendszer központi részei között. Különféle irritációkat észlel, amelyeket idegimpulzusokká alakít át, majd továbbítja a jelet az emberi agynak.

Motor - impulzusokat küld különféle szervekés szövetek. Ez a típus elsősorban a gerincvelői reflexek szabályozásában vesz részt.

Az interneuron felelős az impulzusok feldolgozásáért és kapcsolásáért. Funkciók ebből a típusból a sejteknek információt kell fogadniuk és feldolgozniuk azoktól a szenzoros és motoros neuronoktól, amelyek között elhelyezkednek. Ezenkívül az interkaláris (vagy köztes) neuronok a központi idegsejtek 90%-át foglalják el idegrendszer emberek, és nagy mennyiségben megtalálhatók az agy és a gerincvelő minden területén.

A köztes neuronok szerkezete

Az interneuron testből, axonból és dendritekből áll. Mindegyik résznek megvannak a maga sajátos funkciói, és egy adott műveletért felelősek. A teste tartalmazza mindazokat a komponenseket, amelyekből létrejött. sejtes struktúrák. A neuron ezen részének fontos szerepe az idegimpulzusok generálása és a trofikus funkciók ellátása. A megnyúlt folyamatot, amely a sejttestből a jelet továbbítja, axonnak nevezzük. Két típusra oszlik: myelinizált és nem myelinizált. Az axon végén különféle szinapszisok vannak. A neuronok harmadik összetevője a dendritek. Ezek rövid hajtások, amelyek elágaznak különböző oldalak. Feladatuk az, hogy impulzusokat szállítsanak a neuron testébe, amely biztosítja a kommunikációt különféle típusok a központi idegrendszer neuronjai.

Befolyási övezet

Mi határozza meg az interneuron hatásterületét? Először is a saját szerkezete. Alapvetően az ilyen típusú sejtekben vannak olyan axonok, amelyek szinapszisai azonos központú neuronokon végződnek, ami biztosítja ezek egyesülését. Egyes interneuronokat mások aktiválnak, más központokból, majd információkat juttatnak el az idegi központjukba. Az ilyen műveletek fokozzák a párhuzamos utakon ismétlődő jel hatását, ezáltal meghosszabbítják az információs adatok tárolási idejét a központban. Ennek eredményeként a jel továbbításának helye növeli a végrehajtó struktúrára gyakorolt ​​hatás megbízhatóságát. Más interneuronok aktiválást kaphatnak a központjukból származó motoros „testvérek” kapcsolataitól. Ezután információ közvetítőivé válnak vissza a központjukba, ezáltal visszacsatolási kapcsolatokat hoznak létre. Így az interneuron fontos szerepet játszik a speciális zárt hálózatok kialakításában, amelyek meghosszabbítják az információ tárolási idejét az idegközpontban.

Az interneuronok serkentő típusa

Az interneuronokat két típusra osztják: serkentő és gátló. Ha az előbbi aktiválva van, az egyik idegcsoportból a másikba történő adatátvitel megkönnyíti. Ezt a feladatot a „lassú” neuronok látják el, amelyek hosszú ideig képesek aktiválódni. Elég hosszú ideig továbbítják a jeleket. Ezekkel a cselekvésekkel párhuzamosan a köztes neuronok aktiválják „gyors” „kollégáikat”. Amikor a „lassú” neuronok aktivitása megnő, a „gyors” neuronok reakcióideje csökken. Utóbbiak ugyanakkor valamelyest lassítják a „lassúk” munkáját.

Az interneuronok gátló típusa

Belép a gátló interneuron aktív állapot a központjukba belépő vagy onnan kiinduló közvetlen jelek miatt. Ez a művelet a következővel történik: Visszacsatolás. Az ilyen típusú interneuronok közvetlen gerjesztése a gerincvelő szenzoros pályáinak köztes központjaira jellemző. Az agykéreg motoros központjaiban pedig a visszacsatolás hatására aktiválódnak az interneuronok.

Az interneuronok szerepe a gerincvelő működésében

Az emberi gerincvelő működésében fontos szerep olyan vezető utakhoz van hozzárendelve, amelyek a vezető funkciót ellátó kötegeken kívül helyezkednek el. Ezeken az utakon mozognak az interkaláris és szenzoros neuronok által küldött impulzusok. A jelek fel-le haladnak ezeken az utakon, és különféle információkat továbbítanak az agy megfelelő részeihez. A gerincvelő interneuronjai az intermediális magban találhatók, amely viszont a háti szarvban található. Az interneuronok a spinocerebelláris traktus fontos elülső részei. Tovább hátoldal A gerincvelő szarvai interneuronokból álló rostokat tartalmaznak. Ezek alkotják az oldalsó spinothalamikus traktust, amely végrehajtja speciális funkció. Vezető, azaz a fájdalomról és a hőmérséklet-érzékenységről először a diencephalonnak, majd magának az agykéregnek ad jeleket.

További információ az interneuronokról

Az emberi idegrendszerben az interneuronok különleges és rendkívüli teljesítményt nyújtanak fontos funkciója. Összekötik az idegsejtek különböző csoportjait, és jeleket továbbítanak az agyból a gerincvelőbe. Bár ez a típus a legkisebb méretű. Az interneuronok alakja csillagra emlékeztet. Ezen elemek nagy része benne található szürkeállomány agy, és folyamataik nem nyúlnak túl az emberi központi idegrendszeren.

A neuron egy specifikus, elektromosan gerjeszthető sejt az emberi idegrendszerben, és egyedi jellemzőkkel rendelkezik. Feladatai az információk feldolgozása, tárolása és továbbítása. A neuronokat összetett szerkezet és szűk specializáció jellemzi. Három típusra is oszthatók. Ez a cikk részletesen leírja az interneuront és szerepét a központi idegrendszer működésében.

A neuronok osztályozása

Az emberi agy körülbelül 65 milliárd neuronból áll, amelyek folyamatosan kommunikálnak egymással. Ezeket a sejteket több típusra osztják, amelyek mindegyike saját speciális funkcióit látja el.

A szenzoros neuron információátvivő szerepet tölt be az érzékszervek és az emberi idegrendszer központi részei között. Különféle irritációkat észlel, amelyeket idegimpulzusokká alakít át, majd továbbítja a jelet az emberi agynak.

Motor - impulzusokat küld a különböző szerveknek és szöveteknek. Ez a típus elsősorban a gerincvelői reflexek szabályozásában vesz részt.

Az interneuron felelős az impulzusok feldolgozásáért és kapcsolásáért. Ennek a sejttípusnak az a feladata, hogy információt fogadjon és dolgozzon fel azoktól a szenzoros és motoros neuronoktól, amelyek között elhelyezkednek. Ezenkívül az interneuronok (vagy köztes neuronok) az emberi központi idegrendszer 90%-át foglalják el, és nagy mennyiségben megtalálhatók az agy és a gerincvelő minden területén.

A köztes neuronok szerkezete

Az interneuron testből, axonból és dendritekből áll. Mindegyik résznek megvannak a maga sajátos funkciói, és egy adott műveletért felelősek. Teste tartalmazza mindazokat a komponenseket, amelyekből sejtszerkezetek jönnek létre. A neuron ezen részének fontos szerepe az idegimpulzusok generálása és a trofikus funkciók ellátása. A megnyúlt folyamatot, amely a sejttestből a jelet továbbítja, axonnak nevezzük. Két típusra oszlik: myelinizált és nem myelinizált. Az axon végén különféle szinapszisok vannak. A neuronok harmadik összetevője a dendritek. Ezek rövid folyamatok, amelyek különböző irányokba ágaznak. Feladatuk impulzusok eljuttatása a neurontesthez, ami biztosítja a kommunikációt a központi idegrendszer különböző típusú neuronjai között.

