เซลล์ประสาททำงานอย่างไร?

เป็นที่รู้จักกันอย่างแพร่หลายในวัฒนธรรมสมัยนิยมว่าเซลล์ประสาทเป็นเซลล์ที่ทำหน้าที่เป็น ประเภทของ messengers ที่ส่งข้อมูลไปมาทั่วทั้งระบบของเรา ประหม่า.

เซลล์ประสาททำงานอย่างไร ซึ่งเป็นหน่วยทำงานพื้นฐานของสมองของเราไขสันหลังและเส้นประสาทเป็นหัวข้อของบทความวันนี้ มาดูกันว่างานวิศวกรรมธรรมชาติที่ซับซ้อนเหล่านี้ทำงานอย่างไร

• บทความที่เกี่ยวข้อง: "ประเภทของเซลล์ประสาท: ลักษณะและหน้าที่"

เซลล์ประสาททำงานอย่างไร? ภาพรวม

เซลล์ประสาทเป็นเซลล์ที่เป็นส่วนหนึ่งของระบบประสาท ซึ่งเป็นหน่วยทำงานพื้นฐานของเซลล์ เซลล์เหล่านี้มีหน้าที่หลักในการรับและส่งข้อมูล ในรูปของแรงกระตุ้นไฟฟ้าตามโครงตาข่ายที่ซับซ้อนหรือโครงข่ายที่ทำจากเซลล์ประสาทซึ่งประกอบขึ้นเป็นระบบ ระบบประสาททั้งส่วนกลาง (CNS) ประกอบด้วยไขสันหลังและสมอง และอุปกรณ์ต่อพ่วง (SNP) ประกอบด้วย เส้นประสาท

เป็นที่ชัดเจนว่า ตามคำจำกัดความนี้ ระบบประสาทไม่สามารถทำงานได้หากไม่มีเซลล์ประสาท ร่วมกับเซลล์เกลีย อย่างไรก็ตาม เพื่อให้เข้าใจวิธีการทำงานมากขึ้น จำเป็นต้องจดบันทึกเกี่ยวกับ ประเภท โครงสร้าง และรูปร่าง เนื่องจากสิ่งเหล่านี้มีผลโดยตรงต่อการดำเนินงาน

โครงสร้าง

การทำงานของเซลล์ประสาทไม่สามารถเข้าใจได้หากไม่เข้าใจว่าเซลล์ประสาทเหล่านี้ถูกจัดระเบียบอย่างไร นี่คือส่วนต่าง ๆ ของเซลล์ประสาท

1. โสม

โสมคือตัวเซลล์ของเซลล์ประสาท และเป็นที่ที่นิวเคลียสตั้งอยู่นอกจากจะมีกิจกรรมการสังเคราะห์โปรตีนที่ดีเยี่ยมแล้ว ยังจำเป็นต่อการทำงานของเซลล์ประสาทอีกด้วย จากที่นี่ส่วนที่ยื่นออกมาหรือส่วนต่อต่างๆ ขยายออกไป: เดนไดรต์และแอกซอน

2. เดนไดรต์

เดนไดรต์เป็นส่วนยื่นรูปต้นไม้ที่มีหนามแหลมซึ่งช่วยให้เซลล์ประสาทรับและประมวลผลข้อมูลได้ ขึ้นอยู่กับชนิดของสัญญาณที่ได้รับ มันสามารถกระตุ้นหรือยับยั้งเซลล์ประสาททำให้เกิดการกระทำที่อาจเกิดขึ้นหรือไม่ กล่าวคือ กระตุ้นกระแสประสาท

3. แอกซอน

แอกซอนประกอบด้วยการยืดออกเพียงครั้งเดียวในเซลล์ประสาทที่มีความหนาเป็นเนื้อเดียวกัน โครงสร้างนี้มีต้นกำเนิดในตัวเซลล์ โดยเฉพาะในโคนแอกซอน. ในเซลล์ประสาทสั่งการและเซลล์ภายใน เซลล์ดังกล่าวอยู่ในรูปกรวยแอกซอนซึ่งสร้างศักยะงาน

แอกซอนเคลือบด้วยสารฉนวนพิเศษคือไมอีลิน ไมอีลินนี้มีหน้าที่พื้นฐานในระบบประสาท เนื่องจากมันทำให้แรงกระตุ้นทางประสาทมีประสิทธิภาพและเร็วขึ้น

