Neuronite ja selle tüüpide omadused. Mis on neuronid? Motoorsed neuronid: kirjeldus, struktuur ja funktsioonid. Refleksi kaar: määratlus ja lühikirjeldus

Neuronite struktuur.

Neuroni keha, mis on seotud protsessidega, on neuroni keskne osa ja varustab ülejäänud rakku toitumisega. Keha on kaetud kihilise membraaniga, mis koosneb kahest vastupidise orientatsiooniga lipiidikihist, mis moodustavad valke ümbritseva maatriksi. Neuroni kehas on pärilikku materjali sisaldav tuum või tuumad. Tuum reguleerib valkude sünteesi kogu rakus ja kontrollib noorte närvirakkude diferentseerumist. Neuronikeha tsütoplasma sisaldab suur hulk ribosoom. Mõned ribosoomid paiknevad tsütoplasmas vabalt ükshaaval või moodustavad klastreid. Teised ribosoomid kinnituvad endoplasmaatilise retikulumi külge, mis on sisemine süsteem membraanid, torukesed, vesiikulid. Membraanidele kinnitunud ribosoomid sünteesivad valke, mis seejärel rakust välja transporditakse. Sileda endoplasmaatilise retikulumi akumulatsioonid, millesse ribosoomid ei ole põimitud, moodustavad Golgi retikulaaraparaadi; eeldatakse, et see on oluline neurotransmitterite ja neuromodulaatorite sekretsiooniks. Lüsosoomid on erinevate hüdrolüütiliste ensüümide membraaniga seotud akumulatsioonid. Närvirakkude olulised organellid on mitokondrid - peamised energiatootmise struktuurid. Mitokondrite sisemembraan sisaldab kõiki tsükli ensüüme sidrunhape- glükoosi lagundamise aeroobse raja kõige olulisem lüli, mis on kümme korda efektiivsem kui anaeroobne rada. Närvirakud sisaldavad ka mikrotuubuleid, neurofilamente ja mikrofilamente, mille läbimõõt on erinev. Mikrotuubulid (läbimõõt 300 nm) ulatuvad kehast välja närvirakk aksonisse ja dendriitidesse ning esindavad rakusisest transpordisüsteemi. Neurofilamente (läbimõõt 100 nm) leidub ainult närvirakkudes, eriti suurtes aksonites, ja need moodustavad ka osa sellest. transpordisüsteem. Mikrofilamendid (läbimõõt 50 nm) ekspresseeruvad hästi närvirakkude kasvuprotsessides, nad osalevad teatud tüüpi neuronaalsetes ühendustes. Dendriidid on neuroni puude hargnemisprotsessid, selle peamine vastuvõtuväli, mis kogub teavet, mis tuleb sünapside kaudu teistelt neuronitelt või otse keskkonnast. Kehast eemaldumisel toimub dendriitide hargnemine: dendriitide harude arv suureneb ja nende läbimõõt kitseneb.

Paljude neuronite dendriitide pinnal ( püramiidsed neuronid ajukoor, väikeaju Purkinje rakud jne) on ogad. Spiny aparaat on lahutamatu osa dendriidi tuubulite süsteemid: dendriidid sisaldavad mikrotuubuleid, neurofilamente, Golgi retikulaaraparaati ja ribosoome. Funktsionaalne küpsemine ja algus jõuline tegevus närvirakud langevad kokku selgroo ilmumisega; neuronile suunduva teabe liikumise pikaajaline peatumine viib selgroo resorptsioonini. Ogade olemasolu suurendab dendriitide vastuvõtlikku pinda. Akson on neuroni üksik, tavaliselt pikk väljundprotsess, mis aitab kiiresti ergastust läbi viia. Lõpus võib see hargneda suureks (kuni 1000) arvuks oksteks. Närvirakud täidavad mitmeid ühiseid funktsioone , mille eesmärk on säilitada enda protsessid organisatsioonid. See on ainete vahetus keskkond, energia moodustumine ja kulutamine, valkude süntees jne. Lisaks täidavad närvirakud oma spetsiifilisi info tajumise, töötlemise ja salvestamise funktsioone. Neuronid on võimelised infot tajuma, töötlema (kodeerima), kiiresti edastama infot mööda kindlaid teid, korraldama suhtlemist teiste närvirakkudega, salvestama informatsiooni ja genereerima seda. Nende funktsioonide täitmiseks on neuronitel polaarne organisatsioon sisendite ja väljundite eraldamisega ning need sisaldavad mitmeid struktuurseid ja funktsionaalseid osi.

Struktuurne klassifikatsioon.

Dendriitide ja aksonite arvu ja paigutuse alusel jaotatakse neuronid mitteaksonaalseteks, unipolaarseteks neuroniteks, pseudounipolaarseteks neuroniteks, bipolaarseteks neuroniteks ja multipolaarseteks (palju dendriittüvesid, tavaliselt eferentseid) neuroniteks.

Aksoniteta neuronid- väikesed rakud, mis on koondunud lähestikku selgroog intervertebraalsetes ganglionides, millel puuduvad anatoomilised protsesside dendriitideks ja aksoniteks jagunemise tunnused. Kõik protsessid rakus on väga sarnased. Aksoniteta neuronite funktsionaalne eesmärk on halvasti mõistetav.

Unipolaarsed neuronid- ühe protsessiga neuronid, mis esinevad näiteks sensoorses tuumas kolmiknärv keskajus.

bipolaarsed neuronid- ühe aksoni ja ühe dendriidiga neuronid, mis paiknevad spetsiaalsetes sensoorsetes organites - võrkkestas, haistmisepiteelis ja sibulas, kuulmis- ja vestibulaarsetes ganglionides.

