Простое руководство по анатомии нейрона с диаграммами

Что такое нейрон?

Нейрон — это нервная клетка, которая обрабатывает и передает информацию с помощью электрических и химических сигналов в нервной системе.

Нейроны состоят из тела клетки (сомы), дендритов (которые принимают сигналы) и аксона (который отправляет сигналы).

Синаптические соединения позволяют нейронам общаться друг с другом, обеспечивая передачу информации по всему телу.

Как работают нейроны?

Нейроны расположены рядом друг с другом, но не соединены напрямую. Между ними находится крошечный промежуток, называемый синапсом.

Функция нейрона — передавать нервные импульсы по своей длине и через синапс к следующему нейрону. Электрические сигналы, передаваемые нейронами, называются потенциалами действия.

Синаптическая передача

Синаптическая передача — это процесс, посредством которого один нейрон общается с другим. Информация передается по аксону нейрона в виде электрического импульса, известного как потенциал действия.

Электрический сигнал должен пересечь синаптический промежуток, чтобы продолжить свой путь к центральной нервной системе (ЦНС) или от нее. Это происходит с помощью химических веществ, которые диффундируют через промежуток между двумя нейронами. Эти химические вещества называются нейротрансмиттерами.

Во время синаптической передачи потенциал действия (электрический импульс) заставляет синаптические везикулы пресинаптического нейрона высвобождать нейротрансмиттеры.

Эти нейротрансмиттеры диффундируют через синаптический промежуток и связываются со специализированными рецепторными участками на постсинаптическом нейроне. Это, в свою очередь, вызывает электрический импульс в соседней клетке.

Из каких частей состоит нейрон?

Нейрон содержит сому (тело клетки), от которой отходит аксон (нервное волокно, проводящее электрические импульсы от сомы) и дендриты (древовидные структуры, принимающие сигналы от других нейронов).

Миелиновая оболочка — это изолирующий слой, который образуется вокруг аксона и позволяет нервным импульсам передаваться быстрее.

Дендриты

Дендриты — это древовидные части нейрона, которые обычно короче и многочисленнее, чем аксоны. Их цель — принимать информацию от других нейронов и передавать электрические сигналы к телу клетки.

Дендриты покрыты синапсами, что позволяет им принимать сигналы от других нейронов. У некоторых нейронов короткие дендриты, а у других — длинные.

Например, клетки Пуркинье, которые находятся в мозжечке, имеют высокоразвитые дендриты для приема сигналов от тысяч других клеток.

Сома (тело клетки)

Сома, или тело клетки, является ядром нейрона. Функция сомы — поддерживать жизнедеятельность клетки и обеспечивать эффективную работу нейрона.

Сома окружена мембраной, которая защищает ее и позволяет взаимодействовать с окружающей средой.

Сома содержит ядро клетки, которое производит генетическую информацию и управляет синтезом белков. Эти белки жизненно важны для функционирования других частей нейрона.

Аксон

Аксон, также называемый нервным волокном, представляет собой хвостовидную структуру нейрона, которая соединяется с телом клетки в области, называемой аксонным холмиком.

Функция аксона — передавать сигналы от тела клетки к терминальным окончаниям, чтобы передавать электрические сигналы другим нейронам. Аксон действует как проводник, передавая эти сигналы другим нейронам, мышцам или железам.

Большинство нейронов имеют один аксон, размер которого может варьироваться от 0,1 миллиметра до более 3 футов. Некоторые аксоны покрыты жировым веществом, называемым миелином, которое изолирует аксон и помогает быстрее передавать сигналы.

Аксоплазма — это цитоплазма внутри аксона. Она отвечает за транспортировку белков, органелл и других клеточных компонентов от тела нейрона к синаптическим окончаниям и обратно. Этот транспорт имеет решающее значение для поддержания и функционирования аксона.

Миелиновая оболочка

Миелиновая оболочка — это слой жирового материала, который покрывает аксоны нейронов. Ее цель — изолировать один нерв от другого и предотвратить влияние импульса одного нейрона на импульс другого.

Вторая функция миелиновой оболочки — ускорять проведение нервных импульсов по аксону.

Миелиновая оболочка — это жировой изолирующий слой, окружающий аксоны многих нейронов. Она ускоряет передачу электрических сигналов и защищает аксон.