ที่ปลายแอกซอนมีกิ่งก้านจำนวนมาก ซึ่งก่อตัวเป็นกระเปาะที่เรียกว่าปลายแอกซอนหรือปลายประสาท หน้าจอแสดงค่าน้ำหนักเหล่านี้สร้างการเชื่อมต่อกับเซลล์เป้าหมาย ไม่ว่าจะเป็นมอเตอร์หรือเซลล์ภายใน

ประเภทของเซลล์ประสาทตามหน้าที่

ตามหน้าที่ของมัน เราสามารถแยกแยะระหว่างสามประเภท: ประสาทสัมผัส, มอเตอร์และ interneurons

1. เซลล์ประสาทรับความรู้สึก

เซลล์ประสาทรับความรู้สึก มีหน้าที่ในการเก็บข้อมูลภายนอกสิ่งมีชีวิตหรือความรู้สึกเช่น ความเจ็บปวด แสง เสียง สัมผัส รส... ข้อมูลนี้จะถูกบันทึกและส่ง ในรูปของแรงกระตุ้นไฟฟ้าที่ส่งไปยังระบบประสาทส่วนกลางซึ่งจะเป็น ประมวลผล

2. เซลล์ประสาทสั่งการ

เซลล์ประสาทสั่งการ รับข้อมูลจากเซลล์ประสาทอื่นๆ ดูแลการสั่งการไปยังกล้ามเนื้อ อวัยวะ และต่อมต่างๆ. ด้วยวิธีนี้ การเคลื่อนไหวสามารถทำได้หรือสามารถดำเนินการทางชีวภาพบางอย่างได้ เช่น การผลิตฮอร์โมน

3. Interneurons

Interneurons เป็นเซลล์ชนิดพิเศษที่มีอยู่ในระบบประสาทส่วนกลางซึ่ง มีหน้าที่ในการเชื่อมต่อเซลล์ประสาทหนึ่งกับอีกเซลล์หนึ่งนั่นคือมันทำหน้าที่เป็นสะพานชนิดหนึ่ง พวกมันได้รับข้อมูลจากเซลล์ประสาทบางเซลล์ ไม่ว่าจะเป็นประสาทสัมผัสหรืออวัยวะภายในอื่นๆ และส่งต่อไปยังเซลล์ประสาทอื่นๆ ซึ่งอาจเป็นเซลล์ประสาทสั่งการหรือเซลล์ภายในอื่นๆ

เซลล์ประสาททำงานโดยการสร้างเครือข่าย

ไม่ว่าเซลล์ประสาทจะแข็งแรงเพียงใด หากแยกจากเซลล์ประสาทอื่นๆ ก็ไร้ประโยชน์เลย เพื่อให้เซลล์เหล่านี้ทำหน้าที่ของมันได้ พวกมันจะต้องเชื่อมต่อถึงกัน ทำงานร่วมกัน. ดังนั้น เมื่อเซลล์เหล่านี้เชื่อมต่อถึงกัน พวกมันจะกระตุ้นหรือยับยั้งซึ่งกันและกัน ประมวลผลข้อมูลที่เข้ามาและมีส่วนในการปล่อยมอเตอร์หรือการตอบสนองของฮอร์โมน วงจรประสาทเหล่านี้อาจซับซ้อนมาก แม้ว่าจะมีวงจรที่ค่อนข้างง่าย โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาตอบสนอง

เมื่อทำงานเป็นทีม เซลล์ประสาทสามารถทำหน้าที่พื้นฐานสามอย่าง เหล่านี้คือการรับสัญญาณประสาทหรือข้อมูลจากเซลล์ประสาทอื่นๆ รวมสัญญาณเหล่านั้นเพื่อตรวจสอบว่าข้อมูลมีความสำคัญหรือไม่ และส่งสัญญาณไปยังเซลล์เป้าหมายซึ่งอาจเป็นกล้ามเนื้อ ต่อม หรือเซลล์ประสาทอื่นๆ

เพื่อให้เข้าใจฟังก์ชันทั้งสามนี้มากขึ้น เราจะอธิบายตัวอย่าง สถานการณ์ที่ เกี่ยวข้องกับเซลล์ประสาทสามประเภทตามหน้าที่: เซลล์ประสาทรับความรู้สึก เซลล์ประสาทสั่งการ และ นักศึกษาฝึกงาน