Multipolaarsed neuronid- Ühe aksoni ja mitme dendriidiga neuronid. Seda tüüpi kesknärvisüsteemis domineerivad närvirakud.

Inimkeha on üsna keeruline ja tasakaalustatud süsteem, mis toimib vastavalt selgetele reeglitele. Pealegi tundub väliselt, et kõik on üsna lihtne, kuid tegelikult on meie keha iga raku ja organi hämmastav koostoime. Kogu seda "orkestrit" juhatab närvisüsteem, mis koosneb neuronitest. Täna räägime teile, mis on neuronid ja kui olulised need inimkehas on. Lõppude lõpuks vastutavad nad meie vaimse ja füüsilise tervise eest.

Iga õpilane teab, et meie aju ja närvisüsteem juhivad meid. Neid kahte meie keha plokki esindavad rakud, millest igaüks on nn närvi neuron. Need rakud vastutavad impulsside vastuvõtmise ja edastamise eest neuronilt neuronile ja teistele inimorganite rakkudele.

Et paremini mõista, mis on neuronid, võib neid kujutada kõige olulisema elemendina närvisüsteem, mis ei täida mitte ainult juhtivat, vaid ka funktsionaalset rolli. Üllataval kombel on neurofüsioloogid siiani jätkanud neuronite ja nende töö teabe edastamisel uurimist. Muidugi on nad saavutanud oma teadusuuringutes suurt edu ja suutnud paljastada palju meie keha saladusi, kuid nad ei suuda ikkagi lõplikult vastata küsimusele, mis on neuronid.

Närvirakud: omadused

Neuronid on rakud ja on paljuski sarnased oma teiste "vendadega", mis moodustavad meie keha. Kuid neil on mitmeid funktsioone. Oma struktuuri tõttu loovad sellised inimkeha rakud kombineerituna närvikeskuse.

Neuronil on tuum ja seda ümbritseb kaitsekesta. See muudab selle seotuks kõigi teiste rakkudega, kuid sarnasus lõpeb sellega. Närviraku muud omadused muudavad selle tõeliselt ainulaadseks:

• Neuronid ei jagune

Aju neuronid (aju ja seljaaju) ei jagune. See on üllatav, kuid nad lõpetavad arengu peaaegu kohe pärast nende ilmumist. Teadlased usuvad, et teatud lähterakk viib jagunemise lõpule juba varem täielik areng neuron. Tulevikus suurendab see ainult ühendusi, kuid mitte selle kogust kehas. Selle asjaoluga on seotud paljud aju ja kesknärvisüsteemi haigused. Vanusega osa neuronitest sureb ja ülejäänud rakud ei saa inimese enda madala aktiivsuse tõttu luua ühendusi ega asendada oma "vendi". Kõik see põhjustab keha tasakaaluhäireid ja mõnel juhul surma.

• Närvirakud edastavad teavet

Neuronid saavad informatsiooni edastada ja vastu võtta protsesside – dendriitide ja aksonite – abil. Nad on võimelised tajuma teatud andmeid abiga keemilised reaktsioonid ja muundavad selle elektriimpulssiks, mis omakorda läbib sünapside (ühendused) keha vajalikesse rakkudesse.

Teadlased on tõestanud närvirakkude ainulaadsust, kuid tegelikult teavad nad nüüd neuronitest vaid 20% sellest, mida nad tegelikult varjavad. Neuronite potentsiaal pole veel paljastatud, teadusmaailmas on levinud arvamus, et närvirakkude toimimise ühe saladuse avalikustamisest saab teise saladuse algus. Ja see protsess on praegu näib olevat lõputu.

Mitu neuronit on kehas?

See teave pole täpselt teada, kuid neurofüsioloogid viitavad sellele, et inimkehas on rohkem kui sada miljardit närvirakku. Samal ajal on ühel rakul võime moodustada kuni kümme tuhat sünapsi, mis võimaldab kiiresti ja tõhusalt suhelda teiste rakkude ja neuronitega.

Neuronite ehitus

Igal närvirakul on kolm osa:

• neuronikeha (soma);
• dendriidid;
• aksonid.

Siiani pole teada, millised protsessid rakukehas esimesena arenevad, kuid vastutuse jaotus nende vahel on üsna ilmne. Aksoni neuroniprotsess moodustub tavaliselt ühes eksemplaris, kuid seal võib olla palju dendriite. Nende arv ulatub mõnikord mitmesajani, mida rohkem on närvirakus dendriite, seda rohkemate rakkudega saab seda seostada. Lisaks võimaldab ulatuslik filiaalide võrk edastada palju teavet võimalikult lühikese ajaga.

Teadlased usuvad, et enne protsesside tekkimist settib neuron kogu kehas ja alates nende ilmumise hetkest on see muutusteta juba ühes kohas.

Teabe edastamine närvirakkude kaudu

Et mõista, kui olulised on neuronid, on vaja mõista, kuidas nad täidavad oma teabe edastamise funktsiooni. Neuronaalsed impulsid on võimelised liikuma keemilises ja elektriline vorm. Neurondendriidi protsess võtab ärritajana vastu infot ja edastab selle neuroni kehasse, akson edastab selle elektroonilise impulsina teistele rakkudele. Teise neuroni dendriidid tajuvad elektroonilist impulssi kohe või neurotransmitterite (keemiliste saatjate) abil. Neurotransmitterid püüavad kinni neuronid ja seejärel kasutatakse neid omana.

