Cellernas förmåga att svara på stimuliden yttre världen är huvudkriteriet för en levande organism. Strukturella delar av nervvävnad - däggdjurs- och mänskliga neuroner - kan omvandla stimuli (ljus, lukt, ljudvågor) till excitationsprocessen. Dess slutresultat är en adekvat reaktion av kroppen som svar på olika påverkan från den yttre miljön. I den här artikeln kommer vi att studera vilken funktion neuronerna i hjärnan och perifera delar av nervsystemet utför, och även överväga klassificeringen av neuroner i samband med särdragen i deras funktion i levande organismer.
Nervvävnadsbildning
Innan vi undersöker funktionerna hos en neuron, låt osslåt oss ta reda på hur neurocytceller bildas. I neurulastadiet läggs ett neuralrör i embryot. Det bildas från det ektodermala lagret, som har en förtjockning - neurala plattan. Den expanderade änden av röret kommer därefter att bilda fem delar i form av cerebrala vesiklar. Av dessa bildas delar av hjärnan. Huvuddelen av neuralröret i processen med embryonal utveckling bildar ryggmärgen, från vilken 31 par nerver avgår.
Neuronerna i hjärnan kombineras för att bildaskärnor. 12 par kranialnerver kommer ut ur dem. I människokroppen differentierar nervsystemet till den centrala sektionen - hjärnan och ryggmärgen, bestående av neurocytceller, och den stödjande vävnaden - neuroglia. Den perifera delen består av de somatiska och vegetativa delarna. Deras nervändar innerverar alla organ och vävnader i kroppen.
Neuroner - strukturella enheter i nervsystemet
De finns i en mängd olika storlekar, former och egenskaper.Neuronens funktioner är olika: deltagande i bildandet av reflexbågar, uppfattningen av irritation från den yttre miljön, överföringen av den uppkomna spänningen till andra celler. Flera processer förgrenar sig från neuronen. Den långa är ett axon, de korta förgrenar sig och kallas dendriter.
Cytologiska studier har avslöjat i kroppennervcellen är en kärna med en eller två nukleoler, ett välformat endoplasmatiskt retikulum, många mitokondrier och en kraftfull proteinsyntetiserande apparat. Det representeras av ribosomer och RNA- och mRNA-molekyler. Dessa ämnen bildar en specifik struktur av neurocyter - Nissls substans. Det speciella med nervceller är att ett stort antal processer bidrar till att huvudfunktionen hos en neuron är överföringen av nervimpulser. Den tillhandahålls av både dendriter och axoner. De förra uppfattar signaler och överför dem till neurocytens kropp, och axonet är den enda mycket långa processen som leder excitation till andra nervceller. För att fortsätta att hitta svaret på frågan: vilken funktion neuroner utför, låt oss vända oss till strukturen hos ett sådant ämne som neuroglia.
Nervvävnadsstrukturer
Neurocyter är omgivna av ett speciellt ämne som har stödjande och skyddande egenskaper. Den har också en karakteristisk förmåga att dela. Denna koppling kallas neuroglia.
Denna struktur är nära relaterad till nervsystemetceller. Eftersom huvudfunktionerna hos en neuron är generering och ledning av nervimpulser, påverkas gliaceller av excitationsprocessen och ändrar deras elektriska egenskaper. Förutom trofiska och skyddande funktioner ger glia metaboliska reaktioner i neurocyter och främjar nervvävnadens plasticitet.
Mekanism för ledning av excitation i neuroner
Varje nervcell bildar flera tusenkontakter med andra neurocyter. Elektriska impulser, som är grunden för excitationsprocesser, överförs från neuronens kropp längs axonen, och den kommer i kontakt med andra strukturella element i nervvävnaden eller går direkt in i ett fungerande organ, till exempel en muskel. För att fastställa vilken funktion neuroner utför, är det nödvändigt att studera mekanismen för överföring av excitation. Det utförs av axoner. I de motoriska nerverna är de täckta med en myelinskida och kallas pulpa. Det autonoma nervsystemet innehåller myelinfria processer. Genom dem måste excitation komma in i den närliggande neurocyten.