Befolyási övezet

Mi határozza meg az interneuron hatásterületét? Először is a saját szerkezete. Alapvetően az ilyen típusú sejtekben vannak olyan axonok, amelyek szinapszisai azonos központú neuronokon végződnek, ami biztosítja ezek egyesülését. Egyes interneuronokat mások aktiválnak, más központokból, majd információkat juttatnak el az idegi központjukba. Az ilyen műveletek fokozzák a párhuzamos utakon ismétlődő jel hatását, ezáltal meghosszabbítják az információs adatok tárolási idejét a központban. Ennek eredményeként a jel továbbításának helye növeli a végrehajtó struktúrára gyakorolt ​​hatás megbízhatóságát. Más interneuronok aktiválást kaphatnak a központjukból származó motoros „testvérek” kapcsolataitól. Ezután információ közvetítőivé válnak vissza a központjukba, ezáltal visszacsatolási kapcsolatokat hoznak létre. Így az interneuron fontos szerepet játszik a speciális zárt hálózatok kialakításában, amelyek meghosszabbítják az információ tárolási idejét az idegközpontban.

Az interneuronok serkentő típusa

Az interneuronokat két típusra osztják: serkentő és gátló. Ha az előbbi aktiválva van, az egyik idegcsoportból a másikba történő adatátvitel megkönnyíti. Ezt a feladatot a „lassú” neuronok látják el, amelyek hosszú ideig képesek aktiválódni. Elég hosszú ideig továbbítják a jeleket. Ezekkel a cselekvésekkel párhuzamosan a köztes neuronok aktiválják „gyors” „kollégáikat”. Amikor a „lassú” neuronok aktivitása megnő, a „gyors” neuronok reakcióideje csökken. Utóbbiak ugyanakkor valamelyest lassítják a „lassúk” munkáját.

Az interneuronok gátló típusa

A gátló interneuron a központjukba belépő vagy onnan kiinduló közvetlen jelek hatására aktív állapotba kerül. Ez a művelet visszacsatoláson keresztül történik. Az ilyen típusú interneuronok közvetlen gerjesztése a gerincvelő szenzoros pályáinak köztes központjaira jellemző. Az agykéreg motoros központjaiban pedig a visszacsatolás hatására aktiválódnak az interneuronok.

Az interneuronok szerepe a gerincvelő működésében

Az emberi gerincvelő működésében fontos szerepet játszanak a vezetési pályák, amelyek a vezetési funkciót ellátó kötegeken kívül helyezkednek el. Ezeken az utakon mozognak az interkaláris és szenzoros neuronok által küldött impulzusok. A jelek fel-le haladnak ezeken az utakon, és különféle információkat továbbítanak az agy megfelelő részeihez. A gerincvelő interneuronjai az intermediális magban találhatók, amely viszont a háti szarvban található. Az interneuronok a spinocerebelláris traktus fontos elülső részei. A gerincvelő szarvának hátoldalán interneuronokból álló rostok találhatók. Ezek alkotják az oldalsó spinothalamikus traktust, amely speciális funkciót lát el. Vezető, azaz a fájdalomról és a hőmérséklet-érzékenységről először a diencephalonnak, majd magának az agykéregnek ad jeleket.

További információ az interneuronokról

Az emberi idegrendszerben az interneuronok különleges és rendkívül fontos funkciót látnak el. Összekötik az idegsejtek különböző csoportjait, és jeleket továbbítanak az agyból a gerincvelőbe. Bár ez a típus a legkisebb méretű. Az interneuronok alakja csillagra emlékeztet. Ezen elemek nagy része az agy szürkeállományában található, és folyamataik nem nyúlnak túl az emberi központi idegrendszeren.

- (a görög neuron ideg szóból) egy testből és az abból kiinduló folyamatokból, viszonylag rövid dendritekből és egy hosszú axonból álló idegsejt; alapvető szerkezeti és funkcionális egység idegrendszer (lásd az ábrát). A neuronok idegimpulzusokat vezetnek... Nagy enciklopédikus szótár

Neuron afferens- (érzékeny, szenzoros) – idegsejt, amely jeleket fogad a külső és a receptoroktól belső környezet, impulzusokat továbbít más neuronoknak (asszociatív, efferens) C.N.S... Fogalomtár a haszonállatok élettanáról

A; m [görögből. neuron ideg] Különleges. Egy idegsejt az összes belőle kiinduló folyamattal. * * * idegsejt (a görög néuron ideg szóból), egy testből és viszonylag rövid dendritekből álló folyamatokból álló idegsejt, valamint egy ebből kinyúló hosszú axon;… … enciklopédikus szótár

Ennek a kifejezésnek más jelentése is van, lásd: Neuron (jelentések). Nem tévesztendő össze a neutronnal. Egérkérgi piramis neuron, Neuront expresszáló zöld fluoreszcens fehérje (GFP) (a ... Wikipédiáról

- (n. afferens, n. sensorium: syn.: N. receptor, N. sensoros, N. szenzitív) N., amely a gerjesztés észlelését és továbbítását végzi a receptoroktól a központi idegrendszer más N.-ei felé. . Nagy orvosi szótár

- (szenzitív neuron), egy idegsejt, amely a RECEPTOROKBÓL a test bármely részében információt továbbít a KÖZPONTI IDEGRENDSZERBE (CNS). Idegvégződéseik az érzékszervekben találhatók. lásd még MOTOROS NEURON, NEURON, ÉRZÉKEK, IDEG… Tudományos és műszaki enciklopédikus szótár

Szerkezetek komplex hálózata, amely áthatja az egész szervezetet, és biztosítja annak létfontosságú funkcióinak önszabályozását a külső és a külső hatásokra való reagálás képességének köszönhetően. belső hatások(ingerek). Az idegrendszer fő funkciói a fogadás, tárolás és... Collier enciklopédiája

Nem tévesztendő össze a neutronnal. A neuronok piramissejtjei az egér agykéregben A neuron (idegsejt) az idegrendszer szerkezetileg funkcionális egysége. Ennek a cellának van összetett szerkezet, rendkívül specializált és szerkezetében... ... Wikipédia

Nem tévesztendő össze a neutronnal. A neuronok piramissejtjei az egér agykéregben A neuron (idegsejt) az idegrendszer szerkezetileg funkcionális egysége. Ennek a cellának összetett szerkezete van, nagyon specializálódott és szerkezete... ... Wikipédia

Az idegszövetet két morfológiailag és funkcionálisan eltérő sejttípus alkotja. Az egyik a tényleges idegsejteket vagy neuronokat tartalmazza, a másik pedig a neuroglia sejteket vagy egyszerűen a gliát. Mindkettő innen származik Általános népesség csak azokon létező progenitor sejtek korai fázis embrionális agy fejlődése. A differenciálódás folyamata során ez a két sejttípus különválik, majd különböző feladatok ellátására specializálódik.

A morfológia tanulmányozásának útja i.e. megjelenése, a neuronokat először a 60-as évek végén - a 19. század 70-es évek elején fedezte fel Camillo Golgi (Golgi S.) olasz orvos és anatómus. Egy nap úgy döntött, hogy ezüst-nitrátot használ az agyi készítmények megfestésére, és felfedezte, hogy ezt az anyagot szelektíven szívják fel az idegsejtek. Ezt a módszert később a híres spanyol hisztológus, Santiago Ramon y Cajal S. továbbfejlesztette, és segítségével olyan adatokhoz jutott, amelyek lehetővé tették az idegelmélet alapjainak megteremtését. 1906-ban Golgit és Ramon-Cajalt díjazták Nóbel díj a fiziológiában és az orvostudományban "az idegrendszer szerkezetének tanulmányozására irányuló munkára".

