Elementi di un neurone. Biblioteca aperta: biblioteca aperta di informazioni educative

Unità strutturale sistema nervosoÈ cellula nervosa, O neurone. I neuroni differiscono dalle altre cellule del corpo in molti modi. Innanzitutto, la loro popolazione, che conta da 10 a 30 miliardi (e forse più*) di cellule, è quasi completamente “completa” al momento della nascita, e nemmeno un singolo neurone, se muore, viene sostituito da uno nuovo. È generalmente accettato che dopo che una persona ha superato il periodo di maturità, circa 10mila neuroni muoiono ogni giorno e dopo 40 anni questa cifra giornaliera raddoppia.

* L'ipotesi che il sistema nervoso sia composto da 30 miliardi di neuroni è stata fatta da Powell e colleghi (Powell et al., 1980), i quali hanno dimostrato che nei mammiferi, indipendentemente dalla specie, ci sono circa 146mila cellule nervose per 1 mm 2 di tessuto nervoso. La superficie totale del cervello umano è 22 dm 2 (Changeux, 1983, p. 72).

Un'altra caratteristica dei neuroni è che, a differenza di altri tipi di cellule, non producono, secernono o strutturano nulla; la loro unica funzione è condurre informazioni neurali.

Struttura del neurone

Esistono molti tipi di neuroni, la cui struttura varia a seconda delle funzioni che svolgono nel sistema nervoso; un neurone sensoriale differisce nella struttura da un motoneurone o da un neurone della corteccia cerebrale (Fig. A.28).

Riso. A.28. Diversi tipi di neuroni.

Ma qualunque sia la funzione di un neurone, tutti i neuroni sono costituiti da tre parti principali: il corpo cellulare, i dendriti e l’assone.

Corpo neurone, Come ogni altra cellula, è costituita da citoplasma e nucleo. Il citoplasma di un neurone, tuttavia, è particolarmente ricco mitocondri, responsabile della produzione dell’energia necessaria al mantenimento attività elevata cellule. Come già notato, si formano gruppi di corpi cellulari neuronali centri nervosi sotto forma di un ganglio, in cui il numero di corpi cellulari è di migliaia, di un nucleo, dove ce ne sono ancora di più, o, infine, di una corteccia composta da miliardi di neuroni. I corpi cellulari dei neuroni formano i cosiddetti Materia grigia.

Dendriti servire come una sorta di antenna per il neurone. Alcuni neuroni hanno molte centinaia di dendriti che ricevono informazioni dai recettori o da altri neuroni e le conducono al corpo cellulare e al suo unico altro tipo di processo. - assone.

Assoneè la parte di un neurone responsabile della trasmissione delle informazioni ai dendriti di altri neuroni, muscoli o ghiandole. In alcuni neuroni la lunghezza dell'assone raggiunge il metro, in altri l'assone è molto corto. Di regola, gli assoni si ramificano, formando il cosiddetto albero terminale; alla fine di ogni ramo c'è placca sinottica.È lei che crea la connessione (sinapsi) di un dato neurone con i dendriti o i corpi cellulari di altri neuroni.

La maggior parte delle fibre nervose (assoni) sono ricoperte da una guaina costituita da mielina- una sostanza bianca simile al grasso che funge da materiale isolante. La guaina mielinica è interrotta da costrizioni ad intervalli regolari di 1-2 mm - intercettazioni di Ranvier, che aumentano la velocità di un impulso nervoso che viaggia lungo una fibra, permettendogli di “saltare” da un’intercettazione all’altra, anziché diffondersi gradualmente lungo la fibra. Centinaia e migliaia di assoni raccolti in fasci formano vie nervose, che, grazie alla mielina, hanno l'aspetto materia bianca.

Impulso nervoso

L'informazione entra nei centri nervosi, lì viene elaborata e poi trasmessa agli effettori sotto forma di forma impulsi nervosi, che corrono lungo i neuroni e le vie nervose che li collegano.

Indipendentemente dalle informazioni trasmesse dagli impulsi nervosi che corrono lungo miliardi di fibre nervose, non sono diversi l'uno dall'altro. Perché allora gli impulsi provenienti dall'orecchio trasmettono informazioni sui suoni e gli impulsi dall'occhio trasmettono informazioni sulla forma o sul colore di un oggetto e non sui suoni o su qualcosa di completamente diverso? Sì, semplicemente perché le differenze qualitative tra i segnali nervosi sono determinate non da questi segnali stessi, ma dal luogo in cui arrivano: se è un muscolo, si contrarrà o si allungherà; se è una ghiandola, secernerà, ridurrà o fermerà la secrezione; se questa è una certa area del cervello, in essa si formerà un'immagine visiva di uno stimolo esterno o il segnale verrà decifrato sotto forma, ad esempio, di suoni. In teoria, basterebbe modificare il percorso delle vie nervose, ad esempio parte del nervo ottico fino all’area del cervello deputata alla decifrazione dei segnali sonori, per costringere il corpo a “sentire con gli occhi”.

Potenziale di riposo e potenziale d'azione

Gli impulsi nervosi vengono trasmessi lungo i dendriti e gli assoni non dallo stimolo esterno stesso o dalla sua energia. Uno stimolo esterno attiva solo i recettori corrispondenti e questa attivazione viene convertita in energia potenziale elettrico, che si crea sulle punte dei dendriti che formano contatti con il recettore.

L'impulso nervoso che ne deriva può essere approssimativamente paragonato al fuoco che corre lungo una miccia e accende una cartuccia di dinamite situata sul suo percorso; Il “fuoco” si propaga così verso il bersaglio finale attraverso piccole esplosioni successive. Trasmissione impulso nervoso La differenza fondamentale è però che quasi immediatamente dopo la scarica viene ripristinato il potenziale della fibra nervosa.