Neuronite tüübid protsesside arvu järgi

Närvirakkude tööd jälgivad teadlased on välja töötanud mitut tüüpi nende klassifikatsiooni. Üks neist jagab neuronid protsesside arvu järgi:

• unipolaarne;
• pseudo-unipolaarne;
• bipolaarne;
• multipolaarne;
• aksonivaba.

Klassikalist neuronit peetakse multipolaarseks, sellel on üks lühike akson ja dendriitide võrgustik. Kõige vähem uuritud on mitteaksonilised närvirakud, teadlased teavad ainult nende asukohta - seljaaju.

Refleksi kaar: määratlus ja lühikirjeldus

Neurofüüsikas on selline termin nagu "reflekskaare neuronid". Ilma selleta on päris raske saada. täisvaade närvirakkude tööst ja tähendusest. Närvisüsteemi mõjutavaid stiimuleid nimetatakse refleksideks. See on meie kesknärvisüsteemi põhitegevus, see toimub reflekskaare abil. Seda saab kujutada teatud teena, mida mööda impulss liigub neuronilt tegevuse (refleksi) elluviimiseni.

Selle tee võib jagada mitmeks etapiks:

• ärrituse tajumine dendriitide poolt;
• impulsi ülekandmine raku kehasse;
• teabe muutmine elektriimpulssiks;
• impulsi ülekandmine kehale;
• elundi aktiivsuse muutus (füüsiline reaktsioon stiimulile).

Refleksikaared võivad olla erinevad ja koosneda mitmest neuronist. Näiteks moodustub kahest närvirakust lihtne reflekskaar. Üks neist saab teavet ja teine ​​paneb inimorganid teatud toiminguid tegema. Tavaliselt nimetatakse selliseid toiminguid tingimusteta refleksiks. See tekib siis, kui inimest lüüakse näiteks peal põlvekedra ja kuuma pinna puudutamisel.

Põhimõtteliselt juhib lihtne reflekskaar impulsse läbi seljaaju protsesside, kompleksne reflekskaar juhib impulsi otse ajju, mis omakorda töötleb seda ja suudab salvestada. Hiljem saadab sarnase impulsi aju soovitud käsk ametiasutustele teatud toimingute tegemiseks.

Neuronite klassifikatsioon funktsionaalsuse järgi

Neuroneid saab klassifitseerida nende sihtotstarbe järgi, sest iga närvirakkude rühm on mõeldud teatud toimingute jaoks. Neuronite tüübid on esitatud järgmiselt:

1. tundlik

Need närvirakud on loodud ärrituse tajumiseks ja selle muutmiseks impulsiks, mis suunatakse ümber ajju.

Nad tajuvad teavet ja edastavad impulsi lihastele, mis panevad liikuma kehaosad ja inimorganid.

3. Sisestamine

Need neuronid teostavad raske töö, asuvad nad sensoorsete ja motoorsete närvirakkude vahelise ahela keskel. Need neuronid saavad teavet, käituvad eeltöötlus ja edastavad impulsi-käskluse.

4. Sekretoorium

Sekretoorsed närvirakud sünteesivad neurohormoone ja neil on eriline struktuur suure hulga membraanikottidega.

Motoorsed neuronid: iseloomulikud

Eferentsete neuronite (motoorika) struktuur on identne teiste närvirakkudega. Nende dendriitide võrgustik on kõige hargnenud ja aksonid ulatuvad lihaskiududeni. Need põhjustavad lihaste kokkutõmbumist ja sirgumist. Inimkeha pikim on just motoneuroni akson, mis läheb pöial jalad maha nimme. Keskmiselt on selle pikkus umbes üks meeter.

Peaaegu kõik eferentsed neuronid asuvad seljaajus, kuna see vastutab enamiku meie teadvuseta liikumiste eest. See kehtib mitte ainult tingimusteta reflekside (näiteks pilgutamise), vaid ka kõigi toimingute kohta, millele me ei mõtle. Kui vaatame objekti, saadab see impulsse oftalmiline närv aju. Ja siin on liikumine silmamuna vasakule ja paremale viiakse läbi seljaaju käskude kaudu, need on teadvuseta liigutused. Nii et vananedes ja teadvustamata harjumuspäraste tegevuste hulga suurenedes nähakse motoorsete neuronite tähtsust uues valguses.

Motoorsete neuronite tüübid

Eferentsetel rakkudel on omakorda teatud klassifikatsioon. Need on jagatud kahte tüüpi:

• a-motoneuronid;
• y-motoorsed neuronid.

Esimest tüüpi neuronid on tihedama kiustruktuuriga ja kinnituvad erinevate lihaskiudude külge. Üks selline neuron võib kasutada erinevat arvu lihaseid.

Y-motoneuronid on veidi nõrgemad kui nende "vennad", nad ei saa kasutada mitut lihaskiudu korraga ja vastutavad lihaspingete eest. Võime öelda, et mõlemat tüüpi neuronid on motoorset aktiivsust kontrollivad organid.

Millised lihased on motoorsete neuronite külge kinnitatud?

Neuronite aksonid on seotud mitut tüüpi lihastega (need on töötajad), mida klassifitseeritakse järgmiselt:

• loom;
• vegetatiivne.

