Jak działają neurony?

W kulturze popularnej powszechnie wiadomo, że neurony to komórki, które działają jak rodzaj posłańców, przesyłających informacje tam iz powrotem w całym naszym systemie nerwowy.

Jak działają neurony, które są podstawową jednostką funkcjonalną naszego mózgu, rdzeń kręgowy i nerwy, jest tematem dzisiejszego artykułu. Zobaczmy, jak działają te wyrafinowane dzieła inżynierii przyrody.

• Powiązany artykuł: „Rodzaje neuronów: charakterystyka i funkcje"

Jak działają neurony? Przegląd

Neurony to komórki wchodzące w skład układu nerwowego, będące jego podstawową jednostką funkcjonalną. Te komórki mają główną funkcję odbierania i przesyłania informacji w postaci impulsów elektrycznych wzdłuż złożonej sieci lub sieci zbudowanej z neuronów, która tworzy system układ nerwowy, zarówno centralny (OUN), składający się z rdzenia kręgowego i mózgu, jak i obwodowy (SNP) składający się z nerwowość.

Oczywiste jest, że w oparciu o tę definicję układ nerwowy nie mógłby funkcjonować bez neuronów wraz z komórkami glejowymi. Jednak, aby lepiej zrozumieć, jak działają, konieczne jest sporządzenie szeregu notatek dotyczących jego typologia, struktura i kształt, ponieważ mają one bezpośredni wpływ na jego działanie.

Struktura

Nie można zrozumieć funkcji neuronów bez zrozumienia, jak zorganizowane są te komórki nerwowe. To są części neuronu.

1. Soma

Soma jest ciałem komórkowym neuronu i jest miejscem, w którym znajduje się jądro, oprócz posiadania dużej aktywności syntezy białek, niezbędnej do funkcjonowania neuronu. Stąd wychodzą różne występy lub wyrostki: dendryty i akson.

2. Dendryty

Dendryty to kolczaste, drzewiaste występy, które umożliwiają neuronowi odbieranie i przetwarzanie informacji. W zależności od rodzaju odbieranych sygnałów może indukować pobudzenie lub zahamowanie neuronu, powodując pojawienie się potencjału czynnościowego lub jego brak, to znaczy wyzwolenie impulsu nerwowego.

3. Akson

Akson składa się z pojedynczego przedłużenia w neuronie o jednorodnej grubości. Ta struktura ma swój początek w ciele komórki, a konkretnie w stożku aksonów. W neuronach ruchowych i interneuronach to właśnie w tym stożku aksonów wytwarzany jest potencjał czynnościowy.

Aksony pokryte są specjalną substancją izolacyjną: mieliną. Ta mielina pełni podstawową funkcję w układzie nerwowym, ponieważ sprawia, że ​​impuls nerwowy jest wydajniejszy i szybszy.

Na końcu aksonu znajduje się wiele gałęzi, które tworzą bulwiaste struktury znane jako zakończenia aksonów lub nerwów. Zaciski te tworzą połączenia z komórkami docelowymi, czy to motoryczne, czy interneurony.

Rodzaje neuronów według ich funkcji

Zgodnie z ich funkcjami możemy wyróżnić trzy typy: czuciowe, ruchowe i interneurony.

1. Neurony czuciowe

Neurony czuciowe To oni są odpowiedzialni za wychwytywanie informacji zewnętrznych wobec organizmu lub doznań, takich jak ból, światło, dźwięk, dotyk, smak... Te informacje są przechwytywane i wysyłane w postaci impulsu elektrycznego, kierującego go do ośrodkowego układu nerwowego, gdzie będzie obrobiony.

2. Neurony ruchowe

Neurony ruchowe odbierać informacje od innych neuronów, dbając o przekazywanie poleceń do mięśni, narządów i gruczołów. W ten sposób można wykonać ruch lub pewną funkcję biologiczną, taką jak produkcja hormonów.

3. Interneurony

Interneurony to szczególny rodzaj komórek obecnych w ośrodkowym układzie nerwowym, które: odpowiadają za łączenie jednego neuronu z drugim, czyli funkcjonują jako swego rodzaju pomost. Otrzymują informacje od niektórych neuronów, czy to czuciowych, czy innych interneuronów, i przekazują je innym, które mogą być neuronami ruchowymi lub innymi interneuronami.

Neurony działają poprzez tworzenie sieci

Niezależnie od tego, jak zdrowy jest neuron, jeśli jest odizolowany od innych, jest w ogóle bezużyteczny. Aby te komórki spełniały swoje funkcje, muszą być ze sobą połączone, współpracując ze sobą. Tak więc, gdy komórki te łączą się ze sobą, wzajemnie się stymulują lub hamują, przetwarzają napływające informacje i przyczyniają się do emisji reakcji ruchowej lub hormonalnej. Te obwody neuronowe mogą być bardzo złożone, chociaż są też dość proste, zwłaszcza związane z odruchami.

Pracując w zespole, neurony mogą wykonywać trzy podstawowe funkcje, a mianowicie odbierać sygnały nerwowe lub informacje od innych neuronów; zintegrować te sygnały, aby określić, czy informacja jest ważna, czy nie; i przekazywanie sygnałów do komórek docelowych, którymi mogą być mięśnie, gruczoły lub inne neurony.

Aby lepiej zrozumieć te trzy funkcje, opiszemy przykład, sytuację, w której: obejmują trzy typy neuronów w zależności od ich funkcji: neurony czuciowe, neurony ruchowe i interneurony.

Wyobraźmy sobie, że przygotowujemy herbatę z czajnikiem na ogniu. Kiedy to widzimy, aktywujemy neurony czuciowe, w szczególności te, które odpowiadają za wzrok, przekazując informacje nerwowe wychwycone w czopkach i pręcikach siatkówki do mózgu. Informacje wizualne będą przetwarzane w mózgu i będziemy mieć świadomość, że widzimy czajnik.