Una fibra nervosa a riposo può essere paragonata ad una piccola batteria; all'esterno della sua membrana c'è una carica positiva, e all'interno c'è una carica negativa (Fig. A.29), e questo potenziale di riposo convertito in elettricità solo quando entrambi i poli sono chiusi. Questo è esattamente ciò che accade durante il passaggio di un impulso nervoso, quando la membrana della fibra per un attimo diventa permeabile e depolarizzata. Seguendo questo depolarizzazione il periodo sta arrivando refrattarietà, durante il quale la membrana si ripolarizza e ripristina la capacità di condurre un nuovo impulso*. Quindi, a causa delle successive depolarizzazioni, avviene questa propagazione potenziale d'azione(cioè impulso nervoso) ad una velocità costante, variabile da 0,5 a 120 metri al secondo, a seconda del tipo di fibra, del suo spessore e della presenza o assenza di una guaina mielinica.

* Durante il periodo refrattario, che dura circa un millesimo di secondo, gli impulsi nervosi non possono viaggiare lungo la fibra. Pertanto, in un secondo, una fibra nervosa è in grado di condurre non più di 1000 impulsi.

Riso. A.29. Potenziale d'azione. Lo sviluppo del potenziale d'azione, accompagnato da una variazione della tensione elettrica (da -70 a + 40 mV), è dovuto al ripristino dell'equilibrio tra ioni positivi e negativi su entrambi i lati della membrana, la cui permeabilità è ridotta poco tempo aumenta.

La legge "tutto" o niente". Poiché ogni fibra nervosa ha un certo potenziale elettrico, gli impulsi che si propagano lungo di essa, indipendentemente dall'intensità o da qualsiasi altra proprietà dello stimolo esterno, hanno sempre le stesse caratteristiche. Ciò significa che un impulso in un neurone può verificarsi solo se la sua attivazione, causata dalla stimolazione di un recettore o da un impulso proveniente da un altro neurone, supera una certa soglia al di sotto della quale l'attivazione è inefficace; ma, se la soglia viene raggiunta, nasce subito un impulso “pieno”. Questo fatto è chiamato la legge “tutto o niente”.

Trasmissione sinaptica

Sinapsi. Una sinapsi è l'area di connessione tra il terminale assonale di un neurone e i dendriti o il corpo di un altro. Ogni neurone può formare fino a 800-1000 sinapsi con altre cellule nervose e la densità di questi contatti nella materia grigia del cervello è superiore a 600 milioni per 1 mm 3 (Fig. A.30)*.

*Ciò significa che se si contano 1000 sinapsi in un secondo, occorreranno dai 3 ai 30mila anni per contarle completamente (Changeux, 1983, p. 75).

Riso. A.30. Connessione sinaptica dei neuroni (al centro - l'area della sinapsi con un ingrandimento maggiore). La placca terminale del neurone presinaptico contiene vescicole contenenti neurotrasmettitore e mitocondri che forniscono l'energia necessaria per la trasmissione del segnale nervoso.

Il luogo in cui un impulso nervoso passa da un neurone all'altro non è infatti un punto di contatto, ma piuttosto uno stretto intervallo chiamato lacuna sinottica. Si tratta di una lacuna di larghezza compresa tra 20 e 50 nanometri (milionesimi di millimetro), che è limitata da un lato dalla membrana della placca presinaptica del neurone che trasmette l'impulso, e dall'altro dalla membrana postsinaptica del neurone che trasmette l'impulso. il dendrite o corpo di un altro neurone, che riceve il segnale nervoso e poi lo trasmette ulteriormente.

Neurotrasmettitori.È nelle sinapsi che si verificano processi a seguito dei quali le sostanze chimiche rilasciate dalla membrana presinaptica trasmettono un segnale nervoso da un neurone all'altro. Queste sostanze, chiamate neurotrasmettitori(o semplicemente mediatori), una sorta di “ormoni cerebrali” (neuroormoni), si accumulano nelle vescicole delle placche sinaptiche e vengono rilasciati quando un impulso nervoso arriva qui lungo l'assone.

Successivamente, i mediatori si diffondono nella fessura sinaptica e si attaccano a specifici siti recettoriali membrana postsinaptica, cioè a quelle aree alle quali “si adattano come una chiave a una serratura”. Di conseguenza, la permeabilità della membrana postsinaptica cambia e quindi il segnale viene trasmesso da un neurone all'altro; I mediatori possono anche bloccare la trasmissione dei segnali nervosi a livello della sinapsi, riducendo l'eccitabilità del neurone postsinaptico.

Dopo aver adempiuto alla loro funzione, i mediatori vengono scomposti o neutralizzati dagli enzimi o riassorbiti nella terminazione presinaptica, il che porta al ripristino del loro apporto nelle vescicole al momento dell'arrivo dell'impulso successivo (figura A.31).

Riso. A.31. la. Il mediatore A, le cui molecole vengono rilasciate dalla placca terminale del neurone I, si lega a recettori specifici sui dendriti del neurone II. Le molecole X, che nella loro configurazione non si adattano a questi recettori, non possono occuparli e quindi non provocano alcun effetto sinaptico.

1b. Le molecole M (ad esempio le molecole di alcuni farmaci psicotropi) hanno una configurazione simile alle molecole del neurotrasmettitore A e quindi possono legarsi ai recettori di questo neurotrasmettitore, impedendogli di svolgere le sue funzioni. Ad esempio, l'LSD interferisce con la capacità della serotonina di sopprimere i segnali sensoriali.

2a e 2b. Alcune sostanze, chiamate neuromodulatori, possono agire sul terminale assonale per facilitare o inibire il rilascio dei neurotrasmettitori.

La funzione eccitatoria o inibitoria di una sinapsi dipende principalmente dal tipo di trasmettitore che secerne e dall'effetto di quest'ultimo sulla membrana postsinaptica. Alcuni mediatori hanno sempre solo un effetto eccitatorio, altri hanno solo un effetto inibitorio e altri ancora svolgono il ruolo di attivatori in alcune parti del sistema nervoso e di inibitori in altre.

