La struttura e la funzione dei neuroni nel cervello. Funzioni neuronali

Il corpo umano è un sistema incredibilmente complesso e confuso che ancora confonde medici, ricercatori, nonostante migliaia di anni di conoscenze mediche. Il risultato è bizzarro ea volte fatti incredibili il nostro corpo.

Il cervello è la parte più complessa e meno compresa dell'anatomia umana. Potremmo non sapere molto di lui, ma eccone alcuni fatti interessanti, quale conosciuto.

Fatti sulla velocità degli impulsi nel cervello

Gli impulsi nervosi viaggiano attraverso il cervello ad una velocità 273 km orari.

Ti sei mai chiesto perché reagisci così rapidamente a ciò che sta accadendo intorno a te? Perché un dito ferito fa subito male? Ciò è dovuto al movimento estremamente veloce degli impulsi nervosi dal cervello a parti del corpo e viceversa. Di conseguenza, la velocità di risposta degli impulsi nervosi è paragonabile a quella di una potente auto sportiva di lusso.

Fatti sull'energia del cervello

Il cervello produce energia equivalente a una lampadina 10 watt. I cartoni animati, in cui una lampadina è sospesa sopra i personaggi sopra le loro teste durante il processo di pensiero, non sono troppo lontani dalla verità. Il tuo cervello genera tutta l'energia che usa anche una piccola lampadina quando stai dormendo.

Nel frattempo, il cervello è l'organo con il più alto consumo di energia. Ci vuole dal corpo circa 20% di energia, allo stesso tempo è del 2%. peso totale corpo. La maggior parte di questa energia viene spesa per lo scambio di informazioni tra neuroni, nonché tra neuroni e astrociti (un tipo di cellula).

Fatti sulla memoria cerebrale

Le cellule cerebrali umane possono immagazzinare 5 volte più informazioni rispetto a un'enciclopedia britannica o di altro tipo.

Gli scienziati devono ancora conoscere i numeri finali, ma si suppone che la capacità del cervello in termini elettronici sia circa 1000 terabyte.

Ad esempio, gli Archivi Nazionali della Gran Bretagna, che contengono documenti storici per 900 anni, occupano solo 70 terabyte. Questo rende la memoria umana straordinariamente spaziosa.

Fatti sull'ossigeno nel cervello

Il tuo cervello usa 20% di ossigeno, che respiri. Nonostante la piccola massa del cervello, utilizza più ossigeno di qualsiasi altro organo del corpo umano.

Questo rende il cervello molto suscettibile ai danni da privazione di ossigeno. Pertanto, gli piace quando respiri profondamente.

Se il flusso di ossigeno al cervello aumenta, quelle aree del cervello che non hanno funzionato con un flusso sanguigno debole inizieranno ad attivarsi e il processo di invecchiamento, la morte cellulare, rallenterà.

Fatto interessante! arterie carotidi si diramano in minuscoli vasi all'interno del cranio, formando un'intricata e sorprendente rete di capillari. Questi sono tunnel sanguigni molto sottili che forniscono l'accesso del sangue alle parti più piccole del cervello, fornendo la quantità necessaria neuroni e ossigeno.

Fatti su come funziona il cervello durante il sonno

Il cervello è più attivo di notte, che durante il giorno. Logicamente, possiamo presumere di eseguire processi mentali, calcoli complessi e compiti durante la giornata lavorativa, che richiederebbero più attività cerebrale rispetto, diciamo, a letto.

Il contrario risulta essere vero. Non appena ti addormenti, il cervello continua a funzionare. Gli scienziati non sanno ancora perché è così, ma per tutti i sogni dobbiamo essere grati a questo stesso corpo.

Fatto interessante! V prima infanzia non c'è differenza tra sonno e veglia. Questo è spiegato dal posto del pensiero nel cervello. È durante l'infanzia che si verificano quasi tutti i processi di pensiero. nell'emisfero destro. Il bambino impara il mondo attraverso le immagini. Pertanto, i ricordi del bambino sono simili nella struttura ai sogni.

A un bambino adulto vengono insegnati concetti già pronti e definiti, che "ostruiscono" il nostro cervello. Pertanto, c'è un'asimmetria nel nostro cervello. L'emisfero sinistro è sovraccarico durante il lavoro diurno. La situazione sembra stabilizzarsi durante il sonno, quando l'emisfero sinistro "si addormenta" e quello destro inizia ad agire attivamente, immergendoci nel mondo del pensiero figurativo.

Fatti su come funziona il cervello durante il sogno ad occhi aperti

Gli scienziati affermano che maggiore è il QI. persona, più sogna.

Questo ovviamente può essere vero, ma non dovresti considerare una tale affermazione come una mancanza di pensieri se non riesci a ricordare i tuoi sogni. La maggior parte di noi non ricorda molti sogni. Dopotutto, il tempo della maggior parte dei sogni a cui pensiamo tutti 2-3 secondi, e questo è appena sufficiente perché il cervello li aggiusti.

Fatto interessante! Gli scienziati hanno condotto un esperimento, a seguito del quale è stato scoperto che il cervello è molto più attivo negli esseri umani, quando sogna piuttosto che concentrarsi sul lavoro monocromatico.

Nel momento in cui inizia il processo di sogno, la maggior parte delle parti del cervello inizia a lavorare sodo. Pertanto, si può concludere che i sogni aiutano a risolversi tutti problemi importanti.

Fatti sul numero di neuroni nel cervello

Il numero di neuroni nel cervello continua a crescere per tutta la vita di una persona.

Per anni scienziati e medici hanno creduto che il cervello e il tessuto nervoso non potessero crescere o ripararsi. Ma si è scoperto che il cervello funziona allo stesso modo dei tessuti di molte altre parti del corpo. Pertanto, il numero di neuroni può crescere costantemente.

Per tua informazione! I neuroni lo sono la Fondazione qualsiasi sistema nervoso. Si tratta di cellule speciali in cui i processi ad albero divergono in tutte le direzioni, a contatto con cellule vicine, che hanno gli stessi processi. Tutto questo forma un enorme chimico ed elettrico rete, che è il nostro cervello.

Sono i neuroni che consentono al cervello di eseguire diverse azioni in modo molto più efficiente e veloce di qualsiasi macchina creata.

Fatti sul dolore: il cervello non sente dolore!

Il cervello stesso non può sentire dolore. Mentre il cervello è il centro dell'elaborazione del dolore, quando ti tagli o ti bruci un dito, lo è non ha recettori del dolore e non sente dolore.

