I neuroni più numerosi. Neuroni: cosa sono?

ozg, ripristina te stesso

N e nel corso dei suoi 100 anni di storia, la neuroscienza ha aderito al dogma secondo cui il cervello adulto non è soggetto a cambiamenti. Si credeva che una persona potesse perdere le cellule nervose, ma non acquisirne di nuove. Infatti, se il cervello fosse capace di cambiamenti strutturali, come verrebbe preservato?

La pelle, il fegato, il cuore, i reni, i polmoni e il sangue possono formare nuove cellule per sostituire quelle danneggiate. Fino a poco tempo fa, gli esperti credevano che questa capacità di rigenerarsi non si estendesse al sistema nervoso centrale, costituito dal cervello e.

Tuttavia, negli ultimi cinque anni, i neuroscienziati hanno scoperto che il cervello cambia nel corso della vita: nuove cellule si formano per far fronte alle difficoltà emergenti. Questa plasticità aiuta il cervello a riprendersi da lesioni o malattie, aumentandone il potenziale.

Da decenni i neuroscienziati cercano modi per migliorare la salute del cervello. La strategia di trattamento si basava sul ripristino della carenza di neurotrasmettitori - sostanze chimiche, trasmettendo messaggi alle cellule nervose (neuroni). Nella malattia di Parkinson, ad esempio, il cervello del paziente perde la capacità di produrre il neurotrasmettitore dopamina poiché le cellule che lo producono muoiono. Il cugino chimico della dopamina, la L-Dopa, può fornire un sollievo temporaneo, ma non una cura. Per sostituire i neuroni che muoiono in malattie neurologiche come la malattia di Huntington, il morbo di Parkinson e le lesioni, i neuroscienziati stanno cercando di impiantare cellule staminali derivate da embrioni. Recentemente, i ricercatori si sono interessati ai neuroni derivati ​​da cellule staminali embrionali umane, che quando certe condizioni Qualsiasi tipo di cellula del corpo umano può essere formata in piastre di Petri.

Sebbene le cellule staminali abbiano molti benefici, è chiaro che il sistema nervoso adulto dovrebbe essere sviluppato per autoripararsi. Per fare ciò è necessario introdurre sostanze che stimolano il cervello a formare le proprie cellule e ripristinare i circuiti nervosi danneggiati.

Cellule nervose neonate

Negli anni '60 -'70. I ricercatori hanno concluso che il sistema nervoso centrale dei mammiferi è in grado di rigenerarsi. I primi esperimenti hanno dimostrato che i rami principali dei neuroni nel cervello adulto e gli assoni possono riprendersi dopo un danno. La nascita di nuovi neuroni fu presto scoperta nel cervello degli uccelli adulti, delle scimmie e degli esseri umani, ad es. neurogenesi.

La domanda sorge spontanea: se il sistema nervoso centrale può formarne di nuovi, è in grado di riprendersi in caso di malattia o infortunio? Per rispondere è necessario capire come avviene la neurogenesi nel cervello adulto e come può essere ottenuta.

La nascita di nuove cellule avviene gradualmente. Le cosiddette cellule staminali multipotenti nel cervello iniziano periodicamente a dividersi, dando origine ad altre cellule staminali che possono crescere in neuroni, o cellule di supporto, chiamate . Ma per maturare, le cellule neonate devono evitare l'influenza delle cellule staminali multipotenti, cosa che solo la metà di loro riesce a fare, il resto muore. Questi rifiuti ricordano il processo che avviene nel corpo prima della nascita e nella prima infanzia, quando vengono prodotte più cellule nervose di quelle necessarie per formare il cervello. Sopravvive solo chi forma legami validi con gli altri.

Se la giovane cellula sopravvissuta diventa un neurone o una cellula gliale dipende da dove finisce nel cervello e da quali processi si verificano durante questo periodo. Ci vuole più di un mese affinché un nuovo neurone diventi completamente funzionale. inviare e ricevere informazioni. Così. La neurogenesi non è un evento isolato. e il processo. che è regolato dalle sostanze. chiamati fattori di crescita. Ad esempio, un fattore chiamato “riccio sonico” (riccio sonico), scoperto per la prima volta negli insetti, regola la capacità dei neuroni immaturi di proliferare. Fattore tacca e classe di molecole. chiamate proteine ​​morfogenetiche ossee, apparentemente determinano se una nuova cellula diventerà gliale o neurale. Non appena ciò accade. altri fattori di crescita. come il fattore neurotrofico derivato dal cervello (BDNF). neurotrofine e fattore di crescita insulino-simile (IGF), iniziano a sostenere l'attività vitale della cellula, stimolandone la maturazione.

Scena

Non è un caso che nuovi neuroni sorgono nel cervello dei mammiferi adulti. apparentemente. si formano solo nei vuoti pieni di liquido nel prosencefalo - nei ventricoli, così come nell'ippocampo - una struttura nascosta nelle profondità del cervello. a forma di cavalluccio marino. I neuroscienziati hanno dimostrato che le cellule destinate a diventare neuroni. passano dai ventricoli ai bulbi olfattivi. che ricevono informazioni dalle cellule situate nella mucosa nasale e sensibili a. Nessuno sa esattamente perché il bulbo olfattivo richiede così tanti nuovi neuroni. È più facile indovinare perché l'ippocampo ne ha bisogno: poiché questa struttura è importante per ricordare nuove informazioni, è probabile che vengano generati ulteriori neuroni. aiutano a rafforzare le connessioni tra le cellule nervose, aumentando la capacità del cervello di elaborare e archiviare informazioni.

I processi di neurogenesi si trovano anche al di fuori dell'ippocampo e del bulbo olfattivo, ad esempio nella corteccia prefrontale, sede dell'intelligenza e della logica. così come in altre aree del cervello adulto e midollo spinale. Ultimamente Stanno emergendo sempre più dettagli sui meccanismi molecolari che governano la neurogenesi e sugli stimoli chimici che la regolano. e abbiamo il diritto di sperare. che col tempo sarà possibile stimolare artificialmente la neurogenesi in qualsiasi parte del cervello. Comprendendo come i fattori di crescita e il microambiente locale guidano la neurogenesi, i ricercatori sperano di creare trattamenti in grado di ripristinare il cervello malato o danneggiato.

Stimolando la neurogenesi, le condizioni del paziente possono essere migliorate in alcune malattie neurologiche. Per esempio. il motivo è un blocco dei vasi sanguigni nel cervello, a seguito del quale i neuroni muoiono per mancanza di ossigeno. Dopo un ictus, la neurogenesi inizia a svilupparsi nell’ippocampo, cercando di “guarire” il tessuto cerebrale danneggiato con nuovi neuroni. La maggior parte delle cellule neonate muore, ma alcune migrano con successo nell'area danneggiata e si trasformano in neuroni a tutti gli effetti. Nonostante ciò non sia sufficiente a compensare il danno causato da un ictus grave. La neurogenesi può aiutare il cervello dopo i microictus, che spesso passano inosservati. Ora i neuroscienziati stanno cercando di utilizzare il fattore di crescita vasculoepidermico (VEGF) e fattore di crescita dei fibroblasti (FGF) per favorire il recupero naturale.

Entrambe le sostanze sono molecole di grandi dimensioni che hanno difficoltà ad attraversare la barriera ematoencefalica, cioè una rete di cellule strettamente intrecciate che rivestono i vasi sanguigni del cervello. Nel 1999, una società di biotecnologie Laboratori Wyeth-Ayerst e SCIOs dalla California sospeso test clinici FGF utilizzato per . perché le sue molecole non entravano nel cervello. Alcuni ricercatori hanno provato a risolvere questo problema combinando la molecola FGF con un altro, che ha ingannato la cellula e l'ha costretta a catturare l'intero complesso di molecole e trasferirlo nel tessuto cerebrale. Altri scienziati hanno modificato geneticamente cellule che producono FGF. e li trapiantarono nel cervello. Finora tali esperimenti sono stati condotti solo sugli animali.

Stimolare la neurogenesi può essere efficace nel trattamento della depressione. la cui causa principale (oltre alla predisposizione genetica) è considerata cronica. limitante, come sai. numero di neuroni nell’ippocampo. Molti dei prodotti medicinali. indicato per la depressione. compreso il Prozac. migliorare la neurogenesi negli animali. È interessante notare che per alleviare la sindrome depressiva con l'aiuto di questo farmaco è necessario un mese, la stessa quantità. così come per l'implementazione della neurogenesi. Forse. la depressione è in parte causata da un rallentamento di questo processo nell’ippocampo. Ultimo ricerche cliniche confermato utilizzando tecniche di imaging neurale. cosa fanno i pazienti? depressione cronica l'ippocampo è più piccolo di quello delle persone sane. Uso a lungo termine antidepressivi. Sembra come. stimola la neurogenesi: nei roditori. a cui sono stati somministrati questi farmaci per diversi mesi. Nuovi neuroni sono comparsi nell'ippocampo.

Le cellule staminali neuronali danno origine a nuove cellule cerebrali. Periodicamente si dividono in due aree principali: i ventricoli (viola), che sono pieni di liquido cerebrospinale, che nutre il sistema nervoso centrale, e nell'ippocampo (blu), struttura necessaria per l'apprendimento e la memoria. Durante la proliferazione delle cellule staminali (in basso) Si formano nuove cellule staminali e cellule progenitrici, che possono svilupparsi in neuroni o cellule di supporto chiamate cellule gliali (astrociti e dendrociti). Tuttavia, la differenziazione delle cellule nervose neonate può avvenire solo dopo che si sono allontanate dai loro antenati (frecce rosse), cosa che, in media, solo la metà di loro riesce a fare e il resto muore. Nel cervello adulto sono stati trovati nuovi neuroni nell’ippocampo e nei bulbi olfattivi, essenziali per la percezione dell’olfatto. Gli scienziati sperano di forzare il cervello adulto ad autoripararsi provocando la divisione e lo sviluppo delle cellule staminali neurali o progenitrici dove e quando necessario.

