Põhiline

Südameatakk

Aksonid ja dendriidid on

Närvisüsteemi funktsionaalne üksus on närvirakk, neuron. Neuronid on võimelised genereerima elektrilisi impulsse ja neid närviimpulsside kujul edastama. Neuronid moodustavad omavahel keemilised sidemed - sünapsid. Närvisüsteemi sidekudet esindab neuroglia (sõna otseses mõttes “närviline glia”). Neuroglia rakke on sama palju kui neuroneid ja nad täidavad troofilisi ja toetavaid funktsioone.

Miljardid neuronid moodustavad peaaju poolkerade ja peaaju poolkera pinnakihi - ajukoore. Lisaks moodustavad valgeaine paksuses neuronid klastrid - tuumad.

Peaaegu kõik kesknärvisüsteemi neuronid on multipolaarsed: neuronite säga (keha) iseloomustab mitme pooluse (tipu) olemasolu. Kõigist poolustest, välja arvatud üks, lahkuvad protsessid - dendriidid, mis moodustavad arvukalt harusid. Dendriitilised pagasiruumid võivad olla siledad või moodustada arvukalt selgroogu. Dendriidid moodustavad sünapsi koos teiste neuronitega dendriitpuu lülisammas või tüves.

Soma järelejäänud poolusest lahkub protsess, mis viib läbi närviimpulsse, aksonit. Enamik aksoneid moodustavad külgharusid. Lõppharud moodustavad siht neuronitega sünapsi.

Neuronid moodustavad kahte peamist tüüpi sünaptilisi kontakte: axodendritic ja axosomatic. Aksonodendriitsed sünapsid edastavad enamikul juhtudel ergastavaid impulsse ja aksosomaatilised pärsivad.

Aju neuronite vormid.
(1) Ajukoore püramiidsed neuronid.
(2) Hüpotalamuse neuroendokriinsed neuronid.
(3) Sarvkeha teravdatud neuronid.
(4) Korvitaolised tserebellaarsed neuronid. Neuronite 1 ja 3 dendriidid moodustavad selgroogu.
A on akson; D - dendriit; KA - tagatise akson. Dendriitilised selg.
Väikeaju osa, mis sisaldab selgroogu moodustavate hiiglaslike Purkinje rakkude dendriite.
Vaateväljas eristatakse kolme selgroogu (III), moodustades sünaptilisi kontakte aksonite klubikujuliste pikendustega (A).
Neljas akson (vasakul vasakul) moodustab sünapsi dendriitilise pagasiruumiga. (A) Seljaaju halli aine eesmise sarve motoneuron.
(B) Suurendatud pilt (A). Keskmise närvisüsteemi valgeaines paiknevad sektsioonide 1 ja 2 müeliinkestad moodustuvad oligodendrotsüütidest.
Tagastamise tagatise aksoni haru algab müeliseerimata kohast.
Lõikude 3 ja 4 müeliinkestad, mis on seotud närvisüsteemi perifeerse osaga, moodustavad Schwanni rakud.
Seljaaju sisenemise piirkonnas paiknev aksonite paksenemine (üleminekupiirkond) on kontaktis ühelt poolt oligodendrotsüütidega ja teiselt poolt Schwanni rakkudega.
(B) Pärast hõbedasooladega värvimist on neurofilamentidest koosnevad neurofibrillid nähtavad.
(D) Nissl-kehad (granuleeritud endoplasmaatilise retikulaari tükid) on katioonsete värvainetega (nt tioniiniga) värvimisel nähtavad.

Neuronite sisemine struktuur

Kõigi neuronistruktuuride tsütoskelett moodustatakse mikrotuubulitest ja neurofilamentidest. Neuroni keha sisaldab tuuma ja seda ümbritsevat tsütoplasmat - perikariooni (kreeka peri - ümber ja karyon - tuuma). Perikarioonis on granulaarse (krobelise) endoplasmaatilise retikulumi - Nissli kehad, aga ka Golgi kompleks, vabad ribosoomid, mitokondrid ja agranulaarne (sile) endoplasmaatiline retikulum..

1. Rakusisene transport. Neuronites toimub metabolism membraanistruktuuride ja tsütoskeleti komponentide vahel: somas pidevalt sünteesitavad uued rakulised komponendid transporditakse ateronide ja dendriitide kaudu anterograadse transpordi abil ja ainevahetusproduktid sisenevad soma, kus nad lüsosomaalselt hävitatakse (sihtrakkude äratundmine)..

Eraldage kiire ja aeglane anterograafiline transport. Kiire transport (300–400 mm päevas) toimub vabade rakuelementide abil: sünaptilised vesiikulid, vahendajad (või nende eelkäijad), mitokondrid, samuti lipiidi ja valgu molekulid (sealhulgas retseptori valgud), mis on sukeldatud raku plasmamembraanile. Aeglast transporti (5-10 mm päevas) tagavad keskskeleti komponendid ja lahustuvad valgud, sealhulgas mõned valgud, mis on seotud vahendajate vabastamisega närvilõpmetes.

Akson moodustab palju mikrotuubuleid: need algavad somast lühikeste kimpudega, mis liiguvad üksteise suhtes piki aksoni algsegmenti; hiljem moodustub akson pikenemise tõttu (üks kord kuni 1 mm). Pikendusprotsess toimub tänu tubuliinpolümeeride lisamisele distaalsesse otsa ja osalisele depolümeriseerumisele (“lahtivõtmine”) proksimaalses otsas. Distaalses osas on neurofilamentide kulg peaaegu täielikult aeglustunud: selles osas on nende valmimine lõpule viidud, kuna soma osakonda sisenevad hõõgpolümeerid on lisatud aeglase transpordiga.

Mitokondriaalsete metaboliitide, agranulaarse endoplasmaatilise retikulaari ja plasmamembraani tagasitransport selles paiknevate retseptoritega toimub üsna suure kiirusega (150-200 mm päevas). Lisaks rakkude metabolismi produktide kõrvaldamisele on sihtrakkude äratundmisprotsessis kaasatud ka retrograadne transport. Sinapsis haaravad aksonid sihtraku plasmamembraani pinnalt valke ja neurotropiine (signaali neuronite toit) sisaldavaid signaali edastavaid endosoomid. Seejärel transporditakse neurotropiinid soma, kus need kinnistatakse Golgi kompleksi.

Lisaks mängib selliste sihtrakkude "marker" molekulide hõivamine olulist rolli rakkude äratundmisel nende arengu ajal. Tulevikus tagab see protsess neuronite ellujäämise, kuna aja jooksul nende maht väheneb, mis võib aksonite rebenemise korral selle esimeste harude korral põhjustada rakkude surma.

Neurotropiinidest esimesena uuriti närvide kasvufaktorit, mis täidab perifeerse sensoorse ja autonoomse närvisüsteemi arengus eriti olulisi funktsioone. Küpsete aju neuronite somas sünteesitakse ajust eraldatud kasvufaktor (BDNF), mis transporditakse nende närvilõpmetesse anterograadselt. Loomkatsetest saadud andmete kohaselt tagab ajust eraldatud kasvufaktor neuronite elutähtsa aktiivsuse, osaledes ainevahetuses, juhtides impulsse ja sünaptilist ülekannet.

