Kaip veikia neuronai?

Populiariojoje kultūroje plačiai žinoma, kad neuronai yra ląstelės, veikiančios kaip a savotiški pasiuntiniai, siunčiantys informaciją pirmyn ir atgal visoje mūsų sistemoje nervingas.

Kaip veikia neuronai, kurie yra pagrindinis mūsų smegenų funkcinis vienetas, nugaros smegenys ir nervai, yra šios dienos straipsnio tema. Sužinokime, kaip veikia šie įmantrūs gamtos inžinerijos darbai.

• Susijęs straipsnis: "Neuronų tipai: savybės ir funkcijos"

Kaip veikia neuronai? Apžvalga

Neuronai yra ląstelės, kurios yra nervų sistemos dalis ir yra pagrindinis jos funkcinis vienetas. Šių ląstelių pagrindinė funkcija yra gauti ir perduoti informaciją elektrinių impulsų pavidalu išilgai sudėtingos gardelės arba tinklo, sudaryto iš neuronų, kurie sudaro sistemą nervų sistema, tiek centrinė (CNS), kurią sudaro nugaros smegenys ir smegenys, ir periferinė (SNP), kurią sudaro nervai.

Akivaizdu, kad, remiantis šiuo apibrėžimu, nervų sistema negalėtų funkcionuoti be neuronų, kartu su glia ląstelėmis. Tačiau norint geriau suprasti, kaip jie veikia, būtina padaryti keletą pastabų jos tipologija, struktūra ir forma, nes tai turi tiesioginės įtakos jo veikimui.

Struktūra

Neuronų funkcijos negali būti suprantamos nesuvokus, kaip šios nervinės ląstelės yra organizuotos. Tai yra neurono dalys.

1. Soma

Soma yra neurono ląstelės kūnas ir vieta, kur yra branduolys, be didelio baltymų sintezės aktyvumo, būtino neurono funkcionavimui. Būtent iš čia tęsiasi įvairūs išsikišimai ar priedai: dendritai ir aksonas.

2. Dendritai

Dendritai yra smailūs, medžio formos išsikišimai, leidžiantys neuronui priimti ir apdoroti informaciją. Priklausomai nuo gaunamų signalų tipo, jis gali sukelti neurono sužadinimą arba slopinimą, sukeliantis veikimo potencialą ar ne, ty sukelti nervinį impulsą.

3. Aksonas

Aksonas susideda iš vieno pailgėjimo neurone, kurio storis yra vienodas. Ši struktūra kilusi iš ląstelės kūno, ypač iš aksoninio kūgio. Motoriniuose neuronuose ir interneuronuose veikimo potencialas susidaro būtent šiame aksoniniame kūgyje.

Aksonai yra padengti specialia izoliacine medžiaga: mielinu. Šis mielinas atlieka pagrindinę nervų sistemos funkciją, nes jis daro nervinį impulsą efektyvesnį ir greitesnį.

Aksono gale yra daug šakų, kurios sudaro svogūnines struktūras, žinomas kaip aksoniniai arba nerviniai galai. Šie gnybtai sudaro ryšius su tikslinėmis ląstelėmis, nesvarbu, ar tai motorinė, ar tarpneuronai.

Neuronų tipai pagal jų funkciją

Pagal jų funkcijas galime išskirti tris tipus: sensorinius, motorinius ir interneuronus.

1. Sensoriniai neuronai

Sensoriniai neuronai Jie yra tie, kurie yra atsakingi už išorinės organizmo informacijos arba pojūčių fiksavimą, pavyzdžiui, skausmas, šviesa, garsas, prisilietimas, skonis... Ši informacija fiksuojama ir siunčiama elektrinio impulso pavidalu, nukreipiant jį į centrinę nervų sistemą, kur ji bus apdorotas.

2. Motoriniai neuronai

Motoriniai neuronai gauti informaciją iš kitų neuronų, rūpintis nurodymų perdavimu raumenims, organams ir liaukoms. Tokiu būdu galima atlikti judėjimą arba atlikti tam tikrą biologinę funkciją, pavyzdžiui, hormonų gamybą.