Cellule staminali come metodo di trattamento

I ricercatori considerano due tipi di cellule staminali un potenziale strumento per ripristinare il cervello danneggiato. Innanzitutto, le cellule staminali neuronali del cervello adulto: rare cellule primordiali conservate fin dalle prime fasi sviluppo embrionale, trovato in almeno due regioni del cervello. Possono dividersi nel corso della vita, dando origine a nuovi neuroni e cellule di supporto chiamate glia. Il secondo tipo comprende le cellule staminali embrionali umane, isolate da embrioni in uno stadio di sviluppo molto precoce, quando l'intero embrione è costituito da circa un centinaio di cellule. Queste cellule staminali embrionali possono dare origine a qualsiasi cellula del corpo.

La maggior parte degli studi monitora la crescita delle cellule staminali neuronali nelle piastre di coltura. Lì possono dividersi, possono essere marcati geneticamente e poi trapiantati nuovamente nel sistema nervoso di un individuo adulto. Negli esperimenti finora condotti solo sugli animali, le cellule attecchiscono bene e possono differenziarsi in neuroni maturi in due aree del cervello dove avviene normalmente la formazione di nuovi neuroni: nell'ippocampo e nei bulbi olfattivi. Tuttavia, in altre aree, le cellule staminali neuronali prelevate dal cervello adulto sono lente a diventare neuroni, sebbene possano diventare glia.

Il problema con le cellule staminali neurali adulte è che sono ancora immature. Se il cervello adulto in cui vengono trapiantati non produce i segnali necessari per stimolare il loro sviluppo in un particolare tipo di neurone - ad esempio, un neurone dell'ippocampo - moriranno, diventeranno una cellula gliale o rimarranno una cellula staminale indifferenziata. Per risolvere questo problema, è necessario determinare quali segnali biochimici causano il neurone cellula staminale diventare un neurone di un determinato tipo e quindi dirigere lo sviluppo della cellula lungo questo percorso direttamente nella piastra di coltura. Una volta trapiantate in una determinata area del cervello, si prevede che queste cellule rimangano dello stesso tipo di neuroni, formino connessioni e inizino a funzionare.

Creare connessioni importanti

Poiché passa circa un mese dal momento in cui una cellula staminale neuronale si divide fino a quando la sua discendente viene inclusa nei circuiti funzionali del cervello, il ruolo di questi nuovi neuroni nel cervello è probabilmente determinato non tanto dalla stirpe della cellula, ma da quanto nuovo e già cellule esistenti si connettono tra loro (formando sinapsi) e con i neuroni esistenti, formando circuiti nervosi. Durante la sinaptogenesi, le cosiddette spine sui rami laterali, o dendriti, di un neurone si collegano al ramo principale, o assone, di un altro neurone.

Studi recenti mostrano che le spine dendritiche (in basso) possono cambiare forma in pochi minuti. Ciò suggerisce che la sinaptogenesi potrebbe essere alla base dell’apprendimento e della memoria. Microfotografie monocolore di un cervello di topo vivente (rosso, giallo, verde e blu) sono state scattate con un intervallo di un giorno. L'immagine multicolore (all'estrema destra) è costituita dalle stesse fotografie sovrapposte l'una sull'altra. Le aree che non hanno subito modifiche appaiono quasi bianche.

Aiuta il tuo cervello

Un'altra malattia che provoca la neurogenesi è il morbo di Alzheimer. Come hanno dimostrato studi recenti, negli organi dei topi. che ha introdotto geni umani affetti dal morbo di Alzheimer. scoperto varie deviazioni neurogenesi rispetto al normale. Come risultato di questo intervento, l’animale produce un eccesso di una forma mutante del precursore del peptide amiloide umano e il livello dei neuroni nell’ippocampo diminuisce. E l'ippocampo dei topi con un gene umano mutante. che codifica per la proteina presenilina. aveva un piccolo numero di cellule in divisione e. rispettivamente. meno neuroni sopravvissuti. introduzione FGF direttamente nel cervello degli animali ha indebolito la tendenza; quindi. possono diventare fattori di crescita buon rimedio trattamento di questa malattia devastante.

La fase successiva della ricerca riguarda i fattori di crescita che controllano le varie fasi della neurogenesi (cioè la nascita di nuove cellule, la migrazione e la maturazione delle cellule giovani), nonché i fattori che inibiscono ciascuna fase. Per curare malattie come la depressione, in cui diminuisce il numero delle cellule in divisione, è necessario trovare sostanze farmacologiche o altri metodi di influenza. migliorando la proliferazione cellulare. Con l'epilessia, a quanto pare. nascono nuove cellule. ma poi migrano nella direzione sbagliata e hanno bisogno di essere comprese. come indirizzare i neuroni “perduti” lungo la strada giusta. Nel glioma cerebrale maligno, le cellule gliali proliferano e formano tumori a crescita mortale. Anche se le cause del glioma non sono ancora chiare. alcuni credono. che si verifica a causa della proliferazione incontrollata di cellule staminali cerebrali. Il glioma può essere trattato utilizzando composti naturali. regolando la divisione di tali cellule staminali.

Per il trattamento dell’ictus, è importante scoprirlo. quali fattori di crescita assicurano la sopravvivenza dei neuroni e stimolano la trasformazione delle cellule immature in neuroni sani. Per tali malattie. come la malattia di Huntington. sclerosi laterale amiotrofica (SLA) e morbo di Parkinson (quando muoiono tipi di cellule molto specifici, il che porta allo sviluppo di specifici processi cognitivi o sintomi motori). Questo processo si verifica più spesso perché le cellule. a cui queste malattie sono associate sono localizzate in aree limitate.

Sorge la domanda: come controllare il processo di neurogenesi sotto un tipo o un altro di influenza per controllare il numero di neuroni, poiché anche il loro eccesso rappresenta un pericolo? Ad esempio, in alcune forme di epilessia, le cellule staminali neuronali continuano a dividersi anche dopo che i nuovi neuroni hanno perso la capacità di stabilire connessioni utili. I neuroscienziati suggeriscono che le cellule “sbagliate” rimangono immature e finiscono nel posto sbagliato. formando il cosiddetto displasie corticali ficali (FCD), che generano scariche epilettiformi e causano crisi epilettiche. È possibile che l'introduzione di fattori di crescita durante l'ictus. Il morbo di Parkinson e altre malattie possono causare la divisione troppo rapida delle cellule staminali neurali e portare a sintomi simili. Pertanto, i ricercatori dovrebbero prima esplorare l’uso dei fattori di crescita per indurre la nascita, la migrazione e la maturazione neuronale.

Il trattamento delle lesioni del midollo spinale, della SLA o delle cellule staminali richiede di forzare le cellule staminali a produrre oligodendrociti, un tipo di cellule gliali. Sono necessari affinché i neuroni comunichino tra loro. perché isolano i lunghi assoni che passano da un neurone all'altro. impedendo la dispersione del segnale elettrico che passa lungo l'assone. È noto che le cellule staminali del midollo spinale hanno la capacità di produrre occasionalmente oligodendrociti. I ricercatori hanno utilizzato fattori di crescita per stimolare questo processo negli animali con lesioni del midollo spinale con risultati positivi.

Esercizio per il cervello

Uno di caratteristiche importanti La neurogenesi nell'ippocampo è che la personalità dell'individuo può influenzare la velocità di divisione cellulare, il numero di neuroni giovani sopravvissuti e la loro capacità di integrarsi nella rete nervosa. Per esempio. quando i topi adulti vengono spostati da gabbie ordinarie e anguste a gabbie più comode e spaziose. sperimentano un aumento significativo della neurogenesi. I ricercatori hanno scoperto che addestrare i topi su una ruota da corsa è sufficiente per raddoppiare il numero di cellule in divisione nell’ippocampo, portando a forte aumento numero di nuovi neuroni. È interessante notare che l’esercizio fisico regolare può alleviare la depressione nelle persone. Forse. ciò avviene a causa dell'attivazione della neurogenesi.

Se gli scienziati imparassero a controllare la neurogenesi, la nostra comprensione delle malattie e delle lesioni cerebrali cambierà radicalmente. Per il trattamento sarà possibile utilizzare sostanze che stimolano selettivamente alcune fasi della neurogenesi. Gli effetti farmacologici saranno combinati con la terapia fisica, che migliora la neurogenesi e stimola alcune aree del cervello a integrare al loro interno nuove cellule. Tenendo conto della relazione tra neurogenesi e attività mentale e fisica si ridurrà il rischio di malattie neurologiche e migliorare i processi riparativi naturali nel cervello.

Stimolando la crescita dei neuroni nel cervello persone sane avranno l'opportunità di migliorare le condizioni del proprio corpo. Tuttavia, è improbabile che apprezzino le iniezioni di fattori di crescita che hanno difficoltà a penetrare la barriera ematoencefalica una volta iniettati nel flusso sanguigno. Pertanto, gli esperti sono alla ricerca di farmaci. che potrebbe essere prodotto sotto forma di compresse. Tale medicinale stimolerà il lavoro dei geni che codificano i fattori di crescita direttamente nel cervello umano.

È anche possibile migliorare l'attività cerebrale terapia genetica e trapianti di cellule: cellule coltivate artificialmente che producono fattori di crescita specifici. possono essere impiantati in aree specifiche del cervello umano. Si propone inoltre di introdurre nel corpo umano geni che codificano per la produzione di vari fattori di crescita e virus. in grado di fornire questi geni a celle richieste cervello

Non è ancora chiaro. quale metodo sarà il più promettente. Lo dimostrano gli studi sugli animali. che l’uso di fattori di crescita potrebbe disturbare funzionamento normale cervello I processi di crescita possono causare la formazione di tumori e le cellule trapiantate possono andare fuori controllo e innescare lo sviluppo del cancro. Un simile rischio può essere giustificato solo nelle forme gravi della malattia di Huntington. Alzheimer o Parkinson.

