Nöron. Sinir hücresinin yapısı. Bir nöronun fizyolojik fonksiyonları

11.10.2019

Son Güncelleme: 10/10/2013

Sinir hücreleri hakkında popüler bilimsel makale: nöronlar ve diğer hücreler arasındaki yapı, benzerlikler ve farklılıklar, elektriksel ve kimyasal uyarıların iletilme ilkesi.

Nöron ana sinir hücresidir inşa bloğuİçin gergin sistem. Nöronlar birçok yönden diğer hücrelere benzer, ancak bir nöron ile diğer hücreler arasında önemli bir fark vardır: Nöronlar vücudun her yerine bilgi iletme konusunda uzmanlaşmıştır.

Bu son derece uzmanlaşmış hücreler, hem kimyasal hem de elektriksel olarak bilgi iletme yeteneğine sahiptir. Ayrıca birkaç tane var çeşitli türlerİnsan vücudunda çeşitli işlevleri yerine getiren nöronlar.

Duyusal nöronlar, duyusal reseptör hücrelerinden beyne bilgi taşır. Motor (motor) nöronlar beyinden gelen komutları kaslara iletir. Ara nöronlar (internöronlar), vücuttaki farklı nöronlar arasında bilgi iletme yeteneğine sahiptir.

Nöronların vücudumuzdaki diğer hücrelerle karşılaştırılması

Diğer hücrelerle benzerlikler:

Nöronlar da diğer hücreler gibi genetik bilgiyi içeren bir çekirdeğe sahiptir.
Nöronlar ve diğer hücreler, hücreyi koruyan bir zarla çevrilidir.
Nöronların ve diğer hücrelerin hücre gövdeleri, hücre yaşamını destekleyen organelleri içerir: mitokondri, Golgi aygıtı ve sitoplazma.

Nöronları benzersiz kılan farklılıklar

Diğer hücrelerin aksine nöronlar doğumdan kısa bir süre sonra çoğalmayı bırakır. Bu nedenle, beynin bazı kısımlarında doğumda daha fazla sayıda nöron bulunur, çünkü nöronlar ölür ancak hareket etmezler. Nöronların çoğalmamasına rağmen bilim adamları, yaşam boyunca nöronlar arasında yeni bağlantıların ortaya çıktığını kanıtladılar.

Nöronların diğer hücrelere bilgi göndermek için tasarlanmış bir zarı vardır. - Bilgi ileten ve alan özel cihazlardır. Hücreler arası bağlantılara sinaps denir. Nöronların serbest bırakılması kimyasal bileşikler(nörotransmiterler veya nörotransmiterler) diğer nöronlarla iletişim kurmak için sinapslara girer.

Nöron yapısı

Bir nöronun yalnızca üç ana kısmı vardır: akson, hücre gövdesi ve dendritler. Bununla birlikte, tüm nöronlar, nöronun rolüne ve işlevine bağlı olarak şekil, boyut ve özellikler bakımından biraz farklılık gösterir. Bazı nöronların sadece birkaç dendritik dalı vardır, diğerleri ise almak için oldukça dallanmıştır. çok sayıda bilgi. Bazı nöronların aksonları kısa, bazılarının ise oldukça uzun aksonları olabilir. İnsan vücudundaki en uzun akson omurganın alt kısmından aşağıya doğru uzanır. baş parmak bacaklar, uzunluğu yaklaşık 0,91 metredir (3 fit)!

Bir nöronun yapısı hakkında daha fazla bilgi

Aksiyon potansiyeli

Nöronlar nasıl bilgi gönderip alıyor? Nöronların iletişim kurabilmesi için hem nöronun kendi içinde hem de bir nörondan diğerine bilgi aktarması gerekir. Bu işlemde hem elektrik sinyalleri hem de kimyasal vericiler kullanılır.

Dendritler duyusal reseptörlerden veya diğer nöronlardan bilgi alır. Bu bilgi daha sonra hücre gövdesine ve aksona gönderilir. Bu bilgi aksondan ayrıldığında, aksiyon potansiyeli adı verilen bir elektrik sinyalini kullanarak aksonun tüm uzunluğu boyunca ilerler.

Sinapslar arasındaki iletişim

Elektriksel uyarı aksona ulaşır ulaşmaz, sinaptik aralık yoluyla bitişik nöronun dendritlerine bilgi gönderilmesi gerekir. elektrik sinyali nöronlar arasındaki boşluğu neredeyse anında geçip hareketine devam edebilir.

Diğer durumlarda nörotransmitterlerin bilgiyi bir nörondan diğerine aktarması gerekir. Nörotransmitterler, sinaptik yarığı geçmek ve diğer nöronların reseptörlerine ulaşmak için aksonlardan salınan kimyasal habercilerdir. "Geri alım" adı verilen bir süreçte nörotransmiterler bir reseptöre bağlanır ve yeniden kullanılmak üzere nöron tarafından emilir.

Nörotransmitterler

Günlük işleyişimizin ayrılmaz bir parçasıdır. Henüz tam olarak kaç tane nörotransmiterin olduğu bilinmiyor, ancak bilim adamları halihazırda bu kimyasal vericilerin yüzden fazlasını buldu.

Her nörotransmiterin vücut üzerinde nasıl bir etkisi vardır? Hastalık veya ilaçlar bu kimyasal habercilerle karşılaştığında ne olur? Başlıca nörotransmiterlerden bazılarını, bunların bilinen etkilerini ve bunlarla ilişkili hastalıkları listeleyelim.

Nöronların sınıflandırılması

Çok çeşitli CNS nöronları vardır. Bu nedenle sınıflandırmaları için çeşitli seçenekler önerilmiştir. Çoğu zaman bu sınıflandırma üç özelliğe göre yapılır: morfolojik, fonksiyonel ve biyokimyasal.

Morfolojik Nöronların sınıflandırılması, nöronlardaki süreçlerin sayısını dikkate alır ve tüm nöronları üç türe ayırır: tek kutuplu, iki kutuplu ve çok kutuplu.

Tek kutuplu nöronlar (Latince unus'tan - bir; eşanlamlılar - tek işlemli veya tek kutuplu nöronlar) bir işleme sahiptir. Bazı araştırmacılara göre bu tip nöronlar insan ve diğer memelilerin sinir sisteminde bulunmuyor. Bununla birlikte, bazı yazarlar, tek kutuplu nöronların insanlarda erken embriyonik gelişim sırasında gözlendiğine ve doğum sonrası intogenezde bunların trigeminal sinirin mezensefalik çekirdeğinde (çiğneme kaslarının propriyoseptif duyarlılığını sağlar) bulunduğuna inanmaktadır. Bir dizi araştırmacı, retinanın amakrin nöronlarını ve koku alma soğanının interglomerüler nöronlarını tek kutuplu hücreler olarak sınıflandırır.

Bipolar nöronlar (eş anlamlılar - bipolar veya bipolar nöronlar) iki sürece sahiptir - genellikle hücrenin zıt kutuplarından uzanan bir akson ve bir dendrit. İnsan sinir sisteminde bipolar nöronlar esas olarak görsel, işitsel ve koku alma sistemlerinin çevresel kısımlarında, örneğin retinanın bipolar hücrelerinde, spiral ve vestibüler ganglionlarda bulunur. Bipolar nöronlar, bir dendrit ile reseptöre ve bir aksonla, ilgili duyu sisteminin bir sonraki organizasyon seviyesindeki bir nörona bağlanır.

Bununla birlikte, insanların ve diğer hayvanların merkezi sinir sisteminde çok daha sık olarak bir tür bipolar nöron vardır - sözde yalancı tek kutuplu veya sahte tek kutuplu, nöronlar. Bunlarda, her iki hücre süreci de (akson ve dendrit), hücre gövdesinden tek bir büyüme şeklinde uzanır; bu, ayrıca T şeklinde dendrit ve aksona bölünür: birincisi reseptörlerin çevresinden gelir, ikincisi merkezi sinir sistemine gider. Bu hücreler duyusal omurilik ve kranyal ganglionlarda bulunur. Ağrı, sıcaklık, dokunsal, propriyoseptif, baroreseptif ve titreşim sinyalinin algılanmasını sağlarlar.

