Che funzione svolgono i neuroni efferenti? Cosa sono i neuroni? Struttura e funzioni dei neuroni

Neurone(dal greco neurone - nervo) è un'unità strutturale e funzionale sistema nervoso. 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 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 con le code idrofobe rivolte l'una verso l'altra, formando uno strato idrofobo che consente il passaggio solo delle sostanze liposolubili (ad esempio ossigeno e anidride carbonica). 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 rivela 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 la trasmissione 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

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 vicino al midollo spinale nei gangli intervertebrali, senza caratteristiche anatomiche 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 processo, presenti, ad esempio, nel nucleo sensoriale 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 le cellule nervose predominano 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:

1. prendere in considerazione le dimensioni e la forma del corpo del neurone,
2. numero e natura della ramificazione dei processi,
3. 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 micron a 120 cm In base al numero di processi si distinguono: tipi morfologici 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 - 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 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 di circa 5 µm in larghezza e lunghezza, 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 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 nel 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.

La capacità delle cellule di rispondere agli stimoli provenienti dal mondo esterno è il criterio principale di un organismo vivente. Gli elementi strutturali del tessuto nervoso - i neuroni dei mammiferi e dell'uomo - sono in grado di trasformare gli stimoli (luce, odore, onde sonore) in fase di eccitazione. Il suo risultato finale- reazione adeguata del corpo in risposta a varie influenze ambientali. In questo articolo studieremo quale funzione svolgono i neuroni nel cervello e nelle parti periferiche del sistema nervoso e considereremo anche la classificazione dei neuroni in relazione alle caratteristiche del loro funzionamento negli organismi viventi.

Formazione del tessuto nervoso

Prima di studiare le funzioni di un neurone, capiamo come si formano le cellule dei neurociti. Allo stadio di neurula, l’embrione sviluppa un tubo neurale. È formato da uno strato ectodermico che presenta un ispessimento: la placca neurale. L'estremità espansa del tubo formerà inoltre cinque parti sotto forma di bolle cerebrali. Di questi, durante lo sviluppo embrionale si forma la parte principale del tubo neurale, da cui derivano 31 paia di nervi.

I neuroni nel cervello si uniscono per formare nuclei. Da essi emergono 12 paia di nervi cranici. Nel corpo umano, il sistema nervoso è differenziato in dipartimento centrale- testa e midollo spinale, costituito da cellule di neurociti e tessuto di supporto - neuroglia. La sezione periferica è costituita da una parte somatica e una vegetativa. Le loro terminazioni nervose innervano tutti gli organi e i tessuti del corpo.

I neuroni sono unità strutturali del sistema nervoso

Hanno dimensioni, forme e proprietà diverse. Le funzioni di un neurone sono diverse: partecipazione alla formazione di archi riflessi, percezione dell'irritazione dall'ambiente esterno, trasmissione dell'eccitazione risultante ad altre cellule. Diversi processi si estendono dal neurone. Quello lungo è un assone, quelli corti si ramificano e si chiamano dendriti.

Gli studi citologici hanno rivelato nel corpo della cellula nervosa un nucleo con uno o due nucleoli, un nucleo ben formato reticolo endoplasmatico, molti mitocondri e un potente apparato di sintesi proteica. È rappresentato da ribosomi e molecole di RNA e mRNA. Queste sostanze formano una struttura specifica dei neurociti: la sostanza di Nissl. Caratteristiche delle cellule nervose - un gran numero di processi contribuiscono al fatto che la funzione principale del neurone è la trasmissione, che è fornita sia dai dendriti che dall'assone. I primi percepiscono i segnali e li trasmettono al corpo del neurocita, e l'assone, l'unico processo molto lungo, conduce l'eccitazione ad altre cellule nervose.Continuando a trovare la risposta alla domanda: quale funzione svolgono i neuroni, passiamo a la struttura di una sostanza come la neuroglia.

Strutture del tessuto nervoso

I neurociti sono circondati da una sostanza speciale che ha proprietà di supporto e protettive. Ha anche una caratteristica capacità di dividersi. Questa connessione è chiamata neuroglia.