Vad är en synaps
Kontaktpunkten mellan två celler kallas synaps.Överföringen av excitation i den sker antingen med hjälp av kemikalier - mediatorer, eller genom att överföra joner från en neuron till en annan, det vill säga genom elektriska impulser.
På grund av bildandet av synapser skapar neuronerden retikulära strukturen i hjärnstammen och delar av ryggmärgen. Det kallas retikulär formation, startar från den nedre delen av medulla oblongata och fångar kärnorna i hjärnstammen, eller neuroner i hjärnan. Den retikulära strukturen upprätthåller det aktiva tillståndet i hjärnbarken och styr ryggmärgens reflexhandlingar.
Artificiell intelligens
Idén om synaptiska kopplingar mellan neuronerdet centrala nervsystemet och studiet av funktionerna hos retikulär information förkroppsligas för närvarande av vetenskapen i form av ett artificiellt neuralt nätverk. I den är utgångarna från en artificiell nervcell anslutna till ingångarna från en annan genom speciella anslutningar som duplicerar deras funktioner med riktiga synapser. Neuronaktiveringsfunktionen hos en artificiell neurodator är summeringen av alla insignaler som kommer in i den artificiella nervcellen, omvandlade till en olinjär funktion från den linjära komponenten. Det kallas även för aktiveringsfunktionen (överföringsfunktionen). När man skapar artificiell intelligens är de mest utbredda linjära, halvlinjära och stegvisa aktiveringsfunktionerna hos en neuron.
Afferenta neurocyter
De kallas också känsliga och harkorta processer som kommer in i hudens celler och alla inre organ (receptorer). När de uppfattar irritation av den yttre miljön, omvandlar receptorerna dem till excitationsprocessen. Beroende på typ av stimulans är nervändar uppdelade i: termoreceptorer, mekanoreceptorer, nociceptorer. Funktionerna hos en känslig neuron är således uppfattningen av stimuli, deras diskriminering, generering av excitation och dess överföring till det centrala nervsystemet. Sensoriska neuroner kommer in i ryggmärgens dorsala horn. Deras kroppar är belägna i noder (ganglier) utanför det centrala nervsystemet. Så här bildas kranial- och spinalnervernas ganglier. Afferenta neuroner har ett stort antal dendriter, tillsammans med axon och kropp är de en oumbärlig komponent i alla reflexbågar. Därför är funktionerna hos en känslig neuron både i överföringen av excitationsprocessen till hjärnan och ryggmärgen, och i deltagande i bildandet av reflexer.
Funktioner hos interneuron
Fortsätter att utforska egenskaperna hos strukturella elementnervvävnad, låt oss ta reda på vilken funktion interkalära neuroner utför. Denna typ av nervceller tar emot bioelektriska impulser från en sensorisk neurocyt och överför dem:
a) andra interneuroner;
b) motoriska neurocyter.
De flesta interneuroner har axoner, vars ändar är terminaler, anslutna till neurocyter i ett centrum.
En interneuron vars funktion är integrationexcitation och spridning av den vidare in i det centrala nervsystemet, är en oumbärlig komponent i de flesta obetingade reflex- och betingade reflexnervbågar. Excitatoriska interneuroner underlättar signalöverföring mellan funktionella grupper av neurocyter. Hämmande interkalära nervceller får excitation från sitt eget centrum genom feedback. Detta bidrar till att interkalärneuronen, vars funktioner är överföring och långtidsbevarande av nervimpulser, säkerställer aktiveringen av sensoriska spinalnerver.
Motorneuronfunktion
Motorneuronen är den slutliga strukturellareflexbågsenhet. Den har en stor kropp innesluten i ryggmärgens främre horn. De nervceller som innerverar skelettmusklerna är uppkallade efter dessa motoriska element. Andra efferenta neurocyter kommer in i körtlarnas utsöndrande celler och orsakar frisättningen av motsvarande ämnen: sekret, hormoner. Vid ofrivilliga, det vill säga ovillkorliga reflexhandlingar (sväljning, salivering, avföring), avgår efferenta neuroner från ryggmärgen eller från hjärnstammen. För att utföra komplexa handlingar och rörelser använder kroppen två typer av centrifugala neurocyter: central motor och perifer motor. Kroppen av den centrala motorneuronen är belägen i hjärnbarken, nära Roland-rännan.
