Het vermogen van cellen om op prikkels te reagerende buitenwereld is het belangrijkste criterium voor een levend organisme. Structurele elementen van zenuwweefsel - zoogdier- en menselijke neuronen - zijn in staat om stimuli (licht, geur, geluidsgolven) om te zetten in het proces van excitatie. Het eindresultaat is een adequate reactie van het lichaam als reactie op verschillende invloeden van de externe omgeving. In dit artikel zullen we bestuderen welke functie de neuronen van de hersenen en perifere delen van het zenuwstelsel vervullen, en ook de classificatie van neuronen beschouwen in verband met de eigenaardigheden van hun functioneren in levende organismen.
Vorming van zenuwweefsel
Laten we, voordat we de functies van een neuron onderzoeken,laten we uitzoeken hoe neurocytcellen worden gevormd. In het neurulastadium wordt een neurale buis in het embryo gelegd. Het wordt gevormd uit de ectodermale laag, die een verdikking heeft - de neurale plaat. Het uitgezette uiteinde van de buis zal vervolgens vijf delen vormen in de vorm van hersenblaasjes. Hiervan worden delen van de hersenen gevormd. Het grootste deel van de neurale buis in het proces van embryonale ontwikkeling vormt het ruggenmerg, van waaruit 31 paar zenuwen vertrekken.
De neuronen in de hersenen combineren om te vormenpitten. Er komen 12 paar hersenzenuwen uit. In het menselijk lichaam differentieert het zenuwstelsel in het centrale deel - de hersenen en het ruggenmerg, bestaande uit neurocytcellen, en het ondersteunende weefsel - neuroglia. Het perifere deel bestaat uit de somatische en vegetatieve delen. Hun zenuwuiteinden innerveren alle organen en weefsels van het lichaam.
Neuronen - structurele eenheden van het zenuwstelsel
Ze zijn er in verschillende maten, vormen en eigenschappen.De functies van het neuron zijn divers: deelname aan de vorming van reflexbogen, de perceptie van irritatie van de externe omgeving, de overdracht van de ontstane opwinding naar andere cellen. Verschillende processen vertrekken vanuit het neuron. De lange is een axon, de korte vertakken en worden dendrieten genoemd.
Cytologische studies hebben aangetoond in het lichaamde zenuwcel is een kern met een of twee nucleoli, een goed gevormd endoplasmatisch reticulum, veel mitochondriën en een krachtig apparaat voor eiwitsynthese. Het wordt weergegeven door ribosomen en RNA- en mRNA-moleculen. Deze stoffen vormen een specifieke structuur van neurocyten - de stof van Nissl. Een kenmerk van zenuwcellen - een groot aantal processen draagt ertoe bij dat de belangrijkste functie van een neuron de overdracht van zenuwimpulsen is. Het wordt geleverd door zowel dendrieten als axonen. De eerstgenoemden nemen signalen waar en geven ze door aan het lichaam van de neurocyt, en het axon is het enige zeer lange proces dat excitatie naar andere zenuwcellen leidt.Voortgaand op het vinden van het antwoord op de vraag: welke functie vervullen neuronen, laten we ons wenden tot de structuur van een stof als neuroglia.
Zenuwweefselstructuren
Neurocyten zijn omgeven door een speciale stof die ondersteunende en beschermende eigenschappen heeft. Het heeft ook een kenmerkend vermogen om te delen. Deze verbinding wordt neuroglia genoemd.
Deze structuur is nauw verwant aan het zenuwstelselcellen. Aangezien de belangrijkste functies van een neuron het genereren en geleiden van zenuwimpulsen zijn, worden gliacellen beïnvloed door het excitatieproces en veranderen hun elektrische eigenschappen. Naast trofische en beschermende functies, zorgt glia voor metabolische reacties in neurocyten en bevordert het de plasticiteit van zenuwweefsel.
Mechanisme van geleiding van excitatie in neuronen
Elke zenuwcel vormt enkele duizendencontacten met andere neurocyten. Elektrische impulsen, die de basis vormen van excitatieprocessen, worden vanuit het lichaam van het neuron langs het axon overgedragen en komen in contact met andere structurele elementen van het zenuwweefsel of komen rechtstreeks in een werkend orgaan, bijvoorbeeld een spier. Om vast te stellen welke functie neuronen vervullen, is het noodzakelijk om het mechanisme van transmissie van excitatie te bestuderen. Het wordt uitgevoerd door axonen. In de motorische zenuwen zijn ze bedekt met een myeline-omhulsel en worden ze pulp genoemd. Het autonome zenuwstelsel bevat myeline-vrije processen. Via hen moet excitatie de naburige neurocyt binnenkomen.