Questa struttura è presente stretta connessione con cellule nervose. Poiché le funzioni principali di un neurone sono la generazione e la conduzione degli impulsi nervosi, le cellule gliali sono influenzate dal processo di eccitazione e cambiano il loro aspetto. caratteristiche elettriche. Oltre a trofico e funzioni protettive, le glia mediano le reazioni metaboliche nei neurociti e contribuiscono alla plasticità del tessuto nervoso.

Il meccanismo di eccitazione nei neuroni

Ogni cellula nervosa forma diverse migliaia di contatti con altri neurociti. Gli impulsi elettrici, che sono la base dei processi di eccitazione, vengono trasmessi dal corpo del neurone lungo l'assone e contattano altri elementi strutturali del tessuto nervoso o entrano direttamente nell'organo funzionante, ad esempio nel muscolo. Per stabilire quale funzione svolgono i neuroni, è necessario studiare il meccanismo di trasmissione dell'eccitazione. È effettuato dagli assoni. IN nervi motori sono coperti e si chiamano polposi. Dentro ci sono processi non mielinizzati. Attraverso di loro, l'eccitazione deve entrare nel neurocita vicino.

Cos'è una sinapsi

Il punto di contatto tra due cellule è chiamato sinapsi. Il trasferimento dell'eccitazione in esso avviene con l'aiuto sostanze chimiche- mediatori, ovvero mediante il passaggio di ioni da un neurone all'altro, cioè mediante impulsi elettrici.

Attraverso la formazione di sinapsi, i neuroni creano una struttura a rete del tronco encefalico e del midollo spinale. Si chiama inizia dalla parte inferiore del midollo allungato e coinvolge i nuclei del tronco cerebrale, o neuroni del cervello. La struttura a rete mantiene lo stato attivo della corteccia cerebrale e controlla gli atti riflessi del midollo spinale.

Intelligenza artificiale

L'idea delle connessioni sinaptiche tra i neuroni del sistema nervoso centrale e lo studio delle funzioni dell'informazione reticolare è attualmente incarnata dalla scienza sotto forma di una rete neurale artificiale. In esso, le uscite di una cellula nervosa artificiale sono collegate agli ingressi di un'altra mediante speciali connessioni che ne duplicano le funzioni come vere e proprie sinapsi. La funzione di attivazione di un neurone di un neurocomputer artificiale è la somma di tutti i segnali di input che entrano nella cellula nervosa artificiale, convertiti in una funzione non lineare della componente lineare. È detta anche funzione di attuazione (trasferimento). Durante la creazione dell'intelligenza artificiale, le funzioni di attivazione lineare, semilineare e graduale di un neurone sono diventate le più diffuse.

Neurociti afferenti

Sono anche chiamati sensibili e hanno processi brevi che entrano nelle cellule della pelle e tutto organi interni(recettori). Percependo l'irritazione dall'ambiente esterno, i recettori li trasformano nel processo di eccitazione. A seconda del tipo di stimolo, le terminazioni nervose si dividono in: termorecettori, meccanocettori, nocicettori. Pertanto, le funzioni del neurone sensoriale sono la percezione degli stimoli, la loro discriminazione, la generazione di eccitazione e la sua trasmissione al sistema nervoso centrale. I neuroni sensoriali sono inclusi corna posteriori midollo spinale. I loro corpi si trovano in nodi (gangli) situati al di fuori del sistema nervoso centrale. Ecco come si formano i gangli del cranio e nervi spinali. I neuroni afferenti hanno un gran numero di dendriti; insieme all'assone e al corpo, sono una componente essenziale di tutti gli archi riflessi. Pertanto, le funzioni consistono sia nel trasmettere il processo di eccitazione al cervello e al midollo spinale, sia nel partecipare alla formazione dei riflessi.

Caratteristiche dell'interneurone

Continuando a studiare le proprietà degli elementi strutturali del tessuto nervoso, scopriremo quale funzione svolgono gli interneuroni. Questo tipo di cellula nervosa riceve impulsi bioelettrici dal neurocita sensoriale e li trasmette:

a) altri interneuroni;

b) neurociti motori.

La maggior parte degli interneuroni ha assoni, le cui sezioni terminali sono collegate ai neurociti di un centro.