Benne is késő XVIII században az olasz Luigi Galvani (Galvani L.) felfedezte, hogy az állatok izmai és idegsejtjei elektromosságot termelnek. BAN BEN 19 közepe században Németországban Emil DuBois-Reymond E. már kellően fejlett technológiával rendelkezett a bioelektromos jelek regisztrálásához idegrost. Hermann Helmholtz (von Helmholtz N.) 1854-ben meg tudta mérni az idegimpulzusok áthaladásának sebességét.

Azóta megtörtént nagy mennyiség a neuronok szerkezetének és működésének vizsgálatai, amelyek lehetővé tették a neurális elmélet alapjainak megfogalmazását.

1011 neuron között emberi agy sok nem található hasonló barátok egymáson a sejtek, szerkezetükben azonban rendszerint megtalálhatók a közösek jellemzők(3.1. ábra). Minden idegsejtnek van egy teste (az idegsejt ezen részének más nevei: szóma, perikarion), amely magot és citoplazmatikus organellumokat tartalmaz, ahol a fehérjék, neurotranszmitterek és mások szintézise zajlik. fontos összetevői sejtélet. Amikor a test elpusztul, az egész sejt elkerülhetetlenül elpusztul.

A sejttestből kétféle folyamat nyúlik ki, amelyek vékony citoplazmaszálak; dendritnek és axonnak nevezik. A dendritek száma a különböző sejtekben jelentősen eltérhet, és a dendritek mindegyike úgy ágazik, mint egy fa, és számos ágát a szomszédos sejtek által továbbított jelek fogadására tervezték. Miután megkapta az ilyen jeleket, a dendritek a sejttestbe vezetik.

Ellentétben a dendritek változó számával bármely idegsejt csak egy axon lehet, amely csak egy irányba viszi az elektromos jeleket: távol a sejttesttől. Ezeket az elektromos jeleket akciós potenciáloknak nevezik, amplitúdójuk körülbelül 100 millivolt (mV - ezred volt), időtartamuk pedig körülbelül 1 milliszekundum (ms - ezredmásodperc). Az akciós potenciálok általában az axondombban keletkeznek, ahol az axon a szómából ered, és az axon mentén 1-100 m/s sebességgel terjednek anélkül, hogy a jel amplitúdója megváltozna.

Az axon átmérője teljes hosszában közel azonos, értéke 0,2 és 20 μm között változik. Ez a körülmény befolyásolja a jelvezetés sebességét: minél vastagabb az axon, annál gyorsabban vezeti végig az akciós potenciált. Az axonok hossza a különböző sejtekben nagymértékben változhat: 0,1 mm-től 1 m-ig (és egyes állatfajokban - akár 3 m-ig). Számos axon egy speciális burokba van zárva, amelyet bizonyos gliasejtek folyamatai képeznek. Ezt a tokot a mielin, egy zsírszerű anyag, amely tulajdonságokkal rendelkezik elektromos szigetelő: A myelin burkolat területén nem keletkeznek elektromos jelek.

Az axon mielinhüvelyét rendszeresen megszakítják mielinmentes területek – ezeket Ranvier csomópontoknak nevezik. Az akciós potenciálok ezeken az intercepciókon keresztül terjednek, mintha a myelinizált területeken keresztül ugrálnának egyik elfogásból a másikba (ezt a jelátviteli típust sózónak, a latin saltare - ugrásnak nevezik), így a vezetési sebesség meglehetősen nagy. Egyes axonok nem rendelkeznek myelinbevonattal: a myelinizált rostokkal ellentétben nem myelinizált rostoknak nevezik őket (más terminológia szerint a myelinizált és nem myelinizált rostokat pulpos és nem myelinizált rostokként különböztetjük meg). Az akciós potenciálok lassabban haladnak a myelinizálatlan rostok mentén: itt nem „ugrálnak”, hanem „kúsznak” az axon teljes hosszában.

Az akciós potenciálok, amelyek segítségével szenzoros, motoros vagy motivációs rendszerekben továbbítják az információkat, azonosak, maguk az akciós potenciálok pedig sztereotip jellegűek. Előfordulásuk és vezetésük speciális műszerekkel rögzíthető, de egy ilyen felvétel jellegéből nem lehet megítélni, hogy a rögzített akciós potenciálok milyen információkat közvetítenek: a virágzó orgona illatát vagy a nyírt pázsit szemet gyönyörködtető smaragdzöldjét. , a jobb láb kiterjesztése a térdnél vagy a nyálváladékról. A továbbított információ tartalmát nem az akciós potenciálok formája határozza meg, hanem az egyik vagy másik szenzoros, motoros vagy motivációs rendszerben lévő neuronok sajátos asszociációi: minden információtípus sztereotip akciós potenciálok felhasználásával, de a saját idegpályája mentén történik.

A végződésük közelében a legtöbb axon vékony kollaterális ágakra vagy axonvégződésekre osztódik, és néhányuk vissza is fordulhat - ezek fordított kollaterálisok. Az axonterminálisok érintkeznek más sejtekkel, leggyakrabban azok dendriteivel, ritkábban a testtel, és még ritkábban az axonnal. Az efferens neuronok axonjai érintkeznek a működő szervek sejtjeivel, amelyek izmok vagy külső elválasztású mirigyek. A két sejt közötti érintkezési zónát szinapszisnak nevezzük. Ennek a kifejezésnek megfelelően a jelet továbbító sejtet preszinaptikusnak, a jelet fogadó sejtet posztszinaptikusnak nevezzük. Az esetek túlnyomó többségében ezek a sejtek anatómiailag nem kapcsolódnak egymáshoz, és közöttük szinaptikus hasadék van, amely összetételében vérplazmára emlékeztető folyadékkal van kitöltve (az intercelluláris kontaktusok speciális változata elektromos szinapszisok– lásd az 5. fejezetet).

Az anatómiai elválasztás miatt a preszinaptikus sejt csak egy kémiai közvetítő – egy neurotranszmitter vagy neurotranszmitter – segítségével képes befolyásolni a posztszinaptikus sejtet. A jeladót el kell engedni a preszinaptikus sejt axontermináljáról, amikor egy akciós potenciál megközelíti ezt a terminált.

A citoplazmatikus folyamatok száma alapján szokás megkülönböztetni az unipoláris, bipoláris és multipoláris neuronokat. Az unipoláris neuronok egyetlen, általában erősen elágazó elsődleges folyamattal rendelkeznek. Egyik ága axonként, a többi dendritként funkcionál. Az ilyen sejtek gyakran megtalálhatók a gerinctelenek idegrendszerében, de gerinceseknél csak az autonóm idegrendszer egyes ganglionjaiban találhatók meg.

A bipoláris sejteknek két folyamata van (3.2. ábra): a dendrit a perifériáról viszi a jeleket a sejttestbe, az axon pedig továbbítja az információt a sejttestből más neuronokhoz. Így néznek ki például egyes szenzoros neuronok, amelyek a szem retinájában és a szaglóhámban találhatók.

Ugyanezen típusú neuronok közé tartoznak a gerinc ganglionok érzékeny sejtjei is, amelyek érzékelik például a bőr érintését vagy a fájdalmat, bár formálisan csak egy folyamat nyúlik ki a testükből, amely központi és perifériás ágra oszlik. Az ilyen sejteket pszeudounipolárisnak nevezik, eredetileg bipoláris neuronokként jöttek létre, de a fejlődés során két folyamatuk egyesült, amelyben az egyik ág axonként, a másik pedig dendritként működik.