Çok kutuplu nöronların bir aksonu ve çok sayıda (2 veya daha fazla) dendritleri vardır. En çok insan sinir sisteminde bulunurlar. Bu hücrelerin 60-80'e kadar varyantı tarif edilmiştir. Bununla birlikte, hepsi iğ, yıldız, sepet, piriform ve piramidal hücre çeşitlerini temsil eder.

Aksonun uzunluğuna bağlı olarak, tip I Golgi hücreleri (uzun aksonlu) ve tip II Golgi hücreleri (kısa aksonlu) ayırt edilir.

Nöronların lokalizasyonu açısından merkezi sinir sisteminin nöronlarına ayrılabilirler, yani. omurilikte (omurilik nöronları) ve beyinde (bulbar, mezensefalik, serebellar, hipotalamik, talamik, kortikal) ve ayrıca merkezi sinir sisteminin dışında bulunur; Periferik sinir sistemine, otonom sinir sisteminin metasempatik bölümünün temelini oluşturan nöronların yanı sıra otonom ganglionların nöronları da dahildir.

Fonksiyonel Nöronların sınıflandırılması, onları gerçekleştirdikleri işlevin doğasına göre (refleks yayındaki yerlerine göre) üç türe ayırır: afferent (duyarlı), efferent (motor) ve ilişkisel.

1.aferent nöronlar (eşanlamlılar - hassas, reseptör, merkezcil) kural olarak sahte tek kutuplu sinir hücreleridir. Bu nöronların gövdeleri merkezi sinir sisteminde değil, omurilik gangliyonlarında veya kraniyal sinirlerin duyusal gangliyonlarında bulunur. Sinir hücresinin gövdesinden uzanan süreçlerden biri çevreye, bir veya başka bir organa kadar uzanır ve orada, harici bir uyaranın (tahriş) enerjisini bir sinir impulsuna dönüştürebilen bir duyu reseptörü ile biter. İkinci süreç, omurilik sinirlerinin dorsal köklerinin veya kranyal sinirlerin karşılık gelen duyu liflerinin bir parçası olarak merkezi sinir sistemine (omurilik) yöneliktir. Tipik olarak afferent nöronlar küçük boyutlar ve çevrede iyi dallanmış bir dendrit. Afferent nöronların işlevleri duyu reseptörlerinin işlevleriyle yakından ilişkilidir. Böylece afferent nöronlar, dış veya dış değişiklikler etkisi altında sinir uyarıları üretir. İç ortam

Beynin üst kısımlarının afferent nöronları olarak kabul edilebilecek duyusal bilginin işlenmesinde rol oynayan nöronların bir kısmı, genellikle uyaranların etkisine olan hassasiyete bağlı olarak monosensör, bisensör ve çok-duyusal olarak bölünür.

Monosensör nöronlar daha çok korteksin birincil projeksiyon bölgelerinde bulunur ve yalnızca duyusal fonksiyonlarının sinyallerine yanıt verirler. Örneğin, serebral korteksin birincil görsel alanındaki nöronların önemli bir kısmı, yalnızca retinanın ışık uyarımına tepki verir.

Monosensör Nöronlar, tek bir uyaranın farklı niteliklerine duyarlılıklarına göre işlevsel olarak bölünür. Böylece işitsel korteksin bireysel nöronları beyin yarım küreleri Beyin 1000 Hz'lik bir tonun sunumlarına yanıt verebilir ve farklı frekanstaki tonlara yanıt vermeyebilir. Bunlara monomodal denir. İki farklı tona yanıt veren nöronlara bimodal, üç veya daha fazla tona yanıt veren nöronlara ise polimodal denir.

Bisensör Nöronlar daha çok herhangi bir analizörün korteksinin ikincil bölgelerinde bulunur ve hem kendi hem de diğer duyu sistemlerinden gelen sinyallere yanıt verebilir. Örneğin serebral korteksin ikincil görsel alanındaki nöronlar görsel ve işitsel uyaranlara yanıt verir.

Polisensör nöronlar çoğunlukla beynin ilişkisel alanlarının nöronlarıdır; işitsel, görsel, cilt ve diğer alıcı sistemlerin tahrişine tepki verebilirler.

2. Eferent nöronlar (eşanlamlılar - motor, motor, salgı, merkezkaç, kalp, vazomotor, vb.) merkezi sinir sisteminden çevreye, çalışma organlarına bilgi iletmek için tasarlanmıştır. Örneğin, serebral korteksin motor bölgesindeki efferent nöronlar - piramidal hücreler - omuriliğin ön boynuzlarının alfa motor nöronlarına impulslar gönderir, yani. serebral korteksin bu kısmı için efferenttirler. Buna karşılık, omuriliğin alfa motor nöronları ön boynuzlarına efferenttir ve kaslara sinyaller gönderir.

Yapıları açısından, efferent nöronlar, gövdeleri merkezi sinir sisteminin gri maddesinde (veya çeşitli düzenlerdeki bitkisel düğümlerdeki çevrede) bulunan çok kutuplu nöronlardır. Bu nöronların aksonları, somatik veya otonom sinir lifleri (periferik sinirler) halinde, iskelet ve düz kasların yanı sıra çok sayıda bez de dahil olmak üzere ilgili çalışan organlara doğru devam eder. Efferent nöronların ana özelliği, yüksek uyarılma hızına sahip uzun bir aksonun varlığıdır.

Serebral korteksin farklı kısımlarındaki efferent nöronlar, bu kısımları kavisli bağlantılar yoluyla birbirine bağlar. Bu tür bağlantılar intrahemisferik ve interhemisferik ilişkileri sağlar. Omuriliğin tüm inen yolları (piramidal, rubrospinal, retikülospinal, vb.), merkezi sinir sisteminin karşılık gelen bölümlerinin efferent nöronlarının aksonları tarafından oluşturulur. Otonom sinir sisteminin nöronları, örneğin vagus sinirinin çekirdekleri, omuriliğin yan boynuzları da efferent nöronlara aittir.

3. Sokmak nöronlar (eş anlamlılar - internöronlar, temas, ilişkisel, iletişimsel, bağlantı, kapanma, iletken, iletken) sinir uyarılarını afferent (hassas) bir nörondan efferent (motor) nörona iletir. Bu sürecin özü, afferent nöron tarafından alınan sinyalin vücuttan bir yanıt şeklinde yürütülmesi için efferent nörona iletilmesidir. I. P. Pavlov bunun özünü "sinirlerin kapanması olgusu" olarak tanımladı.

Ara nöronlar merkezi sinir sisteminin gri maddesinde bulunur. Yapıları gereği bunlar çok kutuplu nöronlardır. İşlevsel olarak bunların merkezi sinir sisteminin en önemli nöronları olduğuna inanılıyor, çünkü bunlar %97'yi oluşturuyor ve bazı verilere göre %98-99'unu bile oluşturuyorlar. toplam sayısı Merkezi sinir sisteminin nöronları. Ara nöronların etki alanı, akson uzunluğu ve teminat sayısı da dahil olmak üzere yapılarına göre belirlenir. Örneğin, birçok ara nöronun, her şeyden önce entegrasyonlarını sağlayan, kendi merkezlerindeki nöronlarda biten aksonları vardır.

Bazı ara nöronlar diğer merkezlerdeki nöronlardan aktivasyon alır ve bu bilgiyi kendi merkezlerindeki nöronlara dağıtır. Bu, paralel yollarda tekrarlanması nedeniyle sinyalin etkisinin artmasını sağlar ve bilginin merkezde saklanma süresini uzatır. Sonuç olarak sinyalin ulaştığı merkez, yönetim yapısı üzerindeki etkinin güvenilirliğini artırıyor.