Аксоны, которые обернуты клетками, известными как глиальные клетки (также называемые олигодендроцитами и шванновскими клетками), образуют миелиновую оболочку.

Миелиновая оболочка, окружающая эти нейроны, служит для изоляции и защиты аксона. Благодаря этой защите скорость передачи сигналов другим нейронам намного выше, чем у немиелинизированных нейронов.

Миелиновая оболочка состоит из прерывистых промежутков, называемых перехватами Ранвье. Электрические сигналы могут перескакивать между перехватами Ранвье, что помогает ускорить передачу сигналов.

Терминальные окончания аксона

Расположенные на конце нейрона, терминальные окончания аксона (терминальные пуговки) отвечают за передачу сигналов другим нейронам.

На конце терминальной пуговки находится синапс. Терминальные пуговки содержат везикулы с нейротрансмиттерами.

Нейротрансмиттеры высвобождаются из терминальных пуговок в синапс и переносят сигналы через синапс к другим нейронам. В этом процессе электрические сигналы преобразуются в химические.

Затем терминальные пуговки отвечают за обратный захват избыточных нейротрансмиттеров, которые не передались следующему нейрону.

Типы нейронов

Хотя существует миллиарды нейронов и множество их вариаций, нейроны можно разделить на три основные группы в зависимости от их функции: сенсорные нейроны, моторные нейроны и релейные нейроны.

Сенсорные нейроны

Сенсорные нейроны (иногда называемые афферентными нейронами) — это нервные клетки, которые передают нервные импульсы от сенсорных рецепторов к центральной нервной системе и мозгу.

Сенсорные нейроны имеют длинные дендриты и короткие аксоны.

Когда эти нервные импульсы достигают мозга, они преобразуются в «ощущения», такие как зрение, слух, вкус и осязание.

Эта сенсорная информация может быть физической — через звук, тепло, прикосновение и свет, или химической — через вкус или запах. Примером может служить прикосновение к очень горячей поверхности. Как только это происходит, сенсорные нейроны отправляют сигналы в центральную нервную систему о полученной информации.

Большинство сенсорных нейронов характеризуются как псевдоуниполярные. Это означает, что у них есть один аксон, который разделяется на две ветви.

Моторные нейроны

Моторные нейроны (также называемые эфферентными нейронами) — это нервные клетки, отвечающие за передачу сигналов от центральной нервной системы к мышцам, вызывая движение. Они высвобождают нейротрансмиттеры, чтобы вызвать реакции, приводящие к движению мышц.

Моторные нейроны имеют короткие дендриты и длинные аксоны.

Моторные нейроны расположены в стволе мозга или спинном мозге (части центральной нервной системы) и соединяются с мышцами, железами и органами по всему телу.

Эти нейроны передают сигналы от спинного мозга и ствола мозга к скелетным и гладким мышцам, чтобы напрямую или косвенно контролировать движения мышц.

Например, после прикосновения к горячей поверхности рукой сенсорные нейроны получают сообщение. Затем моторные нейроны заставляют руку отодвинуться от горячей поверхности.

Существует два типа моторных нейронов:

• Нижние моторные нейроны — это нейроны, которые идут от спинного мозга к мышцам тела.
• Верхние моторные нейроны — это нейроны, которые идут между мозгом и спинным мозгом.

Моторные нейроны характеризуются как мультиполярные. Это означает, что у них есть один аксон и несколько дендритов, отходящих от тела клетки.

Релейные нейроны

Релейные нейроны (также известные как интернейроны) позволяют сенсорным и моторным нейронам общаться друг с другом. Релейные нейроны соединяют различные нейроны в мозге и спинном мозге.

Релейные нейроны имеют короткие дендриты и короткие или длинные аксоны.

Как и моторные нейроны, интернейроны являются мультиполярными. Это означает, что у них есть один аксон и несколько дендритов.

Помимо соединения нейронов, интернейроны также могут общаться друг с другом, образуя цепи различной сложности.

Общение между интернейронами помогает мозгу выполнять сложные функции, такие как обучение и принятие решений, а также играет жизненно важную роль в рефлексах и нейрогенезе — регенерации новых нейронов.