Il modo ottimale per stimolare l'attività cerebrale è un'intensa attività intellettuale abbinata ad uno stile di vita sano: l'attività fisica. buon cibo e buon riposo. Ciò è confermato anche sperimentalmente. che le connessioni nel cervello sono influenzate dall’ambiente. Forse. Un giorno, le case e gli uffici delle persone creeranno e manterranno ambienti appositamente arricchiti per migliorare la funzione cerebrale.

Se riusciamo a comprendere i meccanismi di autoguarigione del sistema nervoso, nel prossimo futuro i ricercatori padroneggeranno i metodi. permettendoti di utilizzare le tue risorse cerebrali per il suo ripristino e miglioramento.

Fred Gage

(Nel mondo dei ragni, n. 12, 2003)

Un neurone è una cellula elettricamente eccitabile che elabora, immagazzina e trasmette informazioni utilizzando segnali elettrici e chimici. Una cellula contiene un nucleo, un corpo cellulare e processi (dendriti e assoni). Nel cervello umano ci sono in media circa 65 miliardi di neuroni. I neuroni si collegano tra loro, formandosi così funzioni umane cervello, memoria, dipartimenti e coscienza.

Vedi questa immagine sopra? Usando questa strana immagine, i neuroscienziati del Massachusetts Institute of Technology sono stati in grado di attivare i singoli neuroni nel cervello. Utilizzando il meglio di modello disponibile rete neurale visiva del cervello, gli scienziati hanno sviluppato un nuovo modo per controllare con precisione i singoli neuroni e le loro popolazioni al centro di questa rete. In un test sugli animali, il team ha dimostrato che le informazioni raccolte dal modello computazionale hanno permesso loro di creare immagini che attivavano fortemente specifici neuroni nel cervello.

Oggi sono ampiamente utilizzati nella scienza e nell'informatica. Innanzitutto, le reti neurali artificiali sono importanti nella creazione dell’intelligenza artificiale. Ecco perché è molto importante per i ricercatori capire cosa succede all'interno della rete quando, basandosi sui dati di input, prende questa o quella decisione. I dipendenti del Laboratorio di informatica e intelligenza artificiale del Massachusetts Institute of Technology hanno deciso di rendere più trasparente il lavoro delle reti neurali per una migliore comprensione umana.

Ecologia della vita. Scienza e scoperte: l'uomo ha dominato le profondità del mare e gli spazi aperti dell'aria, penetrato nei segreti dello spazio e nelle viscere della terra. Ha imparato a resistere a molte malattie

L'uomo ha dominato le profondità del mare e gli spazi aperti dell'aria, penetrato nei segreti dello spazio e nelle viscere della terra.Imparò a resistere a molte malattie e cominciò a vivere più a lungo.Cerca di manipolare i geni, “coltivare” organi per i trapianti e “creare” esseri viventi attraverso la clonazione.

Ma per lui rimane il mistero più grande come funziona il suo cervello, come funziona con l'aiuto dell'ordinario impulsi elettrici e un piccolo insieme di neurotrasmettitori, il sistema nervoso non solo coordina il lavoro di miliardi di cellule nel corpo, ma fornisce anche la capacità di apprendere, pensare, ricordare e provare un'ampia gamma di emozioni.

Nel percorso verso la comprensione di questi processi, una persona deve prima capire come funzionano le singole cellule nervose (neuroni).

Il mistero più grande è come funziona il cervello

Reti elettriche viventi

Secondo stime approssimative, Ci sono più di 100 miliardi di neuroni nel sistema nervoso umano. Tutte le strutture della cellula nervosa sono focalizzate sull'esecuzione del compito più importante per il corpo: ricevere, elaborare, condurre e trasmettere informazioni codificate sotto forma di segnali elettrici o chimici (impulsi nervosi).

Il neurone è costituito da un corpo con un diametro da 3 a 100 micron, contenente un nucleo, un apparato sviluppato per la sintesi proteica e altri organelli, nonché processi: un assone e diversi dendriti, solitamente ramificati. La lunghezza degli assoni di solito supera significativamente la dimensione dei dendriti, in alcuni casi raggiungendo decine di centimetri e persino metri.

Ad esempio, l'assone del calamaro gigante è spesso circa 1 mm e lungo diversi metri; gli sperimentatori non hanno mancato di trarre vantaggio da un modello così conveniente e gli esperimenti specifici con i neuroni dei calamari sono serviti a chiarire il meccanismo di trasmissione degli impulsi nervosi.

All'esterno, la cellula nervosa è circondata da una membrana (citolemma), che non solo garantisce lo scambio di sostanze tra la cellula e l'ambiente, ma è anche in grado di condurre gli impulsi nervosi.

Il fatto è che viene costantemente mantenuta una differenza di potenziale elettrico tra la superficie interna della membrana neuronale e l'ambiente esterno. Ciò si verifica a causa del lavoro delle cosiddette "pompe ioniche" - complessi proteici che trasportano attivamente ioni potassio e sodio caricati positivamente attraverso la membrana.

Tale trasferimento attivo, così come la diffusione passiva costante degli ioni attraverso i pori della membrana, provoca un effetto relativo negativo ambiente esterno caricare con dentro membrane neuronali.

Se la stimolazione di un neurone supera un determinato valore soglia, nel punto di stimolazione si verificano una serie di cambiamenti chimici ed elettrici (ingresso attivo di ioni sodio nel neurone e cambiamento a breve termine della carica all'interno della membrana da negativo a positivo), che si diffondono in tutta la cellula nervosa.

A differenza di una semplice scarica elettrica, che, a causa della resistenza del neurone, si indebolirà gradualmente e riuscirà a coprire solo una breve distanza, l'impulso nervoso viene costantemente ripristinato durante il processo di propagazione.

Le principali funzioni di una cellula nervosa sono:

• percezione degli stimoli esterni (funzione recettoriale),
• il loro trattamento (funzione integrativa),
• trasmissione influenze nervose su altri neuroni o vari organi funzionanti (funzione effettrice).

Attraverso i dendriti – gli ingegneri li chiamerebbero “ricevitori” – gli impulsi entrano nel corpo di una cellula nervosa e lungo un assone – un “trasmettitore” – viaggiano dal suo corpo ai muscoli, alle ghiandole o ad altri neuroni.

Nella zona di contatto

Un assone ha migliaia di rami che si estendono ai dendriti di altri neuroni. Viene chiamata l'area di contatto funzionale tra assoni e dendriti sinapsi.

Più sinapsi su una cellula nervosa, più viene percepita irritazioni varie e, quindi, una sfera di influenza più ampia sulla sua attività e la possibilità che la cellula nervosa partecipi a varie reazioni del corpo. Possono esserci fino a 20mila sinapsi sui corpi dei grandi motoneuroni nel midollo spinale.

Nella sinapsi i segnali elettrici vengono convertiti in segnali chimici e viceversa. Il trasferimento dell'eccitazione viene effettuato con l'aiuto di sostanze biologicamente attive - neurotrasmettitori (acetilcolina, adrenalina, alcuni aminoacidi, neuropeptidi, ecc.). DInessuno dei due è contenuto in vescicole speciali situate alle terminazioni degli assoni, la parte presinaptica.

Quando un impulso nervoso raggiunge la parte presinaptica, i neurotrasmettitori vengono rilasciati nella fessura sinaptica, si legano ai recettori situati sul corpo o ai processi del secondo neurone (parte postsinaptica), che porta alla generazione di un segnale elettrico - il potenziale postsinaptico.

L'entità del segnale elettrico è direttamente proporzionale alla quantità di neurotrasmettitore.

Alcune sinapsi causano la depolarizzazione del neurone, altre causano l'iperpolarizzazione; i primi sono eccitatori, i secondi inibitori.

Una volta cessato il rilascio del trasmettitore, i suoi resti vengono rimossi dalla fessura sinaptica e i recettori della membrana postsinaptica ritornano lo stato iniziale. Il risultato della somma di centinaia e migliaia di impulsi eccitatori e inibitori che fluiscono simultaneamente verso un neurone determina se genererà un impulso nervoso in un dato momento.

Neurocomputer

Un tentativo di simulare i principi di funzionamento delle reti neurali biologiche ha portato alla creazione di un dispositivo di elaborazione delle informazioni come neurocomputer .

A differenza dei sistemi digitali, che sono combinazioni di unità di elaborazione e di memorizzazione, i neuroprocessori contengono memoria distribuita in connessioni (una sorta di sinapsi) tra processori molto semplici, che formalmente possono essere chiamati neuroni.

I neurocomputer non programmano nel senso tradizionale del termine, ma “imparano” regolando l’efficacia di tutte le connessioni “sinaptiche” tra i “neuroni” che li costituiscono.

I loro sviluppatori vedono le principali aree di applicazione dei neurocomputer come:

• riconoscimento di immagini visive e audio;
• previsioni economiche, finanziarie, politiche;
• controllo in tempo reale processi di produzione, razzi, aeroplani;
• ottimizzazione in fase di progettazione dispositivi tecnici eccetera.

“La testa è un oggetto oscuro...”

I neuroni possono essere divisi in tre grandi gruppi:

• recettore,
• intermedio,
• effettore.

Neuroni recettori fornire input sensoriali al cervello. Trasformano i segnali ricevuti dagli organi di senso (segnali ottici nella retina, segnali acustici nella coclea, segnali olfattivi nei chemocettori del naso, ecc.) in impulsi elettrici dei loro assoni.

Neuroni intermedi effettuare l'elaborazione delle informazioni ricevute dai recettori e generare segnali di controllo per gli effettori. I neuroni di questo gruppo formano il sistema nervoso centrale (SNC).

