Нейроны несут ответственность за передачу информации по всему организму. Используя электрические и химические сигналы, они помогают координировать все необходимые функции жизни. В этой статье мы объясняем, что такое нейроны и как они работают.

Короче говоря, наша нервная система обнаруживает, что происходит вокруг нас и внутри нас; она решает, как мы должны действовать, изменять состояние внутренних органов (например, изменения сердечного ритма), и позволяет нам думать и помнить, что происходит. Для этого она полагается на сложную сеть — нейроны.

Было подсчитано, что в мозге насчитывается около 86 миллиардов нейронов; для достижения этой огромной цели развивающийся плод должен создавать около 250 000 нейронов в минуту.

Каждый нейрон связан с еще 1000 нейронами, создавая невероятно сложную сеть связи. Нейроны считаются основными единицами нервной системы.

Нейроны, иногда называемые нервными клетками, составляют около 10% головного мозга; остальное состоит из глиальных клеток и астроцитов, которые поддерживают и питают нейроны.

Как выглядят нейроны?

Нейроны можно увидеть только с помощью микроскопа и можно разделить на три части:

• Сома (тело клетки) — эта часть нейрона получает информацию. Он содержит ядро ​​клетки.
• Дендриты — эти тонкие нити переносят информацию от других нейронов к соме. Они являются «входной» частью клетки.
• Аксон — эта длинная проекция передает информацию из сомы и отправляет ее в другие клетки. Это «выходная» часть ячейки. Обычно он заканчивается рядом синапсов, соединяющихся с дендритами других нейронов.

Как дендриты, так и аксоны иногда называют нервными волокнами.

Аксоны сильно различаются по длине. Некоторые из них могут быть крошечными, тогда как другие могут иметь длину более 1 метра. Самый длинный аксон называется ганглием дорсального корня (ГДК), кластером тел нервных клеток, который переносит информацию с кожи в мозг. Некоторые из аксонов в ГДК путешествуют от пальцев до мозга, до 2 метров в высоком человеке.

Типы нейронов

Нейроны можно разделить на типы по-разному, например, по соединению или функции.

 

Соединение

Эфферентные нейроны — они принимают сообщения от центральной нервной системы (головного и спинного мозга) и доставляют их клеткам в других частях тела.

Афферентные нейроны — принимают сообщения от остальной части тела и доставляют их в центральную нервную систему (ЦНС).

Интернейроны — эти передают ретрансляционные сообщения между нейронами в ЦНС.

 

Функция

Сенсорные — переносят сигналы от органов чувств к ЦНС.

Реле — переносит сигналы из одного места в другое в ЦНС.

Мотор — переносит сигналы от ЦНС к мышцам.

Как нейроны передают сообщение?

Если нейрон получает большое количество входов от других нейронов, эти сигналы складываются до тех пор, пока они не превысят определенный порог.

Как только этот порог будет превышен, нейрон запускается, чтобы послать импульс вдоль его аксона — это называется потенциалом действия.

Потенциал действия создается движением электрически заряженных атомов (ионов) через мембрану аксона.

Нейроны в состоянии покоя более отрицательно заряжены, чем окружающая их жидкость; это называется мембранным потенциалом. Это обычно -70 милливольт (мВ).

Когда тело клетки нерва получает достаточное количество сигналов, чтобы вызвать его действие, часть аксона, ближайшего к клеточному телу, деполяризуется — мембранный потенциал быстро поднимается, а затем падает (примерно через 1000 секунд). Это изменение вызывает деполяризацию в разрезе аксона рядом с ним и т. д. пока подъем и падение заряда не пройдут по всей длине аксона.

После того, как каждый раздел был задействован, он переходит в краткое состояние гиперполяризации, где его порог понижен, а это означает, что он, маловероятно будет запущен снова, сразу.

Чаще всего это калий (K+) и натрий (Na+) ионы, которые генерируют потенциал действия. Ионы движутся и выходят из аксонов через потенциал-зависимые ионные каналы и насосы.