Tuttavia, il cervello è circondato da molti tessuti, nervi e vasi sanguigni che sono molto suscettibili al dolore e possono causare mal di testa.

Tuttavia, i mal di testa sono di diversi tipi e ragioni esatte le origini di molti rimangono poco chiare.

Cervello umano e acqua

80% il cervello è composto da acqua. Il tuo cervello non è la massa grigia che viene mostrata in TV. È un tessuto morbido e rosa a causa del suo sangue pulsante e dell'alto contenuto di acqua.

Quindi, quando ne hai sete, è anche perché cervello richiede acqua.

Fatto interessante! Il cervello umano medio pesa 1,4 kg ed è estremamente sensibile alla perdita di acqua. Se il cervello è disidratato per molto tempo, la sua corretta esistenza cesserà.

Potresti aver visto nei film o sentito che il cervello umano è usato solo da lui il 10%. A proposito, questa affermazione è persino attribuita a Albert Einstein, che indicava la presunta piccola attività del nostro cervello. Ma in realtà questo non corrisponde alla realtà (se Einstein sapesse di essere calunniato, probabilmente ne sarebbe molto sorpreso).

Ora, se questa cifra fosse del 100%, le persone avrebbero dei superpoteri. Quindi siamo assicurati da voci dal nulla.

Perché questo mito è sopravvissuto così a lungo e continua a diffondersi?

Miti e idee sbagliate sul cervello

I risultati della ricerca mostrano che il 65% delle persone intervistate crede che questo mito sia vero; e il 5% pensa che questo numero sia in aumento, credendo nell'evoluzione.

Anche il programma televisivo "Mythbusters" di qualche anno fa ha erroneamente corretto il mito del 10% del cervello coinvolto in 35%.

Come la maggior parte delle leggende, l'origine di questa finzione non è chiara, anche se ci sono alcune speculazioni. Le origini vengono da un neuroscienziato Sam Wang(Sam Van) di Priston, autore di Welcome to Your Brain.

Forse lo era Guglielmo Giacomo(William James), che all'inizio del XX secolo era considerato uno dei pensatori più influenti della psicologia. Ha detto: "Le persone hanno un potenziale intellettuale non sfruttato".

Questa affermazione abbastanza ragionevole è stata poi ripresa in forma distorta dallo scrittore Lowell Thomas(Lowell Thomas) nel 1936 nella sua introduzione a Come conquistare amici e influenzare le persone.

"Il professor William James di Harvard ha detto che una persona media sviluppa solo il 10 per cento delle sue capacità psichiche latenti", scrive Thomas. Sembra che lui o qualcun altro una volta abbia appena menzionato il numero che gli piaceva.

Affermare il 10% è chiaro è falso Per diverse ragioni.

Qual è la percentuale di funzionamento del cervello umano?

Tutti lo sanno fatto quel tutto il cervello è sempre attivo... Il cervello è un organo. I suoi neuroni e cellule viventi, che a loro volta sono supportati da questi neuroni, sempre causare attività. Hai mai sentito parlare del fatto che la milza viene utilizzata solo per il 10%? Probabilmente no.

Ecco come Joe Led, professore di neurologia e psicologia alla New York University, spiega come funziona il cervello umano. Diciamo che stai guardando un'immagine video in uno scanner MRI.

Alcune aree del cervello responsabili dell'udito o della visualizzazione, ad esempio, sono ora più attive di altre aree. Le loro attività saranno rappresentate come macchie colorate.

Questi coaguli di attività significativa tendono ad occupare piccole parti del cervello, anche meno del 10%. Pertanto, potrebbe non sembrare persona esperta che il resto del cervello è inattivo.

Tuttavia, Joe Led afferma che il cervello funziona ancora con piccole azioni di determinate funzioni. 100%.

In effetti, le affermazioni "solo una certa parte del cervello" sono sbagliate. Quando il nostro cervello lavora sull'elaborazione delle informazioni provenienti da occhi, orecchie, organi olfattivi, pensa prima a quale sito elaborare queste informazioni.

Tutto ciò suggerisce che il cervello ha molte aree responsabili di una particolare specializzazione. Queste aree possono funzionare, anche allo stesso tempo, il che potrebbe rappresentare fino al 100% del lavoro del cervello. Il cervello è una rete di tessuti complessa e multitasking.

Conversazioni che solo una parte lavora costantemente nel cervello, e il resto sono una massa gelatinosa stagnante, stupido.

Fatti traditori: il cervello può essere ingannato!

Ti piacerebbe cambiare la tua visione del mondo o provare allucinazioni? Le persone tendono ad associare questi fenomeni all'uso di droghe come l'LSD. Tuttavia, ci sono modi per espandere i propri limiti di percezione senza dover ricorrere a sostanze proibite. Tutto ciò che serve è capire come funziona il nostro cervello.

La nostra mente non è uno specchio di ciò che sta accadendo intorno a noi. Gran parte di ciò che vediamo nel mondo esterno viene dall'interno ed è un sottoprodotto di come il cervello elabora le sensazioni. Negli ultimi anni, gli scienziati hanno trovato diversi modi per rivelare l'inganno dei nostri sensi, e qui ce ne sono alcuni.

1. La procedura di Ganzfeld

A prima vista, questo può sembrare un brutto scherzo. La procedura di Gunzfeld è una tecnica delicata di isolamento sensoriale che è stata proposta per la prima volta nella psicologia sperimentale negli anni '30. Per questo esperimento, devi sintonizzare la radio per le interferenze, sdraiarti sul divano e utilizzare un cerotto adesivo per attaccare metà delle palline da ping pong agli occhi. Entro un minuto, la persona inizia ad avere allucinazioni. Alcune persone vedono i cavalli che corrono tra le nuvole, altri sentono la voce di un parente defunto.

Il fatto è che il nostro la mente dipende dalle sensazioni e quando ce ne sono pochissime, il nostro cervello inizia a inventarne di proprie.

2. Ridurre il dolore

Se sei improvvisamente leggermente ferito, guarda la parte danneggiata con un binocolo capovolto... In questo caso, il dolore dovrebbe diminuire.

Scienziati dell'Università di Oxford hanno dimostrato sperimentalmente che guardare un braccio ferito attraverso l'estremità più lontana del binocolo riduce visivamente le dimensioni del braccio, così come il dolore e il gonfiore.

Ciò suggerisce che anche le sensazioni di base come il dolore dipendono dalla nostra vista.