Diğer ara nöronlar, kendi merkezlerindeki eferent nöronların kollaterallerinden aktivasyon alır ve bu bilgiyi kendi merkezlerine geri ileterek, geri bildirimler. Bilginin sinir merkezinde uzun süre saklanmasını sağlayan yankılanan ağlar bu şekilde düzenlenir.

Görevlerine göre ara nöronlar şunlar olabilir: heyecan verici veya fren. Bu durumda, uyarıcı nöronlar yalnızca bir nörondan diğerine bilgi iletmekle kalmaz, aynı zamanda uyarılma iletimini de değiştirebilir, özellikle etkinliğini artırabilir. Örneğin serebral kortekste "hızlı" piramidal nöronların aktivitesini etkileyen "yavaş" piramidal nöronlar vardır.

Açıkçası, internöronlar arasında komut nöronları, kalp pili nöronları, hormon üreten nöronlar (örneğin, hipotalamusun tuberoinfundibular bölgesinin nöronları), ihtiyaç motivasyonel, gnostik ve diğer birçok nöron türü de ayırt edilebilir.

Biyokimyasal Nöronların sınıflandırılması, sinir uyarılarının sinaptik iletiminde nöronlar tarafından kullanılan nörotransmitterlerin kimyasal özelliklerine dayanmaktadır. Pek çok farklı nöron grubu vardır, özellikle kolinerjik (aracı - asetilkolin), adrenerjik (aracı - norepinefrin), serotonerjik (aracı - serotonin), dopaminerjik (aracı - dopamin), GABAerjik (aracı - gama-aminobütirik asit - GABA) , purinerjik (aracı - ATP ve türevleri), pepterjik (arabulucular - madde P, enkefalinler, endorfinler, vazoaktif bağırsak peptidi, kolesistokinin, nörotensin, bombesin ve diğer nöropeptitler). Bazı nöronlarda, terminaller aynı anda iki tip nörotransmiterin yanı sıra nöromodülatörleri de içerir.

Sinir sisteminde farklı vericileri kullanan nöronların dağılımı eşit değildir. Belirli beyin yapılarında belirli aracıların üretiminin bozulması, bir dizi nöropsikiyatrik hastalığın patogeneziyle ilişkilidir. Dolayısıyla parkinsonizmde dopamin içeriği azalır ve şizofrenide artar, norepinefrin ve serotonin düzeyindeki azalma depresif durumlar için tipiktir ve bunların artması manik durumlar için tipiktir.

Hormon üreten nöronlar, ürettikleri hormonun yapısına bağlı olarak da gruplara ayrılabilir (kortikoliberin, gonadoliberin, tiroliberin üreten, prolaktostatin üreten ve diğerleri).

Diğer nöron sınıflandırma türleri. Sinir sisteminin farklı bölümlerindeki sinir hücreleri, herhangi bir etki olmaksızın aktif olabilir; otomatiklik özelliğine sahiptir. Bunlara arka planda aktif nöronlar denir. Diğer nöronlar yalnızca bir tür uyarıma yanıt olarak dürtü aktivitesi sergilerler; arka plan etkinlikleri yoktur.

Bazı nöronlar, beyin aktivitesindeki özel önemleri nedeniyle, ilgili nöronları ilk kez tanımlayan araştırmacının ardından ek isimler aldı. Bunlar arasında neokortekste lokalize olan Betz piramidal hücreleri; piriform Purkinje hücreleri, Golgi hücreleri, Lugano hücreleri (hepsi serebellar kortekste); inhibitör Renshaw hücreleri (omurilik) ve bir dizi başka nöron.

Bir nöronun bir bütün olarak işlevleri, verici maddelerin (nörotransmiterler) yardımıyla merkezi sinir sistemindeki bilgi süreçlerini desteklemektir. Nöronlar, uzmanlaşmış hücreler olarak bilgiyi alır, kodlar, işler, saklar ve iletir. Nöronlar, çeşitli iç organlar ve iskelet kasları için (çeşitli hareketlerin gerçekleştirilmesi nedeniyle) kontrol (düzenleyici) komutlar oluşturur ve aynı zamanda, düşünme ve konuşma da dahil olmak üzere, temelden en karmaşığa kadar her türlü zihinsel aktivitenin uygulanmasını sağlar. Bütün bunlar, nöronun elektrik deşarjları üretme ve özel sonlar - sinapslar kullanarak bilgi iletme konusundaki benzersiz yeteneği nedeniyle sağlanır. Ancak bir nöronun tüm fonksiyonlarının yerine getirilmesi ancak nöronların birlikte çalışmasıyla mümkündür. Dolayısıyla bir nöronun aktivitesinde belirleyici nokta, onun aksiyon potansiyeli oluşturma yeteneğinin yanı sıra diğer nöronlardan gelen aksiyon potansiyellerini ve vericilerini algılayıp gerekli bilgiyi diğer nöronlara iletebilmesidir. Bütün bunlar özellikle nöronun sinirsel ilişkilerin bir bileşeni olduğu durumlarda açıkça ortaya çıkar, özellikle - ayrılmaz parça refleks arkı (aşağıya bakın). Bilgi fonksiyonunun uygulanması, nöron - dendritler, perikaryon ve aksonun tüm bölümlerinin katılımıyla gerçekleşir. Aynı zamanda dendritler, perikaryon ile birlikte bilgi algısında uzmanlaşır, aksonlar (perikaryonun akson tepeciği ile birlikte) bilgi aktarmada uzmanlaşmıştır ve perikaryon karar vermede (kelimenin geniş anlamıyla) uzmanlaşmıştır. ). Ek olarak, nöronun gövdesi (soma veya perikaryon), bilgilendirici olanın yanı sıra, süreçleri ve sinapslarıyla ilgili olarak trofik bir işlev gerçekleştirir. Bir akson veya dendritin transeksiyonu, transeksiyonun distalinde bulunan süreçlerin ve dolayısıyla bu süreçlerin sinapslarının ölümüne yol açar. Soma ayrıca dendritlerin ve aksonların büyümesini de sağlar.

Tüm uyarılabilir hücreler gibi, nöronlar da yukarıda belirtildiği gibi doğası esas olarak K + iyonlarının dengesiz dağılımından kaynaklanan bir zar potansiyeline sahiptir. Çoğu nöron için membran potansiyeli 50-70 mV'a ulaşır. Arka planda aktif nöronlar, yani. Spontan aktiviteye sahip olan membran potansiyelinin değeri periyodik olarak azalır (yani spontan depolarizasyon gözlenir), bunun sonucunda kritik bir depolarizasyon seviyesine ulaşıldığında bir aksiyon potansiyeli üretilir. Ancak çoğu nöron yalnızca duyusal bir uyarıya yanıt olarak aksiyon potansiyeli üretir. Perikaryon için ortalama eşik potansiyeli yaklaşık 20-35 mV'dir, dendritler için daha da yüksektir, ancak akson tepeciği alanında sadece 5-10 mV'dir. Bu nedenle perikaryonun en uyarılabilir kısmı akson tepeciğidir. Tüm nöronların aksiyon potansiyelleri, 80-110 mV'a ulaşan nispeten küçük bir genlik ile karakterize edilir. Şeklindeki aksiyon potansiyeli (hücre içi kaçırılma ile) tepe şeklindedir. Ani yükselişin kısa süresi (1-3 ms), eser hiperpolarizasyonun şiddeti (bu özellikle omuriliğin motor nöronları için tipiktir), bunun sonucunda nöronun uyarılabilirliğinin sıklıkla azalmasıyla karakterize edilir. Nöronlar için mutlak refrakter fazın süresi nispeten kısadır (2-3 ms içinde), bu da nispeten yüksek düzeyde nöronal değişkenlik sağlar. Aynı zamanda nöronlar, nöronların nispeten sınırlı bir iyileşme kabiliyetine işaret eden yüksek yorgunluk ile karakterize edilir. Aynı zamanda, apoptozun gecikmiş başlangıcıyla ilişkili bir nöronun uzun ömrünün, bir dereceye kadar nöronların aktivitelerini zamanında veya daha doğrusu önceden durdurma yeteneği ile sağlandığı unutulmamalıdır. Apoptozun aktivasyonunun önlenmesi.