Funzioni principali neurotrasmettitori. Attualmente si conoscono diverse dozzine di questi neuroormoni, ma le loro funzioni non sono ancora state sufficientemente studiate. Ciò vale, ad esempio, per acetilcolina, che è coinvolto nella contrazione muscolare, provoca un rallentamento della frequenza cardiaca e respiratoria ed è inattivato da un enzima acetilcolinesterasi*. Le funzioni di tali sostanze del gruppo non sono completamente comprese monoammine, come la norepinefrina, responsabile dello stato di veglia della corteccia cerebrale e dell'aumento della frequenza cardiaca, dopamina, presente nei "centri del piacere" del sistema limbico e in alcuni nuclei della formazione reticolare, dove partecipa ai processi di attenzione selettiva, oppure serotonina, che regola il sonno e determina la quantità di informazioni che circolano nelle vie sensoriali. L'inattivazione parziale delle monoammine avviene a seguito della loro ossidazione da parte dell'enzima monoaminossidasi. Questo processo, che di solito ripristina l'attività cerebrale livello normale, in alcuni casi può portare ad una diminuzione eccessiva di esso, che psicologicamente si manifesta in una persona con un sentimento di depressione (depressione).

* A quanto pare, la carenza di acetilcolina in alcuni nuclei del diencefalo è una delle principali cause della malattia di Alzheimer, mentre la carenza di dopamina nel putamen (uno dei gangli della base) potrebbe essere la causa della malattia di Parkison.

Acido gamma-amminobutirrico (GABA)è un neurotrasmettitore che svolge approssimativamente la stessa funzione fisiologica della monoaminossidasi. La sua azione consiste principalmente nel ridurre l'eccitabilità dei neuroni cerebrali in relazione agli impulsi nervosi.

Insieme ai neurotrasmettitori, esiste un gruppo dei cosiddetti neuromodulatori, che sono coinvolti principalmente nella regolazione della risposta nervosa, interagendo con i neurotrasmettitori e modificandone gli effetti. Ad esempio possiamo citare sostanza P E bradichinina, coinvolti nella trasmissione dei segnali dolorosi. Rilascio di queste sostanze nelle sinapsi midollo spinale, tuttavia, può essere soppresso mediante secrezione endorfine E encefalina, che porta così ad una diminuzione del flusso degli impulsi nervosi del dolore (Fig. A.31, 2a). Le funzioni dei modulatori sono eseguite anche da sostanze come fattoreS, apparentemente giocando un ruolo importante nei processi del sonno, colecistochinina, responsabile del senso di sazietà, angiotensina, regolatori della sete e altri agenti.

Neurotrasmettitori e l'effetto delle sostanze psicotrope. Ora è noto che vari farmaci psicotropi agiscono a livello delle sinapsi e di quei processi a cui partecipano neurotrasmettitori e neuromodulatori.

Le molecole di questi farmaci hanno una struttura simile alle molecole di alcuni mediatori, il che consente loro di "ingannare" vari meccanismi di trasmissione sinaptica. Pertanto, interrompono l'azione dei veri neurotrasmettitori, sia prendendo il loro posto nei siti recettoriali, sia impedendo loro di essere riassorbiti nelle terminazioni presinaptiche o di essere distrutti da enzimi specifici (Fig. A.31, 26).

È stato stabilito, ad esempio, che l'LSD, occupando i siti dei recettori della serotonina, impedisce alla serotonina di inibire l'afflusso di segnali sensoriali. In questo modo, l'LSD apre la mente a un'ampia varietà di stimoli che assalgono continuamente i sensi.

Cocaina potenzia gli effetti della dopamina, prendendo il suo posto nei siti recettoriali. Agiscono in modo simile morfina e altri oppiacei, effetto immediato ciò si spiega con il fatto che riescono a occupare rapidamente i siti recettoriali delle endorfine*.

* Gli incidenti associati all'overdose di droga si spiegano con il fatto che il legame di quantità eccessive, ad esempio, di eroina da parte dei recettori della zendorfina nei centri nervosi del midollo allungato porta ad una brusca depressione della respirazione e talvolta ad un completo arresto (Besson , 1988, Science et Vie, Hors Serie, n° 162).

Azione anfetamine a causa del fatto che sopprimono la ricaptazione della norepinefrina da parte delle terminazioni presinaptiche. Di conseguenza, l’accumulo di quantità eccessive di neurormoni nella fessura sinaptica porta ad un eccessivo grado di veglia nella corteccia cerebrale.

È generalmente accettato che gli effetti del cosiddetto tranquillanti(ad esempio il Valium) si spiegano principalmente con il loro effetto facilitante sull'azione del GABA nel sistema limbico, che porta ad un aumento degli effetti inibitori di questo neurotrasmettitore. Al contrario, come antidepressivi Si tratta principalmente di enzimi che inattivano il GABA, oppure di farmaci come, ad esempio, inibitori della monoaminossidasi, la cui introduzione aumenta la quantità di monoammine nelle sinapsi.

Morte da parte di alcuni gas velenosi avviene a causa del soffocamento. Questo effetto di questi gas è dovuto al fatto che le loro molecole bloccano la secrezione di un enzima che distrugge l'acetilcolina. Nel frattempo, l’acetilcolina provoca la contrazione muscolare e un rallentamento della frequenza cardiaca e respiratoria. Pertanto, il suo accumulo negli spazi sinaptici porta all'inibizione e quindi al blocco completo delle funzioni cardiache e respiratorie e al contemporaneo aumento del tono di tutti i muscoli.

Lo studio dei neurotrasmettitori è appena iniziato e possiamo aspettarci che presto verranno scoperte centinaia, forse migliaia di queste sostanze, le cui diverse funzioni determinano il loro ruolo primario nella regolazione del comportamento.

Questa cella ha struttura complessa, è altamente specializzato e nella struttura contiene un nucleo, un corpo cellulare e processi. Nel corpo umano ci sono più di cento miliardi di neuroni.

Revisione

La complessità e la varietà delle funzioni del sistema nervoso sono determinate dall'interazione tra i neuroni, che a loro volta rappresentano un insieme vari segnali trasmesso come parte dell'interazione dei neuroni con altri neuroni o muscoli e ghiandole. I segnali vengono emessi e propagati dalla generazione di ioni carica elettrica, che si muove lungo il neurone.