Motoorse neuroni sisemine struktuur.
Kujutatud on viit dendriitilist süvendit, kolme ergastavat sünapsit (punasega esile tõstetud) ja viit pärssivat sünapsit..

2. Transpordimehhanismid. Neuronaalse transpordi protsessis täidavad tugistruktuuride rolli mikrotuubulid. Mikrotuubulitega seotud valgud liiguvad ATP energia tõttu organellid ja molekulid mööda mikrotuubulite välispinda. Anterograadne ja retrograadne transport pakuvad erinevat tüüpi ATPaase. Retrograadne transport on tingitud düneiini ATPaasidest. Düneiini kahjustumine põhjustab motoneuronite haigusi.
Neuronaalse transpordi kliiniline tähtsus on kirjeldatud allpool..

Teetanus. Haava saastumine pinnasega võib põhjustada teetanuse bacillus'e (Clostridium tetani) nakatumist. See mikroorganism toodab toksiini, mis seostub närvilõpmete plasmamembraanidega, tungib rakkudesse endotsütoosi teel ja retrograadse transpordi kaudu siseneb see seljaaju neuronitesse. Kõrgemal tasemel asuvad neuronid hõivavad seda toksiini ka endotsütoosi kaudu. Nende rakkude hulgas tuleks eriti märkida Renshaw'i rakke, mis avaldavad motoorsetele neuronitele tavaliselt pärssivat mõju, eraldades inhibeeriva vahendaja - glütsiini..

Kui rakud toksiini absorbeerivad, on glütsiini sekretsioon häiritud, mille tagajärjel lakkab pärssiv toime näo, lõualuu ja selgroo lihaste motoorset innervatsiooni teostavatele neuronitele. Kliiniliselt avaldub see nende lihaste pikaajaliste ja kurnavate spasmidena ning pooltel juhtudel lõpeb patsientide surm mõne päeva jooksul kurnatusest. Teetanust on võimalik vältida õigel ajal vaktsineerimisega õiges koguses..

Viirused ja mürgised metallid. Arvatakse, et retrograadse aksonaalse transpordi tõttu levivad viirused (näiteks herpes simplex-viirus) ninaneelu kesknärvisüsteemi, samuti toksiliste metallide - alumiiniumi ja plii - ülekandumisel. Eelkõige on viiruste levik ajustruktuurides tingitud tagasiminekust interneuronaalsest ülekandest.

Perifeersed neuropaatiad. Anterograadse transpordi rikkumine on üks distaalsete aksonite neuropaatiate põhjustajaid, mille korral areneb pikkade perifeersete närvide distaalsete sektsioonide progresseeruv atroofia.

Nissli keha motoorse neuroni sägades.
Endoplasmaatilisel retikulumil on mitmetasandiline struktuur. Polübibosoomid moodustavad väljakasvu tsisternide välispindadel või asuvad tsütoplasmas vabalt.
(Märkus: paremaks visualiseerimiseks on struktuurid nõrgalt värvitud).

Treeningvideo - neuroni struktuur

Toimetaja: Iskander Milewski. Avaldamise kuupäev: 11/11/2018

Tüüpilistele dendriitidele ja aksonitele iseloomulikud omadused

DendritidAksonid
Mitmed dendriidid väljuvad neuroni kehastNeuronil on ainult üks akson
Pikkus ületab harva 700 mikroniPikkus võib ulatuda 1 meetrini
Lahtri kehast eemale liikudes väheneb läbimõõt kiiresti.Läbimõõt hoitakse märkimisväärsel kaugusel
Jagunemise tagajärjel moodustunud harud lokaliseeritakse keha lähedalKlemmid asuvad rakukerest kaugel.
Seal on naeluLülisid pole
Ärge sisalda sünaptilisi vesiikulidSünaptilisi vesiikleid on palju
Sisaldavad ribosoomeRibosoome saab tuvastada vähesel arvul
Ilma müeliinkestataSageli ümbritsetud müeliinkestaga

Tundlike neuronite dendriitide otsad moodustavad tundlikke lõpusid. Dendriitide peamine ülesanne on saada teavet teistelt neuronitelt. Dendriidid edastavad teavet rakukehale ja seejärel aksonimäele..

Axon. Aksonid moodustavad närvikiud, mille kaudu edastatakse teave neuronist neuronile või efektororgani. Aksonite kollektsioon moodustab närve.

Aksonid jaotatakse tavaliselt kolme kategooriasse: A, B ja C. Rühma A ja B kiud müelineeritakse ja C puudub müeliinkest. A-rühma kiudude läbimõõt, mis moodustavad suurema osa kesknärvisüsteemi kommunikatsioonist, varieerub vahemikus 1 kuni 16 mikronit ja impulsside kiirus võrdub nende läbimõõduga korrutatuna 6. A-tüüpi kiud jagunevad Aa, Ab, Al, As. Kiudude Аb, Аl, А läbimõõt on väiksem kui kiudude Аa, väiksem juhtivuskiirus ja pikem aktsioonipotentsiaal. Ab- ja As-kiud on valdavalt tundlikud kiud, mis juhivad erutust kesknärvisüsteemi erinevatest retseptoritest. Al-kiud on kiud, mis juhivad erutust seljaaju rakkudest intrafusioonilistesse lihaskiududesse. B-kiud on iseloomulikud autonoomse närvisüsteemi preganglionilistele aksonitele. Kiirus 3-18 m / s, läbimõõt 1-3 mikronit, aktsioonipotentsiaali kestus
1–2 ms, puudub jäljedepolarisatsiooni faas, kuid seal on pikk hüperpolarisatsiooni faas (rohkem kui 100 ms). C-kiudude läbimõõt on 0,3–1,3 μm ja impulsside kiirus neis on pisut väiksem kui läbimõõduga korrutatuna 2 ja on võrdne 0,5–3 m / s. Nende kiudude aktsioonipotentsiaali kestus on 2 ms, negatiivse jälje potentsiaal on 50–80 ms ja positiivse jälje potentsiaal on 300–1000 ms. Enamik C-kiude on autonoomse närvisüsteemi postganglionilised kiud. Müeliniseeritud aksonites on impulsside juhtivuse kiirus kõrgem kui müeliniseerimata aksonitel.

Axon sisaldab aksoplasmat. Suurtes närvirakkudes omab see umbes 99% kogu neuroni tsütoplasmast. Aksonite tsütoplasmas on mikrotuubulid, neurofilamendid, mitokondrid, agranulaarne endoplasmaatiline retikulum, vesiikulid ja multiveeruvad kehad. Aksoni erinevates osades muutuvad nende elementide kvantitatiivsed suhted märkimisväärselt..

Nii müeliseeritud kui ka müeliniseerimata aksonitel on membraan - aksoleem.

Sünaptilises kontakttsoonis võtab membraan vastu mitmeid täiendavaid tsütoplasmaatilisi ühendeid: tihedad väljaulatuvad osad, paelad, subsünaptiline võrk jne..