Neuroni effettori trasmettono segnali che arrivano loro organi esecutivi. Il risultato dell'attività del sistema nervoso è l'una o l'altra attività, che si basa sulla contrazione o sul rilassamento dei muscoli o sulla secrezione o sulla cessazione della secrezione delle ghiandole. È con il lavoro dei muscoli e delle ghiandole che è collegato ogni modo della nostra autoespressione.

Se i principi di funzionamento dei neuroni recettori ed effettori sono più o meno chiari agli scienziati, allora lo stadio intermedio in cui il corpo “digerisce” le informazioni in arrivo e decide come rispondere ad esse è comprensibile solo al livello più semplice archi riflessi.

Nella maggior parte dei casi, il meccanismo neurofisiologico con cui si formano determinate reazioni rimane un mistero. Non per niente nella letteratura scientifica divulgativa il cervello umano viene spesso paragonato ad una “scatola nera”.

“...Ci sono 30 miliardi di neuroni nella tua testa che immagazzinano le tue conoscenze, abilità, accumulate esperienza di vita. Dopo 25 anni di riflessione questo fatto non mi sembra meno sorprendente di prima.Il film più sottile, costituito da cellule nervose, vede, sente, crea la nostra visione del mondo. Questo è semplicemente incredibile!Godersi il calore giorno d'estate e sogni audaci sul futuro: tutto è creato da queste cellule... Non esiste nient'altro: nessuna magia, nessuna salsa speciale, solo neuroni che eseguono una danza dell'informazione", il famoso sviluppatore di computer, fondatore del Redwood Institute of Neuroscience (USA) ha scritto nel suo libro “On Intelligence”.) Jeff Hawkins.

Per più di mezzo secolo, migliaia di neurofisiologi in tutto il mondo hanno cercato di comprendere la coreografia di questa “danza dell’informazione”, ma oggi se ne conoscono solo le singole figure e i passi, che non consentono loro di creare una teoria universale del funzionamento del cervello. funzionamento.

Va notato che molti lavori nel campo della neurofisiologia sono dedicati al cosiddetto "localizzazione funzionale" – scoprire quale neurone, gruppo di neuroni o intera regione del cervello viene attivato in determinate situazioni.

Oggi è stata accumulata un'enorme quantità di informazioni su quali neuroni negli esseri umani, nei ratti, nelle scimmie vengono attivati ​​selettivamente quando osservano vari oggetti, inalano feromoni, ascoltano musica, imparano poesie, ecc.

È vero, a volte tali esperimenti sembrano alquanto curiosi. Così, negli anni '70 del secolo scorso, uno dei ricercatori ha scoperto i "neuroni del coccodrillo verde" nel cervello di un ratto: queste cellule si attivavano quando un animale che correva attraverso un labirinto, tra gli altri oggetti, si imbatteva in un piccolo coccodrillo verde giocattolo che gli era già familiare.

E altri scienziati hanno successivamente localizzato un neurone nel cervello umano che “reagisce” a una fotografia del presidente degli Stati Uniti Bill Clinton.

Tutti questi dati supportano la teoria che i neuroni nel cervello sono specializzati, tuttavia, non spiegano in alcun modo perché e come avviene questa specializzazione.

Solo in schema generale Gli scienziati comprendono i meccanismi neurofisiologici dell'apprendimento e della memoria. Si presume che nel processo di memorizzazione delle informazioni si formino nuovi contatti funzionali tra i neuroni della corteccia cerebrale.

In altre parole, la “traccia” neurofisiologica della memoria sono le sinapsi. Più nuove sinapsi compaiono, più “ricca” è la memoria dell’individuo. Una tipica cellula della corteccia cerebrale forma diverse (fino a 10) migliaia di sinapsi. Tenendo conto del numero totale di neuroni corticali, risulta che qui si possono formare centinaia di miliardi di contatti funzionali!

Sotto l'influenza di qualsiasi sensazione, pensiero o emozione si verifica ricordo– l’eccitazione dei singoli neuroni attiva l’intero insieme responsabile della memorizzazione di questa o quella informazione.

Nel 2000, il farmacologo svedese Arvid Carlsson e i neuroscienziati americani Paul Greengard ed Eric Kendel sono stati premiati premio Nobel in Fisiologia o Medicina per le sue scoperte riguardanti la “trasmissione del segnale nel sistema nervoso”.

Gli scienziati lo hanno dimostrato La memoria della maggior parte degli esseri viventi funziona grazie all'azione dei cosiddetti neurotrasmettitori – dopamina, norepinefrina e serotonina, il cui effetto, a differenza dei neurotrasmettitori classici, non si sviluppa in millisecondi, ma in centinaia di millisecondi, secondi e persino ore. Questo è esattamente ciò che determina il loro effetto modulante a lungo termine sulle funzioni delle cellule nervose, il loro ruolo nel controllo degli stati complessi del sistema nervoso: ricordi, emozioni, stati d'animo.

Va inoltre notato che l'entità del segnale generato nella membrana postsinaptica può essere diversa anche con la stessa entità del segnale iniziale che raggiunge la parte presinaptica. Queste differenze sono determinate dalla cosiddetta efficienza, o peso, della sinapsi, che può cambiare durante il funzionamento del contatto interneuronico.

Secondo molti ricercatori anche i cambiamenti nell’efficienza delle sinapsi svolgono un ruolo importante nel funzionamento della memoria. È possibile che le informazioni che una persona utilizza frequentemente siano archiviate in reti neurali collegate da sinapsi altamente efficienti e siano quindi “ricordate” rapidamente e facilmente. Allo stesso tempo, le sinapsi coinvolte nella memorizzazione di dati minori, raramente “recuperati”, sembrano essere caratterizzate da una bassa efficienza.

Ma si stanno ancora riprendendo!

Uno dei problemi più interessanti della neurobiologia da un punto di vista medico è possibilità di rigenerazione tessuto nervoso . È noto che le fibre tagliate o danneggiate dei neuroni del sistema nervoso periferico, circondate da un neurilemma (una membrana di cellule specializzate), possono rigenerarsi se il corpo cellulare viene conservato intatto. Al di sotto del sito di sezione, il neurilemma è conservato come struttura tubolare e quella parte dell'assone che rimane collegata al corpo cellulare cresce lungo questo tubo fino a raggiungere la terminazione nervosa. In questo modo viene ripristinata la funzione del neurone danneggiato.

Gli assoni nel sistema nervoso centrale non sono circondati da neurilemma e quindi, apparentemente, non sono in grado di ricrescere nel sito della loro precedente terminazione.

Allo stesso tempo, fino a poco tempo fa, i neurofisiologi credevano che nuovi neuroni nel sistema nervoso centrale non si formassero durante la vita di una persona.

"Le cellule nervose non si riprendono!" Gli scienziati ci hanno avvertito. Si presumeva che il mantenimento del sistema nervoso in “condizioni di lavoro” anche in caso di malattie gravi e infortuni fosse dovuto alla sua eccezionale plasticità: le funzioni dei neuroni morti vengono rilevate dai loro “colleghi” sopravvissuti, che aumentano di dimensioni e forma nuove connessioni.

L'efficacia elevata, ma non illimitata, di tale compensazione può essere illustrata dall'esempio del morbo di Parkinson, in cui si verifica la morte graduale dei neuroni. Si scopre che fino alla morte di circa il 90% dei neuroni nel cervello, i sintomi clinici della malattia (tremore degli arti, andatura instabile, demenza) non compaiono, cioè la persona sembra praticamente sana. Si scopre che una cellula nervosa vivente può sostituire funzionalmente nove cellule morte!

È ormai dimostrato che la formazione di nuove cellule nervose (neurogenesi) avviene ancora nel cervello dei mammiferi adulti. Già nel 1965 è stato dimostrato che nuovi neuroni compaiono regolarmente nei ratti adulti nell’ippocampo, un’area del cervello responsabile delle prime fasi dell’apprendimento e della memoria.

15 anni dopo, gli scienziati hanno dimostrato che nuove cellule nervose compaiono nel cervello degli uccelli per tutta la vita. Tuttavia, gli studi sulla neurogenesi del cervello dei primati adulti non hanno prodotto risultati incoraggianti.

Solo circa 10 anni fa, gli scienziati americani hanno sviluppato una tecnica che ha dimostrato che nel cervello delle scimmie vengono prodotti nuovi neuroni dalle cellule staminali neurali durante tutta la loro vita. I ricercatori hanno iniettato negli animali una sostanza speciale (bromodiossiuridina), che era inclusa nel DNA solo delle cellule in divisione.

Si è così scoperto che nuove cellule cominciavano a moltiplicarsi nella zona subventricolare e da lì migravano nella corteccia, dove maturavano fino allo stato adulto. Nuovi neuroni sono stati trovati in aree del cervello associate alle funzioni cognitive e non sono apparsi in aree che implementano un livello di analisi più primitivo.

A questo proposito, gli scienziati lo hanno suggerito nuovi neuroni possono essere importanti per l’apprendimento e la memoria.

A favore di questa ipotesi parla anche quanto segue: una grande percentuale di nuovi neuroni muore nelle prime settimane dopo la loro nascita; tuttavia, in situazioni in cui si verifica un apprendimento costante, la percentuale di neuroni sopravvissuti è molto più elevata rispetto a quando "non sono richiesti" - quando l'animale viene privato dell'opportunità di formare nuove esperienze.

Oggi sono stati stabiliti meccanismi universali di morte dei neuroni in varie malattie:

1) salire di livello i radicali liberi e danno ossidativo alle membrane neuronali;

2) interruzione dell'attività dei mitocondri neuronali;

3) l'effetto negativo di un eccesso di neurotrasmettitori eccitatori glutammato e aspartato, che porta all'iperattivazione di recettori specifici, all'eccessivo accumulo di calcio intracellulare, allo sviluppo di stress ossidativo e alla morte dei neuroni (il fenomeno dell'eccitotossicità).