3. L'illusione di Pinocchio

Questa esperienza richiede due sedie e una benda. Una persona con una benda si siede sul sedile posteriore, guardando nella direzione della persona davanti. Quindi quello con la benda si allunga e lo posiziona sul naso di quello davanti.

Allo stesso tempo, si tocca il naso con l'altra mano e inizia ad accarezzare leggermente entrambi i nasi. Dopo circa un minuto, più del 50% delle persone afferma che il naso si sta allungando.... Questo è chiamato effetto Pinocchio o propriocezione.

4. L'inganno del pensiero

Alza la gamba destra di qualche centimetro dal pavimento e inizia a muoverla in senso orario. Mentre lo fai, usa indice mano destra per disegnare in aria il numero 6. La tua gamba inizierà a ruotare in senso antiorario e non puoi farci niente.

La metà sinistra del cervello che controlla lato destro corpo, è responsabile del ritmo e della sincronicità. Non riesce a far fronte al lavoro di due movimenti opposti contemporaneamente e li combina in un unico movimento.

5. Inganno dell'udito

Questo trucco può essere fatto con tre persone, una delle quali sarà il soggetto del test e le altre due saranno gli osservatori. Avrai anche bisogno di cuffie attaccate a due tubi di plastica su entrambi i lati. Chiedi al soggetto di sedersi su una sedia a una distanza uguale tra due osservatori. Ogni osservatore a sua volta parla al ricevitore dal lato corrispondente. L'ascoltatore in questo caso determina correttamente la direzione del suono.

Se cambi tubo e inizi a parlare, allora l'ascoltatore si confonderà e punterà nella direzione opposta al suono.

La localizzazione uditiva è la capacità di una persona di determinare la direzione verso una sorgente sonora. Il sistema uditivo umano è dotato di una capacità limitata di determinare la distanza della sorgente sonora e si basa sulla differenza di tempo intersonica. Quando si cambiano i tubi, si attiva la percezione dei neuroni dal lato opposto del cervello e la persona non è in grado di determinare la fonte del suono.

6. Illusione della mano di gomma

Più di dieci anni fa, gli psicologi hanno scoperto un'illusione che ti permette di convincere una persona che la mano di gomma è la sua. Questo esperimento richiede una mano di gomma o un guanto di gomma gonfiato, un pezzo di cartone e due pennelli. Metti la mano di gomma sul tavolo di fronte a te e nascondi la mano dietro il cartone. Chiedi a qualcuno di accarezzare contemporaneamente una mano vera e una di gomma, usando le stesse pennellate.

In pochi minuti hai sembrerà che una mano artificiale sia diventata la tua carne... Se chiedi all'altra persona di colpire la mano di gomma, la persona proverà ansia e dolore perché il cervello è convinto che la mano di gomma sia reale.

7. Il suono che si sente da chi ha meno di 20 anni

questo suono - sinusoidale con una frequenza di 18.000 Hertz udibile a chi non ha ancora 20 anni. È usato da alcuni adolescenti come suoneria cellulare in modo che le altre persone non possano sentire se il telefono squilla.

Quando una persona invecchia, perde la capacità di sentire i suoni di toni più alti. e quindi solo i giovani al di sotto dei 20 anni sono in grado di coglierla.

8. Effetto Purkinje

Ian Purkinje, il fondatore della moderna neuroscienza, ha scoperto un'interessante allucinazione da bambino. Chiuse gli occhi, girò la testa verso il sole e iniziò a muovere velocemente la mano avanti e indietro davanti agli occhi chiusi.

Dopo pochi minuti, Purkinje notò figure multicolori che stavano diventando più intricate.

Successivamente, gli scienziati hanno creato occhiali speciali su cui la luce veniva illuminata a una certa frequenza. Questa stimolazione crea un cortocircuito nella corteccia visiva del cervello e le cellule iniziano a "illuminarsi" in modi imprevedibili, portando alla comparsa di immagini fittizie.

9. L'inganno della percezione della luce

Osserva il punto centrale (segno più) dell'immagine in bianco e nero per almeno 30 secondi, quindi guarda il muro e vedrai un punto luminoso. Sbatti le palpebre un paio di volte. Cosa vedi?

Guarda l'occhio del pappagallo rosso mentre conti lentamente fino a 20, quindi guarda rapidamente un punto nella gabbia vuota. Un'immagine sfocata di un uccello blu-verde in una gabbia dovrebbe apparire davanti ai tuoi occhi. Lo stesso può essere fatto con il cardinale verde e nella gabbia apparirà la sagoma sfocata di un uccello viola.

Quando osserviamo un'immagine per un po' e poi la sostituiamo con uno sfondo bianco, appare un'immagine residua. Ciò è dovuto al fatto che i fotorecettori (bastoncini e coni) degli occhi si stancano, c'è uno squilibrio di informazioni e appare un'immagine residua.

10. L'illusione di una silhouette rotante

Guarda la sagoma rotante della ragazza. Riesci a vedere come gira in senso orario o antiorario? Di norma, se vedi una sagoma che gira in una direzione, diciamo in senso antiorario, è difficile per te vederla nella direzione opposta.

In effetti, è l'immagine 2D non ruota in nessuna direzione, ma si sposta avanti e indietro... Ma il nostro cervello la percepisce come un'immagine tridimensionale e la interpreta di conseguenza.

Se guardi intorno all'immagine, concentrandoti su un'ombra o un'altra parte, puoi forzare il tuo sistema visivo a riadattarsi in una direzione diversa.

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Ci sono 100 miliardi di neuroni nel nostro cervello: è più di quanto ci siano stelle nella nostra galassia! Ogni cellula, a sua volta, può dare 200mila rami.

Pertanto, il cervello ha enormi risorse per immagazzinare ricordi di circa 3 milioni di anni. Gli scienziati lo chiamano gli "alberi magici della mente" perché le cellule nervose del cervello sono come alberi ramificati.

Gli impulsi elettrici mentali tra i neuroni vengono trasmessi attraverso le sinapsi - aree di contatto tra i neuroni. Il neurone medio nel cervello umano ha da 1.000 a 10.000 sinapsi o contatti con i neuroni vicini. Le sinapsi hanno un piccolo spazio vuoto che l'impulso deve attraversare.

