Come funzionano i neuroni?

È ampiamente noto nella cultura popolare che i neuroni sono cellule che agiscono come a sorta di messaggeri, che inviano informazioni avanti e indietro attraverso il nostro sistema nervoso.

Come funzionano i neuroni, che sono l'unità funzionale di base del nostro cervello, midollo spinale e nervi, è l'oggetto dell'articolo di oggi. Scopriamo come funzionano queste sofisticate opere di ingegneria naturalistica.

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Come funzionano i neuroni? Una panoramica

I neuroni sono cellule che fanno parte del sistema nervoso, essendo la sua unità funzionale di base. Queste cellule hanno la funzione principale di ricevere e trasmettere informazioni sotto forma di impulsi elettrici lungo un complesso reticolo o rete di neuroni, che costituisce il sistema sistema nervoso, sia quello centrale (SNC), costituito dal midollo spinale e dal cervello, sia quello periferico (SNP) costituito dal nervi.

È chiaro che, in base a questa definizione, il sistema nervoso non potrebbe funzionare senza i neuroni, insieme alle cellule gliali. Tuttavia, per capire di più come funzionano è necessario fare una serie di note in merito la sua tipologia, la sua struttura e la sua forma, poiché queste ne influenzano direttamente il funzionamento.

Struttura

Le funzioni dei neuroni non possono essere comprese senza capire come sono organizzate queste cellule nervose. Queste sono le parti del neurone.

1. Soma

Il soma è il corpo cellulare del neurone, ed è il luogo in cui si trova il nucleo, oltre ad avere una grande attività di sintesi proteica, essenziale per il funzionamento del neurone. È da qui che si estendono varie sporgenze o appendici: i dendriti e l'assone.

2. dendriti

I dendriti sono sporgenze spinose a forma di albero che consentono al neurone di ricevere ed elaborare informazioni. A seconda del tipo di segnali che riceve, può indurre l'eccitazione o l'inibizione del neurone, provocando il verificarsi o meno del potenziale d'azione, ovvero l'attivazione di un impulso nervoso.

3. l'assone

L'assone è costituito da un singolo prolungamento nel neurone di spessore omogeneo. Questa struttura ha origine nel corpo cellulare, in particolare nel cono assonale. Nei motoneuroni e negli interneuroni, è in questo cono assonale che viene prodotto il potenziale d'azione.

Gli assoni sono rivestiti con una speciale sostanza isolante: la mielina. Questa mielina ha una funzione fondamentale nel sistema nervoso, poiché rende l'impulso nervoso più efficiente e veloce.

Alla fine dell'assone ci sono molti rami, che formano strutture bulbose note come terminali assonali o nervosi. Questi terminali formano connessioni con cellule bersaglio, siano esse motorie o interneuroni.

Tipi di neuroni in base alla loro funzione

In base alle loro funzioni, possiamo distinguere tre tipi: sensoriali, motori e interneuroni.

1. neuroni sensoriali

neuroni sensoriali Sono quelli che hanno il compito di catturare le informazioni esterne all'organismo o le sensazioni, come dolore, luce, suono, tatto, gusto... Queste informazioni vengono catturate e inviate sotto forma di impulso elettrico, dirigendolo verso il sistema nervoso centrale, dove sarà elaborato.

2. Motoneuroni

Motoneuroni ricevere informazioni da altri neuroni, occupandosi di trasmettere gli ordini a muscoli, organi e ghiandole. In questo modo si può compiere un movimento o si può svolgere una certa funzione biologica, come la produzione di ormoni.

3. interneuroni

Gli interneuroni sono un particolare tipo di cellula presente nel sistema nervoso centrale che sono responsabili della connessione di un neurone con un altro, cioè funzionano come una sorta di ponte. Ricevono informazioni da alcuni neuroni, siano essi sensoriali o altri interneuroni, e le trasmettono ad altri, che possono essere motoneuroni o altri interneuroni.

I neuroni lavorano formando reti

Indipendentemente da quanto sia sano un neurone, se è isolato dagli altri, è del tutto inutile. Affinché queste cellule possano svolgere le loro funzioni, devono essere collegate tra loro, lavorando insieme. Pertanto, quando queste cellule si connettono tra loro, si stimolano o si inibiscono a vicenda, elaborano le informazioni in arrivo e contribuiscono all'emissione di una risposta motoria o ormonale. Questi circuiti neurali possono essere molto complessi, sebbene ve ne siano anche di abbastanza semplici, soprattutto legati ai riflessi.

Quando lavorano in gruppo, i neuroni possono svolgere tre funzioni di base, ovvero ricevere segnali nervosi o informazioni da altri neuroni; integrare quei segnali, al fine di determinare se l'informazione è importante o meno; e comunicare i segnali alle cellule bersaglio, che possono essere muscoli, ghiandole o altri neuroni.