Chcąc zaserwować sobie herbatę, szykujemy się do wzięcia czajnika. Aby poruszać ramieniem, musimy użyć naszych neuronów ruchowych. Te neurony otrzymały sygnał z mózgu, aby aktywować mięśnie ramienia, rozciągnąć je i wziąć czajnik. Wykonujemy więc ten ruch: wyciągamy rękę i bierzemy czajnik, którego uchwyt jest wykonany z metalu.

Okazuje się, że nie wyłączyliśmy ogrzewania, a czajnik był bardzo gorący. To odczucie jest wychwytywane przez czujniki termiczne skóry podczas dotykania gorącego uchwytu. Ta informacja, przechwycona przez neurony czuciowe, szybko przemieszcza się do rdzenia kręgowego który poprzez interneuron wysyła informacje do neuronów ruchowych bez konieczności wysyłania ich do mózgu. Ramię otrzymuje polecenie szybkiego ruchu, aby uniknąć poparzenia. Mimo to część informacji dociera do mózgu, który interpretuje je w postaci bólu.

Synapsa

Połączenia neuron-neuron są zwykle tworzone na aksonie i dendrycie dwóch neuronów. Miejscem spotkania tych dwóch neuronów jest tak zwana synapsa lub przestrzeń synaptyczna, co daje początek przekazywanie informacji z pierwszego (presynaptycznego) neuronu do następnego, przy czym neuron docelowy to (postsynaptyczny).

Przekazywanie informacji odbywa się za pośrednictwem przekaźników chemicznych, neuroprzekaźników, mający wiele typów (s. np. serotonina, dopamina, acetylocholina, GABA, endorfiny...).

Kiedy potencjał czynnościowy przemieszcza się przez akson komórki presynaptycznej i dociera do jego końca, neuron ten uwalnia neuroprzekaźnik w przestrzeń synaptyczna, która wiąże się z receptorami błony komórek postsynaptycznych i tym samym następuje transmisja sygnału nerwowego. Sygnał ten może być pobudzający lub hamujący iw zależności od rodzaju neuroprzekaźnika będzie spełniała konkretna funkcja. inny, oprócz tego, którą ścieżką podąża impuls nerwowy, idąc w kierunku centrum nerwu lub komórki docelowej korespondent.

• Możesz być zainteresowany: "Synapsy: czym są, rodzaje i funkcje"

A co z komórkami glejowymi?

Chociaż bohaterami są neurony, nie możemy zapomnieć o jej drugorzędnych przyjaciołach, komórkach glejowych, chociaż „wtórny” nie jest równoznaczny z „zbędnym”. Jeśli neuron jest podstawową jednostką funkcjonalną układu nerwowego, komórki glejowe są jego komórką większościową. Dlatego nie można ich pominąć, próbując wyjaśnić, w jaki sposób neurony, zwłaszcza biorąc pod uwagę, że pełnią bardzo wspierającą rolę dla układu nerwowego. ważny.

Ogólnie rzecz biorąc, istnieją cztery typy komórek glejowych, z których trzy to astrocyty, oligodendrocyty i mikroglej, które można znaleźć tylko w ośrodkowym układzie nerwowym. Czwarty typ to komórki Schwanna, które znajdują się tylko w obwodowym układzie nerwowym.

1. Astrocyty

Astrocyty to najliczniejszy typ komórek glejowych w mózgu. Jego główne funkcje to regulacja przepływu krwi w mózgu, utrzymywanie składu płynu otaczającego neurony oraz regulacja komunikacji między neuronami w przestrzeni synaptycznej.

Podczas rozwoju embrionalnego astrocyty pomagają neuronom dotrzeć do ich miejsc docelowych, a także przyczyniają się do tworzenie bariery krew-mózg, części izolującej mózg od substancji toksycznych, które mogą się w nim rozpuścić krew.

2. Mikroglej

Mikroglej są związane z makrofagami układu odpornościowego, „zmiatacze”, które usuwają martwe komórki i pozostałości, które mogą być toksyczne, jeśli się nagromadzą.

3. Oligodendrocyty i komórki Schwanna

Oligodendrocyty i komórki Schwanna mają podobną funkcję, chociaż te pierwsze znajdują się w ośrodkowym układzie nerwowym, a drugie w obwodowym. Oba są komórkami glejowymi, które wytwarzają mielinę, substancję izolacyjną znajdującą się w otoczce wokół aksonów neuronów.

Odniesienia bibliograficzne:

• Purves, D., Augustine, G. J., Fitzpatrick, D., Katz, L. C., LaMantia, A.-S i McNamara, J. LUB. (1997). Organizacja układu nerwowego. W neuronauce (s. 1-10). Sunderland, MA: Sinauer Associates.
• Reece, J. B., Urry, L. A., Kain, M. L., Wasserman, S. A., Minorski, P. V i Jackson, R. B. (2011). Układy nerwowe składają się z obwodów neuronów i komórek podporowych. W biologii Campbella (wyd. 10, P. 1080-1084). San Francisco, Kalifornia: Pearson.
• Reece, J. B., Urry, L. A., Kain, M. L., Wasserman, S. A., Minorski, P. V i Jackson, R. B. (2011). Struktura i organizacja neuronów odzwierciedlają funkcję w przekazywaniu informacji. W biologii Campbella (wyd. 10, P. 1062-1064). San Francisco, Kalifornia: Pearson.
• Sadava, D. E., Hillis, D. M., Heller, H. C i Berenbaum, M. R. (2009). Neurony i układy nerwowe. In Life: The science of biologia (wyd. 9, str. 988-993). Sunderland, MA: Sinauer Associates.