A multipoláris sejteknek egy axonjuk van, de sok dendrit lehet, amelyek kinyúlnak a sejttestből, majd sokszor osztódnak, számos szinapszist képezve az ágaikon más neuronokkal. Például egyetlen gerincvelői motoros neuron dendritjein körülbelül 8000 szinapszis képződik, a kisagykéregben található Purkinje-sejtek dendritjein pedig akár 150 000 szinapszis képződhet. A Purkinje neuronok az emberi agy legnagyobb sejtjei is: testátmérőjük körülbelül 80 mikron. Mellettük pedig apró szemcsés sejtek, átmérőjük mindössze 6-8 mikron. A multipoláris neuronok leggyakrabban az idegrendszerben találhatók, és ezek között sok olyan sejtet azonosítanak, amelyek megjelenésében nem hasonlítanak egymáshoz.

A neuronokat rendszerint nemcsak alakjuk, hanem funkciójuk és a kölcsönható sejtek láncolatában elfoglalt helyük alapján is osztályozzák. Némelyikük speciális érzékeny végződésekkel - receptorokkal rendelkezik, amelyek izgatottak, ha bármilyen fizikai ill kémiai tényezők, mint például a fény, a nyomás, bizonyos molekulák kapcsolódása. A receptorok gerjesztése után a szenzoros neuronok információt továbbítanak a központi idegrendszer felé, azaz. a jeleket centripetálisan vagy afferens módon vezeti (latin afferens - hoz).

A sejtek egy másik típusa a központi idegrendszer parancsait továbbítja a váz- vagy simaizmoknak, a szívizomnak vagy a külső elválasztású mirigyeknek. Ezek vagy motoros vagy autonóm neuronok, amelyeken keresztül a jelek centrifugálisan terjednek, és magukat az ilyen neuronokat efferensnek (lat. efferens - efferensnek) nevezik.

Az összes többi neuron az interneuronok vagy interneuronok kategóriájába tartozik, amelyek az idegrendszer nagy részét alkotják - az idegrendszer 99,98%-a teljes szám sejteket. Ezek között vannak, amint azt a 2. fejezetben már említettük, lokális és projekciós neuronok. A projekciós neuronok másik neve a továbbító neuronok; általában hosszú axonokkal rendelkeznek, amelyek segítségével ezek a sejtek feldolgozott információkat tudnak továbbítani az agy távoli régióiba. A lokális interneuronoknak rövid axonjai vannak, ezek a sejtek korlátozott lokális körökben dolgozzák fel az információkat, és elsősorban a szomszédos neuronokkal lépnek kapcsolatba.

Ramon-Cajal két olyan elvet is megfogalmazott, amelyek a neurális elmélet alapját képezték, és a mai napig megőrizték jelentőségét:

1. A dinamikus polarizáció elve. Ez azt jelenti, hogy az elektromos jel csak egy előre látható irányba halad át a neuronon.

2. A vegyületspecifitás elve. Ennek az elvnek megfelelően a neuronok nem véletlenszerűen, hanem csak bizonyos célsejtekkel érintkeznek, és az érintkező sejtek citoplazmája nem kapcsolódik egymáshoz, és szinaptikus rés mindig megmarad közöttük.

Az idegelmélet modern változata az idegsejt bizonyos részeit összekapcsolja a bennük keletkező elektromos jelek természetével. Egy tipikus neuronnak négy morfológiailag meghatározott régiója van: dendritek, szóma, axon és preszinaptikus axonterminális. Amikor egy neuront gerjesztenek, négyféle elektromos jel jelenik meg benne egymás után: bemenet, kombinált, vezető és kimenet (3.3. ábra). Ezen jelek mindegyike csak egy meghatározott morfológiai régióban fordul elő.

Az e jelek közötti különbségek megértéséhez meg kell értenie az idegimpulzusok természetét. A neuron plazmamembránjának külső és belső oldala különböző elektromos töltéseket tartalmaz: kívül pozitív, belül negatív. A köztük lévő különbséget nyugalmi membránpotenciálnak nevezzük. Ha figyelembe vesszük a külső töltést egyenlő nullával, akkor a legtöbb neuron külső és belső felülete közötti töltéskülönbség -65 mV közelinek bizonyul, bár az egyes sejtekben -40 és -80 mV között változhat.

Ennek a töltéskülönbségnek az oka a kálium-, nátrium- és klórionok egyenlőtlen eloszlása ​​a sejten belül és kívül, valamint a nyugalmi sejt nagyobb áteresztőképessége. sejt membrán csak káliumionokhoz (lásd a 4. fejezetet).

Az ingerlékeny sejtekben, amelyek közé tartoznak az ideg- és izomsejtek is, a nyugalmi potenciál nagyon eltérő lehet, és ez a képesség az elektromos jelek megjelenésének alapja. A nyugalmi potenciál csökkenését, például -65 mV-ról -60 mV-ra, depolarizációnak, míg például -65 mV-ról -70 mV-ra való növekedését hiperpolarizációnak nevezzük.

Ha a depolarizáció elér egy bizonyos kritikus szintet, például -55 mV-ot, akkor a membrán nátriumionok permeabilitása csökken. egy kis idő maximálissá válnak, berohannak a sejtbe, és ezzel összefüggésben a transzmembrán potenciálkülönbség gyorsan 0-ra csökken, majd felveszi pozitív érték. Ez a körülmény a nátriumcsatornák bezárásához és a káliumionok gyors felszabadulásához vezet a sejtből a csak nekik szánt csatornákon keresztül: ennek eredményeként a membránpotenciál eredeti értéke visszaáll. Ezeket a gyorsan fellépő membránpotenciál-változásokat akciós potenciáloknak nevezzük. Az akciós potenciál egy vezetőképes elektromos jel, amely gyorsan terjed az axonmembránon a legvégéig, és nem változtatja meg az amplitúdóját.

Az idegsejtben az akciós potenciálok mellett a membrán permeabilitásának változása miatt lokális vagy lokális jelek is felléphetnek: receptorpotenciál és posztszinaptikus potenciál. Az amplitúdójuk lényegesen kisebb, mint az akciós potenciálé, ráadásul a jel terjedésével jelentősen csökken. Emiatt a lokális potenciálok nem terjedhetnek át a membránon a kiindulási pontjuktól távol.

3.4. Bemeneti jelek

A bemeneti jelek vagy receptorok, vagy posztszinaptikus potenciálok. Az érzékeny neuron végződéseiben receptorpotenciál képződik, amikor egy bizonyos inger hat rájuk: nyújtás, nyomás, fény, Vegyi anyag stb. Az inger hatása bizonyos nyitást okoz ion csatornák membránok, és az ionok ezt követő áramlása ezeken a csatornákon keresztül megváltoztatja a nyugalmi potenciál kezdeti értékét; a legtöbb esetben depolarizáció lép fel. Ez a depolarizáció a receptorpotenciál, amplitúdója arányos az áraminger erősségével.

A receptorpotenciál az inger helyéről terjedhet a membrán mentén, de általában viszonylag rövid távolságra. Az a tény, hogy a receptorpotenciál amplitúdója az inger hatás helyétől való távolsággal csökken, és ettől a helytől mindössze 1 mm távolságra a receptorpotenciál amplitúdója csak az eredeti érték 1/3-a, további 1 mm-rel a depolarizáló eltolódás teljesen eltűnik.