Il neurone intercalare, le cui funzioni sono l'integrazione dell'eccitazione e la sua propagazione in parti del sistema nervoso centrale, è una componente obbligatoria della maggior parte degli archi nervosi riflessi incondizionati e condizionati. Gli interneuroni eccitatori promuovono la trasmissione del segnale tra gruppi funzionali di neurociti. Inserti freno cellule nervose ricevere stimolazione dal proprio centro attraverso feedback. Ciò contribuisce al fatto che l'interneurone, le cui funzioni sono la trasmissione e la conservazione a lungo termine degli impulsi nervosi, garantisce l'attivazione dei nervi spinali sensoriali.

Funzione dei motoneuroni

Il motoneurone è l’unità strutturale finale arco riflesso. Ha un grande corpo racchiuso nelle corna anteriori del midollo spinale. Quelle cellule nervose che innervano hanno i nomi di questi elementi motori. Altri neurociti efferenti entrano nelle cellule secernenti delle ghiandole e provocano il rilascio delle sostanze corrispondenti: secrezioni, ormoni. Negli atti riflessi involontari, cioè incondizionati (deglutizione, salivazione, defecazione), i neuroni efferenti si estendono dal midollo spinale o dal tronco cerebrale. Per eseguire azioni e movimenti complessi, il corpo utilizza due tipi di neurociti centrifughi: motori centrali e motori periferici. Il corpo del motoneurone centrale si trova nella corteccia cerebrale, vicino alla fessura Rolandica.

I corpi dei neurociti motori periferici, che innervano i muscoli degli arti, del tronco e del collo, si trovano nelle corna anteriori del midollo spinale e i loro lunghi processi - gli assoni - emergono dalle radici anteriori. Formano le fibre motorie di 31 paia di nervi spinali. I neurociti motori periferici che innervano i muscoli del viso, della faringe, della laringe e della lingua si trovano nei nuclei dei nervi cranici vago, ipoglosso e glossofaringeo. Quindi, funzione principale motoneurone- trasmissione senza ostacoli dell'eccitazione ai muscoli, alle cellule secernenti e ad altri organi funzionanti.

Metabolismo nei neurociti

Le principali funzioni di un neurone - la formazione di energia bioelettrica e la sua trasmissione ad altre cellule nervose, muscoli, cellule secernenti - sono determinate dalle caratteristiche strutturali del neurocita, nonché da specifiche reazioni metaboliche. Studi citologici hanno dimostrato che i neuroni contengono un gran numero di mitocondri che sintetizzano molecole di ATP, un reticolo granulare sviluppato con molte particelle ribosomiali. Sintetizzano attivamente le proteine ​​cellulari. La membrana di una cellula nervosa e i suoi processi - assone e dendriti - svolgono la funzione di trasporto selettivo di molecole e ioni. Le reazioni metaboliche nei neurociti si verificano con la partecipazione di vari enzimi e sono caratterizzate da un'elevata intensità.

Trasmissione dell'eccitazione alle sinapsi

Considerando il meccanismo di eccitazione nei neuroni, abbiamo acquisito familiarità con le sinapsi, formazioni che sorgono nel punto di contatto di due neurociti. Le eccitazioni nella prima cellula nervosa sono causate dalla formazione di molecole di sostanze chimiche - mediatori - nei collaterali del suo assone. Questi includono aminoacidi, acetilcolina, norepinefrina. Rilasciato dalle vescicole delle terminazioni sinottiche nella fessura sinottica, può influenzare sia la propria membrana postsinaptica che le membrane dei neuroni vicini.

Le molecole di neurotrasmettitore fungono da stimolo per un'altra cellula nervosa, provocando cambiamenti di carica nella sua membrana: un potenziale d'azione. Pertanto, l'eccitazione si diffonde rapidamente lungo le fibre nervose e raggiunge parti del sistema nervoso centrale o entra nei muscoli e nelle ghiandole, inducendoli ad agire adeguatamente.

