Hoe werken neuronen?

In de populaire cultuur is het algemeen bekend dat neuronen cellen zijn die fungeren als soort boodschappers, die informatie heen en weer sturen door ons systeem zenuwachtig.

Hoe neuronen werken, de functionele basiseenheid van onze hersenen, ruggenmerg en zenuwen, is het onderwerp van het artikel van vandaag. Laten we eens kijken hoe deze verfijnde natuurtechnische werken werken.

• Gerelateerd artikel: "Typen neuronen: kenmerken en functies"

Hoe werken neuronen? Een overzicht

Neuronen zijn cellen die deel uitmaken van het zenuwstelsel, zijnde de functionele basiseenheid. Deze cellen hebben de belangrijkste functie van het ontvangen en verzenden van informatie in de vorm van elektrische impulsen langs een complex rooster of netwerk gemaakt van neuronen, dat het systeem vormt zenuwstelsel, zowel het centrale (CZS), bestaande uit het ruggenmerg en de hersenen, als het perifere (SNP) bestaande uit de zenuwen.

Het is duidelijk dat op basis van deze definitie het zenuwstelsel niet zou kunnen functioneren zonder neuronen, samen met gliacellen. Om echter beter te begrijpen hoe ze werken, is het noodzakelijk om een ​​reeks aantekeningen te maken over: zijn typologie, zijn structuur en zijn vorm, aangezien deze de werking ervan rechtstreeks beïnvloeden.

Structuur

De functies van neuronen kunnen niet worden begrepen zonder te begrijpen hoe deze zenuwcellen zijn georganiseerd. Dit zijn de delen van het neuron.

1. Soma

De soma is het cellichaam van het neuron en het is de plaats waar de kern zich bevindt, naast het hebben van een grote eiwitsynthese-activiteit, essentieel voor het functioneren van het neuron. Van hieruit strekken zich verschillende uitsteeksels of aanhangsels uit: de dendrieten en het axon.

2. dendrieten

Dendrieten zijn stekelige, boomvormige uitsteeksels waarmee het neuron informatie kan ontvangen en verwerken. Afhankelijk van het type signalen dat het ontvangt, kan het de excitatie of remming van het neuron induceren, waardoor de actiepotentiaal wel of niet optreedt, dat wil zeggen een zenuwimpuls teweegbrengen.

3. het axon

Het axon bestaat uit een enkele verlenging in het neuron met een homogene dikte. Deze structuur vindt zijn oorsprong in het cellichaam, met name in de axonale kegel. In motorneuronen en interneuronen is het in deze axonale kegel waar de actiepotentiaal wordt geproduceerd.

Axonen zijn bedekt met een speciale isolerende stof: myeline. Deze myeline heeft een fundamentele functie in het zenuwstelsel, omdat het de zenuwimpuls efficiënter en sneller maakt.

Aan het einde van het axon komen veel takken, die bolvormige structuren vormen die bekend staan ​​​​als axonale of zenuwuiteinden. Deze terminals vormen verbindingen met doelcellen, of het nu motorische of interneuronen zijn.

Soorten neuronen volgens hun functie

Volgens hun functies kunnen we onderscheid maken tussen drie typen: sensorische, motorische en interneuronen.

1. Sensorische neuronen

Sensorische neuronen Zij zijn degenen die verantwoordelijk zijn voor het vastleggen van de informatie buiten het organisme of de sensaties, zoals pijn, licht, geluid, aanraking, smaak... Deze informatie wordt vastgelegd en verzonden in de vorm van een elektrische impuls, die het naar het centrale zenuwstelsel leidt, waar het zal zijn verwerkt.

2. Motorische neuronen

Motorische neuronen informatie ontvangen van andere neuronen, zorgen voor het doorgeven van orders aan spieren, organen en klieren. Op deze manier kan een beweging worden uitgevoerd of een bepaalde biologische functie worden uitgevoerd, zoals de aanmaak van hormonen.