Aksiyon potansiyeli üretimi, özellikle depolarizasyon aşaması Na+ iyonlarının hücre dışı ortamdan nörona girişi ile açıklanmaktadır ve repolarizasyon aşaması- K + iyonlarının salınmasının yanı sıra Na + -K + pompasının aktivasyonu. Nöronlarda ayrıca kalsiyum kanalları bulunur. daha büyük ölçüde akson terminallerinin presinaptik membranı bölgesinde yoğunlaşmıştır. Aynı zamanda kalsiyum iyonlarının presinaptik uçtan hücre dışı ortama uzaklaştırılmasını sağlayan bir Ca2+ pompası da içerir. Hücre dışı ortamdaki Ca2+ iyonlarının konsantrasyonu, nöron uyarılabilirliğini düzenleyen en önemli mekanizmadır. Kandaki Ca2+ seviyesindeki bir artış (belirli değerlere) onu azaltır ve bir azalma, uyarılabilirlikte aşırı bir artışa yol açar; buna genellikle kendiliğinden aksiyon potansiyelleri oluşması ve konvülsif bir durumun ortaya çıkması eşlik eder. durum. Uyarılabilirliğin Ca2+ iyonlarına bağımlılığı, perikaryon zarındaki kalsiyum kanallarının yanı sıra Ca2+'ya bağımlı potasyum kanallarının varlığıyla ilişkilidir. Bir nöronda Ca2+ iyonlarının hücre içi konsantrasyonu arttığında, bu durum Ca2+'ya bağımlı potasyum kanallarının aktivasyonuna neden olur ve bu da K+ iyonlarına geçirgenliği artırır. Bunun sonucu, belirgin bir gelişmedir. hiperpolarizasyonun izini sürmek repolarizasyon aşamasında gözlenir. İz hiperpolarizasyonunun kendisinin bir rol oynadığını not etmek önemlidir. önemli rol nöron aktivitesinde. Bunun nedeni, nöronlara gelen bir dizi impulsun etkisi altında meydana gelebilecek uzun süreli depolarizasyona yanıt olarak, nöronun genellikle tek bir potansiyel değil, bir dizi aksiyon potansiyeli üretmesidir. Bu serideki darbe tekrarlama oranı, iz hiperpolarizasyonunun büyüklüğü ile belirlenir - ne kadar yüksek olursa, bitişik aksiyon potansiyelleri arasındaki aralık da o kadar büyük olur; ne kadar az sıklıkla üretilirler. Bu nedenle örneğin hiperpolarizasyon aşamasının 100-150 ms sürdüğü omurilik motor nöronlarındaki maksimum uyarılma ritmi sadece 40-50 Hz'dir. Aynı zamanda hiperpolarizasyon fazının süresi kısa olan nöronlar (örneğin bazı ara nöronlar) 1000 Hz'e kadar frekansta deşarj patlamaları üretebilirler.

Hücreler arası ortamda K + iyonlarının konsantrasyonunu sürdürme mekanizması nöron fizyolojisi açısından önemlidir. Bunun nedeni, CNS'de nöronların ve süreçlerinin dar aralık benzeri hücre dışı boşluklarla çevrelenmesidir (boşluğun genişliği genellikle 15 nm'yi geçmez). Bu nedenle, bir aksiyon potansiyelinin oluşturulması sırasında, bu boşluklardaki K + iyonlarının konsantrasyonu önemli ölçüde artabilir (4-5 mM yerine 10 mM'ye ulaşabilir), bu da nesile kadar nöron aktivitesinin bozulmasına yol açacaktır. konvülsif deşarjlar. Bu süreci önlemek için nöroglial hücreler, özellikle astrositler, hücre dışı boşluktaki iyon içeriğini düzenleme işlevini üstlenirler. Özellikle hücre dışı boşlukta fazla miktarda K+ iyonu olduğunda glial hücreler bunları emer, içerikleri yetersiz olduğunda ise bu iyonları serbest bırakırlar. Böylece astrositler, K+ iyonları, Ca2+ ve muhtemelen diğer iyonlara göre bir tampon sistemi görevi görür.

Çok sayıda dendrit ve perikaryonun plazma zarı, sinapslar yoluyla iletilen sinyallerin algılanması nedeniyle kemoreseptörler açısından zengindir. Her bir nöronun, insanlardaki toplam nöron sayısı dikkate alındığında, yaklaşık 10 11 olan çok sayıda sinaps vardır (bu durumda, yukarıda belirtildiği gibi, nöronlar arasındaki toplam sinaptik temas sayısı, 10 15 olan astronomik rakama yaklaşır). ) merkezi sinir sistemi birimlerinde 10 19'a kadar bilgi depolama olanağı sağlar. Bu miktardaki bilgi, insanlığın bugüne kadar biriktirdiği bilgilerin neredeyse tamamına eşdeğerdir.

Vericinin nöronun postsinaptik zarı üzerindeki reseptör ile etkileşimi nedeniyle iki işlemin meydana gelebileceğini belirtmek de önemlidir - depolarizasyon (uyarıcı postsinaptik potansiyel) ve hiperpolarizasyon (inhibitör postsinaptik potansiyel). Bu süreçler, nöron zarı üzerinde uzay ve zamanla (sırasıyla, uzaysal ve zamansal toplam) bütünleştirilir ve böylece ya akson tepeciğinde AP oluşumunu üretir ya da tam tersine MP'yi (zar potansiyeli) arttırır ve böylece nöronun uyarılması. Sinaptik etkileşim adı verilen bu olay, nöronun aktivitesinde son derece önemli bir rol oynar.

Bir nöronun iletkenlik gibi bir özelliği ile ilgili olarak, tüm bileşenlerinin (perikaryon, dendritler ve akson) bir dürtü iletebildiği vurgulanmalıdır. Bu durumda dendrit ve özellikle akson için uyarının iletilmesi ana işlevdir. Kural olarak nöron dinamik olarak polarizedir, yani. Dendritten hücre gövdesine ve aksona kadar yalnızca bir yönde sinir impulsunu iletme yeteneğine sahiptir. Bu fenomene denir ortodromik heyecanın yayılması. Bazı durumlarda mümkündür antidromik uyarılmanın yayılması, yani aksondan perikaryon ve dendritlere kadar. Bu açıdan, teminatlar ve inhibitör ara nöronların varlığı sayesinde, bir dizi CNS nöronunun sözde işlemleri gerçekleştirebildiğini belirtmek önemlidir. kendiliğinden frenlemeyi geri döndürme AP oluşumu sırasında, nöron A'dan gelen uyarı akson boyunca başka bir nörona veya organa yayılır, ancak aynı zamanda kollateraller boyunca uyarım inhibitör nörona ulaşır. Aktivasyonu nöron A'nın inhibisyonuna yol açar.

İşlevsel açıdan bakıldığında, bir nöron üç ana durumda olabilir: 1) dinlenme durumunda, 2) aktivite veya uyarılma durumunda ve 3) inhibisyon durumunda.

1). Dinlenme halindeyken nöron sabit bir membran potansiyeli seviyesine sahiptir. Nöron her an uyarılmaya hazırdır, yani. bir aksiyon potansiyeli yaratır veya bir engelleme durumuna girer.

2). Faaliyet durumunda, yani. Bir nöron heyecanlandığında bir aksiyon potansiyeli veya daha sık olarak bir grup aksiyon potansiyeli (bir dizi aksiyon potansiyeli, bir aksiyon potansiyeli patlaması, bir uyarılma patlaması) üretir. Belirli bir aksiyon potansiyeli serisi içindeki aksiyon potansiyellerinin sıklığı, bu serinin süresi ve ardışık seriler arasındaki görev döngüsü (aralıklar) - tüm bu göstergeler büyük ölçüde değişir ve nöron kodunun bir bileşenidir. Yukarıda Ca2+ ve K + iyonlarının impuls sıklığının düzenlenmesinde önemli bir rol oynadığı belirtilmişti.