Plasticità neuronale

Gli scienziati hanno scoperto che durante l'embriogenesi, cioè nella fase di neurulazione, dall'ectoderma si sviluppa un numero molto elevato di neuroni primari. Circa il 65% di loro muore prima della nascita della persona. Durante l’ontogenesi, alcune cellule cerebrali continuano ad essere eliminate. Questo è un processo naturale programmato. I neurociti, a differenza delle cellule epiteliali o connettive, sono incapaci di dividersi e rigenerarsi, poiché i geni responsabili di questi processi sono inattivati ​​nei cromosomi umani. Tuttavia, il cervello e prestazione mentale può persistere per molti anni senza diminuire significativamente. Ciò si spiega con il fatto che le funzioni di un neurone, perse durante l'ontogenesi, vengono rilevate da altre cellule nervose. Devono aumentare il loro metabolismo e creare nuove connessioni nervose aggiuntive per compensare le funzioni perse. Questo fenomeno è chiamato plasticità dei neurociti.

Ciò che si riflette nei neuroni

Alla fine del XX secolo si costituì un gruppo di neurofisiologi italiani fatto interessante: Nelle cellule nervose è possibile un riflesso speculare della coscienza. Ciò significa che nella corteccia cerebrale si forma un fantasma della coscienza delle persone con cui comunichiamo. I neuroni inclusi nel sistema specchio fungono da risonatori dell'attività mentale delle persone circostanti. Pertanto, una persona è in grado di prevedere le intenzioni del suo interlocutore. Anche la struttura di tali neurociti fornisce uno speciale fenomeno psicologico chiamata empatia. È caratterizzato dalla capacità di penetrare nel mondo emotivo di un'altra persona ed entrare in empatia con i suoi sentimenti.

Il sistema nervoso è la parte più complessa e poco studiata del nostro corpo. È costituito da 100 miliardi di cellule: neuroni e cellule gliali, di cui circa 30 volte di più. Finora gli scienziati sono riusciti a studiare solo il 5% delle cellule nervose. Tutto il resto resta ancora un mistero che i medici cercano di risolvere con ogni mezzo.

Neurone: struttura e funzioni

Il neurone è il principale elemento strutturale del sistema nervoso, che si è evoluto dalle cellule neurofettorie. La funzione delle cellule nervose è quella di rispondere agli stimoli contraendosi. Si tratta di cellule in grado di trasmettere informazioni utilizzando impulsi elettrici, mezzi chimici e meccanici.

I neuroni responsabili delle funzioni esecutive sono motori, sensoriali e intermedi. Le cellule nervose sensoriali trasmettono informazioni dai recettori al cervello, dalle cellule motorie al tessuto muscolare. I neuroni intermedi sono in grado di svolgere entrambe le funzioni.

Anatomicamente, i neuroni sono costituiti da un corpo e da due tipi di processi: assoni e dendriti. Spesso sono presenti diversi dendriti, la loro funzione è catturare segnali da altri neuroni e creare connessioni tra i neuroni. Gli assoni sono progettati per trasmettere lo stesso segnale ad altre cellule nervose. All'esterno i neuroni sono ricoperti da una speciale guaina costituita da una speciale proteina: la mielina. È incline all’auto-rinnovamento durante tutta la vita umana.

Che cosa sembra trasmissione dello stesso impulso nervoso? Immaginiamo di mettere la mano sul manico caldo di una padella. In quel momento, i recettori situati in tessuto muscolare dita Con l'aiuto degli impulsi, inviano informazioni a cervello principale. Lì l'informazione viene “digerita” e si forma una risposta, che viene rimandata ai muscoli, manifestata soggettivamente da una sensazione di bruciore.

Neuroni, si riprendono?

Anche durante l'infanzia, nostra madre ci ha detto: prenditi cura del sistema nervoso, le cellule non si rigenerano. Quindi una frase del genere sembrava un po 'spaventosa. Se le celle non vengono ripristinate, cosa fare? Come proteggersi dalla loro morte? A tali domande dovrebbe essere data risposta scienza moderna. IN totale Non è tutto brutto e spaventoso. Tutto il corpo ce l'ha grandi opportunità recupero, perché le cellule nervose non possono farlo. Dopotutto, dopo lesioni cerebrali traumatiche, ictus, quando si verifica un danno significativo al tessuto cerebrale, in qualche modo riacquista le sue funzioni perdute. Di conseguenza, succede qualcosa nelle cellule nervose.