Quando impariamo, cambiamo il modo in cui funziona il cervello aprendo nuove strade per gli impulsi elettrici mentali. In questo caso, il segnale elettrico deve "saltare" attraverso la fessura della sinapsi per formare nuove connessioni tra le cellule nervose. Questo percorso è il più difficile da superare per lui la prima volta, ma mentre apprende, quando il segnale attraversa la sinapsi ancora e ancora, le connessioni diventano "più larghe e più forti", il numero di sinapsi e le connessioni tra i neuroni aumenta. Si formano nuove microreti neurali, in cui sono "incastonate" nuove conoscenze: credenze, abitudini, modelli di comportamento. E poi finalmente abbiamo imparato qualcosa. Questa capacità del cervello è chiamata neuroplasticità.

È il numero di micro-griglie nel cervello, e non il suo volume o massa, che hanno un'influenza determinante su ciò che chiamiamo intelligenza.

Lungo la strada, voglio sottolineare che nella prima infanzia, quando passa il periodo più intenso di apprendimento, un ambiente di sviluppo ricco e vario è estremamente importante per un bambino.

La neuroplastica è una delle scoperte più sorprendenti anni recenti... Si pensava che le cellule nervose non si rigenerassero. Ma nel 1998, un gruppo di scienziati americani ha dimostrato che la neurogenesi si verifica non solo prima dei 13-14 anni, ma per tutta la nostra vita, e che nuove cellule nervose possono comparire anche negli adulti.

Hanno scoperto che la ragione della diminuzione delle nostre capacità mentali con l'età non è la morte delle cellule nervose, ma l'esaurimento dei dendriti, i processi delle cellule nervose attraverso i quali passano gli impulsi da neurone a neurone. Se i dendriti non vengono costantemente stimolati, si atrofizzano, perdendo la capacità di condurre, come i muscoli senza sforzo fisico.

Le stesse attività quotidiane formano comportamenti modellati - le nostre abitudini - e le stesse connessioni neurali vengono utilizzate e rafforzate. Questo è il modo in cui è integrato il nostro "pilota automatico", ma la flessibilità del nostro pensiero ne risente.

Il nostro cervello ha bisogno di esercizio. È necessario cambiare ogni giorno le azioni di routine e di routine per quelle nuove che non ti sono familiari, che coinvolgono più sensi.; eseguire azioni normali in modo insolito, per risolvere nuovi progetti, cercando di allontanarsi dal "pilota automatico" dei soliti schemi. L'abitudine indebolisce la capacità del cervello. Per un lavoro produttivo ha bisogno di nuove esperienze, nuovi compiti, nuove informazioni - in una parola, cambiamenti.

Fino al 1998 si credeva che la crescita dei dendriti avvenisse solo in tenera età, ma gli studi hanno dimostrato che negli adulti i neuroni sono in grado di far crescere i dendriti per compensare quelli vecchi perduti. È stato dimostrato che le reti neurali possono cambiare nel corso della vita di una persona e il nostro cervello immagazzina enormi risorse di neuroplasticità, la capacità di modificarne la struttura.

È noto che il nostro cervello è costituito da tessuto embrionale, cioè quello che costituisce l'embrione. Pertanto, è sempre aperto allo sviluppo, all'apprendimento e al futuro.

Il cervello è in grado di cambiare la struttura e la funzione della materia grigia con il semplice pensiero, immaginazione, visualizzazione. Gli scienziati sono convinti che ciò possa accadere anche senza influenze esterne. Il cervello può cambiare sotto il potere di quei pensieri di cui è pieno, la mente è in grado di influenzare il cervello. I nostri cervelli sono creati dalla natura con l'aspettativa di apprendimento e cambiamenti simili.

La Bibbia dice: "Siate trasformati dal rinnovamento della vostra mente".

Tutto quanto sopra ci porta alla comprensione che il raggiungimento reale degli obiettivi richiede un cambiamento fondamentale nel modo in cui funziona il cervello: superare il programma genetico e la precedente educazione con tutte le convinzioni a lungo termine. Non devi solo coltivare nella tua immaginazione pensieri che sono presenti non più di Capodanno "ecco, non bevo più", ma riqualificare il tuo cervello creando nuove strutture neurali. I neurologi dicono: "I neuroni che convergono insieme si trovano insieme." Le nuove strutture neurali nel tuo cervello creeranno reti completamente nuove, "diagrammi a blocchi", adattati per risolvere nuovi problemi.

"Il tuo compito è colmare il divario tra te e i tuoi obiettivi desiderati."

Conte Nightingale

Metaforicamente, questo processo può essere illustrato dal seguente esempio. Immagina che il tuo cervello, con le sue convinzioni limitanti, sia un bicchiere di acqua torbida... Se sei uscito subito acqua sporca, lavò il bicchiere e ne prese uno pulito: sarebbe stato uno shock per l'intero organismo. Ma sostituendo un bicchiere in un getto di acqua pulita, sostituirai gradualmente quello torbido.

Allo stesso modo, per insegnare al cervello un nuovo modo di pensare, non è necessario "cancellare" bruscamente quello vecchio. È necessario "riempire" gradualmente il subconscio di nuove convinzioni, abitudini e qualità positive, che a loro volta genereranno soluzioni efficaci, portandoti ai risultati desiderati.

Per mantenere prestazioni elevate, il nostro cervello, come il nostro corpo, ha bisogno di "esercitare". Il professore di neurobiologia Lawrence Katz (USA) ha sviluppato una serie di esercizi per il cervello - neurobica, che ci permette di avere una buona forma "mentale".

Gli esercizi di neurobica utilizzano necessariamente tutti e cinque i sensi umani, inoltre, in modo insolito e in diverse combinazioni. Questo aiuta a creare nuove connessioni neurali nel cervello. Allo stesso tempo, il nostro cervello inizia a produrre neurotrofina, una sostanza che promuove la crescita di nuove cellule nervose e le connessioni tra di esse. Il tuo compito è cambiare le azioni abituali e di routine in azioni nuove e insolite ogni giorno.

L'obiettivo degli esercizi di neuroscienza è stimolare il cervello. Fare nevrosi è semplice: devi assicurarti che i tuoi sensi siano coinvolti nel processo delle attività abituali in un modo nuovo.

Ad esempio:

• svegliarsi la mattina, fare la doccia con gli occhi chiusi,
• lavarsi i denti con l'altra mano,
• prova a vestirti al tatto,
• prendere una nuova strada per lavorare,
• fai i tuoi soliti acquisti in un posto nuovo e quant'altro.

Questo è un gioco divertente e gratificante.