Çoğu zaman aktivite durumu indüklenir. Bu, diğer nöronlardan nörona impuls alınması nedeniyle oluşur. Bazı nöronlar için aktif durum kendiliğinden ortaya çıkar. Otomatik olarak ve çoğu zaman bir nöronun otomasyonu, bir dizi dürtünün periyodik olarak üretilmesiyle kendini gösterir. Bu tür nöronlara bir örnek kalp pilleri yani Kalp pilleri medulla oblongata'nın solunum merkezindeki nöronlardır.

Genellikle bu tür nöronlara arka planda aktif nöronlar denir. Gelen dürtülere verilen reaksiyonun doğasına göre, bunlar engelleyici ve uyarıcı olarak ayrılırlar. İnhibitör nöronlar, harici bir sinyale yanıt olarak arka plandaki ateşleme hızını azaltırken, uyarıcı nöronlar arka plan aktivitesinin sıklığını artırır.

En az üç tür arka plan nöron aktivitesi vardır: sürekli aritmik, patlama ve grup.

Sürekli aritmik aktivite türü, arka plandaki aktif nöronların, deşarj sıklığında bir miktar yavaşlama veya artış ile sürekli olarak impuls üretmesi gerçeğinde ortaya çıkar. Bu tür nöronlar genellikle sinir merkezlerine ton sağlar. Arka planda aktif nöronlar var büyük önem korteks ve diğer beyin yapılarının uyarılma seviyesinin korunmasında. Uyanıklık sırasında arka plandaki aktif nöronların sayısı artar.

Pachechny Aktivite türü, nöronların kısa bir darbe aralığına sahip bir grup dürtü üretmesi, ardından bir sessizlik periyodu olması ve ardından tekrar bir dürtü patlamasının üretilmesidir. Tipik olarak bir çoğuşmadaki darbeler arası aralıklar yaklaşık 1-3 ms'dir ve PD patlamaları arasındaki aralık 15-120 ms'dir. Bu tür bir faaliyetin, sinyallerin iletilmesi için koşullar yarattığına inanılmaktadır. işlevsellik Beynin iletken veya algısal yapıları.

Grup aktivite biçimi, bir grup darbenin periyodik olmayan görünümü (atım aralıkları 3 ila 30 ms arasında değişir) ve ardından bir sessizlik dönemi ile karakterize edilir.

3). İnhibisyon durumu, arka planda aktif bir nöronun veya dışarıdan heyecan verici bir etki alan bir nöronun dürtü aktivitesini durdurmasıyla ortaya çıkar. Bir nöron aynı zamanda dinlenme durumundan inhibisyon durumuna da girebilir. Her durumda, inhibisyon, nöronun hiperpolarizasyonu olgusuna (bu, postsinaptik inhibisyonun karakteristiğidir) veya presinaptik inhibisyon koşulları altında gözlenen diğer nöronlardan gelen dürtülerin aktif olarak durdurulmasına dayanır.

Bir nöron için gelen bilginin rolü hakkında bir fikir. Dendritler tarafından alınan bilgi, nöronun gövdesinde işlenerek bir dizi metabolik (metabolik) süreç başlatılır. Bu süreçlerin bazıları nöronun yaşamını sürdürmek için gereklidir. Uyarılan başka bir kısım metabolik süreçler belirli bir frekansta bir dizi impuls şeklinde hedef organa veya başka bir nörona giden aksiyon potansiyellerinin üretilmesi şeklinde bir tepkiye dönüştürülür. İşlemlerin üçüncü kısmı, girişteki niceliksel dalgalanmalar sırasında nörondan aksiyon potansiyellerinin çıkışının sabitliğini sağlamak için nöronda bir tür tampon oluşturmak için gereklidir. Alınan dürtülerin sayısındaki kalıcı bir artışla, biriken rezerv aşırı hale gelir; buna göre akson, dürtülerinin sıklığını artırır, ancak yavaş yavaş değil, sanki atlıyormuş gibi spazmodik olarak artar. yeni seviye aktivite, öncekiyle aynı nispeten sabit. Aşırı yük ortadan kaldırılmazsa, darbe frekansında daha fazla ani artışlar ve ardından darbe gücünde bir artış mümkündür. Gelen uyaran eksikliği varsa, önce birikmiş rezerv tükenir - nöron yanıt modunun sabitliğini korumaya çalışır, yani. çıkış darbesi. Alımdaki kalıcı ve önemli bir azalmayla, "rezervler" tükenir ve aksonal impulsların sıklığında yalnızca ters sırada - azalmaya doğru ani değişiklikler meydana gelir. Giriş uyaranlarının sayısının belirli bir kritik seviyenin altına düşmesi, nöronun hem bir yanıtı organize edememesine hem de kendi hayati fonksiyonlarını tam olarak destekleyecek kaynaklara sahip olmamasına yol açar. Giriş uyarılarının tamamen engellenmesi nöronun ölümüne yol açar. Belirtilen hipotez, G. Sorokhtin'in (20. yüzyılın 60'ları) gelen bilgi eksikliğinin nöronların aktivitesi üzerindeki olumsuz etkisi (uyarma eksikliği hipotezi) hakkındaki fikriyle bir dereceye kadar tutarlıdır.

İnsan beynini hayvanlar dünyasının diğer temsilcilerinin beyinlerinden ayıran başlıca neden, beyin nöronlarının niceliksel bileşimi ve bunların ilişkilerinin doğasıdır.

Nöronların fonksiyonel sınıflandırması onları gerçekleştirdikleri işlevin niteliğine göre ayırır (refleks yayındaki yerlerine göre üç türe ayrılır):

1. afferent (hassas, duyusal),

2 efferent (motor somatik, motor bitkisel)

3 ilişkisel veya interkalar

Afferent nöronlar(duyarlı, alıcı, duyusal merkezcil):

Vücutları merkezi sinir sisteminde değil, omurilik ganglionlarında veya kraniyal sinirlerin duyusal ganglionlarında bulunur.

Kortekste yer alan afferent nöronların bazıları genellikle uyaranların etkisine olan duyarlılıklarına bağlı olarak bölünmüştür.

1) tek duyusal,

2) iki duyusal

3) çoklu duyusal.

Efferent nöronlar(motor, motor, salgılayıcı, santrifüj, kalp, vazomotor vb.) merkezi sinir sisteminden çevreye, çalışan organlara bilgi aktarmayı amaçlamaktadır.

Ara nöronlar(ara nöronlar, temas, ilişkisel, iletişimsel, birleştirici, kapanış, iletken, iletken). Sinir uyarılarını afferent (hassas) nörondan efferent (motor) nörona iletirler.

Ara nöronlar arasında ayrıca

1) takım,

2) kalp pilleri (“kalp pilleri”)

3) hormon üreten (örneğin kortikoliberin üreten)

4) ihtiyaç motivasyonu,

5) Gnostik

6) diğer nöron türleri

Nöronların biyokimyasal sınıflandırması (dayalı kimyasal doğa nörotransmiterler)

1) kolinerjik,

2) adrenerjik,

3) serotonerjik,

4) dopaminerjik

5) GABAerjik,

6) glisinerjik,

7) glutamaterjik,

8) purinerjik

9) peptiterjik

10) Diğer nöron türleri

Bir nöronun temel işlevi, bilgiyi almak, depolamak, işlemek ve diğer sinir hücrelerine, organlara veya kaslara iletmektir. İşlevlerine göre nöronlar ikiye ayrılır:

Afferent (reseptör, duyusal), duyu organlarından sinir sisteminin merkezi kısımlarına bilgi iletir. Afferent nöronların gövdeleri genellikle merkezi sinir sisteminin dışında, duyu organlarında ve çevredeki düğümlerde bulunur. ganglionlar) kranyal veya omurilik sinirleri;

Efferent (motor, motor), çeşitli organ ve dokulara impuls gönderen,

Darbelerin işlenmesi ve değiştirilmesi için kullanılan ekleme (kapatma, iletken, ara). Merkezi sinir sisteminin %90'ı internöronlardan oluşur.