Basato su questo, I seguenti sono usati come farmaci neuroprotettivi in ​​neurologia:

• preparati con proprietà antiossidanti (vitamine E e C, ecc.),
• correttori della respirazione tissutale (coenzima Q10, acido succinico, riboflavini, ecc.),
• così come i bloccanti dei recettori del glutammato (memantina, ecc.).

Nello stesso periodo è stata confermata la possibilità della comparsa di nuovi neuroni dalle cellule staminali nel cervello adulto: uno studio post mortem su pazienti trattati con bromodeossiuridina con scopo terapeutico, hanno dimostrato che i neuroni contenenti questa sostanza etichetta si trovano in quasi tutte le parti del cervello, compresa la corteccia cerebrale.

Questo fenomeno viene studiato in modo approfondito con lo scopo di curare diverse malattie neurodegenerative, in primis il morbo di Alzheimer e il morbo di Parkinson, che sono diventati una vera piaga per la popolazione “invecchiata” dei paesi sviluppati.

Negli esperimenti di trapianto, vengono utilizzate sia cellule staminali neuronali, che si trovano intorno ai ventricoli del cervello sia nell'embrione che nell'adulto, e cellule staminali embrionali, che possono trasformarsi in quasi tutte le cellule del corpo.

Purtroppo oggi i medici non riescono a risolvere il principale problema legato al trapianto di cellule staminali neuronali: la loro riproduzione attiva nel corpo del ricevente porta alla formazione di tumori maligni nel 30-40% dei casi.

Nonostante ciò, gli esperti rimangono ottimisti e definiscono il trapianto di cellule staminali uno degli approcci più promettenti nel trattamento delle malattie neurodegenerative.pubblicato . Se hai domande su questo argomento, chiedile agli esperti e ai lettori del nostro progetto .

Tessuto nervoso- il principale elemento strutturale del sistema nervoso. IN composizione del tessuto nervoso contiene cellule nervose altamente specializzate - neuroni, E cellule neurogliali, eseguendo supporto, secretività e funzioni protettive.

Neuroneè l'unità strutturale e funzionale di base del tessuto nervoso. Queste cellule sono in grado di ricevere, elaborare, codificare, trasmettere e archiviare informazioni e stabilire contatti con altre cellule. Caratteristiche uniche neurone sono la capacità di generare scariche bioelettriche (impulsi) e trasmettere informazioni lungo processi da una cellula all'altra utilizzando terminazioni specializzate -.

Il funzionamento di un neurone è facilitato dalla sintesi nel suo assoplasma di sostanze trasmettitrici - neurotrasmettitori: acetilcolina, catecolamine, ecc.

Il numero di neuroni cerebrali si avvicina a 10 11 . Un neurone può avere fino a 10.000 sinapsi. Se questi elementi vengono considerati cellule di immagazzinamento delle informazioni, allora possiamo giungere alla conclusione che il sistema nervoso può immagazzinare 10 19 unità. informazioni, ad es. capace di contenere quasi tutta la conoscenza accumulata dall’umanità. Pertanto, l'idea che il cervello umano ricordi tutto ciò che accade nel corpo e durante la sua comunicazione con l'ambiente per tutta la vita è abbastanza ragionevole. Tuttavia, il cervello non può estrarre tutte le informazioni in esso memorizzate.

Diverse strutture cerebrali sono caratterizzate da determinati tipi organizzazione neurale. Neuroni che regolano singola funzione, formano i cosiddetti gruppi, insiemi, colonne, nuclei.

I neuroni variano nella struttura e nella funzione.

Per struttura(a seconda del numero di processi che si estendono dal corpo cellulare) si distinguono unipolare(con un processo), bipolare (con due processi) e multipolare(con molti processi) neuroni.

Per proprietà funzionali allocare afferente(O centripeto) neuroni che trasportano l'eccitazione dai recettori in, efferente, il motore, neuroni motori(o centrifugo), che trasmette l'eccitazione dal sistema nervoso centrale all'organo innervato, e inserimento, contatto O intermedio neuroni che collegano i neuroni afferenti ed efferenti.

I neuroni afferenti sono unipolari, i loro corpi si trovano nei gangli spinali. Il processo che si estende dal corpo cellulare è a forma di T ed è diviso in due rami, uno dei quali va al sistema nervoso centrale e svolge la funzione di un assone, e l'altro si avvicina ai recettori ed è un lungo dendrite.

La maggior parte degli efferenti e degli interneuroni sono multipolari (Fig. 1). Interniuroni multipolari grandi quantità si trovano nelle corna posteriori del midollo spinale e si trovano anche in tutte le altre parti del sistema nervoso centrale. Possono anche essere bipolari, ad esempio i neuroni retinali, che hanno un dendrite ramificato corto e un assone lungo. I motoneuroni si trovano principalmente nelle corna anteriori del midollo spinale.

Riso. 1. Struttura di una cellula nervosa:

1 - microtubuli; 2 - lungo processo di una cellula nervosa (assone); 3 - reticolo endoplasmatico; 4 - nucleo; 5 - neuroplasma; 6 - dendriti; 7 - mitocondri; 8 - nucleolo; 9 - guaina mielinica; 10 - intercettazione di Ranvier; 11 - estremità dell'assone

Neuroglia

Neuroglia, O glia, - impostato elementi cellulari tessuto nervoso formato da cellule specializzate di varia forma.

Fu scoperta da R. Virchow e la chiamò neuroglia, che significa “colla dei nervi”. Le cellule neurogliali riempiono lo spazio tra i neuroni, costituendo il 40% del volume del cervello. Le cellule gliali sono 3-4 volte più piccole delle cellule nervose; il loro numero nel sistema nervoso centrale dei mammiferi raggiunge i 140 miliardi. Con l'età nel cervello umano, il numero di neuroni diminuisce e aumenta il numero di cellule gliali.

È stato stabilito che la neuroglia è correlata al metabolismo nel tessuto nervoso. Alcune cellule neurogliali secernono sostanze che influenzano lo stato di eccitabilità neuronale. È stato notato che in modo diverso stati mentali la secrezione di queste cellule cambia. CON stato funzionale le neuroglia collegano processi di tracce a lungo termine nel sistema nervoso centrale.

Tipi di cellule gliali

In base alla natura della struttura delle cellule gliali e alla loro localizzazione nel sistema nervoso centrale, si distinguono:

• astrociti (astroglia);
• oligodendrociti (oligodendroglia);
• cellule microgliali (microglia);
• Cellule di Schwann.

Le cellule gliali svolgono funzioni di supporto e protezione per i neuroni. Fanno parte della struttura. Astrociti sono le cellule gliali più numerose, riempiono gli spazi tra i neuroni e li ricoprono. Impediscono la diffusione dei neurotrasmettitori che diffondono dalla fessura sinaptica al sistema nervoso centrale. Gli astrociti contengono recettori per i neurotrasmettitori, la cui attivazione può causare fluttuazioni nella differenza di potenziale della membrana e cambiamenti nel metabolismo degli astrociti.

Gli astrociti circondano strettamente i capillari dei vasi sanguigni del cervello, situati tra loro e i neuroni. Su questa base si presume che gli astrociti svolgano un ruolo importante nel metabolismo dei neuroni, regolazione della permeabilità capillare verso alcune sostanze.

Una delle funzioni importanti degli astrociti è la loro capacità di assorbire gli ioni K+ in eccesso, che possono accumularsi nello spazio intercellulare durante l'elevata attività neuronale. Nelle aree di stretto contatto tra gli astrociti si formano canali di giunzione attraverso i quali gli astrociti possono scambiare vari ioni taglia piccola e, in particolare, degli ioni K+. Ciò aumenta la possibilità del loro assorbimento di ioni K+. L'accumulo incontrollato di ioni K+ nello spazio interneuronale porterebbe ad un aumento dell'eccitabilità dei neuroni. Pertanto, gli astrociti, assorbendo gli ioni K+ in eccesso dal liquido interstiziale, prevengono una maggiore eccitabilità dei neuroni e la formazione di focolai di maggiore attività neuronale. La comparsa di tali lesioni nel cervello umano può essere accompagnata dal fatto che i suoi neuroni generano una serie di impulsi nervosi, chiamati scariche convulsive.

Gli astrociti prendono parte alla rimozione e alla distruzione dei neurotrasmettitori che entrano negli spazi extrasinaptici. In questo modo impediscono l’accumulo di neurotrasmettitori negli spazi interneuronali, che potrebbe portare a una compromissione della funzione cerebrale.

Neuroni e astrociti sono separati da spazi intercellulari di 15-20 µm chiamati spazio interstiziale. Gli spazi interstiziali occupano fino al 12-14% del volume del cervello. Una proprietà importante degli astrociti è la loro capacità di assorbire CO2 dal fluido extracellulare di questi spazi e quindi di mantenere un'atmosfera stabile pH cerebrale.

Gli astrociti sono coinvolti nella formazione delle interfacce tra il tessuto nervoso e i vasi cerebrali, il tessuto nervoso e le meningi durante la crescita e lo sviluppo del tessuto nervoso.

Oligodendrociti caratterizzato dalla presenza di un piccolo numero di processi brevi. Una delle loro funzioni principali è formazione della guaina mielinica delle fibre nervose all’interno del sistema nervoso centrale. Queste cellule si trovano anche in prossimità dei corpi cellulari dei neuroni, ma valore funzionale questo fatto è sconosciuto.

Cellule microgliali costituiscono il 5-20% del numero totale di cellule gliali e sono sparse in tutto il sistema nervoso centrale. È stato stabilito che i loro antigeni di superficie sono identici agli antigeni dei monociti del sangue. Ciò suggerisce la loro origine dal mesoderma, la penetrazione nel tessuto nervoso durante lo sviluppo embrionale e la successiva trasformazione in cellule microgliali morfologicamente riconoscibili. A questo proposito, è generalmente accettato la funzione più importante la microglia è la difesa del cervello. È stato dimostrato che quando il tessuto nervoso è danneggiato, il numero di cellule fagocitiche in esso contenute aumenta a causa dei macrofagi del sangue e dell'attivazione delle proprietà fagocitiche della microglia. Rimuovono i neuroni morti, le cellule gliali e i loro elementi strutturali e fagocitano le particelle estranee.