A második típusú bemeneti jel a posztszinaptikus potenciál. A posztszinaptikus sejten keletkezik, miután a gerjesztett preszinaptikus sejt speciális kémiai futárt - egy neurotranszmittert - küld érte. Miután diffúzió útján elérte a posztszinaptikus sejtet, a mediátor a membránjában specifikus receptorfehérjékhez kötődik (lásd 1. fejezet), ami ioncsatornák megnyitását okozza. A posztszinaptikus membránon keresztül létrejövő ionáram megváltoztatja a nyugalmi potenciál kezdeti értékét – ez az eltolódás a posztszinaptikus potenciál.

Egyes szinapszisokban az ilyen eltolódás depolarizációt jelent, és ha eléri a kritikus szintet, a posztszinaptikus idegsejt gerjesztődik. Más szinapszisokban ellentétes irányú eltolódás történik: a posztszinaptikus membrán hiperpolarizálódik: a membránpotenciál értéke megnő, és nehezebb lesz a depolarizáció kritikus szintjére csökkenteni. Az ilyen sejtet nehéz gerjeszteni; Így a depolarizáló posztszinaptikus potenciál serkentő, a hiperpolarizáló potenciál pedig gátló. Ennek megfelelően magukat a szinapszisokat serkentő (depolarizációt okozó) és gátló (hiperpolarizációt okozó) részekre osztják. A posztszinaptikus sejt dendritjein nagyrészt serkentő szinapszisok, testén pedig gátló szinapszisok képződnek.

Függetlenül attól, hogy mi történik a posztszinaptikus membránon: depolarizáció vagy hiperpolarizáció, a posztszinaptikus potenciálok nagysága mindig arányos a ható transzmitter molekulák számával, de általában kicsi az amplitúdójuk. Csakúgy, mint a receptorpotenciál, nagyon kis távolságra terjednek a membrán mentén, pl. a helyi potenciálokhoz is kapcsolódnak.

Így a bemeneti jeleket kétféle lokális potenciál képviseli, a receptor és a posztszinaptikus, és ezek a potenciálok a neuron szigorúan meghatározott területein keletkeznek: vagy a szenzoros végződésekben, vagy a szinapszisokban. Az érzékeny végződések a szenzoros neuronokhoz tartoznak, ahol a receptorpotenciál a neuronon kívüli bármely inger hatására keletkezik. Az interneuronok, valamint az efferens neuronok esetében csak a posztszinaptikus potenciál lehet a bemeneti jel.

3.5. Kombinált jel – akciós potenciál

A kombinált jel csak a membránnak olyan régiójában keletkezhet, ahol kellően sok nátrium-ioncsatorna van. Ebben a tekintetben az ideális tárgy az axondomb - az a hely, ahol az axon elhagyja a sejttestet, mivel itt a legnagyobb a nátriumcsatornák sűrűsége a teljes membránban. Az ilyen csatornák potenciálfüggőek, pl. csak akkor nyílik meg, ha a nyugalmi potenciál kezdeti értéke eléri a kritikus szintet. Az átlagos neuron tipikus nyugalmi potenciálja körülbelül -65 mV, a depolarizáció kritikus szintje pedig körülbelül -55 mV-nak felel meg. Ezért, ha lehetséges az axondomb membránjának depolarizálása -65 mV-ról -55 mV-ra, akkor ott akciós potenciál keletkezik.

A bemeneti jelek képesek depolarizálni a membránt, pl. akár posztszinaptikus potenciálok, akár receptorpotenciálok. A receptorpotenciálok esetében a kombinált jel kiindulási helye az érzékeny végződésekhez legközelebb eső Ranvier csomópont, ahol a kritikus szintre való depolarizáció a legvalószínűbb. Ezzel kapcsolatban figyelembe kell venni, hogy minden szenzoros neuronnak sok végződése van, amelyek egy folyamat ágai. És ha ezekben a végződésekben egy inger hatására nagyon kis amplitúdójú receptorpotenciál keletkezik, és az amplitúdó csökkenésével átterjed a Ranvier csomópontjára, akkor ez csak egy kis része a teljes depolarizációs eltolódásnak. Mindegyik érzékeny végpontból ezek a kis receptorpotenciálok egyszerre mozognak a Ranvier legközelebbi csomópontjáig, és az elfogás területén ezek mind összegződnek. Ha a depolarizáló eltolódás teljes mértéke elegendő, akkor akciós potenciál keletkezik az elfogásnál.

A dendriteken keletkező posztszinaptikus potenciálok kicsik, mint a receptorpotenciálok, és csökkennek is, ahogy a szinapszisból az axondombba terjednek, ahol akciós potenciál keletkezhet. Ezenkívül a gátló hiperpolarizáló szinapszisok akadályozhatják a posztszinaptikus potenciálok terjedését a sejttestben, ezért valószínűtlennek tűnik az axondomb-membrán 10 mV-os depolarizációja. Ez az eredmény azonban rendszeresen elérhető sok kis posztszinaptikus potenciál összegzésének eredményeként, amelyek egyidejűleg az idegsejt dendritjei és a preszinaptikus sejtek axonterminálisai által alkotott számos szinapszisban keletkeznek.

Így a kombinált jel általában az egyidejűleg kialakult számos helyi potenciál összegzésének eredményeként jön létre. Ez az összegzés ott következik be, ahol különösen sok a feszültségfüggő csatorna, így könnyebben elérhető a depolarizáció kritikus szintje. A posztszinaptikus potenciálok integrációja esetén ilyen hely az axondomb, a receptorpotenciálok összegzése pedig a Ranvier szenzoros végződésekhez legközelebb eső csomópontjában (vagy a nem myelinizált axon hozzájuk közeli területén) történik. . Azt a területet, ahol a kombinált jel előfordul, integratívnak vagy triggernek nevezzük (az angol trigger - trigger szóból).

Az angol kifejezés a maga metaforikus kifejezőképességében sikeres, hiszen a kis depolarizáló eltolódások felhalmozódása az integrációs zónában villámgyorsan akciós potenciállá alakul át, amely a sejt maximális elektromos potenciálja, és a „mindent vagy semmit” szerint keletkezik. elv. Ezt a szabályt úgy kell érteni, hogy a kritikus szint alatti depolarizáció ne hozzon eredményt, és ha ezt a szintet elérjük, az ingerek erősségétől függetlenül mindig a maximális válasz derül ki: harmadik lehetőség nincs.

3.6. Akciós potenciál levezetése

Mint már említettük, a bemeneti jelek amplitúdója arányos az inger erősségével vagy a szinapszisban felszabaduló neurotranszmitter mennyiségével – az ilyen jeleket fokozatosnak nevezzük. Időtartamukat az inger időtartama vagy az adó szinaptikus hasadékban való jelenléte határozza meg. Az akciós potenciál amplitúdója és időtartama nem függ ezektől a tényezőktől: mindkét paramétert teljes mértékben magának a sejtnek a tulajdonságai határozzák meg. Ezért a bemeneti jelek bármilyen kombinációja, bármilyen összegzési lehetőség, a membrándepolarizáció egyetlen feltételével kritikus érték, ugyanazt a szabványos akciós potenciál mintát okoz a trigger zónában. Mindig a maximális amplitúdója van egy adott cellához, és megközelítőleg azonos időtartammal rendelkezik, függetlenül attól, hogy az ezt okozó körülmények hányszor ismétlődnek.

Az integrációs zónában keletkezett akciós potenciál gyorsan szétterjed az axonmembrán mentén. Ez a helyi elektromos áram megjelenése miatt következik be. Mivel a membrán depolarizált szakasza másképp töltődik, mint a vele szomszédos, a membrán polárisan töltött szakaszai között van egy elektromosság. Ennek a helyi áramnak a hatására a szomszédos terület kritikus szintre depolarizálódik, ami akciós potenciál megjelenését okozza benne. Myelinizált axon esetén a membrán ilyen szomszédos szakasza a trigger zónához legközelebb eső Ranvier csomópont, majd a következő, és az akciós potenciál 100-at elérő sebességgel kezd „ugrálni” egyik csomópontból a másikba. Kisasszony.