3. interneuronen

Interneuronen zijn een speciaal type cel dat aanwezig is in het centrale zenuwstelsel dat: zijn verantwoordelijk voor het verbinden van het ene neuron met het andere, dat wil zeggen, ze functioneren als een soort brug. Ze ontvangen informatie van sommige neuronen, of het nu sensorische of andere interneuronen zijn, en geven deze door aan anderen, dit kunnen motorneuronen of andere interneuronen zijn.

Neuronen werken door netwerken te vormen

Ongeacht hoe gezond een neuron is, als het geïsoleerd is van de anderen, is het helemaal nutteloos. Om ervoor te zorgen dat deze cellen hun functies kunnen uitvoeren, moeten ze met elkaar verbonden zijn en samenwerken. Wanneer deze cellen dus met elkaar in verbinding staan, stimuleren of remmen ze elkaar, verwerken ze binnenkomende informatie en dragen ze bij aan de afgifte van een motorische of hormonale respons. Deze neurale circuits kunnen zeer complex zijn, hoewel er ook vrij eenvoudige zijn, vooral gerelateerd aan reflexen.

Wanneer ze als een team werken, kunnen neuronen drie basisfuncties vervullen, namelijk het ontvangen van zenuwsignalen of informatie van andere neuronen; integreer die signalen om te bepalen of de informatie belangrijk is of niet; en het communiceren van de signalen naar doelcellen, die spieren, klieren of andere neuronen kunnen zijn.

Om deze drie functies beter te begrijpen, gaan we een voorbeeld beschrijven, een situatie waarin: omvatten de drie soorten neuronen op basis van hun functie: sensorische neuronen, motorneuronen en interneuronen.

Stel je voor dat we thee aan het zetten zijn, met de ketel op het vuur. Wanneer we het zien, activeren we sensorische neuronen, met name die die verantwoordelijk zijn voor het zicht, en verzenden zenuwinformatie die is vastgelegd in de kegeltjes en staafjes van het netvlies naar de hersenen. Visuele informatie wordt in de hersenen verwerkt en we zijn ons ervan bewust dat we de ketel zien.

Omdat we onszelf thee willen schenken, maken we ons klaar om de waterkoker te pakken. Om de arm te kunnen bewegen, hebben we onze motorneuronen nodig. Deze neuronen hebben het signaal van de hersenen ontvangen om de spieren van de arm te activeren, deze te strekken en de waterkoker te pakken. Dus die beweging maken we: we strekken ons uit en pakken de waterkoker, waarvan het handvat van metaal is.

Blijkt dat we het vuur niet hadden uitgezet en de waterkoker erg heet was. Dit gevoel wordt opgevangen door de thermische sensoren van de huid bij het aanraken van de hete handgreep. Deze informatie, vastgelegd door sensorische neuronen, reist snel naar het ruggenmerg dat via een interneuron informatie naar motorneuronen stuurt zonder deze naar de hersenen te hoeven sturen. De arm wordt bevolen om snel te bewegen om te voorkomen dat hij zich verbrandt. Toch bereikt een deel van de informatie de hersenen, die deze interpreteren in de vorm van pijn.

synaps

Neuron-naar-neuron verbindingen worden normaal gevormd op het axon en dendriet van twee neuronen. De ontmoetingsplaats tussen deze twee neuronen is wat bekend staat als de synaps of synaptische ruimte, die aanleiding geeft tot de overdracht van informatie van het eerste (presynaptische) neuron naar het volgende, waarbij het doelneuron (postsynaptisch).

De overdracht van informatie gebeurt via chemische boodschappers, neurotransmitters, met vele soorten (p. g., serotonine, dopamine, acetylcholine, GABA, endorfine ...).

