A sejtek képessége reagálni az ingerekrea külső világ az élő szervezet fő kritériuma. Az idegszövet szerkezeti elemei - emlős- és emberi idegsejtek - képesek ingereket (fény, szag, hanghullámok) gerjesztési folyamatmá alakítani. Ennek végeredménye a szervezet megfelelő reakciója a külső környezet különböző hatásaira reagálva. Ebben a cikkben azt vizsgáljuk, hogy az agy és az idegrendszer perifériás részeinek neuronjai milyen funkciót látnak el, és figyelembe vesszük az idegsejtek osztályozását az élő szervezetekben való működésük sajátosságaival összefüggésben.
Az idegszövet kialakulása
Mielőtt megvizsgálnánk egy neuron funkcióit, nézzük megtaláljuk ki, hogyan keletkeznek a neurocita sejtek. A neurula szakaszában idegcsövet helyeznek az embrióba. Az ektodermális rétegből képződik, amelynek megvastagodása van - az ideglemez. A cső kibővített vége ezt követően öt részből áll agyhólyagok formájában. Ezek közül az agy egyes részei képződnek. Az idegcső fő része az embrionális fejlődés folyamatában a gerincvelőt alkotja, ahonnan 31 pár ideg távozik.
Az agy idegsejtjei egyesülnekmagok. 12 pár koponyaideg jön ki belőlük. Az emberi testben az idegrendszer a központi szakaszra - az agyra és a gerincvelőre - differenciálódik, amely neurocita sejtekből áll, és a támogató szövetekből - neurogliákból. A perifériás szakasz a szomatikus és a vegetatív részekből áll. Idegvégződéseik beidegzik a test minden szervét és szövetét.
Neuronok - az idegrendszer szerkezeti egységei
Különböző méretűek, formájúak és tulajdonságaik vannak.A neuron funkciói változatosak: részvétel a reflexívek kialakításában, az irritáció észlelése a külső környezetből, a felmerült izgalom átadása más sejtekhez. Az idegsejtből több folyamat is elágazik. A hosszú axon, a rövidek elágaznak és dendriteknek nevezik őket.
A citológiai vizsgálatok felfedezték a szervezetbenaz idegsejt egy vagy két sejtmaggal rendelkező mag, jól kialakított endoplazmatikus retikulum, sok mitokondrium és erőteljes fehérjeszintetizáló berendezés. Riboszómák, RNS és mRNS molekulák képviselik. Ezek az anyagok a neurociták sajátos szerkezetét alkotják - Nissl anyagát. Az idegsejtek sajátossága, hogy számos folyamat hozzájárul ahhoz, hogy egy idegsejt fő funkciója az idegimpulzusok továbbítása. Mind dendritek, mind axonok biztosítják. Az előbbiek érzékelik a jeleket és továbbítják azokat a neurocita testébe, és az axon az egyetlen nagyon hosszú folyamat, amely gerjesztést végez más idegsejtek felé. olyan anyag szerkezete, mint a neuroglia.
Idegszöveti struktúrák
A neurocitákat speciális anyag veszi körül, amely támogató és védő tulajdonságokkal rendelkezik. Jellemző megosztási képessége is van. Ezt a kapcsolatot neurogliának nevezik.
Ez a szerkezet szorosan összefügg az idegrendszerrelsejtek. Mivel az idegsejtek fő funkciói az idegimpulzusok generálása és vezetése, a gliasejteket befolyásolja a gerjesztési folyamat, és megváltoztatják elektromos jellemzőiket. A glia a trofikus és védő funkciók mellett metabolikus reakciókat biztosít a neurocitákban, és elősegíti az idegszövet plaszticitását.
A gerjesztés mechanizmusa az idegsejtekben
Minden idegsejt több ezret alkotkapcsolatba lép más neurocitákkal. A gerjesztési folyamatok alapjául szolgáló elektromos impulzusokat az idegsejt teste az axon mentén továbbítja, és érintkezik az idegszövet más szerkezeti elemeivel, vagy közvetlenül belép egy működő szervbe, például izomba. Annak megállapításához, hogy a neuronok milyen funkciót látnak el, meg kell vizsgálni a gerjesztés mechanizmusát. Axonok hajtják végre. A motoros idegekben mielinhüvely borítja őket, és pépnek nevezik. Az autonóm idegrendszer mielinmentes folyamatokat tartalmaz. Rajtuk keresztül a gerjesztésnek be kell jutnia a szomszédos neurocitába.