Struttura

Un neurone è costituito da un corpo con un diametro compreso tra 3 e 130 µm, contenente un nucleo (con un gran numero di pori nucleari) e organelli (incluso un RE ruvido altamente sviluppato con ribosomi attivi, l'apparato di Golgi), nonché processi. Esistono due tipi di processi: dendriti e . Il neurone ha un citoscheletro sviluppato e complesso che penetra nei suoi processi. Il citoscheletro mantiene la forma della cellula; i suoi fili fungono da “binari” per il trasporto di organelli e sostanze racchiuse in vescicole di membrana (ad esempio, neurotrasmettitori). Il citoscheletro di un neurone è costituito da fibrille di diverso diametro: Microtubuli (D = 20-30 nm) - sono costituiti dalla proteina tubulina e si estendono dal neurone lungo l'assone, fino a terminazioni nervose. Neurofilamenti (D = 10 nm) - insieme ai microtubuli forniscono il trasporto intracellulare delle sostanze. Microfilamenti (D = 5 nm) - sono costituiti dalle proteine actina e miosina, particolarmente pronunciati nei processi nervosi in crescita e nel. Nel corpo del neurone si evidenzia un apparato sintetico sviluppato; il RE granulare del neurone è colorato in modo basofilo ed è noto come “tigroide”. Il tigroide penetra nelle sezioni iniziali dei dendriti, ma si trova a notevole distanza dall'inizio dell'assone, che funge da segno istologico dell'assone.

Esiste una distinzione tra trasporto di assoni anterogrado (lontano dal corpo) e retrogrado (verso il corpo).

Dendriti e assone

Un assone è solitamente un lungo processo adattato alla conduzione dal corpo di un neurone. I dendriti sono, di regola, processi brevi e altamente ramificati che fungono da sito principale di formazione delle sinapsi eccitatorie e inibitorie che influenzano il neurone (neuroni diversi hanno rapporti diversi di lunghezze di assoni e dendriti). Un neurone può avere diversi dendriti e solitamente un solo assone. Un neurone può avere connessioni con molti altri neuroni (fino a 20mila).

I dendriti si dividono in modo dicotomico, mentre gli assoni emettono collaterali. I mitocondri sono solitamente concentrati nei nodi di ramificazione.

I dendriti non hanno una guaina mielinica, ma gli assoni possono averne una. Il luogo di generazione dell'eccitazione nella maggior parte dei neuroni è la collinetta dell'assone, una formazione nel punto in cui l'assone si allontana dal corpo. In tutti i neuroni, questa zona è chiamata zona trigger.

Sinapsi(Greco σύναψις, da συνάπτειν - abbracciare, stringere, stringere la mano) - il luogo di contatto tra due neuroni o tra un neurone e la cellula effettrice che riceve il segnale. Serve per la trasmissione tra due cellule e durante la trasmissione sinaptica è possibile regolare l'ampiezza e la frequenza del segnale. Alcune sinapsi provocano la depolarizzazione del neurone, altre l'iperpolarizzazione; i primi sono eccitatori, i secondi inibitori. Tipicamente, per eccitare un neurone è necessaria la stimolazione di diverse sinapsi eccitatorie.

Il termine fu introdotto nel 1897 dal fisiologo inglese Charles Sherrington.

Classificazione

Classificazione strutturale

In base al numero e alla disposizione dei dendriti e degli assoni, i neuroni sono divisi in neuroni senza assoni, neuroni unipolari, neuroni pseudounipolari, neuroni bipolari e neuroni multipolari (molti alberi dendritici, solitamente efferenti).

Neuroni senza assoni- piccole cellule, raggruppate vicine nei gangli intervertebrali, senza caratteristiche anatomiche divisione dei processi in dendriti e assoni. Tutti i processi della cellula sono molto simili. Scopo funzionale i neuroni senza assoni sono stati scarsamente studiati.

Neuroni unipolari- neuroni con un processo, presenti, ad esempio, nel nucleo sensoriale nervo trigemino V.

Neuroni bipolari- neuroni aventi un assone e un dendrite, situati in organi sensoriali specializzati: la retina, l'epitelio e il bulbo olfattivo, i gangli uditivi e vestibolari.

Neuroni multipolari- neuroni con un assone e diversi dendriti. Questo tipo predominano le cellule nervose.

Neuroni pseudounipolari- sono unici nel loro genere. Un processo si estende dal corpo, che si divide immediatamente a forma di T. L'intero singolo tratto è ricoperto da una guaina mielinica ed è strutturalmente un assone, sebbene lungo uno dei rami l'eccitazione non vada da, ma al corpo del neurone. Strutturalmente, i dendriti sono rami alla fine di questo processo (periferico). La zona trigger è l'inizio di questa ramificazione (cioè si trova all'esterno del corpo cellulare). Tali neuroni si trovano nei gangli spinali.

Classificazione funzionale

Per posizione in arco riflesso distinguere i neuroni afferenti (neuroni sensibili), neuroni efferenti(alcuni di essi sono chiamati motoneuroni, a volte non lo sono molto nome accurato si estende all'intero gruppo degli efferenti) e interneuroni (interneuroni).

Neuroni afferenti(sensibile, sensoriale o recettoriale). Ai neuroni di questo tipo Questi includono cellule primarie e cellule pseudounipolari, i cui dendriti hanno terminazioni libere.

Neuroni efferenti(effettore, motore o motorino). I neuroni di questo tipo includono i neuroni finali - ultimatum e penultimo - non ultimatum.

Neuroni associativi(intercalari o interneuroni) - un gruppo di neuroni comunica tra quelli efferenti e afferenti si dividono in intrusivi, commissurali e di proiezione;

Neuroni secretori- neuroni che secernono sostanze altamente attive (neuroormoni). Hanno un complesso del Golgi ben sviluppato, l'assone termina nelle sinapsi axovasali.

Classificazione morfologica

La struttura morfologica dei neuroni è diversa. A questo proposito, nella classificazione dei neuroni vengono utilizzati diversi principi:

tenere conto delle dimensioni e della forma del corpo del neurone;
numero e natura delle ramificazioni dei processi;
la lunghezza del neurone e la presenza di membrane specializzate.