A különböző neuronok sok tekintetben eltérhetnek egymástól, de a bennük fellépő akciós potenciálokat nagyon nehéz, legtöbb esetben lehetetlen megkülönböztetni. Ez benne van legmagasabb fokozat sztereotip jel számos sejtben: szenzoros, interneuronok, motoros. Ez a sztereotípia azt jelzi, hogy maga az akciós potenciál nem tartalmaz információt az azt kiváltó inger természetéről. Az inger erősségét a fellépő akciós potenciálok gyakorisága jelzi, specifikus receptorok és jól rendezett interneuron kapcsolatok határozzák meg az inger jellegét.

Így a trigger zónában generált akciós potenciál gyorsan szétterjed az axon mentén annak végéig. Ez a mozgalom a helyi kialakulásához kapcsolódik elektromos áramok, melynek hatására az akciós potenciál újból megjelenik az axon szomszédos szakaszán. Az akciós potenciál paraméterei az axon mentén történő átvitel során egyáltalán nem változnak, ami lehetővé teszi az információ torzítás nélküli továbbítását. Ha több neuron axonja egy közös rostkötegben találja magát, akkor a gerjesztés mindegyik mentén külön-külön terjed.

3.7. Kimeneti jel

A kimeneti jel egy másik sejthez vagy több sejthez szól egy időben, és az esetek túlnyomó többségében egy kémiai hírvivő - egy neurotranszmitter vagy neurotranszmitter - felszabadulását jelenti. Az axon preszinaptikus végződéseiben az előre tárolt transzmitter szinaptikus vezikulákban tárolódik, amelyek speciális területeken halmozódnak fel - aktív zónák. Amikor az akciós potenciál eléri a preszinaptikus terminált, a szinaptikus vezikulák tartalma exocitózissal a szinaptikus hasadékba ürül.

Az információátvitel kémiai közvetítői különböző anyagok lehetnek: kis molekulák, például acetilkolin vagy glutamát, vagy meglehetősen nagy peptidmolekulák - mindegyik speciálisan a neuronban szintetizálódik jelátvitel céljából. A szinaptikus hasadékba jutva a transzmitter a posztszinaptikus membránra diffundál, és a receptorokhoz kötődik. A receptorok transzmitterrel való összekapcsolódása következtében a posztszinaptikus membrán csatornáin áthaladó ionáram megváltozik, és ez a posztszinaptikus sejt nyugalmi potenciáljának értékének változásához vezet, azaz. bemeneti jel keletkezik benne - jelen esetben posztszinaptikus potenciál.

Így szinte minden neuronban, méretétől, alakjától és a neuronláncban elfoglalt helyzetétől függetlenül 4 funkcionális terület található: lokális receptív zóna, integratív zóna, jelvezetési zóna és kimeneti vagy szekréciós zóna (3.3. ábra).

Minden szervben emberi test az agyon kívül a működő sejteket egyben tartják sejtközi anyag kötőszöveti. Az idegrendszerben ezt a szerepet a glia (a görög glia - ragasztó szóból) tölti be, amelynek sejtjei az agy fejlődésének korai szakaszában neuronokkal közös prekurzorokból képződnek. A glia támogatja az idegsejteket, egyesíti az idegrendszer egyes elemeit, ugyanakkor elszigeteli őket egymástól különböző csoportok neuronok, valamint a legtöbb az axonjaikat. Így alakítja ki az agy szerkezetét. A gliasejtek száma körülbelül 10-szer haladja meg az agyi neuronok számát. Ezek a sejtek abban különböznek egymástól kinézetés az elvégzett funkciónak megfelelően (3.4. ábra).

A gliasejtek közül a leggyakoribbak az asztrociták, például a corpus callosumban az összes gliasejtek 1/4-ét teszik ki. Az asztrocita szabálytalan, csillag alakú testtel rendelkezik, számos és viszonylag hosszú folyamattal, amelyek egy része a neuronokhoz, mások a vérkapillárisokhoz irányulnak. Ezek a folyamatok a végén kitágulnak, kialakítva az ún. asztrocita láb. A kapilláris felületén a szomszédos asztrociták folyamatai szorosan záródnak egymáshoz, és szinte teljesen beburkolják az eret. Az ér ilyen izolálása a vér-agy gát kialakításának egyik módja - a vér és a vér közötti határvonal. idegszövet, zárva sok anyag a vérben.

Az asztrocita más folyamatai szinte teljesen beburkolják az idegsejtek sejttestét. Ha egy idegsejt hosszan tartó gerjesztett állapotban van, megnő a körülötte lévő káliumionok koncentrációja, és ez csökkentheti a szomszédos neuronok ingerlékenységét. Az asztrociták megakadályozzák ezt a lehetőséget azáltal, hogy felszívják a felesleges káliumot, és ezáltal pufferként működnek. Ugyanakkor egyes gliasejtek depolarizálódnak, és mivel réscsomópontokkal kapcsolódnak egymáshoz, a depolarizált és a nyugvó sejtek között áram keletkezik. Ez azonban nem vezet gerjesztéshez, mivel a gliasejtek membránjában nagyon kevés feszültségfüggő csatorna található a nátrium vagy kalcium számára. Annak ellenére, hogy a káliumionok koncentrációjának növelése az asztrocitákban megváltoztatja egyes tulajdonságaikat, jelenleg nincs elegendő indok tekintse őket az idegimpulzusok átvitelének közvetlen résztvevőinek.

A gliasejtek két másik típusa: az oligodendrociták és a Schwann-sejtek megjelenésében és működésében hasonlóak egymáshoz. Kis testük van, és viszonylag kicsi, látszólag lapos folyamataik vannak, amelyek ismételten beburkolják az idegsejtek axonjait, és ezáltal szigetelő mielinhüvelyt biztosítanak számukra. A mielin egy zsírszerű anyag, amely elektromos szigetelőként működik. Ha a mielinhüvely elveszik például demielinizációs betegségek miatt, akkor a jelek átvitele az agy egyik részéből a másikba súlyosan megszakad, ami általában rokkantságot eredményez.

Az oligodendrociták mielinszigetelést hoznak létre a központi idegrendszer axonjaiból, és minden oligodendrocita jellemzően több axont szolgál ki. A Schwann-sejtek a perifériás idegrendszer rostjait vonják be mielinnel, és minden Schwann-sejt csak egy axonhoz kötődik.

A mikroglia sejtek szétszórva vannak az agy fehér és szürkeállományában. Ellentétben más agyi gliasejtekkel, ezek idegenek, idegenek. Vérmonocitákból képződnek, amelyeknek sikerült átjutniuk a kapillárisok falán az agyba, hogy megtelepedjenek benne (más szövetekben az ilyen ülő monocitákat makrofágoknak nevezik). Más szövetek makrofágjaihoz hasonlóan a mikrogliasejtek is scavengerként működnek: felfogják és elpusztítják a pusztuló sejtek törmelékét, ez a munka különösen az agykárosodás hátterében válik észrevehetővé.

Úgy tűnik, hogy a gliasejtek különleges szerepet játszanak az agy fejlődésében. Egyes fajtáik azt az irányt szabályozzák, amelyben a neuronok a növekvő agy bizonyos régióiba mozognak, valamint az axonok növekedésének irányát. Más gliasejtek is részt vehetnek az idegsejtek táplálásában a véráramlás szabályozása révén, és ezáltal a glükóz és oxigén szállításában.