Per comprendere ulteriormente queste tre funzioni, descriveremo un esempio, una situazione in cui coinvolgono i tre tipi di neuroni in base alla loro funzione: neuroni sensoriali, neuroni motori e interneuroni.

Immaginiamo di preparare un tè, con il bollitore sopra il fuoco. Quando lo vediamo, stiamo attivando i neuroni sensoriali, in particolare quelli responsabili della vista, trasmettendo al cervello informazioni nervose catturate nei coni e nei bastoncelli della retina. Le informazioni visive verranno elaborate nel cervello e saremo consapevoli che stiamo vedendo il bollitore.

Poiché vogliamo servirci un tè, ci prepariamo a prendere il bollitore. Per muovere il braccio, dobbiamo usare i nostri motoneuroni. Questi neuroni hanno ricevuto il segnale dal cervello per attivare i muscoli del braccio, allungarlo e prendere il bollitore. Quindi, facciamo quel movimento: allungiamo la mano e prendiamo il bollitore, il cui manico è di metallo.

Abbiamo scoperto che non avevamo spento il fuoco e il bollitore era molto caldo. Questa sensazione viene catturata dai sensori termici della pelle quando si tocca l'impugnatura calda. Questa informazione, catturata dai neuroni sensoriali, viaggia rapidamente al midollo spinale che, attraverso un interneurone, invia informazioni ai motoneuroni senza doverlo inviare al cervello. Al braccio viene ordinato di muoversi rapidamente per evitare di scottarsi. Tuttavia, alcune delle informazioni raggiungono il cervello, che le interpreta sotto forma di dolore.

Sinapsi

Le connessioni neurone-neurone si formano normalmente sull'assone e sul dendrite di due neuroni. Il luogo d'incontro tra questi due neuroni è quello che è noto come la sinapsi o spazio sinaptico, dando origine alla trasmissione di informazioni dal primo neurone (presinaptico) al successivo, essendo il neurone bersaglio (postsinaptico).

La trasmissione delle informazioni avviene tramite messaggeri chimici, neurotrasmettitori, avendo molti tipi (p. g., serotonina, dopamina, acetilcolina, GABA, endorfine...).

Quando un potenziale d'azione viaggia attraverso l'assone della cellula presinaptica e raggiunge il suo terminale, questo neurone rilascia un neurotrasmettitore nel spazio sinaptico che si lega ai recettori della membrana cellulare postsinaptica e, quindi, avviene la trasmissione del segnale nervoso. Questo segnale può essere eccitatorio o inibitorio e, a seconda del tipo di neurotrasmettitore, verrà svolta una funzione specifica. un altro, oltre a dipendere da quale percorso segue l'impulso nervoso, andando verso il centro nervoso o la cellula bersaglio corrispondente.

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E per quanto riguarda le cellule gliali?

Sebbene i protagonisti siano i neuroni, non possiamo dimenticare le sue amiche secondarie, le cellule gliali, sebbene "secondario" non sia sinonimo di "sacrificabile". Se il neurone è l'unità funzionale di base del sistema nervoso, le cellule gliali ne sono la cellula maggioritaria. Questo è il motivo per cui non possono essere lasciati indietro quando si cerca di spiegare come il neuroni, soprattutto considerando che hanno un ruolo molto di supporto per il sistema nervoso. importante.

In generale, ci sono quattro tipi di cellule gliali, tre dei quali sono astrociti, oligodendrociti e microglia che possono essere trovati solo nel sistema nervoso centrale. Il quarto tipo sono le cellule di Schwann, che si trovano solo nel sistema nervoso periferico.

1. astrociti

Gli astrociti sono il tipo più numeroso di cellule gliali nel cervello. Le sue funzioni principali sono regolare il flusso sanguigno nel cervello, mantenere la composizione del fluido che circonda i neuroni e regolare la comunicazione tra i neuroni nello spazio sinaptico.

Durante lo sviluppo embrionale, gli astrociti aiutano i neuroni a raggiungere le loro destinazioni, oltre a contribuire alla formazione della barriera emato-encefalica, la parte che isola il cervello dalle sostanze tossiche che possono essere disciolte nel sangue.

2. microglia

Le microglia sono legate ai macrofagi del sistema immunitario, gli "spazzini" che rimuovono le cellule morte e i residui che possono essere tossici se si accumulano.

3. Oligodendrociti e cellule di Schwann

Gli oligodendrociti e le cellule di Schwann condividono una funzione simile, sebbene i primi si trovino nel sistema nervoso centrale e i secondi in quello periferico. Entrambe sono cellule gliali che producono mielina, la sostanza isolante che si trova in una guaina attorno agli assoni neuronali.

Riferimenti bibliografici:

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