Esimest lihaste rühma esindavad skeletilihased ja teine ​​​​kuulub silelihaste kategooriasse. Kinnitamiseks on ka erinevaid viise lihaskiud. Skeletilihased neuronitega kokkupuute kohas moodustavad omamoodi naastud. Autonoomsed neuronid suhtlevad silelihastega läbi väikesed villid või mullid.

Järeldus

On võimatu ette kujutada, kuidas meie keha toimiks närvirakkude puudumisel. Nad teevad iga sekund uskumatult keerulist tööd, vastutades meie eest emotsionaalne seisund, maitse-eelistusi Ja kehaline aktiivsus. Neuronid pole veel paljusid oma saladusi paljastanud. Lõppude lõpuks põhjustab isegi kõige lihtsam teooria neuronite taastumatuse kohta mõnede teadlaste seas palju poleemikat ja küsimusi. Nad on valmis tõestama, et mõnel juhul on närvirakud võimelised mitte ainult looma uusi ühendusi, vaid ka ise paljunema. Muidugi on see praegu vaid teooria, kuid see võib osutuda elujõuliseks.

Töö kesknärvisüsteemi talitluse uurimisel on äärmiselt oluline. Lõppude lõpuks saavad apteekrid tänu selles vallas tehtud avastustele välja töötada uusi ravimeid ajutegevuse aktiveerimiseks ja psühhiaatrid mõistavad paremini paljude praegu ravimatuna näivate haiguste olemust.

Närvisüsteemi struktuuriüksus on närvirakk ehk neuron. Neuronid erinevad teistest keharakkudest mitmel viisil. Esiteks on nende populatsioon, mis moodustab 10 kuni 30 miljardit (ja võib-olla isegi rohkem *) rakku, sünnihetkeks peaaegu täielikult "koosseisus" ja mitte ühtegi neuronit, kui see sureb, ei asendata uuega. . On üldtunnustatud, et pärast küpsusperioodi läbimist sureb iga päev umbes 10 tuhat neuronit ja 40 aasta pärast see päevane arv kahekordistub.

* Oletuse, et närvisüsteem koosneb 30 miljardist neuronist, tegid Powell jt (1980), kes näitasid, et imetajatel on olenemata liigist umbes 146 000 närvirakku 1 mm2 närvikoe kohta. Inimese aju kogupindala on 22 dm 2 (Changeux, 1983, lk 72).

Veel üks neuronite omadus on see, et erinevalt teistest rakutüüpidest ei tooda, ei erita ega struktureeri nad midagi; nende ainus ülesanne on juhtida närviinformatsiooni.

Neuronite struktuur

Neuroneid on mitut tüüpi, mille struktuur varieerub sõltuvalt funktsioonidest, mida nad närvisüsteemis täidavad; sensoorne neuron erineb oma struktuurilt motoorne neuron või neuron ajukoores (joonis A.28).

Riis. A.28. Erinevat tüüpi neuronid.

Kuid olenemata neuroni funktsioonist koosnevad kõik neuronid kolmest põhiosast: raku kehast, dendriitidest ja aksonist.

Keha neuron, nagu iga teine ​​rakk, koosneb see tsütoplasmast ja tuumast. Eriti rikas on neuroni tsütoplasmas aga mitokondrid, vastutab rakkude kõrge aktiivsuse säilitamiseks vajaliku energia tootmise eest. Nagu juba märgitud, moodustavad neuronikehade akumulatsioonid närvikeskused ganglioni kujul, milles rakukehade arv on tuhandetes, tuumad, kus neid on veelgi rohkem, või lõpuks miljarditest koosnev ajukoor. neuronitest. Neuronite kehad moodustavad nn Hallollus.

Dendriidid toimib neuroni antennina. Mõnel neuronil on sadu dendriite, mis võtavad vastu teavet retseptoritelt või muudelt neuronitelt ja juhivad selle rakukehasse ja selle ainsat teist tüüpi protsessi. - akson.

akson on neuroni osa, mis vastutab teabe edastamise eest teiste neuronite, lihaste või näärmete dendriitidele. Mõnes neuronis ulatub aksoni pikkus meetrini, teistes on akson väga lühike. Reeglina hargnevad aksonid, moodustades nn terminalipuu; iga haru lõpus sünoptiline tahvel. Tema on see, kes loob ühenduse (sünaps) antud neuroni dendriitide või teiste neuronite kehadega.

Enamik närvikiude (aksoneid) on kaetud ümbrisega, mis koosneb müeliin- valge rasvataoline aine, mis toimib isoleermaterjalina. Müeliini ümbris katkeb korrapäraste 1-2 mm intervallidega kitsendustega - Ranvieri pealtkuulamised, mis suurendavad närviimpulsi kiirust piki kiudu, võimaldades sellel "hüpata" ühelt pealtkuulamiselt teisele, selle asemel, et järk-järgult mööda kiudu levida. Sajad ja tuhanded kimpus olevad aksonid moodustavad närviradasid, mis tänu müeliinile näevad välja nagu valge aine.

närviimpulss

Info siseneb närvikeskustesse, töödeldakse seal ja edastatakse seejärel vormis efektoritele närviimpulsid, kulgeb mööda neuroneid ja neid ühendavaid närviradasid.