Mi az a szinapszis
A két sejt közötti érintkezési pontot szinapszisnak nevezik.A gerjesztés átadása vagy vegyi anyagok - közvetítők - segítségével, vagy ionok egyik neuronról a másikra történő továbbításával történik, vagyis elektromos impulzusokkal.
A szinapszisok kialakulása miatt neuronok jönnek létreaz agyszár retikuláris szerkezete és a gerincvelő egyes részei. Ezt retikuláris képződésnek nevezik, amely a medulla oblongata alsó részéből indul ki, és rögzíti az agytörzs magjait, vagy az agy idegsejtjeit. A retikuláris szerkezet fenntartja az agykéreg aktív állapotát és irányítja a gerincvelő reflexaktusait.
Mesterséges intelligencia
Az idegsejtek közötti szinaptikus kapcsolatok gondolataa központi idegrendszert és a retikuláris információk funkcióinak tanulmányozását jelenleg a tudomány mesterséges ideghálózat formájában testesíti meg. Ebben az egyik mesterséges idegsejt kimenetei speciális kapcsolatokkal vannak összekötve egy másik bemenetével, funkcióikat valódi szinapszisokkal megismételve. A mesterséges idegszámítógép neuronaktiváló funkciója a mesterséges idegsejtbe belépő összes bemeneti jel összegzése, amely a lineáris komponensből nemlineáris funkcióvá alakul. Ezt működtető funkciónak (továbbításnak) is nevezik. A mesterséges intelligencia létrehozásakor a legelterjedtebbek egy neuron lineáris, félig lineáris és fokozatos aktiválási funkciói.
Afferens neurociták
Érzékenyeknek is nevezik és rendelkeznekrövid folyamatok, amelyek belépnek a bőr sejtjeibe és az összes belső szervbe (receptor). A külső környezet irritációját érzékelve a receptorok gerjesztési folyamatgá alakítják át őket. Az inger típusától függően az idegvégződéseket a következőkre osztják: termoreceptorok, mechanoreceptorok, nociceptorok. Így az érzékeny neuron funkciói az ingerek észlelése, azok megkülönböztetése, a gerjesztés generálása és a központi idegrendszerbe való átvitele. Az érző idegsejtek belépnek a gerincvelő hátsó szarvába. Testük a központi idegrendszeren kívüli csomópontokban (ganglionokban) helyezkedik el. Így alakulnak ki a koponya- és gerincidegek ganglionjai. Az afferens neuronok nagyszámú dendritet tartalmaznak, az axonnal és a testtel együtt minden reflexív nélkülözhetetlen alkotóelemei. Ezért az érzékeny neuron funkciói mind a gerjesztési folyamat agyba és gerincvelőbe történő átvitelében, mind a reflexek kialakulásában való részvételben rejlenek.
Az interneuron jellemzői
A szerkezeti elemek tulajdonságainak feltárásaidegszövet, nézzük meg, milyen funkciót látnak el az interkaláris neuronok. Az ilyen típusú idegsejtek bioelektromos impulzusokat kapnak egy érző idegsejtből, és továbbítják azokat:
a) egyéb interneuronok;
b) motoros idegsejtek.
A legtöbb interneuron axonokkal rendelkezik, amelyek végei terminálisok, és egy központ neurocitáival vannak összekötve.
Egy interneuron, amelynek funkciója az integrációa gerjesztés és továbbterjesztése a központi idegrendszer részeibe a legtöbb feltétel nélküli reflex és kondicionált reflex idegív nélkülözhetetlen összetevője. Az izgató interneuronok megkönnyítik a jelátvitelt a neurociták funkcionális csoportjai között. A gátló interkaláris idegsejtek saját központjukból gerjesztést kapnak visszacsatolás útján. Ez hozzájárul ahhoz a tényhez, hogy az interkaláris neuron, amelynek funkciói az idegimpulzusok átvitele és hosszú távú megőrzése, biztosítja az érző gerincidegek aktiválását.
Motoros neuron funkció
A motoros neuron a végső szerkezeti elemreflexív egység. Nagy teste van a gerincvelő elülső szarvában. A vázizmokat beidegző idegsejteket ezekről a motoros elemekről nevezték el. Más efferens neurociták belépnek a mirigyek szekréciós sejtjeibe, és a megfelelő anyagok felszabadulását okozzák: váladékok, hormonok. Akaratlan, azaz feltétel nélküli reflexaktusokban (nyelés, nyálképződés, székletürítés) az efferens neuronok távoznak a gerincvelőből vagy az agytörzsből. Összetett műveletek és mozgások végrehajtásához a test kétféle centrifugális neurocitát használ: központi motort és perifériás motort. A központi motoneuron teste az agykéregben, a Roland -barázda közelében található.