Anche al momento del concepimento, la morte delle cellule nervose è “programmata” nel corpo. Alcuni studi suggeriscono la morte 1% di neuroni all'anno. In questo caso, entro 20 anni, il cervello si consumerebbe al punto che una persona non sarebbe più in grado di fare le cose più semplici. Ma questo non accade e il cervello è in grado di funzionare pienamente fino alla vecchiaia.

Innanzitutto, gli scienziati hanno condotto uno studio sul ripristino delle cellule nervose negli animali. Dopo il danno al cervello nei mammiferi, si è scoperto che le cellule nervose esistenti erano divise a metà e si formavano due neuroni a tutti gli effetti e, di conseguenza, le funzioni cerebrali venivano ripristinate. È vero, tali capacità sono state scoperte solo negli animali giovani. Nei mammiferi più anziani non si è verificato l'allargamento cellulare. Successivamente, sono stati condotti esperimenti sui topi; sono stati rilasciati in Grande città, costringendoti così a cercare una via d'uscita. E hanno notato una cosa interessante: il numero di cellule nervose nei topi sperimentali è aumentato, a differenza di quelli che vivevano in condizioni normali.

In tutti i tessuti del corpo, la riparazione avviene dividendo le cellule esistenti. Dopo aver condotto ricerche sul neurone, i medici hanno affermato con fermezza: la cellula nervosa non si divide. Tuttavia, questo non significa nulla. Nuove cellule possono formarsi attraverso la neurogenesi, che inizia nel periodo prenatale e continua per tutta la vita. La neurogenesi è la sintesi di nuove cellule nervose da precursori: cellule staminali, che successivamente migrano, si differenziano e si trasformano in neuroni maturi. Il primo rapporto su tale ripristino delle cellule nervose apparve nel 1962. Ma non era supportato da nulla e quindi non aveva significato.

Circa vent’anni fa, una nuova ricerca lo ha dimostrato la neurogenesi esiste nel cervello. Negli uccelli che hanno iniziato a cantare molto in primavera, il numero delle cellule nervose è raddoppiato. Al termine del periodo di canto, il numero di neuroni è nuovamente diminuito. Successivamente è stato dimostrato che la neurogenesi può verificarsi solo in alcune aree del cervello. Uno di questi è l'area attorno ai ventricoli. Il secondo è l'ippocampo, situato vicino ventricolo laterale cervello ed è responsabile della memoria, del pensiero e delle emozioni. Pertanto, la capacità di ricordare e riflettere i cambiamenti nel corso della vita dovuti all'influenza di vari fattori.

Come si può vedere da quanto sopra, sebbene il 95% del cervello non sia stato ancora studiato, ci sono abbastanza fatti che confermano che le cellule nervose vengono ripristinate.

Neuroni del cervello. La storia della scoperta del neurone. La struttura di un neurone. Nascita di un neurone, migrazione, sue funzioni e meccanismo d'azione. Perché i neuroni muoiono?

Neuroni del cervello è un termine familiare a tutti coloro che sono vicini al tema della paralisi cerebrale, ma non tutti sanno cos'è un neurone, come è strutturato e come funziona.

Neurone, o neurone tradotto dal greco: fibra, nervo.

I neuroni sono cellule altamente specializzate che compongono il sistema nervoso. Lo scopo dei neuroni è scambiare informazioni tra il corpo e il cervello.

I neuroni sono cellule elettricamente eccitabili che elaborano, immagazzinano e trasmettono informazioni utilizzando segnali elettrici e chimici.

Neuroni del cervello: la storia della scoperta

Fino a poco tempo fa, la maggior parte dei neuroscienziati credeva che siamo nati con un certo insieme di neuroni e che questo fosse il numero finale. In futuro, i neuroni potranno solo morire, ma non potranno essere ripristinati. Apparentemente da qui deriva il detto "le cellule nervose non si ripristinano".