Cellule di Schwann formano la guaina mielinica delle fibre nervose periferiche al di fuori del sistema nervoso centrale. La membrana di questa cellula viene ripetutamente avvolta e lo spessore della guaina mielinica risultante può superare il diametro della fibra nervosa. La lunghezza delle sezioni mielinizzate della fibra nervosa è 1-3 mm. Negli spazi tra loro (nodi di Ranvier), la fibra nervosa rimane ricoperta solo da una membrana superficiale dotata di eccitabilità.

Una delle proprietà più importanti della mielina è la sua elevata resistenza corrente elettrica. È dovuto alto contenuto la mielina contiene sfingomielina e altri fosfolipidi, che le conferiscono proprietà di isolamento della corrente. Nelle aree della fibra nervosa ricoperte di mielina, il processo di generazione degli impulsi nervosi è impossibile. Gli impulsi nervosi vengono generati solo sulla membrana dei nodi di Ranvier, che fornisce una maggiore velocità degli impulsi nervosi alle fibre nervose mielinizzate rispetto a quelle non mielinizzate.

È noto che la struttura della mielina può essere facilmente distrutta durante danni infettivi, ischemici, traumatici e tossici al sistema nervoso. Allo stesso tempo si sviluppa il processo di demielinizzazione delle fibre nervose. La demielinizzazione si sviluppa particolarmente spesso nei pazienti con sclerosi multipla. Come risultato della demielinizzazione, la velocità degli impulsi nervosi lungo le fibre nervose diminuisce, la velocità di consegna delle informazioni al cervello dai recettori e dai neuroni agli organi esecutivi diminuisce. Ciò può portare a disturbi della sensibilità sensoriale, disturbi del movimento, della regolazione degli organi interni e altre gravi conseguenze.

Struttura e funzione dei neuroni

Neurone(cellula nervosa) è un'unità strutturale e funzionale.

La struttura anatomica e le proprietà del neurone ne garantiscono l'implementazione funzioni principali: effettuare il metabolismo, ottenere energia, percepire vari segnali e elaborarli, formare o partecipare a risposte, generare e condurre impulsi nervosi, combinando i neuroni in circuiti neurali che forniscono sia le reazioni riflesse più semplici che le funzioni integrative più elevate del cervello.

I neuroni sono costituiti da un corpo di cellule nervose e da processi: assoni e dendriti.

Riso. 2. Struttura di un neurone

Corpo della cellula nervosa

Corpo (perikaryon, soma) Il neurone e i suoi processi sono ricoperti interamente da una membrana neuronale. La membrana del corpo cellulare differisce dalla membrana dell'assone e dei dendriti nel contenuto di vari recettori e nella presenza su di essa.

Il corpo del neurone contiene il neuroplasma e il nucleo, il reticolo endoplasmatico liscio e rugoso, l'apparato di Golgi e i mitocondri, delimitati da esso da membrane. I cromosomi del nucleo del neurone contengono un insieme di geni che codificano per la sintesi delle proteine ​​necessarie per la formazione della struttura e l'attuazione delle funzioni del corpo del neurone, dei suoi processi e delle sinapsi. Queste sono proteine ​​che svolgono le funzioni di enzimi, trasportatori, canali ionici, recettori, ecc. Alcune proteine ​​svolgono funzioni mentre si trovano nel neuroplasma, altre - essendo incorporate nelle membrane degli organelli, nel soma e nei processi neuronali. Alcuni di essi, ad esempio gli enzimi necessari per la sintesi dei neurotrasmettitori, vengono consegnati al terminale assonale mediante trasporto assonale. Il corpo cellulare sintetizza i peptidi necessari per la vita degli assoni e dei dendriti (ad esempio i fattori di crescita). Pertanto, quando il corpo di un neurone viene danneggiato, i suoi processi degenerano e vengono distrutti. Se il corpo del neurone viene preservato, ma il processo è danneggiato, si verifica il suo lento recupero (rigenerazione) e viene ripristinata l'innervazione dei muscoli o degli organi denervati.

Il sito della sintesi proteica nei corpi cellulari dei neuroni è il reticolo endoplasmatico ruvido (granuli tigroidi o corpi di Nissl) o ribosomi liberi. Il loro contenuto nei neuroni è maggiore che nelle cellule gliali o in altre cellule del corpo. Nel reticolo endoplasmatico liscio e nell'apparato di Golgi, le proteine ​​acquisiscono la loro caratteristica conformazione spaziale, vengono smistate e dirette in flussi di trasporto verso le strutture del corpo cellulare, dei dendriti o dell'assone.

In numerosi mitocondri di neuroni, a seguito di processi di fosforilazione ossidativa, si forma ATP, la cui energia viene utilizzata per mantenere la vita del neurone, il funzionamento delle pompe ioniche e il mantenimento dell'asimmetria delle concentrazioni di ioni su entrambi i lati della membrana . Di conseguenza, il neurone è costantemente pronto non solo a percepire vari segnali, ma anche a rispondere ad essi, generando impulsi nervosi e utilizzandoli per controllare le funzioni di altre cellule.

I recettori molecolari della membrana del corpo cellulare, i recettori sensoriali formati dai dendriti e le cellule sensibili di origine epiteliale prendono parte ai meccanismi attraverso i quali i neuroni percepiscono i vari segnali. I segnali provenienti da altre cellule nervose possono raggiungere il neurone attraverso numerose sinapsi formate sui dendriti o sul gel del neurone.

Dendriti di una cellula nervosa

Dendriti i neuroni formano un albero dendritico, la natura della ramificazione e la cui dimensione dipendono dal numero di contatti sinaptici con altri neuroni (Fig. 3). Ci sono migliaia di sinapsi sui dendriti di un neurone, formato da assoni o dendriti di altri neuroni.

Riso. 3. Contatti sinaptici dell'interneurone. Le frecce a sinistra mostrano l'arrivo dei segnali afferenti ai dendriti e al corpo dell'interneurone, a destra - la direzione di propagazione dei segnali efferenti dell'interneurone ad altri neuroni

Le sinapsi possono essere eterogenee sia nella funzione (inibitoria, eccitatoria) che nel tipo di neurotrasmettitore utilizzato. La membrana dei dendriti coinvolta nella formazione delle sinapsi è la loro membrana postsinaptica, che contiene recettori (canali ionici legati al ligando) per il neurotrasmettitore utilizzato in una determinata sinapsi.

Le sinapsi eccitatorie (glutamatergiche) si trovano principalmente sulla superficie dei dendriti, dove sono presenti rilievi o escrescenze (1-2 μm), chiamate spine. La membrana della colonna vertebrale contiene canali, la cui permeabilità dipende dalla differenza di potenziale transmembrana. I messaggeri secondari della trasmissione del segnale intracellulare, così come i ribosomi su cui viene sintetizzata la proteina in risposta alla ricezione dei segnali sinaptici, si trovano nel citoplasma dei dendriti nell'area delle spine. Il ruolo esatto delle spine rimane sconosciuto, ma è chiaro che aumentano la superficie dell'albero dendritico per la formazione delle sinapsi. Le spine sono anche strutture neuronali per ricevere segnali di input e elaborarli. I dendriti e le spine assicurano la trasmissione delle informazioni dalla periferia al corpo del neurone. La membrana obliqua del dendrite è polarizzata a causa della distribuzione asimmetrica degli ioni minerali, del funzionamento delle pompe ioniche e della presenza di canali ionici al suo interno. Queste proprietà sono alla base della trasmissione di informazioni attraverso la membrana sotto forma di correnti circolari locali (elettrotonicamente) che si formano tra le membrane postsinaptiche e le aree adiacenti della membrana dendritica.

Le correnti locali, quando si propagano lungo la membrana dei dendriti, si attenuano, ma sono di intensità sufficiente per trasmettere i segnali ricevuti attraverso gli input sinaptici ai dendriti alla membrana del corpo del neurone. I canali del sodio e del potassio voltaggio-dipendenti non sono ancora stati identificati nella membrana dendritica. Non ha eccitabilità e la capacità di generare potenziali d'azione. Tuttavia, è noto che il potenziale d'azione derivante dalla membrana della collinetta dell'assone può propagarsi lungo di essa. Il meccanismo di questo fenomeno è sconosciuto.

Si presume che i dendriti e le spine facciano parte delle strutture neurali coinvolte nei meccanismi di memoria. Il numero di spine è particolarmente elevato nei dendriti dei neuroni della corteccia cerebellare, dei gangli della base e della corteccia cerebrale. L’area dell’albero dendritico e il numero delle sinapsi sono ridotti in alcuni campi della corteccia cerebrale delle persone anziane.

Assone del neurone

Assone - un processo di una cellula nervosa che non si trova in altre cellule. A differenza dei dendriti, il cui numero varia da neurone, tutti i neuroni hanno un assone. La sua lunghezza può raggiungere fino a 1,5 m. Nel punto in cui l'assone esce dal corpo del neurone si verifica un ispessimento: una collinetta dell'assone, ricoperta da una membrana plasmatica, che presto viene ricoperta di mielina. La porzione della collinetta assonica che non è ricoperta di mielina è chiamata segmento iniziale. Gli assoni dei neuroni, fino ai loro rami terminali, sono ricoperti da una guaina mielinica, interrotta dai nodi di Ranvier - aree microscopiche non mielinizzate (circa 1 μm).