Aksoni algset lõiku (selle algusest punktini, kus toimub aksonite läbimõõduga kitsenemine) nimetatakse aksoni knolliks. Sellest kohast ja müeliinkesta välimusest ulatub aksoni esialgne segment. Müeliinimata kiudude puhul on selle kiu osa raske kindlaks teha ja mõne autori arvates on algne segment omane ainult neile aksonitele, mis on kaetud müeliinkestaga. See puudub näiteks väikeaju Purkinje rakkudes.

Aksoni rullumise asukohas aksoni algsesse segmenti, aksolema all ilmub iseloomulik elektrontihe kiht, mis koosneb graanulitest ja fibrillidest, mille paksus on 15 nm. Seda kihti ei ühendata plasmamembraaniga, vaid eraldatakse sellest kuni 8 nm vahedega.

Esialgses segmendis, võrreldes rakukehaga, ribosoomide arv järsult väheneb. Algsegmendi tsütoplasma ülejäänud komponendid - neurofilamendid, mitokondrid ja vesiikulid - kulgevad siin aksonikollast, muutmata ei välimust ega ka suhtelist positsiooni. Aksoni-aksonaalseid sünapse kirjeldatakse aksoni algses segmendis..

Müeliinkestaga kaetud aksoni osal on ainult oma loomupärased funktsionaalsed omadused, mis on seotud närviimpulsside juhtimisega suurel kiirusel ja ilma vähenemiseta (sumbumine) märkimisväärsetel vahemaadel. Müeliin on neuroglia elutähtis toode. Müeliniseeritud aksoni proksimaalne piir on müeliini kesta algus ja distaalne - selle kaotus. Järgnevad enam-vähem pikad terminaalse aksoni lõigud. Selles aksoni osas puudub granuleeritud endoplasmaatiline retikulum ja ribosoomid on väga haruldased. Nii närvisüsteemi keskosas kui ka perifeerias ümbritsevad aksoneid gliaalrakkude protsessid.

Müeliniseeritud kesta struktuur on keeruline. Selle paksus varieerub fraktsioonidest 10 mikronini ja rohkem. Iga kontsentriliselt paiknev plaat koosneb kahest välimisest tihedast kihist, mis moodustavad peamise tiheda joone, ja kahest kergest bimolekulaarsest lipiidikihist, mis on eraldatud vahepealse osmofiilse joonega. Perifeerse närvisüsteemi aksonite vahejoon on Schwanni raku plasmamembraanide välispindade ühendus. Iga aksoniga on kaasas suur arv Schwanni rakke. Koht, kus Schwanni rakud üksteisega piirnevad, puudub müeliin ja seda nimetatakse Ranvieri pealtkuulamiseks. Kuulamiskoha pikkuse ja närviimpulsside kiiruse vahel on otsene seos.

Ranvieri pealtkuulamised moodustavad müeliseeritud kiudude keeruka struktuuri ja neil on oluline funktsionaalne roll närvistimulatsiooni läbiviimisel.

Perifeersete närvide müeliseeritud aksonite Ranvieri pealtkuulamise pikkus on vahemikus 0,4-0,8 mikronit, kesknärvisüsteemis ulatub Ranvieri pealtkuulamine 14 mikronini. Pealtkuulamiste pikkus muutub erinevate ainete mõjul üsna hõlpsalt. Peatuste piirkonnas täheldatakse lisaks müeliinkesta puudumisele ka olulisi muutusi närvikiudude struktuuris. Näiteks suurte aksonite läbimõõt väheneb poole võrra, väikeste aksonite läbimõõt väheneb. Aksoleemmal on tavaliselt ebakorrapärased kontuurid ja selle all asub elektrontihedate ainete kiht. Ranvieri pealtkuulamisel võivad esineda sünaptilised kontaktid nii aksoniga külgnevate dendriitidega (aksonodendilised) kui ka teiste aksonitega.

Kõrvalised aksonid. Kaaskülgede abil levivad närviimpulssid suurema või väiksema arvu järgmiste neuroniteni.

Aksonid võivad jaguneda dihotoomiliselt, näiteks väikeaju graanulites. Aksonite hargnemise peamine tüüp (ajukoore püramiidsed rakud, väikeaju korvirakud) on väga levinud. Püramiidsed neuronid võivad olla korduvad, kaldus ja horisontaalsed. Püramiidide horisontaalsed harud ulatuvad mõnikord 1-2 mm, ühendades nende kihi püramiidsed ja tähekujulised neuronid. Alates korvraku horisontaalselt ulatuvast (ristsuunas aju gürossi pikiteljega) aksonist moodustub arvukalt külgmisi külgi, mis lõpevad pleksidega suurte püramiidsete rakkude kehas. Sarnased seadmed, aga ka seljaaju Renshaw rakkude otsad, on substraat inhibeerimisprotsesside rakendamiseks.

Aksonite tagaküljed võivad olla suletud närviskeemide moodustamise allikad. Niisiis, ajukoores on kõigil püramiidstel neuronitel külgmised küljed, mis võtavad osa intrakortikaalsetest ühendustest. Kollateraalide olemasolu tõttu tagatakse neuroni ohutus retrograadse degeneratsiooni käigus juhul, kui selle aksoni peaharu on kahjustatud.

Axoni klemmid. Terminalid sisaldavad distaalseid aksonaalseid osi. Neil puudub müeliinkest. Klemmide pikkus varieerub suuresti. Valgus-optilisel tasemel on näidatud, et klemmid võivad olla kas ühekordsed ja need võivad olla kepi, risttahuka, ringikujulise või mitme kujuga ning sarnanevad harjaga, kuplikujulise ja sambakujulise struktuuriga. Kõigi nende moodustiste suurus varieerub vahemikus 0,5 kuni 5 mikronit.

Õhukestel aksoniharudel, mis on kontaktis teiste närvielementidega, on sageli spindli- või helmeskujulised pikendused. Nagu elektronmikroskoopilised uuringud näitasid, on just nendes piirkondades sünaptilised ühendused. Sama klemm võimaldab ühel aksonil luua kontakti paljude neuronitega (näiteks ajukoore paralleelsete kiududega) (joonis 1.2).

Aksonid ja dendriidid on

Axon - pikk protsess, neuron - närvirakk, sünaps - närvirakkude kontakt närviimpulsi edastamiseks, dendriit - lühike protsess.

Akson on närvikiud: pikk üksik protsess, mis eemaldub raku kehast - neuronist ja edastab sellest impulsse.

Dendriit on hargnenud neuroni protsess, mis võtab teavet keemiliste (või elektriliste) sünapside kaudu teiste neuronite aksonitest (või dendrititest ja somadest) ja edastab selle elektrilise signaali kaudu neuroni kehasse. Dendriidi põhifunktsioon on signaalide tajumine ja edastamine ühelt neuronilt teisele välisele stiimulile või retseptorirakkudele.

Erinevus aksonite ja dendriitide vahel on aksonite domineeriv pikkus, ühtlasem kontuur ja aksoni harud algavad lähtekohast kaugemal kui dendriit.

piki aksonit läheb impulss neuronist piki dendritit, impulss läheb neuronisse;

Nõus. See määratlus on täpsem.!

Kuid siiski :( See küsimus ilmub testides sageli üles :(

Erinevus aksonite ja dendriitide vahel on aksonite domineeriv pikkus, ühtlasem kontuur ja aksoni harud algavad lähtekohast kaugemal kui dendriit.

