Нейрони головного мозку

1. складові клітини
2. відростки
3. аксон
4. дендрити
5. Метаболізм в нейроні
6. Які бувають нейрони
7. аферентні
8. рухові
9. інтернейрони

Нервова система людини здійснює прийом і аналіз інформації, реагує на внутрішні і зовнішні впливи, регулює всю діяльність організму. Все це стає можливим завдяки спеціальним клітинам - нейронам, які мають складну структуру. Також вони мають ще одну назву - нейроцита.

У цій статті розповімо, що таке нейрон, які функції він виконує, як різняться між собою ці клітини.

складові клітини

Нейрон складається з:

• соми (з діаметром 3-100 мкм);
• відгалужень.

Будова тіла (соми) передбачає ядро ​​і цитоплазму, що містить органели (беруть участь в синтезі протеїнів). Зовні воно вкрите оболонкою з двох ліпідних шарів, які пропускають жиророзчинні речовини. На поверхні розташовуються протеїни, необхідні для того, щоб нейрон міг сприймати роздратування. Саму оболонку також пронизують білки - інтегральні - вони формують іонні канали.

У нервовій клітині розташовується цитоскелет, що складається з нейрофибрилл. У його функції входить підтримка форми нейрона, а по його ниткам переміщуються органели і нейромедіатори.

Нейрони об'єднуються в окремі групи, ансамблі, центри, ядра - за наявністю тієї єдиної діяльності, яку вони виконують. У корі півкуль, мозочку нервові клітини утворюють шари, кожен з яких підпорядкований виконанню певної функції.

Між нейронами знаходяться скупчення гліальних клітин (Нейроглії / глия). Вони складають приблизно 40% всього обсягу головного мозку. Такі клітини в 3-4 рази менше нервових. У людини з віком відбувається процес заміщення нейронів глией.

відростки

У нейронів присутні аксони (в кількості одна штука) і дендрити (один або кілька).

аксон

Є довгим виростом цитоплазми. По ньому сигнали йдуть від тіла до органів і інших нейронів. Діаметр його складає кілька мікронів, а довжина у людини становить кілька десятків сантиметрів. Зростання залежить від соми: при пошкодженні периферичні його частини можуть відмирати, а основна продовжує функціонувати.

Будова аксоплазми (аксональной протоплазми) передбачає наявність нейрофибрилл (здійснюють опорні і дренажні функції нейронів), микротрубочек (структур з білка), мітохондрій і ендоплазматичної мережі. У людини аксони покриті миелиновой (мякотной) оболонкою і утворюють мозкових нервові волокна. У такій оболонці знаходяться олігодендроціти, між якими існують невеликі частини, звільнені від неї. На них виникає потенціал дії. Імпульс здатний поширюватися по мозкових волокнах поступово - таким чином підвищується швидкість поширення інформації.

дендрити

Короткі і розгалужені відростки. Ці частини нейрона є основними для освіти синапсів, які впливають на нейрон і передають збудження до сома. Дендрити, на відміну від аксонів, не володіють мієлінової оболонкою.

Те, скільки вхідних сигналів отримує нервова клітина, залежить від розгалуженості дендритних мережі і її складної структури. Основні функції дендритів полягають у збільшенні поверхні для синапсів, що дає можливість інтеграції великої кількості інформації, що надходить до нервовій клітині. Крім того, вони здатні генерувати потенціали дії, впливати на виникнення таких потенціалів в аксонах.

Передача імпульсу йде від дендрита або соми до аксону. Після того, як потенціал дії згенерований, він передається від початкової аксональной частини назад до дендритам. Коли аксон зчленовується з сомой подальшого нейрона, контакт називають аксо-соматичним. Якщо з дендритами - аксо-дендрітіческіе, а з аксонів іншого нейрона - аксо-аксональний.

Будова аксонів має на увазі наявність терміналі - так званих кінцевих відділів. Вони розгалужуються і входять в контакт з іншими клітинами в організмі (м'язовими, залізистими та т. П.). У аксона є синаптічеськоє закінчення - частина, яка контактує з кліткою-мішенню. Постсинаптическая оболонка такої клітини спільно з синаптическим закінченням формує синапс, за допомогою якого передається збудження і завдяки якому здійснюється взаємодія клітин між собою.

Скільки зв'язків здатний встановити один нейрон? Одна нервова клітина, що володіє можливістю взаємодіяти, може здійснювати 20 000 зв'язків.

Метаболізм в нейроні

Будова нервової клітини має на увазі присутність також білків, жирів і вуглеводів. Їх основні функції укладені в забезпеченні обміну речовин клітини, є енергетичним, пластичним джерелом для неї.

Живильні речовини потрапляють в клітину у вигляді водного розчину. Продукти обміну речовин видаляються з нього у вигляді такого ж розчину.

Протеїни мають інформаційне і пластичних цілей. В ядрі розташовується ДНК, в цитоплазмі - РНК. Інтенсивність метаболізму протеїнів в ядрі вище, ніж в цитоплазмі. Цей процес характеризує висока швидкість відновлення протеїнів в нових структурних частинах (корі), на відміну від старих (мозочку, спинному мозку).

Жири та жироподібні речовини служать енергетичним, пластичним матеріалом. Вони забезпечують високий електричний опір в мякотной оболонці. Їх обмін здійснюється повільно, а збудження нервової клітини (наприклад, під час посилених розумових навантажень, перевтомі у людини) загрожує зменшенням кількості ліпідів.

Вуглеводи є головним енергетичним джерелом. Глюкоза при надходженні перетворюється в глікоген, знову перетворюється на глюкозу. Запасу глікогену для покриття всіх витрат не завжди вистачає, і це веде до того, що джерелом енергії у людини стає глюкоза в крові.