Per tutta la lunghezza dell'assone (fibre mielinizzate e non mielinizzate) è ricoperto da una membrana fosfolipidica a doppio strato con molecole proteiche integrate che svolgono le funzioni di trasporto ionico, canali ionici voltaggio-dipendenti, ecc. Le proteine ​​sono distribuite uniformemente nella membrana della fibra nervosa non mielinizzata, e nella membrana della fibra nervosa mielinizzata si trovano principalmente nell'area delle intercettazioni di Ranvier. Poiché l'assoplasma non contiene reticolo ruvido e ribosomi, è ovvio che queste proteine ​​vengono sintetizzate nel corpo del neurone e consegnate alla membrana dell'assone tramite trasporto assonale.

Proprietà della membrana che ricopre il corpo e l'assone di un neurone, sono diversi. Questa differenza riguarda principalmente la permeabilità della membrana agli ioni minerali ed è dovuta al contenuto vari tipi. Se nella membrana del corpo del neurone e nei dendriti prevale il contenuto dei canali ionici dipendenti dal ligando (comprese le membrane postsinaptiche), allora nella membrana dell'assone, specialmente nell'area dei nodi di Ranvier, c'è alta densità Canali del sodio e del potassio voltaggio-dipendenti.

La membrana del segmento iniziale dell'assone ha il valore di polarizzazione più basso (circa 30 mV). Nelle aree dell'assone più distanti dal corpo cellulare il potenziale transmembrana è di circa 70 mV. La bassa polarizzazione della membrana del segmento iniziale dell'assone determina che in quest'area la membrana del neurone abbia la massima eccitabilità. È qui che i potenziali postsinaptici che sorgono sulla membrana dei dendriti e del corpo cellulare a seguito della trasformazione dei segnali di informazione ricevuti dal neurone nelle sinapsi vengono distribuiti lungo la membrana del corpo del neurone con l'aiuto di correnti elettriche circolari locali . Se queste correnti provocano la depolarizzazione della membrana della collinetta assonica a un livello critico (E k), allora il neurone risponderà alla ricezione di segnali da altre cellule nervose generando il suo potenziale d'azione ( impulso nervoso). L'impulso nervoso risultante viene poi trasportato lungo l'assone verso altre cellule nervose, muscolari o ghiandolari.

La membrana del segmento iniziale dell'assone contiene spine su cui si formano le sinapsi inibitorie GABAergiche. La ricezione di segnali in questo senso da altri neuroni può impedire la generazione di un impulso nervoso.

Classificazione e tipi di neuroni

I neuroni sono classificati in base alle caratteristiche sia morfologiche che funzionali.

In base al numero di processi si distinguono i neuroni multipolari, bipolari e pseudounipolari.

In base alla natura delle connessioni con altre cellule e alla funzione svolta, si distinguono toccare, inserire E il motore neuroni. Sensoriale i neuroni sono anche chiamati neuroni afferenti e i loro processi sono chiamati centripeti. Vengono chiamati i neuroni che svolgono la funzione di trasmettere segnali tra le cellule nervose intercalare, O associativo. I neuroni i cui assoni formano sinapsi sulle cellule effettrici (muscolari, ghiandolari) sono classificati come il motore, O efferente, i loro assoni sono detti centrifughi.

Neuroni afferenti (sensibili). percepiscono le informazioni attraverso i recettori sensoriali, le convertono in impulsi nervosi e le conducono al cervello e al midollo spinale. I corpi dei neuroni sensoriali si trovano nel midollo spinale e nel cranio. Questi sono neuroni pseudounipolari, i cui assone e dendrite si estendono insieme dal corpo del neurone e poi si separano. Il dendrite segue alla periferia degli organi e dei tessuti come parte del sensibile o nervi misti e l'assone come parte delle radici dorsali entra nelle corna dorsali del midollo spinale o come parte dei nervi cranici - nel cervello.

Inserire, O associativi, neuroni eseguire le funzioni di elaborazione delle informazioni in arrivo e, in particolare, garantire la chiusura degli archi riflessi. I corpi di questi neuroni si trovano nella materia grigia del cervello e del midollo spinale.

Neuroni efferenti svolgono anche la funzione di elaborare le informazioni in arrivo e di trasmettere gli impulsi nervosi efferenti dal cervello e dal midollo spinale alle cellule degli organi esecutivi (effettori).

Attività integrativa di un neurone

Ogni neurone riceve un numero enorme di segnali attraverso numerose sinapsi situate sui suoi dendriti e sul corpo, nonché attraverso recettori molecolari nelle membrane plasmatiche, nel citoplasma e nel nucleo. La segnalazione utilizza molti tipi diversi di neurotrasmettitori, neuromodulatori e altre molecole di segnalazione. È ovvio che per poter rispondere all'arrivo simultaneo di più segnali, il neurone deve avere la capacità di integrarli.

Nel concetto è incluso l'insieme di processi che garantiscono l'elaborazione dei segnali in arrivo e la formazione di una risposta neuronale ad essi attività integrativa del neurone.

La percezione e l'elaborazione dei segnali che entrano nel neurone vengono effettuate con la partecipazione dei dendriti, del corpo cellulare e della collinetta assonale del neurone (Fig. 4).

Riso. 4. Integrazione dei segnali da parte di un neurone.

Una delle opzioni per la loro elaborazione e integrazione (somma) è la trasformazione nelle sinapsi e la somma dei potenziali postsinaptici sulla membrana del corpo e sui processi del neurone. I segnali ricevuti vengono convertiti nelle sinapsi in fluttuazioni della differenza di potenziale della membrana postsinaptica (potenziali postsinaptici). A seconda del tipo di sinapsi, il segnale ricevuto può essere convertito in una piccola variazione (0,5-1,0 mV) depolarizzante nella differenza di potenziale (EPSP - le sinapsi nel diagramma sono rappresentate come cerchi luminosi) o iperpolarizzante (IPSP - le sinapsi nel diagramma sono raffigurati come cerchi neri). Molti segnali possono arrivare contemporaneamente a diversi punti del neurone, alcuni dei quali vengono trasformati in EPSP, altri in IPSP.

Queste oscillazioni della differenza di potenziale si propagano con l'aiuto di correnti circolari locali lungo la membrana del neurone in direzione della collinetta dell'assone sotto forma di onde di depolarizzazione (nel diagramma bianco) e iperpolarizzazione (nero nel diagramma), sovrapposti tra loro (aree grigie nel diagramma). Con questa sovrapposizione di ampiezza, le onde di una direzione vengono sommate e le onde di direzioni opposte vengono ridotte (appianate). Questa somma algebrica della differenza di potenziale attraverso la membrana viene chiamata sommatoria spaziale(Fig. 4 e 5). Il risultato di questa somma può essere la depolarizzazione della membrana della collinetta assonica e la generazione di un impulso nervoso (casi 1 e 2 in Fig. 4), oppure la sua iperpolarizzazione e la prevenzione del verificarsi di un impulso nervoso (casi 3 e 4 in Figura 4).

Per spostare la differenza di potenziale della membrana della collinetta assonica (circa 30 mV) a E k, deve essere depolarizzata di 10-20 mV. Ciò porterà all'apertura dei canali del sodio voltaggio-dipendenti presenti in esso e alla generazione di un impulso nervoso. Poiché all'arrivo di un AP e alla sua trasformazione in EPSP, la depolarizzazione della membrana può raggiungere fino a 1 mV e la sua propagazione alla collinetta dell'assone avviene con attenuazione, la generazione di un impulso nervoso richiede l'arrivo simultaneo di 40-80 impulsi nervosi da altri neuroni al neurone attraverso sinapsi eccitatorie e sommando lo stesso numero di EPSP.

Riso. 5. Somma spaziale e temporale degli EPSP da parte di un neurone; a — EPSP a un singolo stimolo; e — EPSP a stimolazione multipla da diverse afferenze; c — EPSP alla stimolazione frequente attraverso una singola fibra nervosa

Se in questo momento un certo numero di impulsi nervosi arriva al neurone attraverso le sinapsi inibitorie, allora sarà possibile la sua attivazione e generazione di un impulso nervoso di risposta, aumentando contemporaneamente la ricezione dei segnali attraverso le sinapsi eccitatorie. In condizioni in cui i segnali che arrivano attraverso le sinapsi inibitorie causano un'iperpolarizzazione della membrana neuronale uguale o maggiore della depolarizzazione causata dai segnali che arrivano attraverso le sinapsi eccitatorie, la depolarizzazione della membrana della collinetta assonale sarà impossibile, il neurone non genererà impulsi nervosi e diventerà inattivo.

Anche il neurone esegue sommatoria temporale I segnali EPSP e IPSP gli arrivano quasi simultaneamente (vedi Fig. 5). Le variazioni di differenza di potenziale che provocano nelle aree perisinaptiche possono essere riassunte anche algebricamente, chiamata sommatoria temporanea.

Pertanto, ogni impulso nervoso generato da un neurone, così come il periodo di silenzio del neurone, contiene informazioni ricevute da molte altre cellule nervose. Tipicamente, maggiore è la frequenza dei segnali ricevuti da un neurone da altre cellule, maggiore è la frequenza con cui genera gli impulsi nervosi di risposta che invia lungo l'assone ad altre cellule nervose o effettrici.

A causa del fatto che nella membrana del corpo del neurone e anche nei suoi dendriti sono presenti (anche se in piccolo numero) canali del sodio, il potenziale d'azione generato sulla membrana della collinetta dell'assone può diffondersi nel corpo e in alcune parti dei dendriti del neurone. Il significato di questo fenomeno non è sufficientemente chiaro, ma si presume che il potenziale d'azione propagante appiana momentaneamente tutte le correnti locali esistenti sulla membrana, ripristina i potenziali e contribuisce a una percezione più efficiente delle nuove informazioni da parte del neurone.

I recettori molecolari prendono parte alla trasformazione e all'integrazione dei segnali che entrano nel neurone. Allo stesso tempo, la loro stimolazione da parte di molecole segnale può portare a cambiamenti nello stato dei canali ionici attivati ​​(dalle proteine ​​G, secondi messaggeri), alla trasformazione dei segnali ricevuti in fluttuazioni della differenza di potenziale della membrana neuronale, alla somma e alla formazione di la risposta del neurone sotto forma di generazione di un impulso nervoso o della sua inibizione.