Teadvuse loogika. 2. osa. Dendriitilised lained

Eelmises osas näitasime, et rakuautomaadis võivad esineda kindla sisemustriga lained. Selliseid laineid saab käivitada mobiilsest automaadist ükskõik kuhu ja levida kogu automaadi lahtrite ruumis, edastades teavet. On ahvatlev arvata, et päris aju saab kasutada sarnaseid põhimõtteid. Analoogia võimalikkuse mõistmiseks vaatame lähemalt, kuidas toimivad tõelise aju neuronid..

Aju koosneb hallist ja valgest ainest. Hallmaterjal on aju struktuur, mis koosneb neuronitest ja gliaalrakkudest. Valge aine on neuronite aksonid, need on närvikiud. Need kiud moodustavad mõne ajustruktuuri sidemed teistega..

Valge ja halli aine jaotumine aju frontaalosas

Aju keskpunktile lähemal asuvatele struktuuridele viidatakse tavaliselt iidsele ajule. Iidne aju ühendab meid loomadega ja rakendab mehhanisme, mida evolutsioon on lihvinud ja on enam-vähem levinud paljudele elusolenditele. Suurem osa inimese halli ainest asub ajukoores. Ajukoored on halli aine kiht paksusega 1,3–4,5 mm, mis moodustab aju välispinna. On palju argumente selle kohta, et ajukoores, erinevalt iidsetest ajudest, ei rakendata geneetiliselt baseerunud algoritme, vaid see on õppimis- ja enesekorraldusvõimeline.

Aju peamised rakud on neuronid ja gliaalrakud. Näib, et mõlemad mängivad olulist rolli infoprotsessides. Loo lihtsustamiseks räägime praegu ainult neuronitest. Gliaalrakkudest rääkimine lükkub mõnda aega edasi..

Neuroneid on mitut tüüpi. Ajukoore kõige massiivsemad neuronid on püramiidsed neuronid. Need moodustavad 75% kõigist ajukoore neuronitest. Allolev joonis näitab neid.

Püramidaalse neuroni struktuur, must - dendriit, hall - akson, joonlaud - 0,1 mm (Braitenberg, 1978)

Enamikul neuronitest on keha, dendriitpuu ja akson. Nii akson kui ka dendriit on väga hargnenud ja moodustavad keeruka struktuuri, mis põimib paljusid teiste neuronite dendriitide ja aksonitega. Üldine idee aksonite ja dendriitide põimimise keerukusest ja keerukusest võib olla näiteks video kaudu.

Neuroni üldist konfiguratsiooni esindab hästi klassikaline Wikipedia pilt..

Gliaalrakke ümbritsevad neuronite kehad, nende dendriidid ja aksonid on tihedalt kokku pakitud, jättes vabaks ainult kitsad pilud. Need lüngad täidetakse keeruka lahusega, millest olulise osa moodustavad elektrolüüdid (peamiselt kaaliumi, kaltsiumi, naatriumi ja kloori ioonid). Pakkimistihedust saab näha ja hinnata väikese kooremahu rekonstrueerimisel, allpool.

Neuroni pinda nimetatakse membraaniks. Membraani ülesanne on kaitsta neuroni sisekeskkonda välisest. Samal ajal on membraani sisse ehitatud tohutul hulgal valke. Mõned neist läbistavad membraani läbi ja puutuvad kokku nii neuroni välis- kui ka sisekeskkonnaga. Selliseid valke nimetatakse transmembraanseks (joonis allpool).

Transmembraansed valgud täidavad erinevaid funktsioone. Kui valgud on seotud ioonide transportimisega rakku või rakust ja teevad seda pidevalt, siis on need ioonipumbad. Ioonide transportimiseks loovad valgud ioonkanaleid. Ioonkanalitel võib olla väline juhtimine, st teatud signaalidega avatud ja suletav. Kui kanalit kontrollib membraanipotentsiaal, siis räägime pingest sõltuvatest ioonikanalitest.

Kui valk reageerib mis tahes ainele väljaspool neuronit ja kannab selle reaktsiooni mingil viisil üle neuronisse, nimetatakse selliseid valke retseptoriteks. Ainet, mis toimib kindlale retseptorile, nimetatakse selle ligandiks. Kui retseptoril on ioonikanal, mis avaneb ligandi mõjul, siis nimetatakse seda retseptorit ionotroopseks. Kui retseptoril puudub ioonikanal ja see toimib neuroni olekule ümardatud viisil, siis on see metabotroopne retseptor.

Retseptorid ja muud valgud ei kontsentreeru kuskile ühte kohta, vaid on jaotunud kogu neuroni pinnale. Ajukoore keskmisel neuronil on umbes 10 000 sünapsit, mis jagunevad selle dendriidi ja keha vahel. Iga sünapsi kohta on mitusada retseptorit.

Puhkeseisundis neuroni sise- ja väliskeskkonna vahel on potentsiaalne erinevus - membraanipotentsiaal on umbes 70 millivolt. See moodustub tänu ioonpumpadena töötavate valgu molekulide tööle. Ioonipumbad muudavad teatud ioonide suhet raku sees ja sees sõltuvalt nende tüübist. Esimese tüübi pumbad muudavad kaaliumi- ja naatriumioonide suhet, teise tüüpi - eemaldavad rakust kaltsiumiioonid, kolmanda tüübi prootonid transporditakse välja. Selle tagajärjel membraan polariseerub, mille käigus raku sees koguneb negatiivne laeng ja väljaspool seda positiivne laeng.

Dendriitide või neuronite kehadega aksonite kokkupuutepunkte nimetatakse sünapsideks. Peamine sünapsitüüp on keemiline sünaps.

Kui närviimpulss piki aksoni siseneb sünapsi, vabastab see spetsiaalsetest vesiikulitest selle sünapsile iseloomulike neurotransmitterite molekulid. Signaali vastuvõtva neuroni membraanil on valgu molekulid - retseptorid. Retseptorid suhtlevad neurotransmitteritega. Sünaptilises lõhes paiknevad retseptorid on ionotroopsed, see tähendab, et nad on ka ioonide kanaliks võimelised ioonikanalid. Neurotransmitterid toimivad retseptoritel nii, et nende ioonikanalid avanevad. Vastavalt sellele on membraan kas depolariseeritud või hüperpolariseeritud, sõltuvalt sellest, milliseid kanaleid mõjutatakse ja vastavalt sellele, millist tüüpi sünapsit. Ergastavates sünapsides kanalid avanevad, kandes rakku peamiselt katioone ja membraan depolariseerub. Inhibeerivas sünapsis avatakse kanalid, mis eemaldavad rakust katioonid, mis viib membraani hüperpolariseerumiseni.

Neuroni membraani polarisatsioon näeb välja nagu ioonide kogunemine membraani suhtes suhteliselt lähedal (joonis allpool).

Kui retseptorite ioonkanalid avanevad ja ioonide vahetus keskkonnaga algab, toimub retseptorite paiknemine ainult selles kohas neuroni pinnal ja polarisatsioon muutub. Väike osa membraanist on laetud erinevalt kogu keskkonnast.