Interkalar (kapanış, iletken, ara) nöronlar

Farklılaşmanın ardından nöronlar çoğalma yeteneklerini kaybeder ve son derece uzmanlaşmış, bölünmeyen hücreler haline gelir. Bir nöronun temel işlevi, bilgiyi almak, depolamak, işlemek ve diğer sinir hücrelerine, organlara veya kaslara iletmektir. İşlevlerine göre nöronlar ikiye ayrılır:

Afferent (reseptör, duyusal), duyu organlarından sinir sisteminin merkezi kısımlarına bilgi ileten;

Efferent (motor, motor), çeşitli organ ve dokulara impuls göndererek ve

Darbelerin işlenmesi ve değiştirilmesi için kullanılan ekleme (kapatma, iletken, ara). Afferent ve efferent nöronlar arasında bir veya daha fazla internöron bulunabilir. Ara nöronlar en çok sayıdadır ve omuriliğin ve beynin her yerinde bulunur.

Merkezi sinir sisteminin %90'ı internöronlardan oluşur.

Sırt boynuzları, sırt veya duyusal köklerin bir parçası olarak omurilik ganglionlarında bulunan hücrelerin aksonlarının gönderildiği küçük internöronlar tarafından oluşturulan çekirdekleri içerir. İnterkalar nöronların süreçleri, beynin sinir merkezlerinin yanı sıra birkaç komşu bölümle, kendi bölümlerinin ön boynuzlarında, altta yatan bölümlerin üstünde ve altında bulunan nöronlarla iletişim kurar, yani omurganın afferent nöronlarını bağlarlar. ön boynuzların nöronları ile ganglionlar.

Efferent nöronlar

Sinir sisteminin efferent nöronları, sinir merkezinden bilgiyi ileten nöronlardır. yürütme organları veya sinir sisteminin diğer merkezleri. Örneğin, serebral korteksin motor bölgesindeki efferent nöronlar - piramidal hücreler, omuriliğin ön boynuzlarının motor nöronlarına impulslar gönderir, yani. serebral korteksin bu kısmı için efferenttirler. Buna karşılık, omuriliğin motor nöronları ön boynuzlarına efferent olarak hareket eder ve kaslara sinyaller gönderir. Efferent nöronların ana özelliği uzun bir aksonun varlığıdır. yüksek hız uyarılma gerçekleştiriyor.

Serebral korteksin farklı kısımlarındaki efferent nöronlar, bu kısımları kavisli bağlantılar yoluyla birbirine bağlar. Bu tür bağlantılar, öğrenme, yorgunluk, örüntü tanıma vb. dinamiklerinde beynin işlevsel durumunu oluşturan intrahemisferik ve interhemisferik ilişkileri sağlar. Omuriliğin tüm inen yolları (piramidal, rubrospinal, retikülospinal vb.) aksonlar tarafından oluşturulur. Merkezi sinir sisteminin karşılık gelen bölümlerinin efferent nöronları.

Otonom sinir sisteminin nöronları, örneğin vagus sinirinin çekirdekleri, omuriliğin yan boynuzları da efferent olanlara aittir.

Nöroglia veya glia, çeşitli şekillerde özel hücrelerin oluşturduğu sinir dokusunun hücresel elemanlarının bir koleksiyonudur. R. Virchow tarafından keşfedilmiş ve ona “sinir yapıştırıcısı” anlamına gelen nöroglia adını vermiştir. Nöroglial hücreler nöronlar arasındaki boşlukları doldurarak beyin hacminin %40'ını oluşturur. Glial hücreler sinir hücrelerine göre 3-4 kat daha küçüktür; memelilerin merkezi sinir sistemindeki sayıları 140 milyara ulaşır.İnsan beyninde yaşla birlikte nöron sayısı azalır, glial hücre sayısı artar.

Her biri belirli bir türdeki hücreler tarafından oluşturulan çeşitli nöroglia türleri vardır: astrositler, oligodendrositler, mikrogliositler) (Tablo 2.3).

Astrositler, oval şekilli çekirdeklere ve az miktarda kromatin içeren çok işlemli hücrelerdir. Astrositlerin boyutu 7-25 mikrondur. Astrositler esas olarak beynin gri maddesinde bulunur. Astrositlerin çekirdekleri DNA içerir, protoplazmada lamel kompleksi, bir sentrizom ve mitokondri bulunur. Astrositlerin nöronlara destek görevi gördüğüne, sinir gövdelerinde onarıcı süreçler sağladığına, sinir liflerini izole ettiğine ve nöronların metabolizmasına katıldığına inanılıyor. Astrosit süreçleri, kılcal damarları saran ve neredeyse tamamen kaplayan "bacaklar" oluşturur. Sonuç olarak nöronlar ve kılcal damarlar arasında yalnızca astrositler bulunur. Görünüşe göre maddelerin kandan nörona ve geri taşınmasını sağlıyorlar. Astrositler, kılcal damarlar ile beynin ventriküllerinin boşluklarını kaplayan ependim arasında köprüler oluşturur. Bunun, kan ile beyin ventriküllerinin beyin omurilik sıvısı arasındaki değişimi sağladığına, yani astrositlerin bir taşıma işlevi yerine getirdiğine inanılmaktadır.

Oligodendrositler az sayıda işlem içeren hücrelerdir. Astrositlere göre boyutları daha küçüktür. Serebral kortekste oligodendrositlerin sayısı artar. üst katmanlar alttakilere. Subkortikal yapılarda ve beyin sapında korteksten daha fazla oligodendrosit vardır. Oligodendrositler aksonların miyelinasyonunda (bu nedenle beynin beyaz maddesinde daha fazlası vardır), nöronların metabolizmasında ve ayrıca nöronların trofizminde rol oynar.

Mikroglia, gezici hücrelere ait en küçük çok işlemli glial hücrelerle temsil edilir. Mikroglia'nın kaynağı mezodermdir. Mikroglial hücreler fagositoz yeteneğine sahiptir.

Glia hücrelerinin özelliklerinden biri de boyut değiştirebilme yetenekleridir. Bu özellik doku kültüründe film çekimi kullanılarak keşfedildi. Glia hücrelerinin boyutlarındaki değişim ritmiktir: Kasılma evresi 90 sn, gevşeme evresi 240 sn'dir, yani bu çok yavaş bir süreçtir. “Nabız” frekansı saatte 2 ila 20 arasında değişir. “Nabız” hücre hacminde ritmik bir azalma şeklinde meydana gelir. Hücre süreçleri şişer ancak kısalmaz. Glia'nın elektriksel uyarımı ile "nabız" artar; Bu durumda gizli süre çok uzundur - yaklaşık 4 dakika.

Glial aktivite, çeşitli biyolojik olarak aktif maddelerin etkisi altında değişir: serotonin, oligodendrogliositlerin "nabzında" bir azalmaya neden olur, norepinefrin bir artışa neden olur. Glial hücrelerin "nabzının" fizyolojik rolü çok az araştırılmıştır, ancak nöronun aksoplazmasını ittiğine ve hücreler arası boşluktaki sıvı akışını etkilediğine inanılmaktadır.

Sinir sistemindeki normal fizyolojik süreçler büyük ölçüde sinir hücresi liflerinin miyelinasyon derecesine bağlıdır. Merkezi sinir sisteminde miyelinasyon oligodendrositler tarafından, periferik sinir sisteminde ise lemositler (Schwann hücreleri) tarafından sağlanır.

Glial hücrelerin, sinir hücreleri gibi dürtü aktivitesi yoktur, ancak glial hücrelerin zarı, çok atıl olan bir zar potansiyeli oluşturan bir yüke sahiptir. Membran potansiyelindeki değişiklikler yavaştır, sinir sisteminin aktivitesine bağlıdır ve sinaptik etkilerden değil, hücreler arası ortamın kimyasal bileşimindeki değişikliklerden kaynaklanır. Nöroglia'nın membran potansiyeli 70-90 mV'dir.