Sõltumata sellest, millist teavet edastavad miljardite närvikiudude kaudu kulgevad närviimpulsid, ei erine need üksteisest. Miks siis edastavad kõrvast tulevad impulsid teavet helide ja silma impulsid - objekti kuju või värvi kohta, mitte helide või millegi täiesti erineva kohta? Jah, lihtsalt sellepärast, et närvisignaalide kvalitatiivseid erinevusi ei määra mitte need signaalid ise, vaid koht, kust need tulevad: kui see on lihas, siis see tõmbub kokku või venib; kui see on nääre, siis see sekreteerib, vähendab või peatab sekretsiooni; kui see on teatud ajupiirkond, moodustub selles visuaalne pilt välisest stiimulist või signaal dekodeeritakse näiteks helide kujul. Teoreetiliselt piisaks närviradade, näiteks nägemisnärvi osa muutmisest helisignaalide dekodeerimise eest vastutavasse ajupiirkonda, et keha "silmaga kuuleks".

Puhkepotentsiaal ja tegevuspotentsiaal

Närviimpulsse edastatakse dendriitide ja aksonite kaudu mitte välise stiimuli enda ja isegi mitte selle energia kaudu. Väline stiimul aktiveerib ainult vastavaid retseptoreid ja see aktivatsioon muundatakse energiaks. elektriline potentsiaal, mis tekib retseptoriga kontakte loovate dendriitide otstes.

Tekkivat närviimpulssi võib umbkaudu võrrelda tulega, mis kulgeb mööda Fickfordi nööri ja süütab selle teele jääva dünamiidipadruni; "tuli" levib seega suunas ülim eesmärk väikeste järjestikuste plahvatuste tõttu. Närviimpulsi ülekanne erineb sellest aga põhimõtteliselt selle poolest, et peaaegu kohe pärast eritise möödumist taastub närvikiu potentsiaal.

Puhkeseisundis olevat närvikiudu võib võrrelda väikese akuga; selle membraani välisküljel on positiivne laeng ja seespool negatiivne laeng (joonis A.29) ja see puhkepotentsiaal muundatakse elektrivooluks ainult siis, kui mõlemad poolused on suletud. Täpselt nii juhtubki närviimpulsi läbimise ajal, kui kiudmembraan muutub hetkeks läbilaskvaks ja depolariseerub. Seda järgides depolarisatsioon tuleb periood tulekindlus, mille käigus membraan repolariseerub ja taastab võime juhtida uut impulssi*. Nii et järjestikuste depolarisatsioonide tõttu see levib. tegevuspotentsiaal(st närviimpulss) konstantsel kiirusel, mis jääb vahemikku 0,5–120 meetrit sekundis, olenevalt kiu tüübist, selle paksusest ja müeliinkesta olemasolust või puudumisest.

* Refraktaarsel perioodil, mis kestab umbes tuhandiku sekundi, ei saa närviimpulsid kiudu läbida. Seetõttu suudab närvikiud ühe sekundi jooksul läbi viia mitte rohkem kui 1000 impulssi.

Riis. A.29. tegevuspotentsiaal. Aktsioonipotentsiaali areng, millega kaasneb elektripinge muutus (-70 kuni + 40 mV), on tingitud tasakaalu taastamisest positiivsete ja negatiivsete ioonide vahel mõlemal pool membraani, mille läbilaskvus on lühikest aega suureneb.

Kõige seadus või mitte midagi". Sest kõik närvikiud teatud elektripotentsiaal on omane, seda mööda levivad impulsid, sõltumata välise stiimuli intensiivsusest või muudest omadustest, on alati samade omadustega. See tähendab, et impulss neuronis saab tekkida ainult siis, kui selle aktiveerumine, mis on põhjustatud retseptori stimulatsioonist või mõnest teisest neuronist pärit impulss, ületab teatud läve, millest allpool on aktiveerimine ebaefektiivne; kuid kui lävi on saavutatud, tekib kohe "täismõõtmeline" impulss. Seda fakti tuntakse kui kõik või mitte midagi seadust.

sünaptiline ülekanne

Sünaps. Sünaps on ühenduspiirkond ühe neuroni aksoni otsa ja teise neuroni dendriitide või keha vahel. Iga neuron võib moodustada kuni 800-1000 sünapsi koos teiste närvirakkudega ja nende kontaktide tihedus aju hallaines on üle 600 miljoni 1 mm 3 kohta (joonis A.30) *.

*See tähendab, et kui ühes sekundis lugeda 1000 sünapsi, kulub nende täielikuks loendamiseks 3–30 tuhat aastat (Changeux, 1983, lk 75).

Riis. A.30. Neuronite sünaptiline ühendus (keskel - sünapsi piirkond suurema suurendusega). Presünaptilise neuroni terminaalne naast sisaldab neurotransmitteri ja mitokondrite varuga vesiikuleid, mis varustavad närvisignaali edastamiseks vajalikku energiat.

Närviimpulsi ülemineku koht ühelt neuronilt teisele ei ole tegelikult mitte kokkupuutepunkt, vaid pigem kitsas vahe nn. sünoptiline lõhe. Jutt on 20–50 nanomeetri (miljonik millimeetri) laiusest tühimusest, mida ühelt poolt piirab impulssi edastava neuroni presünaptilise naastu membraan ja teisest küljest. teise neuroni dendriidi või keha postsünaptilise membraani kaudu, mis võtab vastu närvisignaali ja edastab selle seejärel edasi.

Neurotransmitterid. Just sünapsides toimuvad protsessid, mille tulemusena presünaptilisest membraanist vabanevad kemikaalid edastavad närvisignaali ühelt neuronilt teisele. Need ained, nn neurotransmitterid(või lihtsalt vahendajad), - omamoodi "ajuhormoonid" (neurohormoonid) - kogunevad sünaptiliste naastude vesiikulitesse ja vabanevad, kui närviimpulss tuleb siia mööda aksonit.