Kui erutusretseptorid on töötanud, deponeeritakse kohas sobivas kohas olev koht, see tähendab, et selle potentsiaal on neuronimembraanil keskmisest suurem. Kui see depolarisatsioon saavutab kriitilise väärtuse, tekib teravik, mis hakkab levima piki membraani.

Naelu tekkimise ja levimise eest vastutavad pingest sõltuvad ioonkanalid. Neid ei kontrolli mitte neurotransmitterid, vaid membraanipotentsiaal. Näiteks aksoni puhul on nende töö järgmine.

Kui potentsiaal tõuseb kriitilise väärtuseni, avanevad naatriumikanalid, mis hakkavad positiivselt laetud naatriumioone rakku viima. Sellest tulenevalt suureneb selle koha potentsiaal nagu laviin. Kuid teatud hetkel lülituvad sisse kaaliumist sõltuvad pingest sõltuvad kanalid. Nad hakkavad positiivselt laetud kaaliumiioone eemaldama rakust väljapoole, alandades sellega membraani potentsiaali. Selle tagajärjel ilmneb lühiajaline potentsiaalse hüppeline kasv. Siis tuleb tulekindel periood, kui see koht pole potentsiaalsete muutuste suhtes tundlik. Kuid tugev kasv ühes kohas põhjustab potentsiaalse kasvu vähem naabruses asuvates kohtades. Künnisväärtus on ületatud ja selle hüppeline väärtus sünnib. Selle tulemusel levib aktsioonipotentsiaal või muul viisil teravik kogu aksoni pikkuses.

Spike'i paljundamine on isepaljunev protsess. Ühte kohta tekkinud teravik sunnib sellega külgnevad kohad oma naelu tekitama jne. See, muide, meenutab lihtsat rakuautomaati, sarnaselt eelmises osas kirjeldatule. Ühes kohas tõusnud, levib teravik sellest kohast kõikides suundades. Kuid kui teravik ei tekkinud selles kohas, vaid tuli väljastpoolt, siis tulekindla perioodi tõttu võib see levida ainult sinna, kus seda veel polnud.

Müeliinkestaga kaetud aksonites ulatub aktsioonipotentsiaal mõnevõrra erinevalt. Müeliini kest ei lase odal levida, kuid seevastu isoleerib see närvikiudu hästi. Selle tulemusel edastatakse isoleeritud osa sees elektriline signaal, justkui kaabli kaudu. Seejärel genereeritakse isoleerimata piirkonnas uus teravik. Selliste hüpete tõttu on närviimpulsi ülekande kiirus müeliiniga kaetud pakstel telgedel palju suurem kui sellise ümbriseta närvikiududel.

Dendriitides on ka potentsiaalist sõltuvaid ioonkanaleid ja aktsioonipotentsiaal võib levida mööda neid, nagu ka mööda aksonit. Aksoni teravuste amplituud on suurusjärgus 100 mV, dendriitiliste teravuste amplituud on mõnevõrra madalam. Aksonite tõrked tekivad neuroni kehal dendriitilises küngas. Sealt levivad nad edasi mööda aksoni. Ergastus aksoni rullimisel võib ulatuda ka dendriidini, sel juhul tekivad dendriitilised adhesioonid, mis on signaal tagasi liikumisest aksonite potentsiaaliga seoses.

Dendriitilised adhesioonid võivad tekkida ka otse dendriidis. See nõuab, et lühikese ajavahemiku jooksul (suurusjärgus 3–10 ms) tekiks dendriidi väikeses piirkonnas palju sünaptilist erutust. Näiteks kui lõigu pikkus on 100 μm ja ajavahemik 3 ms, võtab see aega umbes 50 sünapsit, nii et ilmub dendriitiline teravik. Tasub arvestada, et sellisel saidil asub umbes 200 sünapsit. Veerandi kõigi sünapside sünkroonne aktiivsus saavutatakse kunstliku ergutusega "in vitro". On raske öelda, kas see on eluskoes võimalik..

Spike'i levik pole ainus dendriidi-spetsiifiline teabe edastamise mehhanism. On näidatud, et dendriitidel on kaabli omadused. Dendriitharu saab sobitada kaabliga, millel on sisemine takistus, lekkekindlus ja pinna mahtuvus. Ehkki dendriidi takistus on väga suur ja lekked on märkimisväärsed, võivad põnevatest postsünaptilistest potentsiaalidest tulenevad voolud neuroni üldist seisundit märkimisväärselt mõjutada. Võib eeldada, et nende voolude roll on eriti oluline väikeste vahemaade taga, näiteks dendriitpuu sama haru sees.

Nii akson kui ka dendriitilised oksad on õhukesed torud. Spike'i levik mööda neid on depolarisatsiooni rõngakujulise piirkonna nihkumine. Kuid adhesioonid on üsna energiamahukad nähtused. Lisaks neile on ka nõrgemaid, kuid massiivsemaid signaale. Neuroteadlased ütlevad kohati, et põhimõtteliselt ei karju neuronid üksteisele (tähendab naelu), vaid sosistavad.

Tuleme tagasi keemilise sünapsi juurde. Mööda aksoni leviv närviimpulss jõuab arvukatesse aksoniterminalidesse. Enamik klemmidest moodustab kontakti dendriitidega. Need on keemilised sünapsid. Terminali jõudes põhjustab teravik neurotransmitterite massilise vabastamise sünaptilisse lõhesse. Neurotransmitterid pakitakse spetsiaalsetesse vesiikulitesse (vesiikulitesse). Üks vesiikul sisaldab mitu tuhat molekuli.

Terava tulek põhjustab mitmekümnest mullist koosnevat neurotransmitterite massilist vabanemist. Ühes sünaptilises vesiikulis sisalduvate neurotransmitterite annust nimetatakse neurotransmitteri kvantiks.

Lisaks aksonite teraviku saabumise ajal toimuvale neurotransmitterite massilisele vabanemisele on ka nn kvantemissioon, kui vabaneb ainult üks neurotransmitteritega vesiikul. Veelgi enam, kvantne aktiivsus ei pruugi olla seotud neuronite indutseeritud aktiivsusega, mis hõlmavad sünapsi ja toimuvad sellest sõltumatult.

Sünapside läheduses tehtud mõõtmised näitavad, et põnevad postsünaptilised potentsiaalid amplituudiga suurusjärgus 1 mV või mitu on fikseeritud aeg-ajalt iga sünapsi kõrval asuvale membraanile. Arvatakse, et sellised miniatuursed postsünaptilised potentsiaalid on täpselt seotud neurotransmitterite kvantemissiooniga.

Kui neurotransmitterid väljutatakse sünapti lõhesse, jäävad mõned vahendajad sünaptilisest lõhest väljapoole ja levivad neuronite moodustatud ruumi ja neid ümbritsevate gliaalsete rakkude vahel. Seda nähtust nimetatakse levikuks. Lisaks sellele kiirgavad mittesünaptilisi aksoniterminaale ja gliaalrakke neurotransmitterid (joonis allpool).