Összegzés

Kiemelkedő változatosságban egyéni jellemzők egyedi neuronokat észlelnek közös vonások, amelyek lehetővé teszik az idegsejtek szerkezetük és működésük szerinti osztályozását. Az elektromos jelek egy neuronon keresztül csak egy irányba haladnak. Minden neuronban négy morfológiai régió különböztethető meg, amelyek különböző funkcionális feladatokat látnak el. Ezen területek mindegyikén van különleges fajta információ továbbítására használt jelek. A gliasejtek a neuronokhoz hasonlóan szerkezetükben és funkciójukban különböznek egymástól.

Kérdések az önkontrollhoz

31. Alatt A-D betűk kijelölt különböző méretű axonok átmérője: melyik mentén terjedjen gyorsabban a gerjesztés?

A. 0,5 mikron; B. 1 µm; B. 3 µm; G. 6 um; D. 9 mikron.

32. A posztszinaptikus sejt mely részével érintkezik leggyakrabban a preszinaptikus sejt axonterminálisa?

Egy test; B. Soma; V. perikaryon; G. Dendrites; D. Axon.

33. Az alábbi neuronok közül melyik efferens neuron?

A. Információ továbbítása a fájdalomról; B. Információ továbbítása a bőr érintéséről; B. Információ továbbítása a vázizmokból; D. Információ továbbítása a simaizmoktól; D. Információ továbbítása a mirigybe.

34. A sejt melyik morfológiai régiója szolgál leggyakrabban a bemeneti jel helyéül?

A. Dendritek; B. Test; B. Axon-domb; G. Axon; D. Axon végződések.

35. Mi a receptorpotenciál?

A. Bemeneti jel; B. Vezetett jel; B. Kombinált jel; D. Posztszinaptikus potenciál; D. Kimeneti jel.

36. Mi az akciós potenciál?

A. Bemeneti jel; B. Kombinált jel; B. Kimeneti jel; D. Helyi potenciál; D. Posztszinaptikus potenciál.

37. Milyen jel keletkezik a „mindent vagy semmit” szabály szerint?

A. Bejárat; B. United; Egy hétvégén; G. posztszinaptikus; D. Helyi.

38. Az alábbi jelek közül melyik fokozatos?

A. Akciós potenciál; B. Karnagy; B. posztszinaptikus; G. Szabadnap; D. United.

39. Milyen jel keletkezik a trigger zónában?

A. Posztszinaptikus; B. Receptor; B. Bejárat; G. United; D. Szabadnap.

40. Az alábbi jelek közül melyik a legnagyobb amplitúdójú?

A. Receptor; B. Akciós potenciál; B. posztszinaptikus; G. Helyi; D. Bejárat.

41. Mi biztosítja közvetlenül a jelátvitelt az axon mentén?

A. Az inger hatása; B. Egy neurotranszmitter felszabadulása; B. Myelin bevonat jelenléte; D. myelin bevonat hiánya; D. Helyi elektromos áram.

42. Az alábbiak közül melyik kapcsolódik a vér-agy gát kialakulásához?

A. Minden gliasejt; B. Asztrociták; B. Oligodendrociták; G. Schwann sejtek; D. Microglia.

43. Milyen sejtek biztosítják a központi idegrendszer sejtjeinek axonjainak mielinszigetelését?

A. Asztrociták; B. Schwann sejtek; B. Oligodendrociták; G. Mikroglia sejtek; D. Minden gliasejt.

44. Milyen funkciót lát el a mielin?

A. Beburkolja az idegsejtek testét, mechanikai védelmet biztosítva nekik; B. Beburkolja az ereket, vér-agy gátat hozva létre; B. Elnyeli a felesleges káliumionokat, és ezáltal pufferként működik; D. Az axonok elektromos szigetelője; D. Az elektromos jelek vezetője.

45. Amikor a membránpotenciál kritikus szintre tolódik el, a következőknek kell bekövetkezniük:

A. Akciós potenciál; B. Receptorpotenciál; B. Posztszinaptikus potenciál; D. fokozatos potenciál; D. Bemeneti jel.

Ez a sejt összetett szerkezetű, rendkívül specializált, szerkezetében magot, sejttestet és folyamatokat tartalmaz. Az emberi testben több mint százmilliárd neuron található.

Felülvizsgálat

Az idegrendszer összetettségét és funkcióinak változatosságát a neuronok közötti kölcsönhatások határozzák meg, amelyek viszont a neuronok más neuronokkal vagy izmokkal és mirigyekkel való interakciójának részeként továbbított különböző jelek halmazát képviselik. A jeleket ionok generálják és továbbítják elektromos töltés, amely a neuron mentén mozog.

Szerkezet

A neuron egy 3-130 µm átmérőjű testből áll, amely magot (nagyszámú nukleáris pórussal) és organellumokat (beleértve a magasan fejlett durva ER-t aktív riboszómákkal, a Golgi-készüléket), valamint folyamatokat tartalmaz. Kétféle folyamat létezik: dendritek és . A neuron fejlett és összetett citoszkeletonnal rendelkezik, amely behatol a folyamataiba. A citoszkeleton megtartja a sejt alakját, szálai „sínként” szolgálnak a membránvezikulákba csomagolt organellumok és anyagok (például neurotranszmitterek) szállításához. A neuron citoszkeletonja különböző átmérőjű fibrillákból áll: Mikrotubulusok (D = 20-30 nm) - a tubulin fehérjéből állnak, és a neurontól az axon mentén egészen az idegvégződésekig nyúlnak. Neurofilamentumok (D = 10 nm) - a mikrotubulusokkal együtt biztosítják az anyagok intracelluláris transzportját. Mikrofilamentumok (D = 5 nm) - aktin és miozin fehérjékből állnak, amelyek különösen hangsúlyosak a növekvő idegi folyamatokban és azokban. Az idegsejt testében egy kifejlesztett szintetikus apparátus látható, a neuron szemcsés ER-je bazofil módon festődik, és „tigroidként” ismert. A tigroid behatol a dendritek kezdeti szakaszain, de észrevehető távolságra helyezkedik el az axon kezdetétől, ami az axon szövettani jeleként szolgál.

Különbséget tesznek az anterográd (a testtől távol) és a retrográd (a test felé) axontranszport között.

Dendritek és axonok

Az axon általában egy hosszú folyamat, amely alkalmas arra, hogy egy neuron testéből vezessen. A dendritek általában rövid és erősen elágazó folyamatok, amelyek az idegsejteket érintő serkentő és gátló szinapszisok kialakulásának fő helyeként szolgálnak (a különböző neuronok eltérő axon- és dendrithosszúságúak). Egy neuronnak több dendritje és általában csak egy axonja lehet. Egy neuronnak sok (akár 20 ezer) másik neuronnal lehet kapcsolata.

A dendritek dichotóm módon osztódnak, míg az axonok kollaterálisokat adnak ki. A mitokondriumok általában az elágazó csomópontokban koncentrálódnak.

A dendriteknek nincs mielinhüvelyük, de az axonoknak lehet. A legtöbb idegsejtben a gerjesztés keletkezésének helye az axondomb – egy képződmény azon a ponton, ahol az axon elhagyja a testet. Minden neuronban ezt a zónát trigger zónának nevezik.