Это краткий процесс:

1. Открываются каналы Na+, позволяющие Na+ проникать в клетку, делая ее более положительной.
2. Как только клетка достигает определенного заряда, каналы K+ открываются, что позволяет K+ вытекать из клетки.
3. Затем каналы Na+ закрываются, но каналы K+ остаются открытыми, позволяя положительному заряду покинуть клетку. Мембранный потенциал падает.
4. Когда мембранный потенциал возвращается в состояние покоя, каналы K+ закрываются.
5. Наконец, натрий-калийный насос переносит Na+ из клетки и K+ обратно в клетку, готовую к следующему потенциалу действия.

Потенциалы действия описываются как «все или ничего», потому что они всегда одного размера. Сила стимула передается с использованием частоты. Например, если стимул слабый, нейрон будет срабатывать реже, а для сильного сигнала он будет срабатывать чаще.

Миелин

Большинство аксонов покрыто белым восковым веществом, называемым миелином.

Это покрытие изолирует нервы и увеличивает скорость движения импульсов.

Миелин создан клетками Шванна в периферической нервной системе и олигодендроцитами в ЦНС.

В миелиновом покрытии имеются небольшие промежутки, называемые узлами Ранвье. Потенциал действия перескакивает из зазора в зазор, что позволяет значительно ускорить движение сигнала.

Рассеянный склероз вызван медленным разрушением миелина.

Как работают синапсы

Нейроны связаны друг с другом и тканями, чтобы они могли передавать сообщения; однако они физически не соприкасаются — всегда существует разрыв между клетками, называемый синапсом.

Синапсы могут быть электрическими или химическими. Другими словами, сигнал, который переносится из первого нервного волокна (пресинаптический нейрон) в следующий (постсинаптический нейрон), передается электрическим сигналом или химическим.

 

Химические синапсы

Как только сигнал достигает синапса, он вызывает высвобождение химических веществ (нейротрансмиттеров) в промежуток между двумя нейронами; этот промежуток называется синаптической щелью.

Нейротрансмиттер диффундирует через синаптическую щель и взаимодействует с рецепторами на мембране постсинаптического нейрона, вызывая ответ.

Химические синапсы классифицируются в зависимости от высвобождаемых ими нейротрансмиттеров:

Глутаматергический — высвобождает глутамин. Они часто возбуждающие, что означает, что они, скорее всего, вызовут потенциал действия.

ГАМКергические — высвобождает ГАМК (гамма-аминомасляная кислота). Они часто ингибируют, что означает, что они уменьшают вероятность того, что постсинаптический нейрон будет задействован.

Холинергический — высвобождает ацетилхолин. Они обнаружены между моторными нейронами и мышечными волокнами (нервно-мышечный переход).

Адренергический — высвобождает норадреналин (адреналин).

 

Электрические синапсы

Электрические синапсы встречаются реже, но встречаются в ЦНС. Каналы, называемые щелевыми соединениями, прикрепляют пресинаптические и постсинаптические мембраны. В щелевых переходах пост и пресинаптические мембраны сближаются друг с другом, чем в химических синапсах, что означает, что они могут передавать электрический ток напрямую.

Электрические синапсы работают намного быстрее, чем химические синапсы, поэтому их обнаруживают в местах, где необходимы быстрые действия, например, в оборонительных рефлексах.

Химические синапсы могут вызывать сложные реакции, но электрические синапсы могут давать только простые ответы. Однако, в отличие от химических синапсов, они двунаправленные — информация может поступать в любом направлении.

В двух словах

Нейроны являются одним из самых увлекательных типов клеток в организме человека. Они необходимы для каждого действия, которое выполняет наше тело и мозг. Именно сложность нейронных сетей дает нам наши личности и наше сознание. Они отвечают за самые основные действия и самые сложные. От автоматических рефлекторных действий до глубоких мыслей о Вселенной, нейроны покрывают все это.

Источник: medicalnewstoday.com/articles/320289.php