Vahendite allikad väljaspool sünaptilist lõhet (Sykova E., Mazel T., Vagrova L., Vorisek I., Prokopova-Kubinova S., 2000)

Kui neuroni dendritil juhtub midagi, kaasneb sellega ka neurotransmitterite vabastamine. Sünapsis mõjutavad neurotransmitterid ionotroopseid retseptoreid ja selle tagajärjel dendriidi membraanipotentsiaali lokaalset muutust. Kui neurotransmitterid jäävad sünapsist välja, hakkavad nad mõjutama kõike, mis asub lähiümbruses. Pole tähtis, kas nende elementide vahel on otsene kontakt. Seda saab võrrelda rahvahulgaga. Inimesed, kes on rahvamassis, saavad omavahel paaristada ja omavahel vestlusi pidada, kuid neid vestlusi ei kuule mitte ainult vestluskaaslased ise, vaid ka nende lähimad naabrid.

Samuti tuleb sünapside kohta öelda, et nende sünaptilistes vesiikulites ei hoita mitte ühte neurotransmitterit, vaid teatud kokteili. Reeglina on see segu ühest peamisest neurotransmitterist ja mitmest täiendavast neuropeptiidist, mida nimetatakse neuromodulaatoriteks. Seega viskab levik sünapsist välja terve hulga signalisaatoreid. Sama tüüpi erinevatel neuronitel võib olla ühine peamine neurotransmitter, kuid samal ajal varieeruvad täiendavad neuronid.

Enamik sünapse, umbes kolm neljandikku nende arvust, asub väikestel protsessidel, mida nimetatakse selgroogseteks. Selgroolised nihutavad sünapsi dendritist eemale ja loovad ruumis sellise sünapsijaotuse, et erinevate dendriitide sünapsid segunevad omavahel.

Püramiidiraku dendriitkoha rekonstrueerimine. Punased sünapsid on tähistatud seljatugedele, sinised - dendriitilisele pagasiruumile (dr Kristen M. Harris)

Kui võtta 5 μm pikkune dendriitilõik (joonis allpool), on see kümne sünapsijärjekorraga. Kuid mõnede neuronite dendriitilised harud on tihedalt põimunud teiste neuronite harudega. Kõik nad mööduvad üksteisest vahetus läheduses. Umbes 100 sünapsit langevad silindrilisse ruumala, mis on 5 mikronit kõrge ja ka 5 mikroni läbimõõduga. See on kümme korda rohkem kui summa, mis asub otse dendriitharul endal.

Dendrite sait (Braitenberg V., Schuz A., 1998)

Selle tulemusel moodustavad sünapsid ekstrasünaptilise keskkonna jaoks juhuslikult jaotatud neurotransmitterite allikate süsteemi. Mis tahes tegevus sünapsides põhjustab neurotransmitterite ilmnemist neid ümbritsevas ruumis. Kui mitu naabruses asuvat sünapsit aktiveerub kuskil samaaegselt, siis tekib sellises kohas kokteil vahendajatest, kes nendest sünapsidest silma paistsid.

Kui te võtate koha, siis üksteise lähedal pooleteise mikromeetri raadiuses on umbes 10 sünapsit. Enamik neist kuulub erinevatesse dendrititesse. Kui jälgida, millised neurotransmitterite kombinatsioonid selles kohas ilmuvad, selgub, et “kokteili” koostis oskab täpselt öelda, millised sünapsid iga kord olid aktiivsed.

Võite tuua näite. Kujutage ette, et piirkonnas on 10 baari. Kokku on õllesid sadu. Mõlemas villitakse ainult 3 õlut. Kord baaris valinud baarmen valis need sordid juhuslikult ja valab neid ainult nüüd. Käite ümber mitme baari, joote kummaski kolm erinevat sorti õlut ja võtate endaga kaasa joodava õlle nimega klaasist papist rannasõidulaeva. Selle tulemusel saab teie naine peaaegu alati karpide kombinatsiooni abil kindlaks teha, milliseid baare te külastasite.

Sünapsist väljaspool asuvatel neurotransmitteritel on oma spetsiifiline mehhanism, mis võimaldab mõjutada neuronite tööd. Dendriidi ja neuroni keha pinnal asuvad suurtes kogustes metabotroopsed retseptorid. Neil retseptoritel pole ioonkanaleid ja nad ei saa otseselt mõjutada neuroni membraanipotentsiaali. Membraani siseküljel on need retseptorid seotud niinimetatud G-valguga. Selleks nimetatakse neid sageli nii - G-valguga seotud retseptoriteks (GPCR). Kui nende ligand aktiveerib metabotroopseid retseptoreid, vabastavad nad G-valku ja see hakkab mõjutama raku sisemist olekut.

G-valkude mõju rakule on kahte tüüpi (joonis allpool). Esimesel juhul seostuvad G-valgud otse lähimate ioonikanalitega ja avavad või sulgevad need, mis vastavalt muudab membraani potentsiaali. Teisel juhul seonduvad G-valgud ensüümidega, mis käivitavad sekundaarsete virgatsainete töö. Sekundaarsete rakusiseste vahendajate kaasamine põhjustab retseptorite efektiivsuse mitmekordistumist. Sekundaarsete vahendajate põhjustatud muudatused on aeglased, kuid samal ajal võivad need globaalselt muuta kogu lahtri olekut.

Ionotroopsete retseptorite tööd nimetatakse kiireks interaktsiooniks. Membraanipotentsiaali muutmine nõuab aega vaid üks millisekund. Metabotroopsete retseptorite tööd nimetatakse tavaliselt aeglaseks koostoimeks. Sekundaarsete vahendajate kaasamisel võivad muutused lahtris kesta sekunditest tundideni. Metabotroopsete ioonikanaliretseptorite otsene juhtimine on palju kiirem ja võrreldav ajaliselt kiire interaktsiooniga.

Kui vaadata metabotroopset retseptorit lähemalt, selgub, et sellel on seitse transmembraanset domeeni ja kaks vaba otsa (joonis allpool).

Metabotroopse retseptori struktuur

Vabade otste tõttu saavad naaberretseptorid ühenduda, luues dimeere (joonis allpool). Dimeerid omakorda ühendavad vormi vastuvõtlikke klastrid. Retseptorite amiin- ja karboksüülotsad mängivad omamoodi "takjakinnitusi", mis elektrostaatilise "kleepumise" tõttu võivad moodustada mitmesuguste kompositsioonide retseptori klastrid. Kuna bioloogilistes süsteemides pole midagi juhuslikku, võib eeldada, et klastrite moodustumine erinevatest metabotroopsetest retseptoritest on teatud tähendusega. Kui eeldada, et retseptori klaster ei reageeri neurotransmitteritele eraldi, iga retseptori poolt, vaid ühe mehhanismina, siis saab seda reaktsiooni võrrelda naatriumisünapside levimisel moodustunud ainete teatavate kombinatsioonide tuvastamisega.