3. Interneuronai

Interneuronai yra ypatingos rūšies ląstelės, esančios centrinėje nervų sistemoje yra atsakingi už vieno neurono sujungimą su kituty jie veikia kaip tam tikras tiltas. Jie gauna informaciją iš kai kurių neuronų, nesvarbu, ar tai sensoriniai, ar kiti interneuronai, ir perduoda ją kitiems, kurie gali būti motoriniai ar kiti interneuronai.

Neuronai veikia formuodami tinklus

Nepriklausomai nuo to, koks neuronas yra sveikas, jei jis yra izoliuotas nuo kitų, jis yra visiškai nenaudingas. Kad šios ląstelės atliktų savo funkcijas, jos turi būti sujungtos viena su kita, veikti kartu. Taigi, kai šios ląstelės jungiasi viena su kita, jos stimuliuoja arba slopina viena kitą, apdoroja gaunamą informaciją ir prisideda prie motorinio ar hormoninio atsako išskyrimo. Šios nervinės grandinės gali būti labai sudėtingos, nors yra ir gana paprastų, ypač susijusių su refleksais.

Dirbdami komandoje, neuronai gali atlikti tris pagrindines funkcijas, tai yra gauti nervinius signalus arba informaciją iš kitų neuronų; integruoti tuos signalus, kad nustatytų, ar informacija svarbi, ar ne; ir perduoda signalus tikslinėms ląstelėms, kurios gali būti raumenys, liaukos ar kiti neuronai.

Norėdami geriau suprasti šias tris funkcijas, apibūdinsime pavyzdį, situaciją, kurioje apima trijų tipų neuronus pagal jų funkciją: jutimo neuronus, motorinius neuronus ir interneuronai.

Įsivaizduokime, kad ruošiame arbatą su virduliu ant ugnies. Kai tai matome, aktyvuojame jutimo neuronus, ypač tuos, kurie atsakingi už regėjimą, perduodant nervinę informaciją, užfiksuotą tinklainės kūgiuose ir strypuose, į smegenis. Smegenyse bus apdorojama vaizdinė informacija ir mes žinosime, kad matome virdulį.

Kadangi norime pasivaišinti arbata, ruošiamės paimti virdulį. Norėdami pajudinti ranką, turime naudoti savo motorinius neuronus. Šie neuronai gavo signalą iš smegenų suaktyvinti rankos raumenis, ištempti juos ir paimti virdulį. Taigi, darome tą judesį: ištiesiame ranką ir paimame virdulį, kurio rankena metalinė.

Pasirodo, mes nebuvome išjungę kaitros, o virdulys buvo labai karštas. Šį pojūtį užfiksuoja odos šiluminiai jutikliai, kai liečiama karšta rankena. Ši informacija, užfiksuota jutimo neuronų, greitai nukeliauja į nugaros smegenis kuris per interneuroną siunčia informaciją motoriniams neuronams nesiunčiant jos į smegenis. Ranka liepiama greitai judėti, kad nesusidegintumėte. Visgi dalis informacijos pasiekia smegenis, kurios ją interpretuoja skausmo pavidalu.

Sinapsė

Neuronų ir neuronų jungtys paprastai susidaro ant dviejų neuronų aksono ir dendrito. Šių dviejų neuronų susitikimo vieta yra vadinama sinapse arba sinapsine erdve, dėl kurios susidaro informacijos perdavimas iš pirmojo (presinapsinio) neurono į kitą, o tikslinis neuronas yra (postsinapsinis).

Informacija perduodama per cheminius pasiuntinius, neuromediatorius, turintis daug tipų (p. pvz., serotoninas, dopaminas, acetilcholinas, GABA, endorfinai...).