Kroppen av perifera motoriska neurocyter,de innerverande musklerna i extremiteterna, bålen, nacken, är belägna i ryggmärgens främre horn, och deras långa processer - axoner - kommer fram från de främre rötterna. De bildar de motoriska fibrerna i 31 par spinalnerver. Perifera motoriska neurocyter som innerverar musklerna i ansiktet, svalget, struphuvudet, tungan är belägna i kärnorna i vagus, hypoglossala och glossofaryngeala kranialnerver. Följaktligen är motorneuronens huvudfunktion den obehindrade ledningen av excitation till muskler, utsöndrande celler och andra arbetsorgan.
Metabolism i neurocyter
Huvudfunktionerna hos en neuron är utbildningbioelektrisk aktionspotential och dess överföring till andra nervceller, muskler, utsöndrande celler - på grund av neurocytens strukturella egenskaper, såväl som specifika metaboliska reaktioner. Cytologiska studier har visat att neuroner innehåller ett stort antal mitokondrier som syntetiserar ATP-molekyler, ett utvecklat granulärt retikulum med många ribosomala partiklar. De syntetiserar aktivt cellulära proteiner. Nervcellens membran och dess processer - axonet och dendriterna - utför funktionen av selektiv transport av molekyler och joner. Metaboliska reaktioner i neurocyter sker med deltagande av olika enzymer och kännetecknas av hög intensitet.
Överföring av excitation i synapser
Med tanke på excitationsmekanismen ineuroner, vi bekantade oss med synapser - formationer som uppstår vid kontaktplatsen för två neurocyter. Excitation i den första nervcellen orsakar bildandet av molekyler av kemiska ämnen - mediatorer - i kollateralerna av dess axon. Dessa inkluderar aminosyror, acetylkolin, noradrenalin. Den sticker ut från vesiklerna av synoptiska ändar in i den synoptiska klyftan, och kan påverka både sitt eget postsynaptiska membran och påverka membranen hos närliggande neuroner.
Neurotransmittormolekyler irriteraren annan nervcell, som orsakar förändringar i laddningar i dess membran - en aktionspotential. Således sprider excitation snabbt längs nervfibrerna och når centrala nervsystemet, eller kommer in i musklerna och körtlarna, vilket orsakar deras adekvata verkan.
Neuronal plasticitet
Forskare har funnit att i processen med embryogenes,nämligen vid neurulationsstadiet utvecklas ett mycket stort antal primära neuroner från ektodermen. Cirka 65 % av dem dör innan en person föds. Under ontogenesen fortsätter vissa hjärnceller att elimineras. Detta är en naturlig programmerad process. Neuroocyter, till skillnad från epitelceller eller bindeceller, är oförmögna till delning och regenerering, eftersom de gener som är ansvariga för dessa processer inaktiveras i mänskliga kromosomer. Ändå kan hjärnan och den mentala prestationsförmågan bestå i många år utan att avsevärt minska. Detta beror på det faktum att funktionerna hos en neuron, som förloras i processen med ontogenes, tas över av andra nervceller. De måste stärka sin ämnesomsättning och skapa nya ytterligare nervförbindelser för att kompensera för de förlorade funktionerna. Detta fenomen kallas neurocytplasticitet.
Vad som reflekteras i neuroner
I slutet av 1900-talet, en grupp italienskaneurofysiologer har etablerat ett intressant faktum: en spegelbild av medvetande är möjlig i nervceller. Detta innebär att ett medvetandefantom hos de människor som vi kommunicerar med bildas i hjärnbarken. Neuronerna som kommer in i spegelsystemet utför funktionerna som resonatorer av den mentala aktiviteten hos människorna runt dem. Därför kan en person förutsäga samtalspartnerns avsikter. Strukturen hos dessa neurocyter ger också ett speciellt psykologiskt fenomen som kallas empati. Han kännetecknas av förmågan att penetrera en annan persons känslors värld och känna empati för hans känslor.
