Cum funcționează neuronii?

În cultura populară este cunoscut faptul că neuronii sunt celule care acționează ca a un fel de mesageri, care trimit informații înainte și înapoi prin sistemul nostru agitat.

Cum funcționează neuronii, care sunt unitatea funcțională de bază a creierului nostru, măduva spinării și nervii, este subiectul articolului de astăzi. Să aflăm cum funcționează aceste lucrări sofisticate de inginerie a naturii.

• Articol înrudit: "Tipuri de neuroni: caracteristici și funcții"

Cum funcționează neuronii? O imagine de ansamblu

Neuronii sunt celule care fac parte din sistemul nervos, fiind unitatea funcțională de bază a acestuia. Aceste celule au funcția principală de a primi și transmite informații sub formă de impulsuri electrice de-a lungul unei rețele sau rețele complexe formate din neuroni, care constituie sistemul sistemul nervos, atât central (SNC), format din măduva spinării și creier, cât și periferic (SNP) format din nervi.

Este clar că, pe baza acestei definiții, sistemul nervos nu ar putea funcționa fără neuroni, împreună cu celulele gliale. Cu toate acestea, pentru a înțelege mai bine cum funcționează ele este necesar să faceți o serie de note cu privire la tipologia, structura și forma, deoarece acestea influențează direct funcționarea acestuia.

Structura

Funcțiile neuronilor nu pot fi înțelese fără a înțelege cum sunt organizate aceste celule nervoase. Acestea sunt părțile neuronului.

1. Soma

Soma este corpul celular al neuronului și este locul în care se află nucleul, pe lângă faptul că are o mare activitate de sinteză a proteinelor, esențială pentru funcționarea neuronului. De aici se extind diverse proeminențe sau apendice: dendritele și axonul.

2. Dendritele

Dendritele sunt proeminențe spinoase, în formă de copac, care permit neuronului să primească și să proceseze informații. În funcție de tipul de semnale pe care le primește, poate induce excitația sau inhibarea neuronului, determinând să apară sau nu potențialul de acțiune, adică să declanșeze un impuls nervos.

3. Axonul

Axonul constă într-o singură prelungire în neuron cu o grosime omogenă. Această structură își are originea în corpul celular, în special în conul axonal. În neuronii motori și interneuroni, este în acest con axonal unde este produs potențialul de acțiune.

Axonii sunt acoperiți cu o substanță izolatoare specială: mielină. Această mielină are o funcție fundamentală în sistemul nervos, deoarece face ca impulsul nervos să fie mai eficient și mai rapid.

La capătul axonului sunt multe ramuri, care formează structuri bulboase cunoscute sub numele de terminale axonale sau nervoase. Aceste terminale formează conexiuni cu celulele țintă, fie ele motorii sau interneuroni.

Tipuri de neuroni în funcție de funcția lor

După funcțiile lor, putem distinge trei tipuri: senzoriali, motorii și interneuroni.

1. Neuroni senzoriali

Neuroni senzoriali Sunt cei care se ocupă de captarea informațiilor externe organismului sau a senzațiilor, cum ar fi durerea, lumina, sunetul, atingerea, gustul... Aceste informații sunt captate și trimise sub forma unui impuls electric, îndreptându-l spre sistemul nervos central, unde va fi prelucrate.

2. Neuroni motorii

Neuroni motorii primiți informații de la alți neuroni, având grijă de transmiterea ordinelor către mușchi, organe și glande. În acest fel, poate fi efectuată o mișcare sau poate fi realizată o anumită funcție biologică, precum producerea de hormoni.

3. interneuroni

Interneuronii sunt un tip special de celulă prezent în sistemul nervos central care sunt responsabili pentru conectarea unui neuron cu altul, adică funcționează ca un fel de punte. Aceștia primesc informații de la unii neuroni, fie ei senzoriali sau alți interneuroni, și le transmit altora, care pot fi neuroni motori sau alți interneuroni.

Neuronii lucrează prin formarea de rețele

Indiferent de cât de sănătos este un neuron, dacă este izolat de ceilalți, este deloc inutil. Pentru ca aceste celule să-și îndeplinească funcțiile, ele trebuie să fie conectate între ele, lucrând împreună. Astfel, atunci când aceste celule se conectează între ele, ele se stimulează sau se inhibă reciproc, procesează informațiile primite și contribuie la emiterea unui răspuns motor sau hormonal. Aceste circuite neuronale pot fi foarte complexe, deși există și unele destul de simple, în special legate de reflexe.

Atunci când lucrează în echipă, neuronii pot îndeplini trei funcții de bază, acestea fiind de a primi semnale nervoase sau informații de la alți neuroni; să integreze acele semnale, pentru a determina dacă informația este importantă sau nu; și comunicarea semnalelor către celulele țintă, care pot fi mușchi, glande sau alți neuroni.

Pentru a înțelege mai bine aceste trei funcții, vom descrie un exemplu, o situație în care implică cele trei tipuri de neuroni în funcție de funcția lor: neuroni senzoriali, neuroni motori și interneuroni.

Să ne imaginăm că pregătim un ceai, cu ibricul deasupra focului. Când o vedem, activăm neuronii senzoriali, în special cei care sunt responsabili de vedere, transmițând informații nervoase captate în conurile și tijele retinei către creier. Informațiile vizuale vor fi procesate în creier și vom fi conștienți că vedem ibricul.