Retseptorite klasterdamine. A on üks retseptor ja selle koostoime ümbritsevate retseptoritega. B on monomeerne vastuvõtlik molekul. C on vastuvõtlik dimeer. D - kahe monomeeri kombinatsioon kontakt- (E) ja Ramani (F) dimeerides. (Radtšenko, 2007)

Kõiki neuroni töös osalevaid mehhanisme ei ole ülalpool kirjeldatud. Kuid sellest piisab juba selleks, et mõista, et päris neuron pole lihtsalt palju keerulisem kui selle formaalne vaste. Päris neuron on midagi täiesti erinevat. Näib, et närvivõrgud on inimese leiutised, millel pole oma olemuselt otseseid analooge. Kui kunstlik närvivõrk suudab lahendada mis tahes praktilisi probleeme, näib, et analoogiaid ajuga tuleks teha mitte neuronite ja ühenduste tasandil, vaid nende algoritmiliste põhimõtete tasandil, mida see võrk rakendab.

Tulgem tagasi raku automaatide juurde ja võimaliku bioloogilise analoogia juurde. Teabe edastamisega seotud elemendi rolli saamiseks peab kandidaat vastama mitmele nõudele:

  • Kandidaadil peab olema vähemalt kaks erinevat olekut;
  • Naabritele peab olema võimalus edastada teavet nende seisundi kohta;
  • Peab olema mehhanism, mis võimaldab kandidaadil muuta oma olekut naabrite aktiivsusest tuleneva mustri mõjul;
  • Peaks olema mehhanism, mis reageeriks valikuliselt erinevatele ümbritsevatele mustritele;
  • Teabe edastamine peaks olema piisavalt kiire, et see vastaks aju rütmidele;
  • Kuna eeldatakse, et mustrilaine mehhanism peaks edastuses sisaldama iga kord suurt hulka elemente, peaksid iga elemendi energiakulud olema minimaalsed.

Erinevatel aegadel kaalusin erinevaid kandidaate bioloogiliste analoogide rolli jaoks. Ajule iseloomulike mehhanismide rohkus võimaldab peaaegu kõigil ajukoores olevatel esineda hüpoteetilise põhjenduse, miks see võiks olla rakuautomaadi elementide analoog. Nüüd kaldun arvama, et kõige sobivam kandidaat on dendriitiliste puude õhukesed oksad.

Dendriitpuude harud on muidugi neuronite lahutamatu osa ja osalevad selle töö üldises mehhanismis. Kuid see ei takista neil näidata individuaalseid omadusi ja olla mõnes olukorras autonoomsed elemendid..

Kui oksal tekib miniatuurselt põnev postsünaptiline potentsiaal, levib see nagu kaabel selle haru pikkuses. Võib eeldada, et elektrilise signaali levik kutsub esile neurotransmitterite minimaalse emissiooni igast sellesse haru kuuluvasse sünapsi. Sel juhul ei mõjuta emissioon dendriidi membraanipotentsiaali, vaid ulatub peamiselt sünapsist kaugemale. Väljastpoolt näeb see välja nagu neurotransmitterite pidev leke. Seda olekut, milles elektriline signaal jookseb läbi dendriidi, võib nimetada elemendi aktiivseks olekuks. Selle ümber paikneva dendriidiharu aktiivsuse ajal tekib arvatavasti neurotransmitterite pilv. Selle pilve igas kohas on kokteili koostis individuaalne ja selle määravad lähimad sünapsid.

Ajukoore igas kohas on umbes tosin sünapsi erinevatest dendrititest. Kui samaaegselt on aktiivsed mitmed dendriidid, tekib teatud kohtades neurotransmitterite selle kombinatsiooni jaoks spetsiifiline kokteil. Kui metabotroopse retseptoriga dendriit on sellises kohas selle kokteili suhtes tundlik, võib selline dendriit saada põneva potentsiaali ja minna aktiivsesse olekusse.

Põhimõtteliselt ei ole keeruline sellisest konstruktorist meie rakuautomaadi bioloogilist analoogi kokku panna. Tulenevalt asjaolust, et räägime miniatuursest postsünaptilisest potentsiaalist ja neurotransmitterite kvantemissioonist, on sellise siirde energia äärmiselt madal.

Rakuautomaadis oli ainulaadsete mustrite loomiseks vaja juhuslikku esialgset olekute valikut ja automaadi elementide mälu vastavalt neile tuttavatele mustritele. See tuleneb asjaolust, et algselt oli rakuautomaat puhas ja homogeenne. Korduva heterogeensuse ilmnemiseks vajas masin juhuslikkust ja mälu. Dendriitidega on olukord mõnevõrra huvitavam. Dendriitilised harud on algselt tugevalt läbi põimunud ja täiesti juhuslikult. Selline heterogeensus on tegelikult juba mälu. See mälu võimaldab teil tajuda mis tahes signaali ja anda vastuse, mis on ette nähtud kudumite struktuurist. Pealegi on vastus korratav. See on nagu räsifunktsioon, mis annab tulemuse, mis ei pruugi olla väga selge, kuid sama sisendsignaali puhul on see alati sama.
Lihtsustatult näeb see välja selline. Looge piirkonnas mitmete harude muster. Kuskil selle piirkonna piirkonnas on kohti, kus need harud lähevad üksteise kõrvale. Neist eralduvad neurotransmitterid loovad “kokteile”. Kui “kokteilide” läheduses on dendriitilised oksad, millel sellel kohal ilmub vastav retseptor, aktiveeritakse selline haru.

See tähendab, et juhusliku punumise süsteem ise juba sisaldab endas mehhanismi jätkute ​​loomiseks mis tahes tegevuste kombinatsioonidele. See on mugav, kuna potentsiaalselt ei vaja see lisaks põimimise kaosele juba omast lisamälu. Kuid sellisel kujundusel on ainult kohalik ajaline stabiilsus. Kui dendriitide või lülisammaste konfiguratsioon muutub, võivad kõik sellest tulenevad mustrid kortsuda. Võib eeldada, et kui aju valis sellise mehhanismi, siis peaksid olemas olema süsteemid, mis tagavad kasutatavate mustrite stabiilsuse, optimeerivad nende jaotust ja minimeerivad levimisvigade tõenäosuse. Võimalik, et muutused dendriitilistes puudes ja muutused, mis tekivad koos selgroogude arvu ja kujuga, on sellise optimeerimise kaja..

Kirjeldatud eelduste illustreerimiseks koostas Anton Morozov 3D skaala mudeli, milles ta reprodutseeris laineid dendriitiliste harude mustrite põhjal. Mudelis asendati oksad õhukeste torudega, mille pikkus oli 50 μm, mis vastab dendriitilise haru keskmisele pikkusele. Sama tihedusega dendriitide virnastamisel nagu päris ajukoores, näidatakse midagi, nagu on näidatud alloleval joonisel.

Esialgne kompaktse oksa muster on seatud. Mudelis pole harudel oma mälu. Aktiveeritakse need harud, mille juhuslike ühenduste geomeetria seda dikteerib. Sellest lähtuvalt genereerib aktiivsete harude juhuslik muster geomeetriaga määratud jätkumismustri. Uus muster kujutab järgmist ja nii edasi. Allpool on mõned simulatsioonietapid..