Glial hücreler, bir hücreden diğerine yayılması azalarak meydana gelen uyarımı iletme yeteneğine sahiptir. Uyarıcı ve kayıt elektrotları arasındaki 50 µm'lik mesafe ile uyarılmanın yayılması kayıt noktasına 30-60 ms'de ulaşır. Uyarımın glial hücreler arasında yayılması, membranlarının özel boşluk bağlantıları ile kolaylaştırılır. Bu kontaklar düşük dirence sahiptir ve akımın bir glial hücreden diğerine elektrotonik yayılımı için koşullar yaratır.

Nöroglia'nın nöronlarla çok yakın temas halinde olması nedeniyle sinir elemanlarının uyarılma süreçleri etkilenir. elektriksel olaylar glial elementler. Bu etki, nöroglia'nın membran potansiyelinin beyindeki K+ iyonlarının konsantrasyonuna bağlı olmasından kaynaklanıyor olabilir. çevre. Nöron uyarılması ve zarının repolarizasyonu sırasında, K+ iyonlarının nörona girişi artar, bu da nöroglia etrafındaki konsantrasyonunu önemli ölçüde değiştirir ve hücre zarlarının depolarizasyonuna yol açar.

Afferent nöronlar, işlevleri

Afferent nöronlar bilgiyi algılayan nöronlardır. Kural olarak, afferent nöronlar geniş dallanmış bir ağa sahiptir. Bu, merkezi sinir sisteminin tüm seviyeleri için tipiktir. Omuriliğin arka boynuzlarında, afferent nöronlar çok sayıda dendritik süreçle küçük boyutludur, omuriliğin ön boynuzlarında ise efferent nöronlar büyük bir gövdeye, daha kaba, daha az dallanma süreçlerine sahiptir. Bu farklılıklar, merkezi sinir sisteminin seviyesi medulla oblongata, orta beyin, diensefalon ve telensefalona doğru değiştikçe artar. Afferent ve efferent nöronlar arasındaki en büyük farklar serebral kortekste gözlenir.

Afferent nöron

Afferent nöronlar(hassas nöronlar, reseptör nöronlar, duyusal nöronlar) – dış dünyadan ve iç organlardan gelen bilgileri algılayabilen, bir sinir impulsu oluşturabilen ve bunu merkezi sinir sistemine iletebilen nöronlar. interkalar ve efferent nöronlarla birlikte bir refleks arkı oluşturur.

Afferent nöron yalancı tek kutuplu bir şekle sahiptir. Onlar. akson ve dendritleri hücrenin bir kutbundan çıkar. Bir süreç, bir akson ve bir dendrit olarak ikiye ayrılan hücre gövdesinden uzanır. Dendrit, süreçleriyle bir reseptör oluşturur veya reseptör oluşumlarıyla iletişim kurar ve akson omuriliğe girer.

Afferent (duyusal) nöronlar

Afferent veya duyusal nöronlar, uyarıları merkezi sinir sistemine ileten nöronlardır.

Afferent nöronlar (lat. afferens - getiren), kural olarak iki tür sürece sahiptir. Dendrit çevreyi takip eder ve hassas uçlarla biter - dış tahrişi algılayan ve enerjisini sinir impulsunun enerjisine dönüştüren reseptörler; ikincisi ise beyne veya omuriliğe tek bir akson gönderilir.

Ara nöron

Ara nöronlar(ara nöronlar, ara nöronlar, ilişkisel nöronlar) uyarıcı veya engelleyicidir. Bu nöronlar, Afferent nöronlardan bilgi almak, onu işlemek ve Efferent nöronlara veya diğer internöronlara iletmekle görevlidir. Merkezi Sinir Sistemindeki nöronların büyük kısmı internöronlardır. Bazı ara nöronlar inhibisyon süreçlerinde rol oynar.

Bildiğiniz gibi nöronlar kendilerini gruplar (sinir merkezleri) halinde organize etme eğilimindedir; bu onların varoluş ve etkileşim yoludur. Bir ara nöronun bir grup nörona entegrasyonunu sağlayabilmesi için aksonlarının (iletim işlemlerinin) kendi merkezlerindeki nöronlarda bitmesi gerekir. Genel olarak gözlemlenen şey budur.

Ara nöronlar, komşu merkezlerin nöronlarından bilgi alır ve bunu kendi merkezlerindeki nöronlara iletir; diğerleri ise ara nöronlar Bilgiyi kendi merkezlerindeki nöronlardan alır ve kendi merkezlerindeki nöronlara iletirler. Böylece nöronlar yankılanan (kapalı) ağları düzenleyerek bilgilerin merkezlerinde uzun süre saklanmasını sağlar.

Omuriliğimiz, evrimsel açıdan sinir sisteminin en eski oluşumudur. Neşterde ilk kez ortaya çıkan, evrim sürecinde omurilik, efferent (motor) ve afferent (hassas) nöronlarıyla birlikte iyileştirildi. Ancak aynı zamanda ana işlevlerini de korudu - yürütme ve düzenleme. Duyusal nöronlar sayesinde, daha acı ortaya çıkmadan elimizi sıcak tavadan çekiyoruz. Merkezi sinir sisteminin bu organının yapısı ve çalışma prensipleri hakkında Hakkında konuşuyoruz Bu makalede.

Çok savunmasız ama çok önemli

Bu yumuşak organ omurganın içinde gizlidir. İnsan omuriliğinin ağırlığı yalnızca 40 gramdır, uzunluğu 45 santimetreye kadardır ve kalınlığı küçük parmakla karşılaştırılabilir - yalnızca 8 milimetre çapındadır. Ancak tüm vücudumuza yayılan karmaşık bir ağın kontrol merkezidir. Onsuz, aparat ve vücudumuzun tüm hayati organları çalışamayacaktır. Omurganın yanı sıra omurilik de zarlarıyla korunur. Yoğun bağ dokusundan oluşan dış kabuk serttir. Bu zar kan damarlarını ve sinirleri içerir. Ayrıca insan vücudundaki en yüksek ağrı reseptörü konsantrasyonunun gözlendiği yer burasıdır. Ancak beynin kendisinde böyle bir reseptör yoktur. İkinci kabuk, beyin omurilik sıvısı (beyin omurilik sıvısı) ile dolu araknoiddir. Son kabuk - yumuşak - beyne sıkı bir şekilde oturur, kan damarları tarafından delinir ve lenf damarları.

Nöronlar hakkında birkaç kelime

Sinir dokusunun yapısal birimi nöronlardır. Ana işlevi sinir uyarılarının oluşumu ve iletilmesi olan tamamen özel hücreler. Her nöronun birçok kısa süreci vardır - tahrişi algılayan dendritler ve bir uzun süreç - sinir impulsunu yalnızca bir yönde ileten bir akson. Göreve bağlı olarak duyusal ve motor olanlar vardır. Orta veya interkalar nöronlar, diğer nöronlar arasında uyarıları ileten bir tür "uzatıcılardır".

Omuriliğin yapısı

Omurilik kafatasının oksipital forameninde başlar ve lomber omurlarda biter. Birbirinden ayrılmayan 31-33 bölümden oluşur: C1-C8 - servikal, Th1-Th12 - torasik, L1-L5 - lomber, S1-S5 - sakral, Co1-Co3 - koksigeal. Omurilik kanalının altında, bir demet halinde toplanan ve alt ekstremitelere ve pelvik organlara zarar veren, kauda ekuina (görünüşe göre dış benzerlikleri nedeniyle) adı verilen sinirlerin uzantıları vardır. Her segmentte 31 çift omurilik siniri oluşturacak şekilde bağlanan iki çift kök bulunur. İki arka (dorsal) kök, duyusal nöronların aksonları tarafından oluşturulur ve bu nöronların gövdelerinin bulunduğu yerde kalınlaşmaya sahiptir. İki ön (ventral) kök, motor nöronların aksonları tarafından oluşturulur.