In base al numero di processi, si distinguono i seguenti tipi morfologici di neuroni:

neurociti unipolari (con un processo), presenti, ad esempio, nel nucleo sensoriale del nervo trigemino;
cellule pseudounipolari raggruppate vicine nei gangli intervertebrali;
neuroni bipolari (hanno un assone e un dendrite), situati in organi sensoriali specializzati: la retina, l'epitelio e il bulbo olfattivo, i gangli uditivi e vestibolari;
neuroni multipolari (hanno un assone e diversi dendriti), predominanti nel sistema nervoso centrale.

Sviluppo e crescita dei neuroni

Un neurone si sviluppa da una piccola cellula precursore che smette di dividersi ancor prima di produrre i suoi processi. (Tuttavia, la questione della divisione neuronale rimane attualmente controversa) Di norma, l'assone inizia a crescere prima e i dendriti si formano successivamente. Alla fine del processo di sviluppo delle cellule nervose appare un ispessimento forma irregolare, che apparentemente si fa strada attraverso il tessuto circostante. Questo ispessimento è chiamato cono di crescita della cellula nervosa. Consiste in una parte appiattita del processo delle cellule nervose con molte spine sottili. I microspinosi hanno uno spessore compreso tra 0,1 e 0,2 µm e possono raggiungere i 50 µm di lunghezza. La regione ampia e piatta del cono di crescita è larga e lunga circa 5 µm, sebbene la sua forma possa variare; Gli spazi tra le microspine del cono di crescita sono ricoperti da una membrana ripiegata. I microspighe sono in costante movimento: alcuni si ritraggono nel cono di crescita, altri si allungano, si deviano lati diversi, toccano il substrato e potrebbero attaccarsi ad esso.

Il cono di crescita è pieno di piccole vescicole di membrana, talvolta collegate tra loro, di forma irregolare. Direttamente sotto le aree piegate della membrana e nelle spine c'è una massa densa di filamenti di actina aggrovigliati. Il cono di crescita contiene anche mitocondri, microtubuli e neurofilamenti presenti nel corpo del neurone.

È probabile che i microtubuli e i neurofilamenti si allunghino principalmente a causa dell’aggiunta di subunità neo-sintetizzate alla base del processo neuronale. Si muovono ad una velocità di circa un millimetro al giorno, che corrisponde alla velocità del lento trasporto assonale in un neurone maturo. Poiché questo è approssimativamente velocità media progressione del cono di crescita, è possibile che durante la crescita del processo neuronale, alla sua estremità non avvenga né l'assemblaggio né la distruzione dei microtubuli e dei neurofilamenti. Alla fine, a quanto pare, viene aggiunto il nuovo materiale della membrana. Il cono di crescita è un’area di rapida esocitosi ed endocitosi, come testimoniano le numerose vescicole ivi presenti. Piccole vescicole di membrana vengono trasportate lungo il processo neuronale dal corpo cellulare al cono di crescita con un flusso di trasporto assonale veloce. Il materiale della membrana viene apparentemente sintetizzato nel corpo del neurone, trasportato al cono di crescita sotto forma di vescicole e qui incorporato nella membrana plasmatica per esocitosi, allungando così il processo della cellula nervosa.

La crescita degli assoni e dei dendriti è solitamente preceduta da una fase di migrazione neuronale, quando i neuroni immaturi si disperdono e trovano una sede permanente.

Neurone(dal greco neurone - nervo) è un'unità strutturale e funzionale del sistema nervoso. Questa cellula ha una struttura complessa, è altamente specializzata e nella struttura contiene un nucleo, un corpo cellulare e processi. Nel corpo umano ci sono più di 100 miliardi di neuroni.

Funzioni dei neuroni Come altre cellule, i neuroni devono mantenere la propria struttura e funzione, adattarsi alle mutevoli condizioni ed esercitare un’influenza regolatrice sulle cellule vicine. Tuttavia, la funzione principale dei neuroni è l'elaborazione delle informazioni: ricevere, condurre e trasmettere ad altre cellule. Le informazioni vengono ricevute attraverso le sinapsi con i recettori degli organi sensoriali o altri neuroni, o direttamente da ambiente esterno utilizzando dendriti specializzati. Le informazioni vengono trasportate attraverso gli assoni e trasmesse attraverso le sinapsi.

Struttura del neurone

Corpo cellulare Il corpo di una cellula nervosa è costituito da protoplasma (citoplasma e nucleo) ed è delimitato esternamente da una membrana composta da un doppio strato di lipidi (strato bilipide). I lipidi sono costituiti da teste idrofile e code idrofobe, disposte tra loro con code idrofobe, formando uno strato idrofobo che consente solo sostanze liposolubili(ad esempio ossigeno e diossido di carbonio). Sulla membrana sono presenti proteine: sulla superficie (sotto forma di globuli), sulla quale si possono osservare crescite di polisaccaridi (glicocalice), grazie ai quali la cellula percepisce l'irritazione esterna, e proteine integrali che penetrano nella membrana, contengono canali ionici.

Un neurone è costituito da un corpo con un diametro compreso tra 3 e 100 µm, contenente un nucleo (con un gran numero di pori nucleari) e organelli (incluso un RE ruvido altamente sviluppato con ribosomi attivi, l'apparato di Golgi), nonché processi. Esistono due tipi di processi: dendriti e assoni. Il neurone ha un citoscheletro sviluppato che penetra nei suoi processi. Il citoscheletro mantiene la forma della cellula; i suoi fili fungono da “binari” per il trasporto di organelli e sostanze racchiuse in vescicole di membrana (ad esempio, neurotrasmettitori). Nel corpo del neurone si evidenzia un apparato sintetico sviluppato; il RE granulare del neurone è colorato in modo basofilo ed è noto come “tigroide”. Il tigroide penetra nelle sezioni iniziali dei dendriti, ma si trova a notevole distanza dall'inizio dell'assone, che funge da segno istologico dell'assone. Esiste una distinzione tra trasporto di assoni anterogrado (lontano dal corpo) e retrogrado (verso il corpo).