Usando un insieme di neuroni dati alla nascita, man mano che il bambino cresce, li costruisce in catene corrispondenti a determinate abilità ed esperienze. Pertanto, queste catene sono autostrade dell’informazione tra il cervello e le varie parti del corpo. Gli scienziati credevano che dopo che i neuroni del cervello hanno creato un circuito, aggiungere nuovi neuroni ad esso è impossibile perché questo interromperà il flusso di informazioni e spegnerà il sistema di comunicazione del cervello.

Nel 1962 il concetto di neurone subì un cambiamento significativo. Il neuroscienziato Joseph Altman è riuscito a dimostrare la nascita di nuovi neuroni nel cervello di un ratto adulto. E negli anni successivi furono fornite prove della migrazione di nuovi neuroni dal luogo di nascita verso altre aree del cervello.

Nel 1983, il processo di nascita di nuovi neuroni fu registrato nel cervello di una scimmia adulta.

Questa scoperta fu così sorprendente e incredibile, e l'opinione sui neuroni cerebrali era così consolidata che molti scienziati rifiutarono di credere nella possibilità di processi simili nel cervello umano.

Tuttavia, gli ultimi decenni hanno dimostrato la nascita di neuroni nel cervello adulto.

Ad oggi, la neurosenesi nel cervello adulto è una teoria non dimostrata per alcuni neuroscienziati. Ma la maggior parte crede che la scoperta della neurogenesi apra incredibili possibilità nel campo delle neuroscienze umane.

Struttura del neurone

I componenti principali di un neurone sono:

• corpo cellulare con nucleo
• estensioni cellulari: assone e dentrite
• terminale (ramo terminale dell'assone)
• glia (cellule gliali)

Il sistema nervoso centrale (compreso il cervello e il midollo spinale) è costituito da due tipi principali di cellule: neuroni e glia. La glia è più numerosa dei neuroni, ma il neurone rimane cella principale sistema nervoso.

I neuroni utilizzano impulsi elettrici e segnali chimici per trasmettere informazioni tra diverse aree del cervello e tra il cervello e il resto del sistema nervoso.

Tutto ciò che pensiamo, sentiamo e facciamo sarebbe impossibile senza il lavoro dei neuroni e dei loro cellule di sostegno, cellule gliali.

I neuroni sono costituiti da tre parti principali: un corpo cellulare e due estensioni chiamate assone e dendrite. All'interno del corpo cellulare si trova il nucleo, che controlla le attività della cellula e contiene il materiale genetico della cellula.

Un assone assomiglia ad una lunga coda e il suo compito è trasmettere messaggi. I dendriti sembrano rami di un albero e svolgono la funzione di ricevere messaggi. I neuroni comunicano tra loro attraverso un minuscolo spazio chiamato sinapsi tra gli assoni e i dendriti dei neuroni vicini.

Esistono tre classi di neuroni:

1. I neuroni sensoriali trasportano le informazioni dai sensi (come occhi, orecchie, naso) al cervello.
2. I motoneuroni controllano l’attività muscolare volontaria, come il linguaggio, e trasportano anche messaggi dalle cellule nervose ai muscoli.
3. Tutti gli altri neuroni sono chiamati interneuroni.

I neuroni sono le cellule più diverse del corpo. All'interno di queste tre classi di neuroni ce ne sono centinaia tipi diversi, ognuno dei quali ha determinate capacità di trasferimento dati.

Comunicando tra loro, i neuroni creano connessioni uniche, questo rende ognuno di noi diverso dall’altro nel modo in cui pensiamo, sentiamo e agiamo.

Neuroni specchio

Le funzioni dei neuroni specchio sono molto interessanti. I neuroni specchio sono un tipo di neuroni cerebrali che si eccitano non solo quando esecuzione indipendente azioni, ma anche osservando come gli altri eseguono tale azione.

Quindi, possiamo dire che i neuroni specchio sono responsabili dell'imitazione o dell'imitazione.

Lo studio dei principi di funzionamento dei neuroni specchio è molto promettente per risolvere i problemi di riabilitazione della paralisi cerebrale.

Nascita dei neuroni

La nascita di nuovi neuroni è ancora una questione controversa. Sebbene esistano dati indiscutibili che confermano che la neurogenesi (la nascita dei neuroni) è un processo che non si ferma durante la vita di un individuo.