Wat is een synaps?
Het contactpunt tussen twee cellen wordt een synaps genoemd.De overdracht van excitatie daarin vindt plaats met behulp van chemicaliën - bemiddelaars, of door ionen van het ene neuron naar het andere door te geven, dat wil zeggen door elektrische impulsen.
Door de vorming van synapsen creëren neuronende reticulaire structuur van de hersenstam en delen van het ruggenmerg. Het wordt de reticulaire formatie genoemd, begint vanaf het onderste deel van de medulla oblongata en vangt de kernen van de hersenstam of neuronen in de hersenen. De maasstructuur handhaaft de actieve toestand van de hersenschors en stuurt de reflexhandelingen van het ruggenmerg.
Kunstmatige intelligentie
Het idee van synaptische verbindingen tussen neuronenhet centrale zenuwstelsel en de studie van de functies van reticulaire informatie worden momenteel door de wetenschap belichaamd in de vorm van een kunstmatig neuraal netwerk. Daarin zijn de uitgangen van de ene kunstmatige zenuwcel verbonden met de ingangen van een andere door speciale verbindingen die hun functies dupliceren met echte synapsen. De neuronactiveringsfunctie van een kunstmatige neurocomputer is de optelling van alle ingangssignalen die de kunstmatige zenuwcel binnenkomen, getransformeerd in een niet-lineaire functie van de lineaire component. Het wordt ook wel de activeringsfunctie (transmissie) genoemd. Bij het creëren van kunstmatige intelligentie zijn de meest voorkomende lineaire, semi-lineaire en stapsgewijze activeringsfuncties van een neuron.
afferente neurocyten
Ze worden ook wel gevoelig genoemd en hebbenkorte processen die de cellen van de huid en alle interne organen (receptoren) binnendringen. Door irritatie van de externe omgeving waar te nemen, transformeren de receptoren ze in het proces van opwinding. Afhankelijk van het type stimulus worden zenuwuiteinden onderverdeeld in: thermoreceptoren, mechanoreceptoren, nociceptoren. De functies van een gevoelig neuron zijn dus de perceptie van stimuli, hun onderscheidingsvermogen, het genereren van excitatie en de overdracht ervan naar het centrale zenuwstelsel. Sensorische neuronen komen de dorsale hoorns van het ruggenmerg binnen. Hun lichamen bevinden zich in knopen (ganglia) buiten het centrale zenuwstelsel. Dit is hoe de ganglia van de craniale en spinale zenuwen worden gevormd. Afferente neuronen hebben een groot aantal dendrieten, samen met het axon en het lichaam zijn ze een onmisbaar onderdeel van alle reflexbogen. Daarom zijn de functies van een gevoelig neuron zowel in de overdracht van het excitatieproces naar de hersenen en het ruggenmerg als in deelname aan de vorming van reflexen.
Kenmerken van de interneuronen
Doorgaan met het verkennen van de eigenschappen van structurele elementenzenuwweefsel, laten we eens kijken welke functie intercalaire neuronen vervullen. Dit type zenuwcel ontvangt bio-elektrische impulsen van een sensorische neurocyt en geeft deze door:
a) andere interneuronen;
b) motorneurocyten.
De meeste interneuronen hebben axonen, waarvan de einddelen terminals zijn, verbonden met neurocyten van één centrum.
Een interneuron wiens functie integratie isexcitatie en het verder verspreiden naar de delen van het centrale zenuwstelsel zijn een onmisbaar onderdeel van de meeste ongeconditioneerde reflex- en geconditioneerde reflexzenuwbogen. Exciterende interneuronen vergemakkelijken de signaaloverdracht tussen functionele groepen neurocyten. Remmende intercalaire zenuwcellen ontvangen excitatie vanuit hun eigen centrum door middel van feedback. Dit draagt ertoe bij dat het intercalaire neuron, waarvan de functies de overdracht en het langdurig behoud van zenuwimpulsen zijn, zorgt voor de activering van sensorische spinale zenuwen.
Motor neuron functie
Het motorneuron is de laatste structurelereflex boog eenheid. Het heeft een groot lichaam ingesloten in de voorhoorns van het ruggenmerg. Die zenuwcellen die skeletspieren innerveren, zijn vernoemd naar deze motorische elementen. Andere efferente neurocyten komen de afscheidende cellen van de klieren binnen en veroorzaken de afgifte van de overeenkomstige stoffen: afscheidingen, hormonen. Bij onvrijwillige, dat wil zeggen onvoorwaardelijke reflexhandelingen (slikken, speekselvloed, ontlasting), vertrekken efferente neuronen van het ruggenmerg of van de hersenstam. Om complexe handelingen en bewegingen uit te voeren, gebruikt het lichaam twee soorten centrifugale neurocyten: centrale motor en perifere motor. Het lichaam van het centrale motorneuron bevindt zich in de hersenschors, nabij de Roland-groef.