Dendriti e assone

Un assone è solitamente un lungo processo atto a condurre l'eccitazione dal corpo del neurone. I dendriti sono, di regola, processi brevi e altamente ramificati che fungono da sito principale di formazione delle sinapsi eccitatorie e inibitorie che influenzano il neurone (neuroni diversi hanno rapporti diversi di lunghezze di assoni e dendriti). Un neurone può avere diversi dendriti e solitamente un solo assone. Un neurone può avere connessioni con molti altri neuroni (fino a 20mila). I dendriti si dividono in modo dicotomico, mentre gli assoni emettono collaterali. I mitocondri sono solitamente concentrati nei nodi di ramificazione. I dendriti non hanno una guaina mielinica, ma gli assoni possono averne una. Il luogo di generazione dell'eccitazione nella maggior parte dei neuroni è la collinetta dell'assone, una formazione nel punto in cui l'assone si allontana dal corpo. In tutti i neuroni, questa zona è chiamata zona trigger.

Sinapsi Una sinapsi è un punto di contatto tra due neuroni o tra un neurone e una cellula effettrice che riceve un segnale. Serve per trasmettere un impulso nervoso tra due cellule e durante la trasmissione sinaptica è possibile regolare l'ampiezza e la frequenza del segnale. Alcune sinapsi causano la depolarizzazione del neurone, altre causano l'iperpolarizzazione; i primi sono eccitatori, i secondi inibitori. Tipicamente, per eccitare un neurone è necessaria la stimolazione di diverse sinapsi eccitatorie.

Classificazione strutturale dei neuroni

Neuroni senza assoni- piccole cellule, raggruppate vicino al midollo spinale nei gangli intervertebrali, che non presentano segni anatomici di divisione dei processi in dendriti e assoni. Tutti i processi della cellula sono molto simili. Lo scopo funzionale dei neuroni senza assoni è poco compreso.
Neuroni unipolari- neuroni con un unico processo, presenti, ad esempio, nel nucleo sensoriale del nervo trigemino nel mesencefalo.
Neuroni bipolari- neuroni con un assone e un dendrite, situati in organi sensoriali specializzati - retina, epitelio e bulbo olfattivo, gangli uditivi e vestibolari;
Neuroni multipolari- Neuroni con un assone e diversi dendriti. Questo tipo di cellule nervose predomina nel sistema nervoso centrale
Neuroni pseudounipolari- sono unici nel loro genere. Un processo si estende dal corpo, che si divide immediatamente a forma di T. L'intero singolo tratto è ricoperto da una guaina mielinica ed è strutturalmente un assone, sebbene lungo uno dei rami l'eccitazione non vada da, ma al corpo del neurone. Strutturalmente, i dendriti sono rami alla fine di questo processo (periferico). La zona trigger è l'inizio di questa ramificazione (cioè si trova all'esterno del corpo cellulare). Tali neuroni si trovano nei gangli spinali.

Classificazione funzionale dei neuroni In base alla loro posizione nell'arco riflesso, si distinguono i neuroni afferenti (neuroni sensibili), i neuroni efferenti (alcuni di essi sono chiamati motoneuroni, a volte questo nome non molto accurato si applica all'intero gruppo di efferenti) e gli interneuroni (interneuroni).

Neuroni afferenti(sensibile, sensoriale o recettoriale). I neuroni di questo tipo includono cellule primarie degli organi di senso e cellule pseudounipolari, i cui dendriti hanno terminazioni libere.

Neuroni efferenti(effettore, motore o motorino). I neuroni di questo tipo includono i neuroni finali - ultimatum e penultimo - non ultimatum.

Neuroni associativi(intercalari o interneuroni) - questo gruppo di neuroni comunica tra efferente e afferente, si dividono in commissurali e di proiezione (cervello).

Classificazione morfologica dei neuroni La struttura morfologica dei neuroni è diversa. A questo proposito, nella classificazione dei neuroni vengono utilizzati diversi principi:

prendere in considerazione le dimensioni e la forma del corpo del neurone,
numero e natura della ramificazione dei processi,
la lunghezza del neurone e la presenza di membrane specializzate.

A seconda della forma della cellula, i neuroni possono essere sferici, granulari, stellati, piramidali, piriformi, fusiformi, irregolari, ecc. La dimensione del corpo neuronale varia da 5 μm nelle cellule piccole granulari a 120-150 μm in quelle giganti. neuroni piramidali. La lunghezza di un neurone nell'uomo varia da 150 μm a 120 cm. In base al numero di processi si distinguono i seguenti tipi morfologici di neuroni: - neurociti unipolari (con un processo), presenti, ad esempio, nel nucleo sensoriale. il nervo trigemino nel mesencefalo; - cellule pseudounipolari raggruppate vicino al midollo spinale nei gangli intervertebrali; - neuroni bipolari (hanno un assone e un dendrite), situati in organi sensoriali specializzati - retina, epitelio e bulbo olfattivo, gangli uditivi e vestibolari; - neuroni multipolari (hanno un assone e diversi dendriti), predominanti nel sistema nervoso centrale.