La neurobica fa bene a tutti. Aiuterà i bambini a concentrarsi meglio e ad assimilare le nuove conoscenze e gli adulti a mantenere il cervello in ottima forma ed evitare danni alla memoria.

Il principio principale della nevrosi è cambiare costantemente schemi semplici.

Lascia che al tuo cervello venga chiesto di risolvere compiti familiari in un modo insolito e gradualmente ti ringrazierà con prestazioni eccellenti.

Così, siamo in grado di allenare il nostro cervello in un nuovo modo di pensare. Quando inizierai a cambiare i tuoi schemi e le tue convinzioni, vedrai che cambiando dall'interno, inizierai a cambiare tutto intorno, come se dando origine all'effetto di onde divergenti.

Ricorda: il successo esterno è sempre un derivato del successo interno.

Gesù insegnò: "Come pensi, così sarà per te."

È così che si crea una nuova "Matrice" del tuo pensiero, che ti porta ai Cambiamenti.

Il cervello umano è il più produttivo in natura. Costituisce il 2,5% del peso corporeo ed è in grado di svilupparsi per tutta la vita. Se guardi il cervello dal punto di vista della scienza, diventa chiaro che tutti sono un vero superuomo. I neuroni sono più veloci del falco pellegrino, l'incapacità di farsi il solletico e il giocoleria invece dei nootropici: T&P ha raccolto 10 fatti sul cervello umano che possono cambiare la nostra comprensione di noi stessi.

Il tuo cervello è composto da circa 100 miliardi di neuroni. Se ognuno di loro fosse una star, dentro cranio si adatterebbe a un terzo della Via Lattea. Nel cervello si distinguono cinque sezioni: il midollo allungato, il romboencefalo, che comprende il cervelletto e il ponte, il mesencefalo, diencefalo e proencefalo rappresentato dai grandi emisferi. Ognuno di loro svolge dozzine e persino centinaia di funzioni diverse.

La velocità di trasmissione delle informazioni nel tuo cervello può raggiungere i 432 km / h. Per fare un confronto, la velocità dei treni Sapsan che circolano tra Mosca e San Pietroburgo è di circa 250 km / h. Se il falco pellegrino si muovesse alla velocità del tuo cervello, coprirebbe la distanza tra le due città in 1 ora e 36 minuti.

Numero medio di pensieri che ti vengono in mente ogni giorno - circa 70.000. Con tale attività, il cervello è costretto a dimenticare costantemente le informazioni non necessarie per non sovraccaricarsi e proteggersi da spiacevoli esperienze emotive. Ciò ti consente di pensare più velocemente e di assorbire nuove informazioni più facilmente.

Tuttavia, per tutta la vita, a lungo termine la memoria può memorizzare fino a 1 quadrilione (1 milione di miliardi) di singoli bit di informazioni ... Questo è l'equivalente di 25.000 DVD.

Quando il cervello è sveglio, produce da 10 a 23 watt di energia. Questo è sufficiente per alimentare una lampadina. Questo è il motivo per cui questo argomento giustifica pienamente il suo status di simbolo tradizionale di intuizione e nuove idee.

Nuove connessioni fisiche tra i neuroni sorgono ogni volta che si memorizza qualcosa. Questo può essere fatto non solo nello stato di veglia, ma anche nella fase sonno REM... Gli scienziati hanno scoperto che in esso una persona è in grado di padroneggiare nuove informazioni ed eseguire compiti non familiari (ad esempio, memorizzare opere musicali). Durante il sonno REM, i grandi muscoli del corpo si rilassano, l'attività cerebrale aumenta e bulbi oculari iniziare a muoversi attivamente sotto le palpebre. Ogni notte si verificano dalle 9 alle 12 fasi "veloci". In totale, rappresentano dal 20 al 25% del sonno notturno. Ciò significa che su 80 anni di vita in questo stato, una persona trascorre da 5 a 6,5 ​​anni.

Il tuo cervello smette di crescere attivamente e diventa un "adulto" all'età di 18 anni. Tuttavia, non smette di svilupparsi. Le capacità di socializzazione e comunicazione con le altre persone, di cui è responsabile la corteccia prefrontale, si prestano particolarmente bene alla formazione. Può crescere fino a 40 anni e più. La capacità di crescere per tutta la vita viene mantenuta in altre aree, ad esempio nell'ippocampo, che è responsabile della memoria. Una ricerca nel Regno Unito ha dimostrato che i tassisti londinesi che conoscono bene la città hanno questa area del cervello in media più grande di quella di altre occupazioni. Era particolarmente massiccio tra gli autisti che lavoravano in città. il numero più grande anni.

Il mito che usi solo il 10% delle capacità del tuo cervello non è vero. Ogni parte del cervello ha una funzione nota. Ad esempio, grazie al lavoro di due regioni in miniatura chiamate amigdala, situate all'interno dei lobi temporali del cervello, puoi riconoscere i sentimenti sui volti delle altre persone e i loro stati d'animo senza parole. Ma il desiderio di ridere di una battuta richiede l'uso di cinque diverse aree del cervello contemporaneamente.

Hai più di cinque sensi conosciuti: vista, udito, tatto, olfatto e gusto. Hai anche un meta-senso chiamato propriocezione. che combina la conoscenza del tuo cervello di ciò che i tuoi muscoli stanno facendo con un senso delle dimensioni, della forma e della posizione del tuo corpo nello spazio. Grazie alla propriocezione, sai dove sono le parti del tuo corpo in relazione tra loro e puoi toccarti la punta del naso con il dito ad occhi chiusi. Ma farsi il solletico è impossibile: il tuo cervello è in grado di distinguere il tuo tocco da quello esterno, anche se quest'ultimo è previsto.

La giocoleria quotidiana cambierebbe il tuo cervello in soli sette giorni : v lobi parietali ne avresti di più sostanza bianca responsabile del coordinamento dei movimenti. Ciò dimostra che il cervello può svilupparsi e adattarsi molto rapidamente.

ozg, ripristina te stesso

Durante i suoi 100 anni di storia, la neuroscienza ha aderito al dogma che il cervello adulto non è soggetto a cambiamenti. Si credeva che una persona potesse perdere 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, gli esperti ritenevano che questa capacità di rigenerarsi non si estendesse al sistema nervoso centrale, che consiste nella testa e.