ลองนึกภาพว่าเรากำลังเตรียมชาโดยมีกาต้มอยู่บนไฟ. เมื่อเราเห็นมัน เรากำลังกระตุ้นเซลล์ประสาทรับความรู้สึก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเซลล์ประสาทที่มีหน้าที่ในการมองเห็น โดยส่งข้อมูลทางประสาทที่บันทึกอยู่ในรูปกรวยและแกนของเรตินาไปยังสมอง ข้อมูลภาพจะถูกประมวลผลในสมองและเราจะรู้ว่าเรากำลังเห็นกาต้มน้ำ

ในขณะที่เราต้องการเสิร์ฟชา เราก็พร้อมที่จะนำกาต้มน้ำ ในการขยับแขน เราจำเป็นต้องใช้เซลล์ประสาทสั่งการของเรา เซลล์ประสาทเหล่านี้ได้รับสัญญาณจากสมองเพื่อกระตุ้นกล้ามเนื้อแขน ยืดกล้ามเนื้อ และใช้กาต้มน้ำ ดังนั้นเราจึงทำการเคลื่อนไหวนั้น: เราเอื้อมมือออกไปหยิบกาต้มน้ำซึ่งทำจากโลหะ

ปรากฎว่าเราไม่ได้ปิดความร้อนและกาต้มน้ำก็ร้อนมาก ความรู้สึกนี้ถูกจับโดยเซ็นเซอร์ความร้อนของผิวหนังเมื่อสัมผัสที่จับที่ร้อน ข้อมูลนี้จับโดยเซลล์ประสาทรับความรู้สึก เดินทางอย่างรวดเร็วไปยังไขสันหลัง ที่ผ่าน interneuron ส่งข้อมูลไปยังเซลล์ประสาทสั่งการโดยไม่ต้องส่งข้อมูลไปยังสมอง แขนได้รับคำสั่งให้ขยับอย่างรวดเร็วเพื่อหลีกเลี่ยงการถูกไฟไหม้ ถึงกระนั้น ข้อมูลบางส่วนก็ไปถึงสมอง ซึ่งตีความมันในรูปของความเจ็บปวด

ไซแนปส์

โดยปกติการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาทกับเซลล์ประสาทจะเกิดขึ้นบนแอกซอนและเดนไดรต์ของเซลล์ประสาทสองเซลล์. จุดนัดพบระหว่างเซลล์ประสาททั้งสองนี้เรียกว่า ไซแนปส์ หรือ ไซแนปส์ สเปซ ทำให้เกิด การส่งข้อมูลจากเซลล์ประสาทเซลล์แรก (presynaptic) ไปยังเซลล์ประสาทถัดไป เซลล์ประสาทเป้าหมายคือ (โพสซินแนปติก).

การส่งข้อมูลจะทำผ่านสารเคมี สารสื่อประสาทมีหลายประเภท (น. g., serotonin, dopamine, acetylcholine, GABA, endorphins ...)

เมื่อศักย์กระทำเดินทางผ่านแอกซอนของเซลล์พรีไซแนปติกและไปถึงขั้วของมัน เซลล์ประสาทนี้จะปล่อยสารสื่อประสาทใน ช่องว่าง synaptic ซึ่งจับกับตัวรับของเยื่อหุ้มเซลล์ postsynaptic และด้วยเหตุนี้การส่งสัญญาณประสาทจึงเกิดขึ้น สัญญาณนี้สามารถกระตุ้นหรือยับยั้งได้ และขึ้นอยู่กับชนิดของสารสื่อประสาท จะมีการทำหน้าที่เฉพาะ อีกอย่าง นอกเหนือไปจากนั้นขึ้นอยู่กับว่ากระแสประสาทไปตามเส้นทางใด ไปสู่ศูนย์ประสาทหรือเซลล์เป้าหมาย ผู้สื่อข่าว.

• คุณอาจสนใจ: "ไซแนปส์: มันคืออะไร ประเภทและหน้าที่"

แล้วเซลล์เกลียล่ะ?

แม้ว่าตัวเอกจะเป็นเซลล์ประสาท เราไม่สามารถลืมเกี่ยวกับเพื่อนรองของเธอ เซลล์เกลียแม้ว่า "รอง" จะไม่มีความหมายเหมือนกันกับ "ใช้จ่ายได้" หากเซลล์ประสาทเป็นหน่วยทำงานพื้นฐานของระบบประสาท เซลล์ประสาทคือเซลล์ส่วนใหญ่ของเซลล์ประสาท นี่คือเหตุผลที่พวกเขาไม่สามารถถูกทิ้งไว้เบื้องหลังเมื่อพยายามอธิบายว่า เซลล์ประสาท โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพิจารณาว่าพวกมันมีบทบาทสนับสนุนอย่างมากต่อระบบประสาท สำคัญ.