Sviluppo e crescita dei neuroni Un neurone si sviluppa da una piccola cellula precursore, che smette di dividersi ancor prima di avviare i suoi processi. (Tuttavia, la questione della divisione neuronale rimane attualmente controversa.) In genere, l'assone inizia a crescere per primo e i dendriti si formano successivamente. Alla fine del processo di sviluppo della cellula nervosa appare un ispessimento di forma irregolare che, apparentemente, si fa strada attraverso il tessuto circostante. Questo ispessimento è chiamato cono di crescita della cellula nervosa. Consiste in una parte appiattita del processo delle cellule nervose con molte spine sottili. I microspinosi hanno uno spessore compreso tra 0,1 e 0,2 µm e possono raggiungere i 50 µm di lunghezza. La regione ampia e piatta del cono di crescita è larga e lunga circa 5 µm, sebbene la sua forma possa variare; Gli spazi tra le microspine del cono di crescita sono ricoperti da una membrana ripiegata. Le microspine sono in costante movimento: alcune si ritraggono nel cono di crescita, altre si allungano, deviano in direzioni diverse, toccano il substrato e possono attaccarsi ad esso. Il cono di crescita è pieno di piccole vescicole di membrana, talvolta collegate tra loro, di forma irregolare. Direttamente sotto le aree piegate della membrana e nelle spine c'è una massa densa di filamenti di actina aggrovigliati. Il cono di crescita contiene anche mitocondri, microtubuli e neurofilamenti presenti nel corpo del neurone. È probabile che i microtubuli e i neurofilamenti si allunghino principalmente a causa dell’aggiunta di subunità neo-sintetizzate alla base del processo neuronale. Si muovono ad una velocità di circa un millimetro al giorno, che corrisponde alla velocità del lento trasporto assonale in un neurone maturo.

Poiché la velocità media di avanzamento del cono di crescita è approssimativamente la stessa, è possibile che durante la crescita del processo neuronale alla sua estremità non si verifichi né l'assemblaggio né la distruzione dei microtubuli e dei neurofilamenti. Alla fine, a quanto pare, viene aggiunto il nuovo materiale della membrana. Il cono di crescita è un’area di rapida esocitosi ed endocitosi, come testimoniano le numerose vescicole ivi presenti. Piccole vescicole di membrana vengono trasportate lungo il processo neuronale dal corpo cellulare al cono di crescita con un flusso di trasporto assonale veloce. Il materiale della membrana viene apparentemente sintetizzato nel corpo del neurone, trasportato al cono di crescita sotto forma di vescicole e qui incorporato nella membrana plasmatica mediante esocitosi, allungando così il processo della cellula nervosa. La crescita degli assoni e dei dendriti è solitamente preceduta da una fase di migrazione neuronale, quando i neuroni immaturi si disperdono e trovano una sede permanente.

Neurone Neurone piramidale corticale del topo che esprime la proteina fluorescente verde (GFP)

Classificazione

Classificazione strutturale

Neuroni senza assoni- piccole cellule, raggruppate vicino al midollo spinale nei gangli intervertebrali, che non presentano segni anatomici di divisione dei processi in dendriti e assoni. Tutti i processi della cellula sono molto simili. Lo scopo funzionale dei neuroni senza assoni è poco compreso.

Neuroni unipolari- neuroni con un unico processo, presenti, ad esempio, nel nucleo sensoriale del nervo trigemino nel mesencefalo.

Neuroni bipolari- neuroni aventi un assone e un dendrite, situati in organi sensoriali specializzati: la retina, l'epitelio e il bulbo olfattivo, i gangli uditivi e vestibolari.

Neuroni multipolari- neuroni con un assone e diversi dendriti. Questo tipo di cellule nervose predomina nel sistema nervoso centrale.

Classificazione funzionale

Neuroni afferenti(sensibile, sensoriale, recettoriale o centripeto). I neuroni di questo tipo includono cellule primarie degli organi di senso e cellule pseudounipolari, i cui dendriti hanno terminazioni libere.

Neuroni efferenti(effettore, motore, motore o centrifugo). I neuroni di questo tipo includono i neuroni finali - ultimatum e penultimo - non ultimatum.

Neuroni associativi(intercalari o interneuroni) - un gruppo di neuroni comunica tra quelli efferenti e afferenti si dividono in intrusivi, commissurali e di proiezione;

Neuroni secretori- neuroni che secernono sostanze altamente attive (neuroormoni). Hanno un complesso del Golgi ben sviluppato, l'assone termina nelle sinapsi axovasali.

Classificazione morfologica

La struttura morfologica dei neuroni è diversa. A questo proposito, nella classificazione dei neuroni vengono utilizzati diversi principi:

tenere conto delle dimensioni e della forma del corpo del neurone;
numero e natura delle ramificazioni dei processi;
la lunghezza del neurone e la presenza di membrane specializzate.

In base al numero di processi, si distinguono i seguenti tipi morfologici di neuroni:

neurociti unipolari (con un processo), presenti, ad esempio, nel nucleo sensoriale del nervo trigemino nel mesencefalo;
cellule pseudounipolari raggruppate vicino al midollo spinale nei gangli intervertebrali;
neuroni bipolari (hanno un assone e un dendrite), situati in organi sensoriali specializzati: la retina, l'epitelio e il bulbo olfattivo, i gangli uditivi e vestibolari;
neuroni multipolari (hanno un assone e diversi dendriti), predominanti nel sistema nervoso centrale.

Sviluppo e crescita dei neuroni

Un neurone si sviluppa da una piccola cellula precursore che smette di dividersi ancor prima di produrre i suoi processi. (Tuttavia, la questione della divisione neuronale rimane attualmente controversa.) In genere, l'assone inizia a crescere per primo e i dendriti si formano successivamente. Alla fine del processo di sviluppo della cellula nervosa appare un ispessimento di forma irregolare che, apparentemente, si fa strada attraverso il tessuto circostante. Questo ispessimento è chiamato cono di crescita della cellula nervosa. Consiste in una parte appiattita del processo delle cellule nervose con molte spine sottili. I microspinosi hanno uno spessore compreso tra 0,1 e 0,2 µm e possono raggiungere i 50 µm di lunghezza. La regione ampia e piatta del cono di crescita è larga e lunga circa 5 µm, sebbene la sua forma possa variare; Gli spazi tra le microspine del cono di crescita sono ricoperti da una membrana ripiegata. Le microspine sono in costante movimento: alcune si ritraggono nel cono di crescita, altre si allungano, deviano in direzioni diverse, toccano il substrato e possono attaccarsi ad esso.