Kai veikimo potencialas keliauja per presinapsinės ląstelės aksoną ir pasiekia jo galą, šis neuronas išskiria neuromediatorių. sinapsinė erdvė, kuri jungiasi prie postsinapsinės ląstelės membranos receptorių ir tokiu būdu vyksta nervinio signalo perdavimas. Šis signalas gali būti sužadinantis arba slopinantis ir, priklausomai nuo neurotransmiterio tipo, bus atliekama tam tikra funkcija. kitas, be to, priklausomai nuo to, kokiu keliu eina nervinis impulsas, eina link nervinio centro arba tikslinės ląstelės korespondentas.

• Galbūt jus domina: "Sinapsės: kas tai yra, rūšys ir funkcijos"

O kaip dėl glijos ląstelių?

Nors pagrindiniai veikėjai yra neuronai, negalime pamiršti apie jos antrinius draugus – glijos ląsteles, nors „antrinis“ nėra sinonimas „išleidžiamas“. Jei neuronas yra pagrindinis funkcinis nervų sistemos vienetas, glijos ląstelės sudaro didžiąją dalį jos ląstelių. Štai kodėl jie negali būti palikti nuošalyje, kai bandoma paaiškinti, kaip neuronų, ypač atsižvelgiant į tai, kad jie labai palaiko nervų sistemą. svarbu.

Apskritai, yra keturių tipų glijos ląstelės, iš kurių trys yra astrocitai, oligodendrocitai ir mikroglijos, kurias galima rasti tik centrinėje nervų sistemoje. Ketvirtasis tipas yra Schwann ląstelės, kurios randamos tik periferinėje nervų sistemoje.

1. Astrocitai

Astrocitai yra gausiausias glialinių ląstelių tipas smegenyse. Pagrindinės jo funkcijos yra reguliuoti kraujotaką smegenyse, palaikyti skysčio, kuris supa neuronus, sudėtį ir reguliuoti ryšį tarp neuronų sinapsinėje erdvėje.

Embriono vystymosi metu astrocitai padeda neuronams pasiekti tikslą, be to, prisideda prie formuojasi kraujo ir smegenų barjeras, dalis, kuri izoliuoja smegenis nuo toksinių medžiagų, kurios gali būti ištirpusios kraujo.

2. Mikroglia

Mikroglijos yra susijusios su imuninės sistemos makrofagais, „valytojai“, pašalinantys negyvas ląsteles ir likučius, kurie gali būti toksiški, jei jie kaupiasi.

3. Oligodendrocitai ir Schwann ląstelės

Oligodendrocitai ir Schwann ląstelės atlieka panašią funkciją, nors pirmosios yra centrinėje nervų sistemoje, o antrosios - periferinėje. Abi yra glijos ląstelės, gaminančios mieliną – izoliacinę medžiagą, esančią apvalkale aplink neuronų aksonus.

Bibliografinės nuorodos:

• Purvesas, D., Augustinas, G. J., Fitzpatrick, D., Katz, L. C., LaMantia, A.-S. ir McNamara, J. ARBA. (1997). Nervų sistemos organizavimas. Neurologijos srityje (psl. 1-10). Sanderlandas, MA: Sinauer Associates.
• Reece, J. B., Urry, L. A., Kainas, M. L., Wasserman, S. A., Minorskis, P. V ir Džeksonas, R. B. (2011). Nervų sistemas sudaro neuronų grandinės ir pagalbinės ląstelės. Campbell biologijoje (10 leidimas, P. 1080-1084). San Franciskas, Kalifornija: Pirsonas.
• Reece, J. B., Urry, L. A., Kainas, M. L., Wasserman, S. A., Minorskis, P. V ir Džeksonas, R. B. (2011). Neuronų struktūra ir organizacija atspindi informacijos perdavimo funkciją. Campbell biologijoje (10 leidimas, P. 1062-1064). San Franciskas, Kalifornija: Pirsonas.
• Sadava, D. E., Hillis, D. M., Heleris, H. C ir Berenbaumas, M. R. (2009). Neuronai ir nervų sistemos. Gyvenime: biologijos mokslas (9 leidimas, p. 988-993). Sanderlandas, MA: Sinauer Associates.