Ärge vaadake kirjeldatud mehhanismi selliste dendriitlainete levimiseks, millel on teabe töötlemisega seotud sügav tähendus. Tegelikult näitasime just võimalikku mehhanismi diskreetse teabe edastamiseks ajukoores ja ajustruktuuride vahel. Muide, see on oma kontseptsioonis sarnane digitaalse teabe edastamise mehhanismiga arvutites kasutatavate andmesiinide kaudu. Andmesiini funktsioon on nullidest ja nendest koosneva mustri edastamine arvuti kõigile sõlmedele. Andmesiin on natuke lihtsam, selle muster näeb kõikjal siinil sama välja. Kuid teoreetiliselt on võimalik ette kujutada arvutit, milles bitsi signaal andmesiinil muutub, liikudes ühest sõlmest teise. Kui sel juhul täheldatakse vastuvõetud koodide ühemõttelist vastavust, siis on arvutisõlmede kohandamine sellise teabega töötamiseks lihtne. Kuid ärge alahinda saadud mudelit. Lisaks näitame, et selle mudeli väljatöötamine annab hämmastavaid tulemusi..

Neuroni struktuur: aksonid ja dendriidid

Närvisüsteemi kõige olulisem element on närvirakk ehk lihtne neuron. See on konkreetne närvikoe üksus, mis osaleb teabe edastamisel ja esmasel töötlemisel, samuti on kesknärvisüsteemi peamine struktuurne moodustis. Reeglina on rakkudel universaalsed struktuuriprintsiibid ja need sisaldavad lisaks kehale ka neuronite ja dendrite aksoneid.

Üldine informatsioon

Kesknärvisüsteemi neuronid on seda tüüpi koes kõige olulisemad elemendid, nad on võimelised töötlema, edastama ja looma teavet ka tavaliste elektriliste impulsside kujul. Sõltuvalt funktsioonist on närvirakud:

  1. Retseptoritundlik. Nende keha asub närvide tundlikes sõlmedes. Saate signaale, teisendage need impulssideks ja edastage kesknärvisüsteemi.
  2. Keskmine, assotsiatiivne. Asub kesknärvisüsteemis. Nad töötlevad teavet ja osalevad meeskondade arendamisel.
  3. Mootor. Kered asuvad kesknärvisüsteemis ja autonoomsetes sõlmedes. Saatke impulsse tööorganitele.

Tavaliselt on nende struktuuris kolm iseloomulikku struktuuri: keha, akson, dendriidid. Kõik need osad täidavad konkreetset rolli, mida arutatakse hiljem. Dendriidid ja aksonid on teabe kogumisel, edastamisel olulisemad elemendid.

Neuroni aksonid

Aksonid on pikimad protsessid, mille pikkus võib ulatuda mitme meetrini. Nende põhifunktsioon on teabe edastamine neuroni kehast kesknärvisüsteemi teistesse rakkudesse või lihaskiududesse, kui tegemist on motoneuronitega. Aksonid kaetakse tavaliselt spetsiaalse valguga, mida nimetatakse müeliiniks. See valk on isolaator ja aitab suurendada teabe edastamise kiirust piki närvikiudu. Igal aksonil on müeliini iseloomulik jaotus, mis mängib olulist rolli kodeeritud teabe edastuskiiruse reguleerimisel. Neuronite aksonid on enamasti üksikud, mis on seotud kesknärvisüsteemi toimimise üldpõhimõtetega.

See on huvitav! Kalmaaride aksoni paksus ulatub 3 mm-ni. Sageli vastutavad paljude selgrootute protsessid ohu ajal käitumise eest. Diameetri suurenemine mõjutab reaktsioonikiirust.

Iga akson lõpeb nn terminaliharudega - spetsiifiliste moodustistega, mis edastavad signaali kehast otse teistele moodustistele (neuronitele või lihaskiududele). Reeglina moodustavad terminaalsed harud sünapsid - närvikoes spetsiaalsed struktuurid, mis pakuvad teabe edastamise protsessi erinevate kemikaalide või neurotransmitterite abil.

Kemikaal on omamoodi vahendaja, mis tegeleb impulsside edastamise võimendamise ja moduleerimisega. Terminaalsed harud on väikesed aksoniharud selle teise närvikoega kinnituskoha ees. Selline konstruktsiooniline omadus parandab signaali edastamist ja aitab kaasa kogu kesknärvisüsteemi efektiivsemale tööle.

Kas sa tead, et inimese aju koosneb 25 miljardist neuronist? Siit saate teada aju struktuuri.

Siit saate teada ajukoorde funktsioonide kohta..

Neuroni dendriidid

Neuroni dendriidid on mitmed närvikiud, mis toimivad teabe kogujana ja edastavad selle otse närvirakku. Kõige sagedamini on rakul tihedalt hargnenud dendriitprotsesside võrk, mis võib keskkonnaga seotud teabe kogumist märkimisväärselt parendada.

Vastuvõetud teave muutub elektriliseks impulsiks ja levib dendriidi kaudu neuroni kehasse, kus see toimub esmasel töötlemisel ja mida saab edasi edastada mööda aksonit. Dendriidid algavad reeglina sünapsidega - spetsiaalsete moodustistega, mis on spetsialiseerunud teabe edastamisele neurotransmitterite abil.

Tähtis! Dendriitpuu hargnemine mõjutab neuroni vastuvõetud sisendimpulsside arvu, mis võimaldab töödelda suurt hulka teavet.

Dendriitilised protsessid on väga hargnenud, moodustavad terve infovõrgu, mis võimaldab rakul vastu võtta suurt hulka andmeid ümbritsevatest rakkudest ja muudest kudedest.

Huvitav! Dendriidiuuringute kõrgpunkt langeb 2000. aastasse, mida iseloomustab kiire areng molekulaarbioloogia valdkonnas.

Keha ehk neuroni säga on keskne üksus, mis on igasuguse teabe kogumise, töötlemise ja edasise edastamise koht. Reeglina mängib rakukeha mis tahes andmete salvestamisel ja nende rakendamisel üliolulist rolli, genereerides uut elektrilist impulssi (toimub aksonimäel).

Keha on närvirakkude tuuma hoiukoht, mis toetab ainevahetust ja struktuuri terviklikkust. Lisaks on sägaosas ka teisi rakuorganeid: mitokondrid - kogu neuronile energia andmiseks, endoplasmaatiliseks retikulumiks ja Golgi aparaadiks, mis on tehasteks mitmesuguste valkude ja muude molekulide tootmiseks.

Meie reaalsuse loob aju. Kõik ebatavalised faktid meie keha kohta..

Meie teadvuse materiaalne struktuur on aju. Loe lähemalt siit.

Nagu eespool mainitud, sisaldab närviraku keha aksonaalset koputust. See on soma eriline osa, mis on võimeline genereerima elektrilist impulssi, mis edastatakse aksonisse ja mööda seda kaugemale oma sihtmärgini: kui see on lihaskoesse, siis saab see kokkutõmbumise signaali, kui teise neuronisse, viib see igasuguse teabe edasiandmiseni. Loe ka.

Neuron on kesknärvisüsteemi kõige olulisem struktuurne ja funktsionaalne üksus, mis täidab kõiki oma põhifunktsioone: närviimpulssideks kodeeritud teabe loomine, talletamine, töötlemine ja edasine edastamine. Neuronid erinevad märkimisväärselt soma suuruse ja kuju, aksonite ja dendriitide hargnemise arvu ja olemuse ning müeliini jaotumise tunnuste osas nende protsessides.