La trasformazione dei segnali da parte dei recettori molecolari metabotropici di un neurone è accompagnata dalla sua risposta sotto forma di lancio di una cascata di trasformazioni intracellulari. La risposta del neurone in questo caso può essere un'accelerazione del metabolismo generale, un aumento della formazione di ATP, senza il quale è impossibile aumentare la sua attività funzionale. Utilizzando questi meccanismi, il neurone integra i segnali ricevuti per migliorare l'efficienza delle proprie attività.

Le trasformazioni intracellulari in un neurone, avviate dai segnali ricevuti, spesso portano ad un aumento della sintesi di molecole proteiche che svolgono le funzioni di recettori, canali ionici e trasportatori nel neurone. Aumentando il loro numero, il neurone si adatta alla natura dei segnali in arrivo, aumentando la sensibilità a quelli più significativi e indebolendola a quelli meno significativi.

La ricezione di più segnali da parte di un neurone può essere accompagnata dall'espressione o dalla repressione di alcuni geni, ad esempio quelli che controllano la sintesi dei neuromodulatori peptidici. Poiché vengono consegnati ai terminali assonici di un neurone e vengono utilizzati da questi per potenziare o indebolire l'azione dei suoi neurotrasmettitori su altri neuroni, il neurone, in risposta ai segnali che riceve, può, a seconda delle informazioni ricevute, avere un effetto più forte o più debole sulle altre cellule nervose che controlla. Poiché l'effetto modulante dei neuropeptidi può durare a lungo, anche l'influenza di un neurone su altre cellule nervose può durare a lungo.

Quindi, grazie alla capacità di integrazione vari segnali il neurone può rispondere sottilmente ad essi vasta gamma risposte che consentono di adattarsi efficacemente alla natura dei segnali in arrivo e di utilizzarli per regolare le funzioni di altre cellule.

Circuiti neurali

I neuroni del sistema nervoso centrale interagiscono tra loro, formando varie sinapsi nel punto di contatto. Le penalità neurali risultanti aumentano notevolmente la funzionalità del sistema nervoso. I circuiti neurali più comuni includono: circuiti neurali locali, gerarchici, convergenti e divergenti con un input (Fig. 6).

Circuiti neurali locali formato da due o più neuroni. In questo caso, uno dei neuroni (1) darà il suo collaterale assonale al neurone (2), formando una sinapsi assosomatica sul suo corpo, e il secondo formerà una sinapsi assonale sul corpo del primo neurone. Le reti neurali locali possono fungere da trappole in cui gli impulsi nervosi possono circolare a lungo in un cerchio formato da diversi neuroni.

La possibilità di circolazione a lungo termine di un'onda di eccitazione (impulso nervoso) una volta sorta attraverso la trasmissione ad una struttura ad anello è stata dimostrata sperimentalmente dal professor I.A. Vetokhin negli esperimenti su anello nervoso Medusa.

La circolazione circolare degli impulsi nervosi lungo i circuiti neurali locali svolge la funzione di trasformare il ritmo delle eccitazioni, fornisce la possibilità di eccitazione a lungo termine dopo la cessazione dei segnali che li raggiungono ed è coinvolta nei meccanismi di memorizzazione delle informazioni in arrivo.

I circuiti locali possono anche svolgere una funzione di frenatura. Un esempio di ciò è l'inibizione ricorrente, che si realizza nel più semplice circuito neurale locale del midollo spinale, formato dall'a-motoneurone e dalla cellula di Renshaw.

Riso. 6. I circuiti neurali più semplici del sistema nervoso centrale. Descrizione nel testo

In questo caso, l'eccitazione che nasce nel motoneurone si diffonde lungo il ramo dell'assone e attiva la cellula di Renshaw, che inibisce l'a-motoneurone.

Catene convergenti sono formati da più neuroni, su uno dei quali (solitamente quello efferente) convergono o convergono gli assoni di numerose altre cellule. Tali catene sono diffuse nel sistema nervoso centrale. Ad esempio, gli assoni di molti neuroni dei campi sensoriali della corteccia convergono sui neuroni piramidali della corteccia motoria primaria. Gli assoni di migliaia di interneuroni e sensoriali a vari livelli del sistema nervoso centrale convergono sui motoneuroni delle corna ventrali del midollo spinale. I circuiti convergenti svolgono un ruolo importante nell'integrazione del segnale neuroni efferenti e coordinazione dei processi fisiologici.

Circuiti divergenti a ingresso singolo sono formati da un neurone con un assone ramificato, ciascuno dei cui rami forma una sinapsi con un'altra cellula nervosa. Questi circuiti svolgono la funzione di trasmettere simultaneamente segnali da un neurone a molti altri neuroni. Ciò è ottenuto grazie alla forte ramificazione (formazione di diverse migliaia di rami) dell'assone. Tali neuroni si trovano spesso nei nuclei formazione reticolare tronco encefalico. Loro forniscono rapido aumento eccitabilità di numerose parti del cervello e mobilitazione delle sue riserve funzionali.

Sistema nervoso controlla, coordina e regola il lavoro coordinato di tutti i sistemi di organi, mantenendo la costanza della sua composizione ambiente interno(grazie a ciò, il corpo umano funziona come un tutt'uno). Con la partecipazione del sistema nervoso, il corpo comunica con l'ambiente esterno.

Tessuto nervoso

Si forma il sistema nervoso tessuto nervoso, che consiste di cellule nervose - neuroni e piccolo cellule satellite (cellule gliali), che sono circa 10 volte più numerosi dei neuroni.

Neuroni fornire le funzioni di base del sistema nervoso: trasmissione, elaborazione e memorizzazione delle informazioni. Gli impulsi nervosi sono di natura elettrica e si diffondono lungo i processi dei neuroni.

Satelliti cellulari svolgere funzioni nutrizionali, di supporto e protettive, favorendo la crescita e lo sviluppo delle cellule nervose.

Struttura del neurone

Un neurone è l’unità strutturale e funzionale di base del sistema nervoso.

L'unità strutturale e funzionale del sistema nervoso è la cellula nervosa - neurone. Le sue proprietà principali sono l'eccitabilità e la conduttività.

Un neurone è costituito da corpo E processi.

Germogli corti e molto ramificati - dendriti, gli impulsi nervosi viaggiano attraverso di loro al corpo cellula nervosa. Possono esserci uno o più dendriti.

Ogni cellula nervosa ha un lungo processo: assone, lungo il quale vengono inviati gli impulsi dal corpo cellulare. La lunghezza dell'assone può raggiungere diverse decine di centimetri. Unendosi in fasci si formano gli assoni nervi.

Sono coperti i lunghi processi di una cellula nervosa (assoni). guaina mielinica. Cluster di tali processi, coperti mielina(sostanza bianca simile al grasso), si forma nel sistema nervoso centrale materia bianca cervello e midollo spinale.

I processi brevi (dendriti) e i corpi cellulari dei neuroni non hanno una guaina mielinica, quindi sono di colore grigio. I loro grappoli formano la materia grigia del cervello.

I neuroni si connettono tra loro in questo modo: l'assone di un neurone si unisce al corpo, ai dendriti o all'assone di un altro neurone. Si chiama il punto di contatto tra un neurone e l'altro sinapsi. Ci sono 1200-1800 sinapsi sul corpo di un neurone.

Una sinapsi è lo spazio tra cellule vicine in cui avviene la trasmissione chimica di un impulso nervoso da un neurone all'altro.

Ogni La sinapsi è composta da tre sezioni:

1. membrana formata terminazione nervosa (membrana presinaptica);
2. membrane del corpo cellulare ( membrana postsinaptica);
3. fessura sinaptica tra queste membrane

La parte presinaptica della sinapsi contiene una sostanza biologicamente attiva ( mediatore), che assicura la trasmissione di un impulso nervoso da un neurone all'altro. Sotto l'influenza di un impulso nervoso, il trasmettitore entra nella fessura sinaptica, agisce sulla membrana postsinaptica e provoca l'eccitazione nel corpo cellulare del neurone successivo. È così che l'eccitazione viene trasmessa da un neurone all'altro attraverso una sinapsi.

La diffusione dell'eccitazione è associata a una proprietà del tessuto nervoso come conduttività.

Tipi di neuroni

I neuroni variano nella forma

A seconda della funzione svolta si distinguono i seguenti tipi di neuroni:

• Neuroni, trasmettere segnali dagli organi di senso al sistema nervoso centrale(midollo spinale e cervello), chiamato sensibile. I corpi di tali neuroni si trovano all'esterno del sistema nervoso centrale, nei gangli nervosi. Un ganglio è un insieme di corpi di cellule nervose esterne al sistema nervoso centrale.
• Neuroni, trasmettere gli impulsi dal midollo spinale e dal cervello ai muscoli e agli organi interni chiamato motore. Garantiscono la trasmissione degli impulsi dal sistema nervoso centrale agli organi funzionanti.
• Comunicazione tra neuroni sensoriali e motori effettuato utilizzando interneuroni attraverso contatti sinaptici nel midollo spinale e nel cervello. Gli interneuroni si trovano all'interno del sistema nervoso centrale (cioè i corpi e i processi di questi neuroni non si estendono oltre il cervello).

Viene chiamato un insieme di neuroni nel sistema nervoso centrale nucleo(nuclei del cervello, midollo spinale).

Il midollo spinale e il cervello sono collegati a tutti gli organi nervi.

Nervi- strutture inguainate costituite da fasci di fibre nervose formate principalmente dagli assoni dei neuroni e dalle cellule neurogliali.

I nervi forniscono la comunicazione tra il sistema nervoso centrale e gli organi, i vasi sanguigni e la pelle.