I neuroscienziati sono alla ricerca di modi per migliorare la salute del cervello da decenni. La strategia di trattamento si basava sul reintegrare la mancanza di neurotrasmettitori, sostanze chimiche che trasmettono messaggi alle cellule nervose (neuroni). Nella malattia di Parkinson, ad esempio, il cervello del paziente perde la sua capacità di produrre il neurotrasmettitore dopamina quando le cellule che lo producono muoiono. Il "parente" chimico della dopamina, L-Dopa, può alleviare temporaneamente le condizioni di un paziente, ma non curarlo. Per sostituire i neuroni che muoiono nelle malattie neurologiche come l'Huntington e il Parkinson e nei traumi, i neuroscienziati stanno cercando di impiantare cellule staminali ottenute da embrioni. Recentemente, i ricercatori si sono interessati ai neuroni ottenuti da cellule staminali embrionali umane, che, in determinate condizioni, possono essere trasformate in qualsiasi tipo di cellula nel corpo umano nelle piastre di Petri.

Sebbene le cellule staminali abbiano molti vantaggi, è chiaro che la capacità del sistema nervoso adulto di autoguarirsi dovrebbe essere sviluppata. Per fare ciò, è necessario introdurre sostanze che stimolino 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 mostrato che i rami principali dei neuroni degli adulti cefalici e - assoni possono riprendersi dal danno. Presto fu scoperta la nascita di nuovi neuroni nel cervello di uccelli adulti, scimmie e umani, ad es. neurogenesi.

Sorge la domanda: 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 si può fare.

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 la maturazione, le cellule neonatali devono evitare l'influenza delle cellule staminali multipotenti, che solo la metà di loro riesce - 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 la formazione del cervello. Sopravvivono solo coloro che formano legami efficaci con gli altri.

Il fatto che la cellula giovane sopravvissuta diventi un neurone o una cellula gliale dipende da quale parte del cervello si troverà e da quali processi si verificheranno durante questo periodo. Un nuovo neurone impiega più di un mese per funzionare completamente. inviare e ricevere informazioni. In questo modo. la neurogenesi non è un evento occasionale. ma il processo. che è regolato da sostanze. chiamati fattori di crescita. Ad esempio, un fattore chiamato "riccio sonico" (riccio sonico), scoperto per la prima volta negli insetti, regola la capacità di proliferazione dei neuroni immaturi. Fattore tacca e una classe di molecole. chiamate proteine ​​morfogenetiche dell'osso, apparentemente determinano se una nuova cellula diventa gliale o nervosa. Non appena succede. altri fattori di crescita. come il fattore neurotrofico cerebrale (BDNF). neurotrofine e fattore di crescita insulino-simile (IGF), iniziano a sostenere l'attività vitale della cellula, stimolandone la maturazione.

Scena

Nuovi neuroni compaiono nel cervello dei mammiferi adulti per una ragione e. apparentemente. si formano solo in vuoti pieni di liquido in - nei ventricoli, così come nell'ippocampo - una struttura nascosta nel profondo del cervello. a forma di cavalluccio marino. I neuroscienziati hanno dimostrato che le cellule sono destinate a diventare neuroni. passare dai ventricoli ai bulbi olfattivi. che ricevono informazioni da cellule situate nella mucosa nasale e sensibili a Nessuno sa con certezza perché il bulbo olfattivo richieda così tanti nuovi neuroni. È più facile indovinare il motivo per cui l'ippocampo ne ha bisogno: poiché questa struttura è importante per ricordare nuove informazioni, sono probabili neuroni aggiuntivi. aiutano a rafforzare le connessioni tra le cellule nervose, aumentando la capacità del cervello di elaborare e memorizzare informazioni.

I processi neurogenetici si trovano anche al di fuori dell'ippocampo e del bulbo olfattivo, ad esempio nella corteccia prefrontale, dimora dell'intelligenza e della logica. così come in altre aree del cervello adulto e del midollo spinale. Di recente, sempre più dettagli su meccanismi molecolari che governano la neurogenesi e gli stimoli chimici che la regolano. e abbiamo il diritto di sperare. che nel tempo sarà possibile stimolare artificialmente la neurogenesi in qualsiasi parte del cervello. Sapendo come i fattori di crescita e il microambiente locale governano la neurogenesi, i ricercatori sperano di sviluppare terapie in grado di riparare un cervello malato o danneggiato.

Stimolando la neurogenesi, è possibile migliorare le condizioni del paziente in alcune malattie neurologiche. Ad esempio. il motivo è un blocco dei vasi cerebrali, a causa del quale i neuroni muoiono a causa della mancanza di ossigeno. Dopo un ictus, la neurogenesi inizia a svilupparsi nell'ippocampo, cercando di "guarire" il tessuto cerebrale danneggiato con l'aiuto di nuovi neuroni. La maggior parte delle cellule neonatali muore, ma alcune migrano con successo nell'area danneggiata e si trasformano in neuroni a tutti gli effetti. Anche se questo non è sufficiente per compensare le lesioni in caso di ictus grave. la neurogenesi può aiutare il cervello dopo piccoli ictus, che spesso passano inosservati. Ora i neuroscienziati stanno cercando di applicare il fattore di crescita vascolare epidermico (VEGF) e fattore di crescita dei fibroblasti (FGF) per favorire il recupero naturale.

Entrambe le sostanze sono grandi molecole che difficilmente attraversano la barriera ematoencefalica, cioè una rete di cellule strettamente intrecciate che rivestono i vasi sanguigni del cervello. Nel 1999 una società di biotecnologie Wyeth-Ayerst Laboratori e Scios dalla California sospeso test clinici FGF usato per. perché le sue molecole non sono entrate nel cervello. Alcuni ricercatori hanno cercato di risolvere questo problema collegando una molecola FGF con un altro, che ha fuorviato la cellula e l'ha costretta a catturare l'intero complesso di molecole e a trasferirlo al tessuto cerebrale. Altri scienziati con metodi Ingegneria genetica cellule create che producono FGF. e li ha trapiantati nel cervello. Finora, tali esperimenti sono stati effettuati solo su animali.

La neurogenesi stimolante può essere efficace nel trattamento della depressione. il motivo principale per cui (oltre alla predisposizione genetica) è considerato cronico. limitante, come sai. il numero di neuroni nell'ippocampo. Molti dei farmaci fabbricati. mostrato nella depressione. compreso il Prozac. migliorare la neurogenesi negli animali. Mi chiedo cosa ritirare sindrome depressiva con l'aiuto di questo farmaco ci vuole un mese - lo stesso. quanto e per l'attuazione della neurogenesi. Forse. la depressione è in parte causata da un rallentamento di questo processo nell'ippocampo. Sono stati confermati recenti studi clinici che utilizzano tecniche di imaging del sistema nervoso. che i pazienti con depressione cronica hanno un ippocampo più piccolo rispetto alle persone sane. Uso a lungo termine antidepressivi. sembra. stimola la neurogenesi: nei roditori. a cui sono stati somministrati questi farmaci per diversi mesi. nuovi neuroni sorsero nell'ippocampo.