I neuroni nascono in cellule speciali chiamate -. La scienza delle cellule staminali è piuttosto giovane e ci sono ancora più domande che risposte. Ma sappiamo che il metodo trattamento della paralisi cerebrale con l’aiuto delle cellule staminali sta già avvenendo e viene utilizzato con successo.

Migrazione dei neuroni

Molto interesse Chiedi– ! La nascita di un neurone su richiesta del sistema nervoso è solo metà dell'opera, perché deve ancora arrivare dove è stata inviata la richiesta e dove la stanno aspettando.

Come fa un neurone a sapere dove andare e cosa lo aiuta ad arrivarci? Gli scienziati hanno ora osservato due processi per trasportare i neuroni dal loro luogo di nascita ad altre parti del cervello.

1. Movimento lungo cellule speciali - glia radiale. Queste cellule estendono le loro fibre da strati interni cervello all'esterno. E i neuroni scivolano lungo di essi fino a raggiungere la destinazione.
2. Segnali chimici. Sulla superficie dei neuroni sono state scoperte molecole speciali: molecole di adesione, che si legano a molecole simili sulle cellule gliali o sugli assoni nervosi vicini. E così, trasmettendosi reciprocamente un segnale, conducono il neurone alla sua posizione finale.

Non tutti i neuroni superano con successo questo percorso. Si ritiene che due terzi dei neuroni muoiano lungo il percorso. E alcuni di quelli che sono sopravvissuti si smarriscono e vengono successivamente introdotti nelle catene in luoghi a cui non appartengono.

Alcuni scienziati sospettano che tali errori portino alla schizofrenia, alla dislessia,... Non ci sono prove, solo speculazioni.

Morte dei neuroni

Normalmente, i neuroni sono cellule longeve nel corpo umano. Ma a volte iniziano a morire in massa in alcune strutture cerebrali, portando alla morte varie malattie sistema nervoso. A volte le ragioni della loro morte possono essere stabilite, a volte no, la questione rimane aperta.

Ad esempio, è noto che nel morbo di Parkinson i neuroni che producono dopamina muoiono nell'area del cervello che controlla i movimenti del corpo. Ciò porta a difficoltà nell’iniziare il movimento. Non esiste una risposta su quale sia l’innesco di questo processo.

Nella malattia di Alzheimer, le proteine ​​ostili si accumulano all'interno e attorno ai neuroni della neocorteccia e dell'ippocampo (la parte del cervello) che controllano la memoria. Quando questi neuroni muoiono, le persone perdono la capacità di ricordare e di svolgere le attività quotidiane.

Ipossia cerebrale – porta a carenza di ossigeno neuroni e in futuro, se il processo non viene interrotto in tempo, fino alla loro morte.

Lesioni fisiche al cervello portano alla rottura delle connessioni tra i neuroni. Pertanto, i neuroni sono vivi, ma non hanno la capacità di comunicare tra loro.

Neurone artificiale

Ulteriori studi sui problemi della vita e della morte dei neuroni danno speranza per lo sviluppo di nuovi metodi di trattamento del sistema nervoso.

La ricerca moderna mostra che le cellule nervose sono in grado di rigenerarsi. Le cellule staminali possono generare tutti i tipi di neuroni. Forse le cellule staminali possono essere manipolate e stimolare la nascita di nuovi neuroni del tipo richiesto in esse.

Pertanto, il processo di ripristino, rinnovamento del cervello, sostituzione dei neuroni morti con neuroni di nuova generazione non sembra così fantastico.

Forse il termine è neuroni artificiali del cervello, questo è il nostro futuro non così lontano.

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, formando così le funzioni, la memoria, i dipartimenti e la coscienza del cervello umano.

Vedi questa immagine sopra? Usando questa strana immagine, i neuroscienziati del Massachusetts Institute of Technology Istituto di Tecnologia erano in grado di attivare singoli neuroni nel cervello. Utilizzando il miglior modello disponibile della rete neurale visiva del cervello, gli scienziati hanno sviluppato nuovo modo controllo preciso dei singoli neuroni e delle 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.