Przegląd
Neurony, znane również jako komórki nerwowe, wysyłają i odbierają sygnały z mózgu. Chociaż neurony mają wiele wspólnego z innymi typami komórek, są strukturalnie i funkcjonalnie wyjątkowe.
Specjalistyczne wypustki zwane aksonami umożliwiają neuronom przekazywanie sygnałów elektrycznych i chemicznych do innych komórek. Neurony mogą również odbierać te sygnały poprzez rozszerzenia przypominające korzenie, znane jako dendryty.
W chwili urodzenia ludzki mózg składa się z około 100 miliardów neuronów. W przeciwieństwie do innych komórek neurony nie rozmnażają się ani nie regenerują. Nie są zastępowane po śmierci.
Tworzenie nowych komórek nerwowych nazywa się neurogenezą. Chociaż proces ten nie jest dobrze poznany, po urodzeniu może wystąpić w niektórych częściach mózgu.
W miarę jak badacze uzyskują wgląd zarówno w neurony, jak i neurogenezę, wielu pracuje również nad odkryciem powiązań z chorobami neurodegeneracyjnymi, takimi jak choroba Alzheimera i Parkinsona.
Części neuronu
Neurony różnią się rozmiarem, kształtem i strukturą w zależności od ich roli i lokalizacji. Jednak prawie wszystkie neurony mają trzy zasadnicze części: ciało komórki, akson i dendryty.
Ciało komórki
Ciało komórki, zwane także somą, jest rdzeniem neuronu. Ciało komórki przenosi informacje genetyczne, utrzymuje strukturę neuronu i dostarcza energii do kierowania działaniami.
Podobnie jak inne ciała komórkowe, soma neuronu zawiera jądro i wyspecjalizowane organelle. Jest otoczony membraną, która zarówno ją chroni, jak i umożliwia interakcję z jej bezpośrednim otoczeniem.
Axon
Akson to długa, podobna do ogona struktura, która łączy się z ciałem komórki w wyspecjalizowanym połączeniu zwanym pagórkiem aksonu. Wiele aksonów jest izolowanych tłuszczową substancją zwaną mieliną. Mielina pomaga aksonom przewodzić sygnał elektryczny. Neurony mają na ogół jeden główny akson.
Dendryty
Dendryty to włókniste korzenie, które wychodzą z ciała komórki. Podobnie jak anteny, dendryty odbierają i przetwarzają sygnały z aksonów innych neuronów. Neurony mogą mieć więcej niż jeden zestaw dendrytów, zwanych drzewami dendrytycznymi. To, ile ich mają, zależy generalnie od ich roli.
Na przykład komórki Purkinjego to szczególny rodzaj neuronów występujących w móżdżku. Komórki te mają wysoko rozwinięte drzewa dendrytyczne, które pozwalają im odbierać tysiące sygnałów.
Funkcja neuronów
Neurony wysyłają sygnały za pomocą potencjałów czynnościowych. Potencjał czynnościowy to przesunięcie potencjału elektrycznego neuronu spowodowane przepływem jonów do i z błony nerwowej.
Potencjały czynnościowe mogą wyzwalać zarówno synapsy chemiczne, jak i elektryczne.
Synapsy chemiczne
W synapsie chemicznej potencjały czynnościowe wpływają na inne neurony poprzez przerwę między neuronami zwaną synapsą. Synapsy składają się z zakończenia presynaptycznego, szczeliny synaptycznej i zakończenia postsynaptycznego.
Kiedy generowany jest potencjał czynnościowy, jest on przenoszony wzdłuż aksonu do presynaptycznego zakończenia. To powoduje uwolnienie chemicznych przekaźników zwanych neuroprzekaźnikami. Cząsteczki te przekraczają szczelinę synaptyczną i wiążą się z receptorami w postsynaptycznym zakończeniu dendrytu.
Neuroprzekaźniki mogą pobudzać neuron postsynaptyczny, powodując, że generuje on własny potencjał czynnościowy. Alternatywnie mogą hamować neuron postsynaptyczny, w którym to przypadku nie generuje potencjału czynnościowego.
Synapsy elektryczne
Synapsy elektryczne mogą tylko wzbudzać. Występują, gdy dwa neurony są połączone przez złącze szczelinowe. Ta luka jest znacznie mniejsza niż synapsa i zawiera kanały jonowe, które ułatwiają bezpośrednią transmisję dodatniego sygnału elektrycznego. W rezultacie synapsy elektryczne są znacznie szybsze niż synapsy chemiczne. Jednak sygnał zanika z jednego neuronu do drugiego, co sprawia, że transmisja jest mniej skuteczna.