È probabile che i microtubuli e i neurofilamenti si allunghino principalmente a causa dell’aggiunta di subunità neo-sintetizzate alla base del processo neuronale. Si muovono ad una velocità di circa un millimetro al giorno, che corrisponde alla velocità del lento trasporto assonale in un neurone maturo. Poiché la velocità media di avanzamento del cono di crescita è approssimativamente la stessa, è possibile che durante la crescita del processo neuronale alla sua estremità non si verifichi né l'assemblaggio né la distruzione dei microtubuli e dei neurofilamenti. Alla fine, a quanto pare, viene aggiunto il nuovo materiale della membrana. Il cono di crescita è un'area di rapida esocitosi ed endocitosi, come testimoniano le numerose vescicole qui rinvenute. Piccole vescicole di membrana vengono trasportate lungo il processo neuronale dal corpo cellulare al cono di crescita con un flusso di trasporto assonale veloce. Il materiale della membrana viene apparentemente sintetizzato nel corpo del neurone, trasportato al cono di crescita sotto forma di vescicole e qui incorporato nella membrana plasmatica per esocitosi, allungando così il processo della cellula nervosa.

La crescita degli assoni e dei dendriti è solitamente preceduta da una fase di migrazione neuronale, quando i neuroni immaturi si disperdono e trovano una sede permanente.

Letteratura

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Istologia: tessuto nervoso

Neuroni
(Materia grigia)

Soma Axon (Poggio dell'assone, terminale dell'assone, assoplasma, axolemma, neurofilamenti)

PNS: cellule di Schwann Neurolemma Nodo di Ranvier/segmento internodale Incisura mielinica

Ultimo aggiornamento: 10/10/2013

Articolo scientifico divulgativo sulle cellule nervose: struttura, somiglianze e differenze tra neuroni e altre cellule, principio di trasmissione degli impulsi elettrici e chimici.

Neuroneè una cellula nervosa che costituisce il principale elemento costitutivo del sistema nervoso. I neuroni sono simili alle altre cellule in molti modi, ma ce n’è uno differenza importante neurone da altre cellule: i neuroni sono specializzati nella trasmissione di informazioni in tutto il corpo.

Queste cellule altamente specializzate sono in grado di trasmettere informazioni sia chimicamente che elettricamente. Ce ne sono anche diversi vari tipi neuroni che funzionano varie funzioni V corpo umano.

I neuroni sensoriali trasportano le informazioni dalle cellule recettoriali sensoriali al cervello. I motoneuroni trasmettono comandi dal cervello ai muscoli. Gli interneuroni (interneuroni) sono in grado di comunicare informazioni tra diversi neuroni nel corpo.

Neuroni rispetto ad altre cellule del nostro corpo

Somiglianze con altre cellule:

I neuroni, come le altre cellule, hanno un nucleo contenente informazioni genetiche
I neuroni e le altre cellule sono circondate da una membrana che protegge la cellula.
I corpi cellulari dei neuroni e di altre cellule contengono organelli che supportano la vita cellulare: mitocondri, apparato di Golgi e citoplasma.

Differenze che rendono unici i neuroni

A differenza di altre cellule, i neuroni smettono di riprodursi subito dopo la nascita. Pertanto, alcune parti del cervello hanno un numero maggiore di neuroni alla nascita rispetto a dopo, perché i neuroni muoiono, ma non si muovono. Nonostante il fatto che i neuroni non si riproducano, gli scienziati hanno dimostrato che nuove connessioni tra i neuroni compaiono nel corso della vita.

I neuroni hanno una membrana progettata per inviare informazioni ad altre cellule. - Questi sono dispositivi speciali che trasmettono e ricevono informazioni. Le connessioni intercellulari sono chiamate sinapsi. I neuroni si liberano composti chimici(neurotrasmettitori o neurotrasmettitori) nelle sinapsi per comunicare con altri neuroni.

Struttura del neurone

Un neurone è composto solo da tre parti principali: l'assone, il corpo cellulare e i dendriti. Tuttavia, tutti i neuroni variano leggermente in forma, dimensione e caratteristiche a seconda del ruolo e della funzione del neurone. Alcuni neuroni hanno solo pochi rami dendritici, altri sono molto ramificati per poter ricevere un gran numero di informazione. Alcuni neuroni hanno assoni corti, mentre altri possono avere assoni piuttosto lunghi. L'assone più lungo del corpo umano si estende dalla parte inferiore della colonna vertebrale fino a pollice gambe, la sua lunghezza è di circa 0,91 metri (3 piedi)!

Maggiori informazioni sulla struttura di un neurone

Potenziale d'azione

Come fanno i neuroni a inviare e ricevere informazioni? Affinché i neuroni possano comunicare, devono trasmettere informazioni sia all'interno del neurone stesso che da un neurone al neurone successivo. Questo processo utilizza sia segnali elettrici che trasmettitori chimici.

I dendriti ricevono informazioni dai recettori sensoriali o da altri neuroni. Questa informazione viene quindi inviata al corpo cellulare e all'assone. Una volta che questa informazione lascia l’assone, viaggia lungo l’intera lunghezza dell’assone utilizzando un segnale elettrico chiamato potenziale d’azione.

Comunicazione tra sinapsi

Al momento impulso elettrico raggiunge l'assone, l'informazione deve essere inviata ai dendriti del neurone adiacente attraverso la fessura sinaptica. In alcuni casi, il segnale elettrico può attraversare lo spazio tra i neuroni quasi istantaneamente e continuare il suo movimento.

In altri casi, i neurotrasmettitori devono trasmettere informazioni da un neurone a quello successivo. I neurotrasmettitori sono messaggeri chimici che vengono rilasciati dagli assoni per attraversare la fessura sinaptica e raggiungere i recettori di altri neuroni. In un processo chiamato “ricaptazione”, i neurotrasmettitori si attaccano a un recettore e vengono assorbiti nel neurone per essere riutilizzati.

Neurotrasmettitori

È parte integrante del nostro funzionamento quotidiano. Non si sa ancora esattamente quanti neurotrasmettitori esistano, ma gli scienziati ne hanno già trovati più di un centinaio.

Che effetto ha ciascun neurotrasmettitore sul corpo? Cosa succede quando la malattia o forniture mediche incontrare questi messaggeri chimici? Elenchiamo alcuni dei principali neurotrasmettitori, i loro effetti conosciuti e le malattie ad essi associati.