Pärast seda levivad vahendajad sünaptilisse pilusse ja kinnituvad spetsiifiliste külge retseptori saidid postsünaptiline membraan, st sellistele aladele, kuhu nad "sobivad nagu luku võti". Selle tulemusena muutub postsünaptilise membraani läbilaskvus ja seega kandub signaal ühelt neuronilt teisele; vahendajad võivad blokeerida ka närvisignaalide edastamise sünapsi tasemel, vähendades postsünaptilise neuroni erutatavust.

Pärast oma funktsiooni täitmist lõhustuvad või neutraliseerivad vahendajad ensüümide toimel või imenduvad tagasi presünaptilisse lõppu, mis viib järgmise impulsi saabumise ajaks nende varude taastumiseni vesiikulites (joonis A.31).

Riis. A.31. la. Mediaator A, mille molekulid vabanevad neuroni I terminaalsest naastust, seondub neuroni II dendriitidel olevate spetsiifiliste retseptoritega. X-molekulid, mis nendele retseptoritele oma konfiguratsioonis ei sobi, ei saa neid hõivata ega põhjusta seetõttu sünaptilisi efekte.

1b. M-molekulid (näiteks mõnede psühhotroopsete ravimite molekulid) on oma konfiguratsioonilt sarnased neurotransmitteri A molekulidega ja võivad seetõttu seostuda selle neurotransmitteri retseptoritega, takistades seega tal oma funktsioone täitmast. Näiteks ei lase LSD serotoniinil pärssida sensoorsete signaalide juhtivust.

2a ja 2b. Mõned ained, mida nimetatakse neuromodulaatoriteks, on võimelised toimima aksoni otsas, hõlbustades või pärssides neurotransmitteri vabanemist.

Sünapsi ergastav või inhibeeriv funktsioon sõltub peamiselt selle poolt sekreteeritava vahendaja tüübist ja viimase toimest postsünaptilisele membraanile. Mõnel vahendajal on alati ainult ergastav toime, teistel on ainult inhibeeriv (inhibeeriv) toime ja kolmandad mängivad mõnes närvisüsteemi osas aktivaatorite, teistes inhibiitorite rolli.

Peamise funktsioonid neurotransmitterid. Praegu on neid neurohormoone teada mitukümmend, kuid nende funktsioone pole veel piisavalt uuritud. See kehtib näiteks atsetüülkoliin, kes osaleb lihaste kokkutõmbumine, põhjustab südame- ja hingamisrütmi aeglustumist ning on ensüümi poolt inaktiveeritud atsetüülkoliinesteraas*. Selliste ainete funktsioonid rühmast monoamiinid, nagu norepinefriin, mis vastutab ajukoore ärkveloleku ja südame löögisageduse suurenemise eest, dopamiin, esineb limbilise süsteemi "rõõmukeskustes" ja mõnedes retikulaarse moodustumise tuumades, kus ta osaleb selektiivse tähelepanu protsessides või serotoniin, mis reguleerib und ja määrab sensoorsetel radadel ringleva informatsiooni hulga. Monoamiinide osaline inaktiveerimine toimub nende oksüdeerimise tulemusena ensüümi poolt monoamiini oksüdaas. See protsess, mis tavaliselt tagastab ajutegevuse normaalne tase, võib mõnel juhul viia selle liigse vähenemiseni, mis psühholoogiliselt väljendub inimesel masendustundes (depressioon).

* Ilmselt on atsetüülkoliini vähesus osades vahepeade tuumades üks peamisi Alzheimeri tõve põhjuseid ja dopamiini vähesus putamenis (üks basaaltuumadest) võib olla Parkinsoni tõve põhjuseks.

Gamma-aminovõihape (GABA) on neurotransmitter, mis täidab ligikaudu sama füsioloogilist funktsiooni kui monoamiini oksüdaas. Selle toime seisneb peamiselt aju neuronite erutatavuse vähendamises seoses närviimpulssidega.

Koos neurotransmitteritega on rühm nn neuromodulaatorid, mis osalevad peamiselt närvivastuse reguleerimises, suhtlevad vahendajatega ja muudavad nende mõju. Näitena võib nimetada aine P Ja bradükiniin, osaleb valusignaalide edastamises. Nende ainete vabanemist seljaaju sünapsides saab aga sekretsiooniga pärssida endorfiine Ja enkefaliin, mis seega viib valu voolu vähenemiseni närviimpulsid(joonis A.31, 2a). Modulaatorite ülesandeid täidavad ka ained nagu faktorS, mis näib mängivat olulist rolli uneprotsessides, koletsüstokiniin, vastutab küllastustunde eest, angiotensiin, janu reguleerivad ja muud ained.

neurotransmitterid ja psühhotroopsete ainete toime. Praegu on teada, et mitmesugused psühhotroopsed ravimid toimivad sünapside ja nende protsesside tasandil, milles osalevad neurotransmitterid ja neuromodulaatorid.

Nende ravimite molekulid on struktuurilt sarnased teatud vahendajate molekulidega, mis võimaldab neil "petta" erinevaid sünaptilise ülekande mehhanisme. Seega häirivad nad tõeliste neurotransmitterite toimet, asudes retseptorites oma kohale või takistades nende imendumist tagasi presünaptilisse otstesse või hävitamist spetsiifiliste ensüümide poolt (joonis A.31, 26).