Rodzaje neuronów
Neurony różnią się budową, funkcją i składem genetycznym. Biorąc pod uwagę ogromną liczbę neuronów, istnieją tysiące różnych typów, podobnie jak tysiące gatunków żywych organizmów na Ziemi.
Pod względem funkcji naukowcy klasyfikują neurony na trzy szerokie typy: czuciowe, ruchowe i interneurony.
Neurony czuciowe
Neurony czuciowe pomagają:
- smak
- zapach
- słyszeć
- widzieć
- czuć rzeczy wokół siebie
Neurony czuciowe są wyzwalane przez fizyczne i chemiczne bodźce ze środowiska. Dźwięk, dotyk, ciepło i światło to fizyczne bodźce. Zapach i smak to substancje chemiczne.
Na przykład wchodzenie na gorący piasek aktywuje neurony czuciowe w podeszwach stóp. Te neurony wysyłają wiadomość do twojego mózgu, co uświadamia ci ciepło.
Neurony ruchowe
Neurony ruchowe odgrywają rolę w ruchu, w tym ruchach dobrowolnych i mimowolnych. Te neurony pozwalają mózgowi i rdzeniu kręgowemu komunikować się z mięśniami, narządami i gruczołami w całym ciele.
Istnieją dwa typy neuronów ruchowych: dolny i górny. Dolne neurony ruchowe przenoszą sygnały z rdzenia kręgowego do mięśni gładkich i mięśni szkieletowych. Górne neurony ruchowe przenoszą sygnały między mózgiem a rdzeniem kręgowym.
Na przykład, kiedy jesz, dolne neurony ruchowe w rdzeniu kręgowym wysyłają sygnały do mięśni gładkich przełyku, żołądka i jelit. Te mięśnie kurczą się, co umożliwia przepływ pokarmu przez przewód pokarmowy.
Interneurony
Interneurony są neuronowymi pośrednikami znajdującymi się w mózgu i rdzeniu kręgowym. Są najpowszechniejszym typem neuronów. Przekazują sygnały z neuronów czuciowych i innych interneuronów do neuronów ruchowych i innych interneuronów. Często tworzą złożone obwody, które pomagają reagować na bodźce zewnętrzne.
Na przykład, kiedy dotykasz czegoś gorącego, neurony czuciowe w opuszkach palców wysyłają sygnał do interneuronów w rdzeniu kręgowym. Niektóre interneurony przekazują sygnał do neuronów ruchowych w twojej dłoni, co pozwala ci odsunąć rękę. Inne interneurony wysyłają sygnał do ośrodka bólu w mózgu i odczuwasz ból.
Najnowsze badania
Chociaż w ostatnim stuleciu badania pogłębiły naszą wiedzę na temat neuronów, wciąż jest wiele rzeczy, których nie rozumiemy.
Na przykład do niedawna naukowcy uważali, że tworzenie neuronów zachodziło u dorosłych w obszarze mózgu zwanym hipokampem. Hipokamp bierze udział w zapamiętywaniu i uczeniu się.
Jednak niedawne badania podają w wątpliwość przekonania dotyczące neurogenezy hipokampu. Po przeanalizowaniu próbek hipokampu od 37 dawców, naukowcy doszli do wniosku, że dorośli wytwarzają stosunkowo niewiele nowych neuronów hipokampu.
Chociaż wyniki nie zostały jeszcze potwierdzone, są one znaczącym utrudnieniem. Wielu badaczy w tej dziedzinie miało nadzieję, że neurogeneza może pomóc w leczeniu chorób, takich jak choroba Alzheimera i Parkinsona, które powodują uszkodzenie neuronów i śmierć.
Na wynos
Komórki układu nerwowego nazywane są neuronami. Mają trzy różne części, w tym korpus komórki, akson i dendryty. Te części pomagają im wysyłać i odbierać sygnały chemiczne i elektryczne.
Chociaż istnieją miliardy neuronów i tysiące odmian neuronów, można je podzielić na trzy podstawowe grupy w zależności od funkcji: neurony ruchowe, neurony czuciowe i interneurony.
Nadal jest wiele rzeczy, których nie wiemy o neuronach i roli, jaką odgrywają w rozwoju pewnych chorób mózgu.