Szinapszis(görögül σύναψις, συνάπτειν szóból - ölelés, szorítás, kezet fogni) - két idegsejt vagy egy idegsejt és a jelet fogadó effektorsejt érintkezési helye. Két cella közötti átvitelre szolgál, szinaptikus átvitel során pedig a jel amplitúdója és frekvenciája állítható. Egyes szinapszisok a neuron depolarizációját okozzák, mások - hiperpolarizációt; az előbbiek serkentőek, az utóbbiak gátlóak. Jellemzően több serkentő szinapszis stimulálása szükséges egy neuron gerjesztéséhez.

A kifejezést Charles Sherrington angol fiziológus vezette be 1897-ben.

Osztályozás

Szerkezeti osztályozás

A dendritek és axonok száma és elrendezése alapján a neuronokat axon nélküli neuronokra, unipoláris neuronokra, pszeudounipoláris neuronokra, bipoláris neuronokra és multipoláris (sok dendritív, általában efferens) neuronokra osztják.

Axon nélküli neuronok - kis sejtek, a közelben csoportosulnak a csigolyaközi ganglionokban, a folyamatok dendritekre és axonokra való osztódásának anatómiai jelei nélkül. A sejt minden folyamata nagyon hasonló. Funkcionális cél az axon nélküli neuronokat kevéssé tanulmányozták.

Unipoláris neuronok- egy folyamattal rendelkező neuronok, amelyek például a trigeminus ideg szenzoros magjában vannak jelen.

Bipoláris neuronok- egy axonnal és egy dendrittel rendelkező neuronok, amelyek specializált érzékszervek- retina, szaglóhám és gumó, halló- és vesztibuláris ganglionok.

Multipoláris neuronok- egy axonnal és több dendrittel rendelkező neuronok. Ez a típus az idegsejtek dominálnak benne.

Pszeudounipoláris neuronok- egyedülállóak a maguk nemében. Az egyik folyamat a testből nyúlik ki, amely azonnal T-alakban osztódik. Ez az egész egyetlen traktus myelinhüvellyel van borítva, és szerkezetileg egy axon, bár az egyik ág mentén a gerjesztés nem a neuron testéhez, hanem a neuron testéhez megy. Szerkezetileg a dendritek ágak ennek a (perifériális) folyamatnak a végén. A trigger zóna ennek az elágazásnak a kezdete (vagyis a sejttesten kívül található). Az ilyen neuronok a gerinc ganglionokban találhatók.

Funkcionális osztályozás

Beosztás szerint reflexív különbséget tenni az afferens neuronok (érzékeny neuronok), az efferens neuronok (egyeseket motoros neuronok, néha ez nem túl nagy) között pontos név kiterjed az efferensek) és az interneuronok (interneuronok) teljes csoportjára.

Afferens neuronok(érzékeny, szenzoros vagy receptor). Az ilyen típusú neuronok közé tartoznak az elsődleges sejtek és a pszeudounipoláris sejtek, amelyek dendritjei szabad végződésekkel rendelkeznek.

Efferens neuronok(effektor, motor vagy motor). Az ilyen típusú neuronok közé tartoznak az utolsó neuronok - ultimátum és utolsó előtti - nem ultimátum.

Asszociációs neuronok(interkaláris vagy interneuronok) - az idegsejtek egy csoportja kommunikál az efferensek és az afferensek között, amelyek intruzív, commisszurális és projekciós neuronokra oszlanak.

Szekretoros neuronok- erősen aktív anyagokat (neurohormonokat) kiválasztó idegsejtek. Jól fejlett Golgi-komplexukkal rendelkeznek, az axon axovasalis szinapszisoknál végződik.

Morfológiai osztályozás

A neuronok morfológiai szerkezete változatos. Ebben a tekintetben számos elvet alkalmaznak a neuronok osztályozása során:

• vegye figyelembe az idegsejtek testének méretét és alakját;
• folyamatok elágazásának száma és jellege;
• a neuron hossza és a speciális membránok jelenléte.

A sejt alakja szerint a neuronok lehetnek gömb alakúak, szemcsések, csillag alakúak, piramis alakúak, körte alakúak, fusiformak, szabálytalanok stb. A neurontest mérete a kis szemcsés sejtekben 5 μm-től az óriássejtekben lévő 120-150 μm-ig terjed. piramis neuronok. Az emberi neuronok hossza 150 µm és 120 cm között van.

A folyamatok száma alapján a következőket különböztetjük meg: morfológiai típusok neuronok:

• unipoláris (egy folyamattal) neurociták, amelyek például a trigeminus ideg szenzoros magjában vannak jelen;
• pszeudounipoláris sejtek csoportosultak a közelben az intervertebralis ganglionokban;
• bipoláris neuronok (egy axonnal és egy dendrittel rendelkeznek), amelyek speciális érzékszervekben találhatók - a retinában, a szaglóhámban és az izzóban, a halló- és vesztibuláris ganglionokban;
• multipoláris neuronok (egy axonnal és több dendrittel rendelkeznek), túlnyomórészt a központi idegrendszerben.

A neuronok fejlődése és növekedése

A neuron egy kis prekurzor sejtből fejlődik ki, amely már azelőtt leállítja az osztódást, hogy létrehozná a folyamatait. (A neuronális osztódás kérdése azonban jelenleg továbbra is vitatott.) Általában az axon kezd el először növekedni, és később alakulnak ki a dendritek. A fejlődő idegsejt-folyamat végén megvastagodás jelenik meg szabálytalan alakú, amely látszólag átjut a környező szöveteken. Ezt a megvastagodást az idegsejt növekedési kúpjának nevezik. Az idegsejt folyamat lapított részéből áll, sok vékony tüskével. A mikrotüskék 0,1-0,2 µm vastagok, és elérhetik az 50 µm-t is, a növekedési kúp széles és lapos része körülbelül 5 µm széles és hosszú, bár alakja változhat. A növekedési kúp mikrotüskéi közötti tereket hajtogatott membrán borítja. A mikrotüskék állandó mozgásban vannak – egyesek visszahúzódnak a növekedési kúpba, mások megnyúlnak, különböző irányokba térnek el, hozzáérnek az aljzathoz, és hozzátapadhatnak.

A növekedési kúp kis, esetenként egymáshoz kapcsolódó, szabálytalan alakú membránhólyagokkal van tele. Közvetlenül a membrán redőzött területei alatt és a tüskékben összegabalyodott aktinszálak sűrű tömege található. A növekedési kúp mitokondriumokat, mikrotubulusokat és neurofilamentumokat is tartalmaz, amelyek az idegsejtek testében találhatók.

Valószínű, hogy a mikrotubulusok és a neurofilamentumok megnyúlnak elsősorban az újonnan szintetizált alegységek hozzáadása miatt a neuronfolyamat alapjában. Naponta körülbelül egy milliméteres sebességgel mozognak, ami megfelel egy érett neuron lassú axontranszportjának sebességének. Mivel ez kb átlagsebesség A növekedési kúp előrehaladása lehetséges, hogy a neuron folyamat növekedése során a távoli végén nem történik mikrotubulusok és neurofilamentumok összeépülése és elpusztulása. Új membránanyagot adnak hozzá, úgy tűnik, a végén. A növekedési kúp a gyors exocitózis és endocitózis területe, amint azt az ott található sok hólyag bizonyítja. A kis membránvezikulák a neuronfolyamat mentén a sejttestből a növekedési kúpba szállítódnak gyors axontranszport áramlásával. A membránanyag nyilvánvalóan az idegsejt testében szintetizálódik, vezikulák formájában a növekedési kúpba kerül, és itt beépül plazma membrán exocitózissal, meghosszabbítva ezzel az idegsejt folyamatát.

Az axonok és dendritek növekedését általában az idegsejtek migrációjának fázisa előzi meg, amikor az éretlen neuronok szétszóródnak és állandó otthonra találnak.