Näiteks on kindlaks tehtud, et LSD, hõivates serotoniini retseptorite saite, takistab serotoniinil pärssida sensoorsete signaalide sissevoolu. Sel viisil avab LSD teadvuse mitmesugustele stiimulitele, mis pidevalt meeli ründavad.

Kokaiin tugevdab dopamiini toimet, võttes selle koha retseptorites. Need toimivad samal viisil morfiin ja muud opiaadid, mille kohene toime on seletatav asjaoluga, et nad suudavad kiiresti hõivata endorfiinide* retseptorite kohad.

* Narkootikumide üleannustamisega seotud õnnetused on seletatavad asjaoluga, et liigse koguse, näiteks heroiini, seondumine piklikaju närvikeskuste ndorfiini retseptoritega põhjustab järsu hingamisdepressiooni ja mõnikord ka täieliku seiskumise (Besson , 1988, Science et Vie, Horsi seeria, nr 162).

Tegevus amfetamiinid tingitud asjaolust, et nad pärsivad noradrenaliini tagasihaaret presünaptiliste lõppude kaudu. Selle tulemusena põhjustab liigse neurohormooni kogunemine sünaptilisse pilusse ajukoore liigset ärkvelolekut.

Üldtunnustatud on, et mõjud nn rahustid(näiteks Valium) on peamiselt tingitud nende soodustavast toimest GABA toimele limbilises süsteemis, mis suurendab selle vahendaja inhibeerivat toimet. Vastupidi, nagu antidepressandid peamiselt GABA-d inaktiveerivad ensüümid või ravimid, nagu näiteks monoamiini oksüdaasi inhibiitorid, mille sissetoomine suurendab sünapsidesse monoamiinide hulka.

Surm mõne poolt mürkgaasid tekib lämbumise tõttu. Nende gaaside selline toime tuleneb asjaolust, et nende molekulid blokeerivad atsetüülkoliini hävitava ensüümi sekretsiooni. Samal ajal põhjustab atsetüülkoliin lihaste kokkutõmbumist ning südame- ja hingamisrütmi aeglustumist. Seetõttu põhjustab selle akumuleerumine sünaptilistes ruumides südame- ja hingamisfunktsioonide pärssimist ja seejärel täielikku blokeerimist ning samaaegset kõigi lihaste toonuse tõusu.

Neurotransmitterite uurimine alles algab ja võib eeldada, et peagi avastatakse sadu ja võib-olla tuhandeid neid aineid, mille mitmekülgsed funktsioonid määravad nende esmase rolli käitumise reguleerimisel.

Inimese keha on keeruline süsteem, milles osalevad paljud üksikud plokid ja komponendid. Väliselt nähakse keha ehitust elementaarse ja isegi primitiivsena. Kui aga vaadata sügavamale ja püüda tuvastada skeemid, mille järgi interaktsiooni vahel erinevad kehad, siis tuleb närvisüsteem esiplaanile. Neuron, mis on selle struktuuri põhiline funktsionaalne üksus, toimib keemiliste ja elektriliste impulsside edastajana. Vaatamata välisele sarnasusele teiste rakkudega täidab see keerulisemaid ja vastutusrikkamaid ülesandeid, mille toetamine on inimese psühhofüüsilise aktiivsuse jaoks oluline. Selle retseptori funktsioonide mõistmiseks tasub mõista selle seadet, tööpõhimõtteid ja ülesandeid.

Mis on neuronid?

Neuron on spetsialiseerunud rakk, mis on võimeline vastu võtma ja töötlema teavet närvisüsteemi teiste struktuuri- ja funktsionaalsete üksustega suhtlemise protsessis. Nende retseptorite arv ajus on 10 11 (sada miljardit). Samal ajal võib üks neuron sisaldada üle 10 tuhande sünapsi – tundlikke lõppu, mille kaudu need tekivad.Võttes arvesse asjaolu, et neid elemente võib pidada informatsiooni salvestamiseks võimelisteks plokkideks, võib järeldada, et need sisaldavad tohutul hulgal teabest. Neuronit nimetatakse ka närvisüsteemi struktuuriüksuseks, mis tagab meeleelundite töö. See tähendab, et seda rakku tuleks pidada multifunktsionaalseks elemendiks, mis on loodud erinevate probleemide lahendamiseks.

Neuronraku omadused

Neuronite tüübid

Peamine klassifikatsioon hõlmab neuronite struktuurilist jagunemist. Eelkõige eristavad teadlased aksonivabasid, pseudounipolaarseid, unipolaarseid, multipolaarseid ja bipolaarseid neuroneid. Peab ütlema, et mõnda neist liikidest on veel vähe uuritud. See viitab aksonivabadele rakkudele, mis on rühmitatud seljaaju piirkonda. Samuti on vaidlusi unipolaarsete neuronite kohta. On arvamusi, et selliseid rakke pole inimkehas üldse. Kui rääkida sellest, millised neuronid on kõrgemate olendite kehas ülekaalus, siis tulevad esile multipolaarsed retseptorid. Need on rakud, millel on dendriitide võrgustik ja üks akson. Võime öelda, et see on klassikaline neuron, kõige levinum närvisüsteemis.