กล่าวอย่างกว้างๆ มีเซลล์เกลียอยู่สี่ประเภท สามชนิดคือแอสโทรไซต์ โอลิโกเดนโดรไซต์ และไมโครเกลีย ซึ่งสามารถพบได้ในระบบประสาทส่วนกลางเท่านั้น ประเภทที่สี่คือเซลล์ Schwann ซึ่งพบได้เฉพาะในระบบประสาทส่วนปลายเท่านั้น

1. แอสโทรไซต์

แอสโทรไซต์เป็นเซลล์เกลียจำนวนมากที่สุดในสมอง. หน้าที่หลักของมันคือการควบคุมการไหลเวียนของเลือดในสมอง เพื่อรักษาองค์ประกอบของของเหลวที่ล้อมรอบเซลล์ประสาท และเพื่อควบคุมการสื่อสารระหว่างเซลล์ประสาทในช่องว่าง synaptic

ในระหว่างการพัฒนาของตัวอ่อน แอสโทรไซต์ช่วยให้เซลล์ประสาทไปถึงจุดหมาย นอกเหนือไปจากการมีส่วนช่วยในการ การก่อตัวของอุปสรรคเลือดสมองส่วนที่แยกสมองจากสารพิษที่อาจละลายใน เลือด.

2. ไมโครเกลีย

Microglia เกี่ยวข้องกับแมคโครฟาจของระบบภูมิคุ้มกัน, "สัตว์กินของเน่า" ที่ขจัดเซลล์ที่ตายแล้วและสารตกค้างที่อาจเป็นพิษได้หากสะสม

3. Oligodendrocytes และเซลล์ Schwann

Oligodendrocytes และเซลล์ Schwann มีหน้าที่คล้ายคลึงกันแม้ว่าเซลล์แรกจะพบในระบบประสาทส่วนกลางและส่วนหลังในอุปกรณ์ต่อพ่วง ทั้งสองเป็นเซลล์เกลียที่สร้างไมอีลิน ซึ่งเป็นสารฉนวนที่พบในปลอกรอบซอนประสาท

การอ้างอิงบรรณานุกรม:

• Purves, D., ออกัสติน, จี. เจ., ฟิตซ์แพทริก, ดี., แคทซ์, แอล. C., LaMantia, A.-S และ McNamara, J. หรือ. (1997). การจัดระเบียบของระบบประสาท ในด้านประสาทวิทยา (น. 1-10). ซันเดอร์แลนด์ แมสซาชูเซตส์: Sinauer Associates
• รีซ, เจ. บี, ยูริ, แอล. ก. เคน, ม. L., Wasserman, S. ก. ไมเนอร์สกี้ พี. วี และ แจ็คสัน, อาร์. ข. (2011). ระบบประสาทประกอบด้วยวงจรของเซลล์ประสาทและเซลล์รองรับ ในชีววิทยาแคมป์เบลล์ (ฉบับที่ 10, P. 1080-1084). ซานฟรานซิสโก แคลิฟอร์เนีย: เพียร์สัน
• รีซ, เจ. บี, ยูริ, แอล. ก. เคน, ม. L., Wasserman, S. ก. ไมเนอร์สกี้ พี. วี และ แจ็คสัน, อาร์. ข. (2011). โครงสร้างและองค์กรของเซลล์ประสาทสะท้อนถึงหน้าที่ในการถ่ายโอนข้อมูล ในชีววิทยาแคมป์เบลล์ (ฉบับที่ 10, P. 1062-1064). ซานฟรานซิสโก แคลิฟอร์เนีย: เพียร์สัน
• ซาดาวา, ดี. อี, ฮิลลิส, ดี. ม. เฮลเลอร์ เอช. C และ Berenbaum, M. ร. (2009). เซลล์ประสาทและระบบประสาท ในชีวิต: ศาสตร์แห่งชีววิทยา (ฉบับที่ 9, หน้า. 988-993). ซันเดอร์แลนด์ แมสซาชูเซตส์: Sinauer Associates