Le cellule staminali neuronali danno origine a nuove cellule cerebrali. Si dividono periodicamente in due aree principali: nei ventricoli (viola), che sono pieni di liquido cerebrospinale, che alimenta il sistema nervoso centrale, e nell'ippocampo (blu) - una struttura necessaria per l'apprendimento e la memoria. Con proliferazione di cellule staminali (in fondo) si formano nuove cellule staminali e progenitrici, che possono evolvere in neuroni o in cellule di supporto chiamate cellule gliali (astrociti e dendrociti). Tuttavia, la differenziazione delle cellule nervose neonatali può avvenire solo dopo che si sono allontanate dai loro antenati. (frecce rosse), che, in media, solo la metà di loro riesce, e il resto muore. Nel cervello adulto sono stati trovati nuovi neuroni nell'ippocampo e nei bulbi olfattivi, essenziali per l'olfatto. Gli scienziati sperano di indurre il cervello adulto a ripararsi innescando la divisione e lo sviluppo di cellule staminali neurali o cellule progenitrici dove, quando e dove è necessario.

Le cellule staminali come trattamento

I ricercatori vedono due tipi di cellule staminali come potenziali aiuti per riparare i cervelli danneggiati. In primo luogo, le cellule staminali neurali adulte: rare cellule primarie del primo sviluppo embrionale che si trovano in almeno due regioni del cervello. Possono dividersi per tutta la 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 un centinaio di cellule. Tali cellule staminali embrionali possono dare origine a qualsiasi cellula del corpo.

La maggior parte degli studi monitora la crescita delle cellule staminali neuronali nei piatti di coltura. Possono dividersi lì, possono essere etichettati geneticamente e quindi trapiantati di nuovo nel sistema nervoso di un 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 anche la formazione di nuovi neuroni: nell'ippocampo e nei bulbi olfattivi. Tuttavia, in altre aree, le cellule staminali neurali prelevate dal cervello adulto hanno tardato 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 sono stati trapiantati non genera i segnali necessari per stimolare il loro sviluppo in un certo tipo di neurone - ad esempio un neurone ippocampale - moriranno, diventeranno una cellula gliale o rimarranno una cellula staminale indifferenziata. Per risolvere questo problema, è necessario determinare quali segnali biochimici causano neuronali cellula staminale diventare un neurone di questo tipo, e quindi dirigere lo sviluppo della cellula lungo questo percorso proprio nel piatto di coltura. Si prevede che dopo il trapianto in una determinata area del cervello, queste cellule rimarranno neuroni dello stesso tipo, formeranno connessioni e inizieranno a funzionare.

Fare collegamenti importanti

Dal momento che ci vuole circa un mese dal momento in cui una cellula staminale neuronale si divide fino a quando la sua progenie è inclusa nei circuiti funzionali del cervello, il ruolo di questi nuovi neuroni è probabilmente determinato non tanto dal lignaggio della cellula quanto da come nuovi neuroni e le cellule esistenti si connettono tra loro (formando sinapsi) e con i neuroni esistenti, formando circuiti nervosi. Durante la sinaptogenesi, le cosiddette spine sui processi laterali, o dendriti, di un neurone si collegano al ramo principale, o assone, di un altro neurone.

Come dimostrano studi recenti, le spine dendritiche (in fondo) possono cambiare forma in pochi minuti. Ciò suggerisce che la sinaptogenesi può essere alla base dell'apprendimento e della memoria. Microfotografie monocolore del cervello di un topo vivente (rosso, giallo, verde e blu) sono stati presi ad intervalli di un giorno. L'immagine multicolore (all'estrema destra) è costituita dalle stesse fotografie sovrapposte l'una all'altra. Le aree che non sono cambiate appaiono quasi bianche.

Aiuta il tuo cervello

Un'altra malattia che provoca la neurogenesi è il morbo di Alzheimer. Come dimostrato da recenti studi, negli organi del topo. che ha introdotto i geni di una persona affetta dal morbo di Alzheimer. trovato varie deviazioni della neurogenesi dalla norma. Come risultato di questo intervento, l'animale produce un eccesso della 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. codificante per la proteina presenilina. aveva un piccolo numero di cellule in divisione e. rispettivamente. meno neuroni sopravvissuti. introduzione FGF direttamente al cervello degli animali ha indebolito la tendenza; quindi. i fattori di crescita possono essere un buon trattamento per 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 ogni fase. Per la cura di malattie come la depressione, in cui diminuisce il numero di cellule in divisione, è necessario trovare sostanze farmacologiche o altri metodi di esposizione. potenziando la proliferazione cellulare. Con l'epilessia, a quanto pare. nascono nuove cellule. ma poi migrano nella direzione sbagliata e bisogna capire. come dirigere i neuroni "persi" verso il modo giusto... Con glioma cerebrale maligno cellule gliali proliferano e formano tumori a crescita mortale. Anche se le cause del glioma non sono ancora chiare. alcuni credono. che si origina a causa della proliferazione incontrollata delle cellule staminali cerebrali. Il glioma può essere trattato con composti naturali. regolare la divisione di tali cellule staminali.

Per il trattamento dell'ictus è importante scoprirlo. quali fattori di crescita garantiscono la sopravvivenza dei neuroni e stimolano la trasformazione delle cellule immature in neuroni sani. Con tali malattie. come la malattia di Huntington. sclerosi laterale amiotrofica (SLA) e morbo di Parkinson (quando muoiono tipi cellulari molto specifici, portando allo sviluppo di sintomi cognitivi o motori specifici). questo processo si presenta più spesso come cellule. a cui queste malattie sono associate si trovano in aree limitate.

Sorge la domanda: come controllare il processo di neurogenesi con questo o quel tipo di esposizione per controllare il numero di neuroni, poiché anche il loro eccesso è pericoloso? 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 ipotizzano che le cellule "sbagliate" rimangano immature e finiscano nel posto sbagliato. formando il cosiddetto. displasie corticali ficali (PCD), che generano scariche epilettiformi e provocano crisi epilettiche. È possibile che l'introduzione di fattori di crescita nell'ictus. Il morbo di Parkinson e altre malattie possono causare la divisione delle cellule staminali neuronali troppo rapidamente e portare a sintomi simili. Pertanto, i ricercatori devono prima esaminare l'uso dei fattori di crescita per indurre la nascita, la migrazione e la maturazione dei neuroni.