Lichaam van perifere motorneurocyten,de innerverende spieren van de ledematen, romp, nek bevinden zich in de voorhoorns van het ruggenmerg en hun lange processen - axonen - komen uit de voorste wortels. Ze vormen de motorvezels van 31 paar spinale zenuwen. Perifere motorneurocyten die de spieren van het gezicht, de keelholte, het strottenhoofd en de tong innerveren, bevinden zich in de kernen van de vagus, hypoglossale en glossofaryngeale hersenzenuwen. Bijgevolg is de belangrijkste functie van het motorneuron de ongehinderde geleiding van excitatie naar spieren, afscheidende cellen en andere werkende organen.
Metabolisme in neurocyten
De belangrijkste functies van een neuron zijn onderwijsbio-elektrische actiepotentiaal en de overdracht ervan naar andere zenuwcellen, spieren, afscheidende cellen - vanwege de structurele kenmerken van de neurocyt, evenals specifieke metabolische reacties. Cytologische studies hebben aangetoond dat neuronen een groot aantal mitochondriën bevatten die ATP-moleculen synthetiseren, een ontwikkeld granulair reticulum met veel ribosomale deeltjes. Ze synthetiseren actief cellulaire eiwitten. Het membraan van de zenuwcel en zijn processen - het axon en dendrieten - vervult de functie van selectief transport van moleculen en ionen. Metabolische reacties in neurocyten treden op met de deelname van verschillende enzymen en worden gekenmerkt door een hoge intensiteit.
Overdracht van excitatie in synapsen
Gezien het mechanisme van excitatie inneuronen maakten we kennis met synapsen - formaties die ontstaan op het contactpunt van twee neurocyten. Excitaties in de eerste zenuwcel veroorzaken de vorming van moleculen van chemische stoffen - mediatoren - in de collateralen van zijn axon. Deze omvatten aminozuren, acetylcholine, noradrenaline. Het onderscheidt zich van de blaasjes van synoptische uiteinden in de synoptische spleet en kan zowel zijn eigen postsynaptische membraan als de membranen van naburige neuronen aantasten.
Neurotransmitter moleculen irritereneen andere zenuwcel, die veranderingen in de lading in het membraan veroorzaakt - een actiepotentiaal. Op die manier verspreidt opwinding zich snel langs de zenuwvezels en bereikt het het centrale zenuwstelsel, of komt de spieren en klieren binnen, waardoor hun adequate actie wordt veroorzaakt.
Neuronale plasticiteit
Wetenschappers hebben ontdekt dat tijdens het proces van embryogenese,namelijk in het stadium van neurulatie ontwikkelt zich een zeer groot aantal primaire neuronen uit het ectoderm. Ongeveer 65% van hen sterft voordat een persoon wordt geboren. Tijdens ontogenese worden sommige hersencellen nog steeds geëlimineerd. Dit is een natuurlijk geprogrammeerd proces. Neurocyten zijn, in tegenstelling tot epitheel- of bindcellen, niet in staat tot deling en regeneratie, omdat de genen die verantwoordelijk zijn voor deze processen zijn geïnactiveerd in menselijke chromosomen. Niettemin kunnen de hersenen en de mentale prestaties vele jaren aanhouden zonder significant te verminderen. Dit komt door het feit dat de functies van een neuron, verloren in het proces van ontogenese, worden overgenomen door andere zenuwcellen. Ze moeten hun stofwisseling versterken en nieuwe extra zenuwverbindingen creëren om de verloren functies te compenseren. Dit fenomeen wordt neurocytplasticiteit genoemd.
Wat wordt weerspiegeld in neuronen
Aan het einde van de 20e eeuw begon een groep Italianenneurofysiologen hebben een interessant feit vastgesteld: een spiegelbeeld van bewustzijn is mogelijk in zenuwcellen. Dit betekent dat in de hersenschors een fantoom van bewustzijn wordt gevormd van de mensen met wie we communiceren. De neuronen die het spiegelsysteem binnenkomen, vervullen de functies van resonatoren van de mentale activiteit van de mensen om hen heen. Daarom kan een persoon de bedoelingen van de gesprekspartner voorspellen. De structuur van deze neurocyten zorgt ook voor een speciaal psychologisch fenomeen dat empathie wordt genoemd. Hij wordt gekenmerkt door het vermogen om door te dringen in de wereld van de emoties van een ander en zich in te leven in zijn gevoelens.