У нейроні знаходяться солі натрію, магнію, кальцію, калію, мідь, марганець. Всі вони беруть участь в активації різних ферментів.

Які бувають нейрони

Існують різні класифікації.

Поширена класифікація за кількістю кількості відростків, їх розташуванню.

1. Мультиполярні нейрони - найбільш численні в ЦНС. Це клітини з одним аксонів і кількома дендритами.
2. Біполярні нейрони головного мозку - такі клітини, у яких в наявності по одному аксону і дендрити. Розташовані в очній сітківці, нюхової епітеліальної тканини і цибулині, слуховому ядрі і вестибулярному.

У спинному мозку зустрічаються і інші види (безаксонние, псевдоуніполярние).

Вчені виносять окремо дзеркальні нейрони. Це клітини, в яких збудження відбувається не тільки при виконанні дії, але і при спостереженні за його виконанням в іншого (експерименти проводилися поки лише на тварин). Вивчення діяльності цих клітин є перспективним напрямком в біології: вважається, що вони є основними в процесі навчання мови, розумінні дій і емоцій іншої людини.

Залежно від функції, клітини діляться на:

• аферентні;
• еферентні;
• вставні.

Окремо відзначаються також секреторні, функції яких полягають у продукуванні нейрогормонов (наприклад, в гіпоталамо-гіпофізарної системі ).

аферентні

Відповідають за передачу сигналів від рецепторів в ЦНС, бувають первинні і вторинні. Розташування тел перших - в спінальних ядрах. Вони безпосередньо пов'язані з рецепторами. Соми вторинних нейронів розташовані в зорових горбах і відповідальні за передачу сигналу в відділи, що лежать вище. Безпосередньо такі нейрони з рецепторами не пов'язані, а отримують імпульси від інших нейроцитів. Нейрон, що відноситься до цієї групи, також можуть називати - чутливий, сенсорний, рецепторний.

Реакція клітини проходить 5 стадій:

1. трансформація імпульсу зовнішнього роздратування;
2. генерування чутливого потенціалу;
3. його іррадіація по нервовій клітині;
4. поява генераторного потенціалу;
5. генерування нервового сигналу.

рухові

Еферентні (рухові, моторні, відцентрові) передають імпульс до решти органам і центрам. Наприклад, нервові клітини рухової зони кінцевого мозку - пірамідні - посилають сигнал мотонейронам спинного мозку. Головна особливість рухових нейронів - аксон з великою протяжністю, який має високу швидкість передачі збудження. Еферентні нервові клітини різних відділів мозкової кори пов'язують між собою ці відділи. Ці нейронні зв'язки забезпечують такі внутріполушарние і міжпівкульні відносини, які відповідають за функціонування мозку в процесі навчання, розпізнавання об'єктів, стомлюваності і т. П.

Виділяють прегангліонарних і постгангліонарні рухові нейрони вегетативної нервової системи . Прегангліонарних нейрони симпатичного відділу розташовані в спинному мозку, а парасимпатичної - у середньому і довгастому мозку. Постгангліонарні знаходяться в стінках іннервіруємих органах і нервових вузлах. Прегангліонарних аксони (в складі кількох черепних нервів) утворюють синапси з постагнгліонарнимі нейронами.

інтернейрони

Вставні нейроцита (асоціативні, проміжні, інтернейрони) здійснюють взаємодію між клітинами: обробляють інформацію, яку отримують від чутливих нейронів, відправляють її до інших проміжним або руховим нейронам. Вони менші за розмірами, ніж еферентні або аферентні, можуть бути веретеноподібними, зірчастими, корзинчатими. Їх аксони короткі, а дендритная мережу обширна.

Це найпоширеніші клітини в нервовій системі (приблизно 95%) і головного мозку, зокрема (велика частина всіх нейронів великих півкуль - вставні). Термінали їх аксонів закінчуються на нервових клітинах свого центру, що забезпечує їх інтеграцію.

Один вид асоціативних нейроцитів отримує інформацію від інших центрів, після чого поширює її на клітини свого центру. Те, скільки паралельних шляхів задіяно в передачі сигналу, впливає на час збереження інформації в центрі і посилення впливу імпульсу.

Інші вставні нейроцита отримують сигнал від моторних власного центру, після чого відсилають його назад в свій же центр. Таким чином, утворюються зворотні зв'язки, які дозволяють тривало зберігати інформацію.

Гальмівні проміжні дійшли порушення за допомогою прямих імпульсів, які надходять в їх центр, або сигналів, що прямують з цього ж центру по зворотним зв'язкам.

У людини і вищих тварин миелиновая мембрана і досконалий метаболізм забезпечують незатухаюче збудження по нервових волокнах. Безмієлінові оболонки не можуть забезпечити швидку компенсацію енергетичного витрати на збудження, тому поширення сигналу йде, слабшаючи. Це характерно для тварин з низькоорганізованої нервовою системою.

Як видно, безпосередніми нервовими клітинами, які локалізовані в головному мозку, є інтернейрони, а решта (рухові, в тому числі прегангліонарних, постгангліонарні, і чутливі первинні і вторинні) регулюють діяльність мозку поза його самого.

Нейрон є структурною одиницею нервової системи і, зокрема, головного мозку. Складна будова нервової клітини забезпечує прийом, аналіз і посил інформації. Між нейронами існують тісні зв'язки, які забезпечують злагоджену роботу всього механізму системи. Найчисленнішими в головному мозку є проміжні (виділені за функціональними особливостями) і мультиполярні нейрони (за будовою).