Wanneer een actiepotentiaal door het axon van de presynaptische cel reist en zijn eindpunt bereikt, geeft dit neuron een neurotransmitter af in de synaptische ruimte die bindt aan de receptoren van het postsynaptische celmembraan en dus de overdracht van het zenuwsignaal plaatsvindt. Dit signaal kan prikkelend of remmend zijn en, afhankelijk van het type neurotransmitter, wordt een specifieke functie vervuld. een ander, behalve afhankelijk van het pad dat de zenuwimpuls volgt, naar het zenuwcentrum of de doelcel gaan correspondent.

• Misschien ben je geïnteresseerd: "Synapsen: wat ze zijn, typen en functies"

En hoe zit het met gliacellen?

Hoewel de hoofdrolspelers de neuronen zijn, we mogen haar secundaire vrienden, de gliacellen, niet vergeten, hoewel 'secundair' niet synoniem is met 'eenmalig'. Als het neuron de functionele basiseenheid van het zenuwstelsel is, zijn gliacellen de meerderheidscel ervan. Dit is de reden waarom ze niet achter kunnen blijven wanneer ze proberen uit te leggen hoe de neuronen, vooral gezien het feit dat ze een zeer ondersteunende rol spelen voor het zenuwstelsel. belangrijk.

In het algemeen zijn er vier soorten gliacellen, waarvan er drie astrocyten, oligodendrocyten en microglia zijn die alleen in het centrale zenuwstelsel kunnen worden gevonden. Het vierde type zijn Schwann-cellen, die alleen in het perifere zenuwstelsel worden gevonden.

1. Astrocyten

Astrocyten zijn het meest talrijke type gliacellen in de hersenen. De belangrijkste functies zijn het reguleren van de bloedstroom in de hersenen, het handhaven van de samenstelling van de vloeistof die neuronen omringt en het reguleren van de communicatie tussen neuronen in de synaptische ruimte.

Tijdens de embryonale ontwikkeling helpen astrocyten neuronen om hun bestemming te bereiken, naast dat ze bijdragen aan de vorming van de bloed-hersenbarrière, het deel dat de hersenen isoleert van giftige stoffen die kunnen worden opgelost in de bloed.

2. Microglia

Microglia zijn gerelateerd aan macrofagen van het immuunsysteem, de "aaseters" die dode cellen en resten verwijderen die giftig kunnen zijn als ze zich ophopen.

3. Oligodendrocyten en Schwann-cellen

Oligodendrocyten en Schwann-cellen hebben een vergelijkbare functie, hoewel de eerste worden aangetroffen in het centrale zenuwstelsel en de laatste in het perifere. Beide zijn gliacellen die myeline produceren, de isolerende stof die wordt aangetroffen in een omhulsel rond neuronale axonen.

Bibliografische referenties:

• Purves, D., Augustinus, G. J., Fitzpatrick, D., Katz, L. C., LaMantia, A.-S en McNamara, J. OF. (1997). De organisatie van het zenuwstelsel. In de neurowetenschap (blz. 1-10). Sunderland, MA: Sinauer Associates.
• Reece, J. B., Urry, L. A., Kaïn, M. L., Wasserman, S. A., Minorsky, P. V en Jackson, R. B. (2011). Zenuwstelsels bestaan ​​uit circuits van neuronen en ondersteunende cellen. In Campbell biologie (10e ed., P. 1080-1084). San Francisco, Californië: Pearson.
• Reece, J. B., Urry, L. A., Kaïn, M. L., Wasserman, S. A., Minorsky, P. V en Jackson, R. B. (2011). Neuron structuur en organisatie weerspiegelen functie in informatieoverdracht. In Campbell biologie (10e ed., P. 1062-1064). San Francisco, Californië: Pearson.
• Sadava, D. E., Hillis, D. M., Heller, H. C en Berenbaum, M. R. (2009). Neuronen en zenuwstelsels. In Life: De wetenschap van de biologie (9e ed., Pp. 988-993). Sunderland, MA: Sinauer Associates.