Pentru ca vrem sa ne servim un ceai, ne pregatim sa luam ibricul. Pentru a mișca brațul, trebuie să ne folosim neuronii motori. Acești neuroni au primit semnalul de la creier pentru a activa mușchii brațului, a-l întinde și a lua ibricul. Așadar, facem acea mișcare: întindem mâna și luăm ibricul, al cărui mâner este din metal.

Se pare că nu stinsesem focul și fierbătorul era foarte fierbinte. Această senzație este captată de senzorii termici ai pielii la atingerea mânerului fierbinte. Această informație, captată de neuronii senzoriali, călătorește rapid către măduva spinării care, printr-un interneuron, trimite informații către neuronii motori fără a fi nevoie să o trimită la creier. Brațul este ordonat să se miște rapid pentru a evita arderea. Totuși, o parte din informații ajung la creier, care o interpretează sub formă de durere.

Sinapsa

Conexiunile neuron-neuron se formează în mod normal pe axonul și dendrita a doi neuroni. Locul de întâlnire dintre acești doi neuroni este ceea ce este cunoscut sub numele de sinapsa sau spațiul sinaptic, dând naștere la transmiterea informaţiei de la primul neuron (presinaptic) la următorul, neuronul ţintă fiind (postsinaptic).

Transmiterea informatiei se face prin mesageri chimici, neurotransmitatori, având mai multe tipuri (p. de ex., serotonina, dopamina, acetilcolina, GABA, endorfinele...).

Când un potențial de acțiune călătorește prin axonul celulei presinaptice și ajunge la terminalul său, acest neuron eliberează un neurotransmițător în spaţiul sinaptic care se leagă de receptorii membranei celulare postsinaptice şi, astfel, are loc transmiterea semnalului nervos. Acest semnal poate fi excitator sau inhibitor și, în funcție de tipul de neurotransmițător, va fi îndeplinită o funcție specifică. altul, pe lângă faptul că depinde de calea pe care o urmează impulsul nervos, mergând spre centrul nervos sau celula țintă corespondent.

• Te-ar putea interesa:"Sinapsele: ce sunt, tipuri și funcții"

Și cum rămâne cu celulele gliale?

Deși protagoniștii sunt neuronii, nu putem uita de prietenii ei secundari, celulele gliale, deși „secundar” nu este sinonim cu „expendable”. Dacă neuronul este unitatea funcțională de bază a sistemului nervos, celulele gliale sunt celula majoritară a acestuia. Acesta este motivul pentru care nu pot fi lăsați în urmă atunci când încearcă să explice cum neuronii, mai ales avand in vedere ca au un rol foarte sustinator pentru sistemul nervos. important.

În linii mari, există patru tipuri de celule gliale, dintre care trei sunt astrocite, oligodendrocite și microglia care pot fi găsite doar în sistemul nervos central. Al patrulea tip este celulele Schwann, care se găsesc doar în sistemul nervos periferic.

1. Astrocite

Astrocitele sunt cel mai numeros tip de celule gliale din creier. Principalele sale funcții sunt de a regla fluxul sanguin în creier, de a menține compoziția fluidului care înconjoară neuronii și de a regla comunicarea dintre neuroni din spațiul sinaptic.

În timpul dezvoltării embrionare, astrocitele ajută neuronii să ajungă la destinații, pe lângă faptul că contribuie la formarea barierei hemato-encefalice, partea care izolează creierul de substanțele toxice care pot fi dizolvate în sânge.

2. Microglia

Microglia sunt legate de macrofagele sistemului imunitar, „scavengers” care îndepărtează celulele moarte și reziduurile care pot fi toxice dacă se acumulează.

3. Oligodendrocite și celule Schwann

Oligodendrocitele și celulele Schwann au o funcție similară, deși primele se găsesc în sistemul nervos central, iar cele din urmă în periferic. Ambele sunt celule gliale care produc mielină, substanța izolatoare care se găsește într-o teacă din jurul axonilor neuronali.

Referințe bibliografice:

• Purves, D., Augustine, G. J., Fitzpatrick, D., Katz, L. C., LaMantia, A.-S și McNamara, J. SAU. (1997). Organizarea sistemului nervos. În Neuroscience (pp. 1-10). Sunderland, MA: Asociații Sinauer.
• Reece, J. B., Urry, L. A., Cain, M. L., Wasserman, S. A., Minorsky, P. V și Jackson, R. B. (2011). Sistemele nervoase constau din circuite de neuroni și celule de susținere. În Campbell biology (ed. a 10-a, P. 1080-1084). San Francisco, CA: Pearson.
• Reece, J. B., Urry, L. A., Cain, M. L., Wasserman, S. A., Minorsky, P. V și Jackson, R. B. (2011). Structura și organizarea neuronului reflectă funcția în transferul de informații. În Campbell biology (ed. a 10-a, P. 1062-1064). San Francisco, CA: Pearson.
• Sadava, D. E., Hillis, D. M., Heller, H. C și Berenbaum, M. R. (2009). Neuroni și sisteme nervoase. În Viață: Știința biologiei (ed. a 9-a, pp. 988-993). Sunderland, MA: Asociații Sinauer.