Çok farklı ve önemli

İnsan omuriliğinde yaklaşık 13 milyon sinir hücresi bulunur. İşlevsel olarak 4 gruba ayrılırlar:

Motor - ön boynuzları ve ön kökleri oluşturur.
Ara nöronlar - sırt boynuzlarını oluşturur. Burada çeşitli tahrişlere (ağrı, dokunma, titreşim, sıcaklık) tepki veren hassas nöronlar vardır.
Sempatik ve parasempatik nöronlar yan boynuzlarda bulunur ve ön kökleri oluşturur.
İlişkilendirme hücreleri, omuriliğin bölümleri arasında bağlantı kuran beyin hücreleridir.

Beyazlarla çevrili gri kelebek

Omuriliğin merkezinde ön, arka ve yan boynuzları oluşturan gri madde bulunur. Bunlar nöronların gövdeleridir. Hassas nöronlar, uzun süreci periferde bulunan ve bir reseptör ile biten omurga ganglionlarında bulunur ve kısa olanı sırt boynuzlarının nöronlarındadır. Ön boynuzlar iskelet kaslarına giden aksonlardan oluşur. Yan boynuzlar otonom sistemin nöronlarını içerir. Gri madde beyazla çevrilidir - bunlar yükselen ve alçalan yolların aksonları tarafından oluşturulan sinir lifleridir. İlk duyu nöronları şu segmentlerde bulunur: servikal C7, torasik Th1-Th12, lomber L1-L3, sakral S2-S4. Bu durumda, omurilik siniri arka (hassas) ve ön (motor) kökleri tek bir gövdeye bağlar. Her bir çift omurilik siniri vücudun belirli kısımlarını kontrol eder.

Nasıl çalışır

Otonom sinir sisteminin omurga merkezlerinin duyusal nöronlarının dallanmış dendritleri, belirli bir uyaranla temas ettiğinde bir sinir impulsunun oluştuğu biyolojik yapılar olan reseptörlerle biter. Reseptörler bitkisel iç hassasiyet sağlar - vücudumuzun kan damarları ve kalp, gastrointestinal sistem, karaciğer ve pankreas, böbrekler ve diğerleri gibi kısımlarından tahrişi algılarlar. Dürtü dendrit boyunca nöronun gövdesine iletilir. Daha sonra, afferent (hassas) nöronların aksonları boyunca omuriliğe girer ve burada efferent (motor) nöronların dendritleri ile sinoptik bağlantılar oluştururlar. Bu doğrudan temas sayesinde, ana komutanımız beyin, ortaya çıkan acı hissini analiz etmeden önce elimizi sıcak tavadan veya ütüden çekiyoruz.

Özetleyelim

Tüm otomatik ve refleks hareketlerimiz omuriliğin denetimi altında gerçekleşir. Tek istisna beynin kendisi tarafından kontrol edilenlerdir. Örneğin gördüğümüzü doğrudan beyne giden optik siniri kullanarak algıladığımızda, omuriliğin zaten kontrol ettiği göz küresi kaslarını kullanarak görüş açısını değiştiririz. Bu arada, omuriliğin emriyle de ağlıyoruz - lakrimal bezlere "emir veren" odur. Bilinçli hareketlerimiz beyinde başlar ancak otomatik hale geldikten sonra kontrolü omuriliğe geçer. Meraklı beyinlerimizin öğrenmeyi sevdiğini söyleyebiliriz. Zaten öğrendiğinde ise sıkılır ve “gücün dizginlerini” evrimsel açıdan daha eski olan kardeşine verir.

Gergin sistem tüm organ sistemlerinin koordineli çalışmasını kontrol eder, koordine eder ve düzenler, iç ortamının bileşiminin sabitliğini korur (bu sayede insan vücudu tek bir bütün olarak işlev görür). Sinir sisteminin katılımıyla vücut dış çevreyle iletişim kurar.

Sinir dokusu

Sinir sistemi oluşur sinir dokusu sinir hücrelerinden oluşur - nöronlar ve küçük uydu hücreleri (glial hücreler), sayıları nöronlardan yaklaşık 10 kat daha fazladır.

Nöronlar Sinir sisteminin temel işlevlerini sağlar: bilginin iletimi, işlenmesi ve depolanması. Sinir uyarıları doğası gereği elektrikseldir ve nöronların süreçleri boyunca yayılır.

Hücre uyduları sinir hücrelerinin büyümesini ve gelişmesini teşvik ederek beslenme, destekleyici ve koruyucu işlevleri yerine getirir.

Nöron yapısı

Bir nöron, sinir sisteminin temel yapısal ve işlevsel birimidir.

Sinir sisteminin yapısal ve işlevsel birimi sinir hücresidir. nöron. Başlıca özellikleri uyarılabilirlik ve iletkenliktir.

Bir nöron şunlardan oluşur: vücut Ve vuruyor.

Kısa, çok dallanmış sürgünler - dendritler sinir uyarıları bunların içinden geçer vücuda sinir hücresi. Bir veya daha fazla dendrit olabilir.

Her sinir hücresinin uzun bir süreci vardır: akson impulsların gönderildiği yer hücre gövdesinden. Aksonun uzunluğu onlarca santimetreye ulaşabilir. Demetler halinde birleşerek aksonlar oluşur sinirler.

Bir sinir hücresinin (aksonlar) uzun süreçleri kapsanmaktadır. miyelin kılıf. Bu tür süreçlerin kümelenmesi, kapsanan miyelin(yağ benzeri madde beyaz), merkezi sinir sisteminde beynin ve omuriliğin beyaz maddesini oluşturur.

Nöronların kısa süreçleri (dendritler) ve hücre gövdeleri miyelin kılıfına sahip değildir, dolayısıyla gri renktedirler. Onların kümeleri beynin gri maddesini oluşturur.

Nöronlar birbirine şu şekilde bağlanır: Bir nöronun aksonu başka bir nöronun gövdesine, dendritlerine veya aksonuna bağlanır. Bir nöron ile diğeri arasındaki temas noktasına denir sinaps. Bir nöronun gövdesinde 1200-1800 sinaps vardır.

Sinaps, bir sinir impulsunun bir nörondan diğerine kimyasal iletiminin gerçekleştiği komşu hücreler arasındaki boşluktur.

Her Sinaps üç bölümden oluşur:

sinir uçlarının oluşturduğu zar ( presinaptik membran);
Hücre gövdesinin zarları ( postsinaptik membran);
sinaptik yarık bu membranlar arasında

Sinapsın presinaptik kısmı biyolojik olarak aktif bir madde içerir ( arabulucu), bir sinir impulsunun bir nörondan diğerine iletilmesini sağlar. Bir sinir impulsunun etkisi altında, verici sinaptik yarığa girer, postsinaptik membran üzerinde etki eder ve bir sonraki nöronun hücre gövdesinde uyarılmaya neden olur. Uyarım bir sinaps aracılığıyla bir nörondan diğerine bu şekilde iletilir.

Uyarımın yayılması, sinir dokusunun böyle bir özelliği ile ilişkilidir. iletkenlik.

Nöron türleri

Nöronların şekli değişir

Gerçekleştirilen işleve bağlı olarak aşağıdaki nöron türleri ayırt edilir:

Nöronlar, Duyu organlarından gelen sinyalleri merkezi sinir sistemine iletmek(omurilik ve beyin), denir hassas. Bu tür nöronların gövdeleri, merkezi sinir sisteminin dışında, sinir gangliyonlarında bulunur. Ganglion, merkezi sinir sistemi dışındaki sinir hücresi gövdelerinin bir koleksiyonudur.
Nöronlar, omurilikten ve beyinden gelen uyarıların kaslara iletilmesi ve iç organlar motor denir. Merkezi sinir sisteminden gelen uyarıların çalışma organlarına iletilmesini sağlarlar.
Duyusal ve motor nöronlar arasındaki iletişim kullanılarak gerçekleştirilen ara nöronlar omurilik ve beyindeki sinaptik temaslar yoluyla. Ara nöronlar merkezi sinir sisteminde bulunur (yani bu nöronların gövdeleri ve süreçleri beynin ötesine uzanmaz).