Järeldus

Neuronaalsed rakud on lahutamatu osa Inimkeha. Just tänu nendele retseptoritele on inimkehas tagatud sadade ja tuhandete keemiliste saatjate igapäevane toimimine. Peal praegune etapp Teaduse areng annab vastuse küsimusele, mis on neuronid, kuid jätab samas ruumi tulevastele avastustele. Näiteks täna on erinevad arvamused seoses mõningate seda tüüpi rakkude töö, kasvu ja arengu nüanssidega. Kuid igal juhul on neuronite uurimine neurofüsioloogia üks olulisemaid ülesandeid. Piisab, kui öelda, et uued avastused selles valdkonnas võivad valgustada rohkem tõhusaid viise palju vaimuhaigus. Lisaks võimaldab neuronite tööpõhimõtete sügav mõistmine meil välja töötada tööriistu, mis stimuleerivad vaimne tegevus ja uue põlvkonna mälu parandamine.

Viimane uuendus: 10.10.2013

Populaarteaduslik artikkel närvirakkudest: neuronite ehitus, sarnasused ja erinevused teiste rakkudega, elektriliste ja keemiliste impulsside edastamise põhimõte.

Neuron on närvirakk, mis on närvisüsteemi peamine ehitusmaterjal. Neuronid on paljuski sarnased teiste rakkudega, kuid neuronil ja teistel rakkudel on üks oluline erinevus: neuronid on spetsialiseerunud teabe edastamisele kogu kehas.

Need väga spetsiifilised rakud on võimelised edastama teavet nii keemiliselt kui ka elektriliselt. Neid on ka mitu mitmesugused neuronid, mis täidavad erinevaid funktsioone V Inimkeha.

Sensoorsed (tundlikud) neuronid edastavad teavet sensoorsetest retseptorrakkudest ajju. Motoorsed (motoorsed) neuronid edastavad käsklusi ajust lihastele. Interneuronid (interneuronid) on võimelised edastama teavet keha erinevate neuronite vahel.

Neuronid võrreldes meie keha teiste rakkudega

Sarnasused teiste rakkudega:

• Neuronidel, nagu ka teistel rakkudel, on tuum, mis sisaldab geneetilist teavet.
• Neuronid ja teised rakud on ümbritsetud ümbrisega, mis kaitseb rakku.
• Neuronite ja teiste rakkude rakukehad sisaldavad rakkude elu toetavaid organelle: mitokondrid, Golgi aparaat ja tsütoplasma.

Erinevused, mis muudavad neuronid ainulaadseks

Erinevalt teistest rakkudest lõpetavad neuronid paljunemise vahetult pärast sündi. Seetõttu on mõnel ajuosal suur kogus neuronid sündides kui hiljem, kuna neuronid surevad, kuid ei liigu. Vaatamata asjaolule, et neuronid ei paljune, on teadlased tõestanud, et uued seosed neuronite vahel tekivad kogu elu jooksul.

Neuronidel on membraan, mis on loodud teabe saatmiseks teistele rakkudele. on spetsiaalsed seadmed, mis edastavad ja võtavad vastu teavet. Rakkudevahelisi ühendusi nimetatakse sünapsideks. Neuronid vabanevad keemilised ühendid(neurotransmitterid või neurotransmitterid) sünapsidesse, et suhelda teiste neuronitega.

Neuronite struktuur

Neuronil on ainult kolm põhiosa: akson, raku keha ja dendriidid. Kõik neuronid erinevad siiski veidi kuju, suuruse ja omaduste poolest, sõltuvalt neuroni rollist ja funktsioonist. Mõnel neuronil on vaid mõned dendriitide harud, teised aga hargnevad tugevalt, et saada vastu palju informatsiooni. Mõnel neuronil on lühikesed aksonid, samas kui teised võivad olla üsna pikad. Inimkeha pikim akson ulatub selgroo alaosast suure varbani, selle pikkus on ligikaudu 0,91 meetrit (3 jalga)!

Veel neuroni ehitusest

tegevuspotentsiaal

Kuidas neuronid teavet saadavad ja vastu võtavad? Neuronite suhtlemiseks peavad nad edastama teavet nii neuroni enda sees kui ka neuronist järgmisele neuronile. Selle protsessi jaoks kasutatakse nii elektrilisi signaale kui ka keemilisi saatjaid.

Dendriidid saavad teavet sensoorsetelt retseptoritelt või teistelt neuronitelt. Seejärel saadetakse see teave raku kehasse ja aksonisse. Kui see teave aksonist lahkub, liigub see elektrilise signaali kaudu, mida nimetatakse aktsioonipotentsiaaliks, mööda aksoni pikkust allapoole.

Sünapside vaheline suhtlus

Niipea, kui elektriimpulss jõuab aksonini, tuleb informatsioon läbi sünaptilise lõhe külgneva neuroni dendriitidele ette anda.Mõnel juhul võib elektrisignaal neuronitevahelise lõhe peaaegu hetkega ületada ja oma teekonda jätkata.

Muudel juhtudel peavad neurotransmitterid edastama teavet ühelt neuronilt teisele. Neurotransmitterid on keemilised saatjad, mis vabanevad aksonitest, et ületada sünaptilist lõhet ja jõuda teiste neuronite retseptoriteni. Protsessis, mida nimetatakse "tagasihaardeks", kinnituvad neurotransmitterid retseptori külge ja neuronid neelavad need taaskasutamiseks.

neurotransmitterid

See on meie igapäevase toimimise lahutamatu osa. Veel pole täpselt teada, kui palju neurotransmittereid eksisteerib, kuid teadlased on neid keemilisi saatjaid leidnud juba üle saja.

Millist mõju avaldab iga neurotransmitter kehale? Mis juhtub, kui haigus või meditsiinilised preparaadid Kas olete nende keemiliste saatjatega kokku puutunud? Siin on mõned peamised neurotransmitterid, nende teadaolevad toimed ja nendega seotud haigused.