A perifériás motoros neurociták teste,a végtagok, a törzs, a nyak beidegző izmai a gerincvelő elülső szarvaiban helyezkednek el, és hosszú folyamataik - axonok - az elülső gyökerekből kerülnek ki. 31 pár gerincideg motoros szálait alkotják. Az arc, a garat, a gége, a nyelv izmait beidegző perifériás motoros neurociták a vagus, a hypoglossalis és a glossopharyngealis koponyaidegek magjában helyezkednek el. Következésképpen a motoros neuron fő funkciója az izgalom akadálytalan vezetése az izmokhoz, a szekréciós sejtekhez és más működő szervekhez.
Metabolizmus a neurocitákban
A neuronok fő funkciói az oktatásbioelektromos akciós potenciál és annak átvitele más idegsejtekbe, izmokba, szekréciós sejtekbe - a neurocita szerkezeti jellemzői, valamint a specifikus metabolikus reakciók miatt. Citológiai vizsgálatok kimutatták, hogy az idegsejtek nagyszámú mitokondriumot tartalmaznak, amelyek szintetizálják az ATP -molekulákat, egy kifejlesztett szemcsés retikulumot, sok riboszómás részecskével. Aktívan szintetizálják a sejtfehérjéket. Az idegsejt membránja és folyamatai - az axon és a dendritek - a molekulák és ionok szelektív szállításának funkcióját látják el. A neurocitákban a metabolikus reakciók különböző enzimek részvételével fordulnak elő, és nagy intenzitás jellemzi őket.
A gerjesztés átvitele szinapszisokban
Figyelembe véve a gerjesztés mechanizmusátneuronok, megismerkedtünk a szinapszisokkal - képződményekkel, amelyek két neurocita érintkezési helyén keletkeznek. Az első idegsejtben fellépő gerjesztések kémiai anyagok - mediátorok - molekuláinak kialakulását okozzák axonjának fedezeteiben. Ide tartoznak az aminosavak, az acetilkolin, a noradrenalin. A szinoptikus végződések hólyagjaiból kiemelkedve a szinoptikus hasadékba hatással lehet mind a saját posztszinaptikus membránjára, mind a szomszédos idegsejtek membránjaira.
A neurotranszmitter molekulák irritáljákegy másik idegsejt, ami változásokat okoz a membránjában lévő töltésekben - akciós potenciál. Így az izgalom gyorsan elterjed az idegrostok mentén, és eléri a központi idegrendszert, vagy bejut az izmokba és a mirigyekbe, megfelelő hatásukat okozva.
Neuronális plaszticitás
A tudósok azt találták, hogy az embriogenezis folyamatábannevezetesen a neuruláció stádiumában nagyon sok primer neuron fejlődik ki az ektodermából. Körülbelül 65% -uk meghal, mielőtt valaki megszületik. Az ontogenezis során egyes agysejtek továbbra is eliminálódnak. Ez egy természetes programozott folyamat. A neurociták, ellentétben a hám- vagy kötősejtekkel, nem képesek osztódni és regenerálódni, mivel az ezekért a folyamatokért felelős gének inaktiválódnak az emberi kromoszómákban. Ennek ellenére az agy és a szellemi teljesítmény évekig fennmaradhat anélkül, hogy jelentősen csökkenne. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy az ontogenezis során elveszett neuron funkcióit más idegsejtek veszik át. Erősíteniük kell az anyagcseréjüket, és új idegkapcsolatokat kell létrehozniuk az elveszett funkciók kompenzálására. Ezt a jelenséget neurocita plaszticitásnak nevezik.
Mi tükröződik az idegsejtekben
A 20. század végén egy olasz csoporta neurofiziológusok érdekes tényt állapítottak meg: a tudat tükörképe lehetséges az idegsejtekben. Ez azt jelenti, hogy az agykéregben kialakul azoknak az embereknek a fantomja, akikkel kommunikálunk. A tükörrendszerbe belépő idegsejtek a körülöttük lévő emberek mentális tevékenységének rezonátorainak funkcióit látják el. Ezért egy személy képes megjósolni a beszélgetőpartner szándékait. Ezen neurociták szerkezete egy speciális pszichológiai jelenséget is biztosít, az úgynevezett empátia. Jellemzője, hogy képes behatolni egy másik ember érzelmeinek világába, és együtt érezni érzéseivel.