Quando si trattano le lesioni del midollo spinale, è necessario produrre la SLA o le cellule staminali per produrre oligodendrociti, un tipo di cellula gliale. Sono necessari per la comunicazione dei neuroni 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 nel midollo spinale hanno la capacità di produrre oligodendrociti di tanto in tanto. I ricercatori hanno utilizzato fattori di crescita per stimolare questo processo negli animali con lesione del midollo spinale e hanno mostrato risultati positivi.

Esercizio per il cervello

Una delle caratteristiche importanti della neurogenesi nell'ippocampo è che la personalità dell'individuo può influenzare il tasso di divisione cellulare, il numero di giovani neuroni sopravvissuti e la loro capacità di integrarsi nella rete neurale. Ad esempio. quando i topi adulti vengono trasferiti da gabbie normali e anguste a gabbie più comode e spaziose. hanno 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 un drammatico aumento del numero di nuovi neuroni. È interessante notare che l'esercizio fisico regolare può alleviare la depressione negli esseri umani. Forse. ciò è dovuto all'attivazione della neurogenesi.

Se gli scienziati impareranno a gestire la neurogenesi, la nostra comprensione della malattia e del danno cerebrale cambierà radicalmente. Per il trattamento sarà possibile utilizzare sostanze che stimolano selettivamente alcune fasi della neurogenesi. L'effetto farmacologico sarà combinato con la fisioterapia, che migliora la neurogenesi e stimola alcune aree del cervello a incorporare nuove cellule in esse. Tenere conto della relazione tra neurogenesi e stress mentale e fisico ridurrà il rischio di malattie neurologiche e migliorerà i processi riparativi naturali nel cervello.

Stimolando la crescita dei neuroni nel cervello, le persone sane saranno in grado di migliorare la propria salute. Tuttavia, è improbabile che apprezzino le iniezioni di fattori di crescita, che hanno difficoltà a penetrare nella barriera ematoencefalica dopo essere stati iniettati nel flusso sanguigno. Pertanto, gli esperti sono alla ricerca di farmaci. che potrebbe essere prodotto in forma di pillola. Tale farmaco stimolerà il lavoro dei geni che codificano per i fattori di crescita direttamente nel cervello umano.

È anche possibile migliorare l'attività cerebrale attraverso la terapia genica e il trapianto cellulare: cellule cresciute artificialmente che producono fattori di crescita specifici. può essere impiantato in alcune aree del cervello umano. Si propone inoltre di introdurre geni che codificano per la produzione di vari fattori di crescita e virus nel corpo umano. in grado di fornire questi geni alle cellule cerebrali di destra.

Non è ancora chiaro. quale dei metodi sarà il più promettente. Lo dimostrano gli studi sugli animali. che l'uso di fattori di crescita può interrompere il normale funzionamento del cervello. I processi di crescita possono causare la formazione di tumori e le cellule trapiantate possono perdere il controllo e provocare lo sviluppo del cancro. Un tale rischio può essere giustificato solo se forme gravi Malattia di Huntington. Alzheimer o Parkinson.

Il modo migliore per stimolare l'attività cerebrale è attraverso un'intensa attività intellettuale unita a uno stile di vita sano: l'esercizio. buon cibo e buon riposo. Sperimentalmente, anche questo è confermato. che le connessioni nel cervello sono influenzate dall'ambiente. Forse. un giorno, nelle case e negli uffici, le persone creeranno e manterranno un ambiente appositamente arricchito per migliorare la funzione cerebrale.

Se è possibile 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 recupero e miglioramento.

Fred Gage

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

La cellula è il cuore dell'organismo biologico. Il sistema nervoso umano è costituito da cellule del cervello e del midollo spinale (neuroni). Sono molto diversi nella struttura, hanno un numero enorme di funzioni diverse volte all'esistenza del corpo umano come specie biologica.

Migliaia di reazioni si verificano contemporaneamente in ciascun neurone volte a mantenere il metabolismo della cellula nervosa stessa e a svolgere le sue funzioni principali: elaborare e analizzare una vasta gamma di informazioni in arrivo, nonché generare e inviare comandi ad altri neuroni, muscoli, vari organi e tessuti del corpo. Il lavoro ben coordinato di combinazioni di neuroni nella corteccia cerebrale costituisce la base del pensiero e della coscienza.

Funzioni della membrana cellulare

I componenti strutturali più importanti dei neuroni, come qualsiasi altra cellula, sono le membrane cellulari. Di solito hanno una struttura multistrato e sono costituiti da una classe speciale di composti grassi - fosfolipidi, nonché da ...

Il sistema nervoso è la parte più complessa e poco studiata del nostro corpo. Consiste di 100 miliardi di cellule - neuroni e cellule gliali, che sono circa 30 volte più grandi. Ormai, gli scienziati sono riusciti a studiare solo il 5% delle cellule nervose. Tutto il resto è ancora un mistero, che i medici stanno cercando di risolvere con ogni mezzo.

Neurone: struttura e funzione

Il neurone è il principale elemento strutturale del sistema nervoso che si è evoluto dalle cellule neuroriflesse. La funzione delle cellule nervose è quella di rispondere agli stimoli mediante contrazione. Queste sono cellule in grado di trasmettere informazioni utilizzando un impulso elettrico, mezzi chimici e meccanici.

Per lo svolgimento delle funzioni, i neuroni sono motori, sensoriali e intermedi. Le cellule nervose sensibili trasmettono informazioni dai recettori al cervello, dalle cellule motorie ai tessuti muscolari. I neuroni intermedi sono in grado di svolgere entrambe le funzioni.

Anatomicamente, i neuroni sono composti da un corpo e due...

La possibilità di un trattamento efficace dei bambini con disturbi dello sviluppo neurologico si basa sulle seguenti proprietà del corpo del bambino e del suo sistema nervoso:

1. Capacità rigenerative del neurone stesso, dei suoi processi e delle reti neurali che fanno parte dei sistemi funzionali. Il lento trasporto del citoscheletro lungo i processi della cellula nervosa a una velocità di 2 mm / giorno determina anche la rigenerazione di processi neuronali danneggiati o sottosviluppati alla stessa velocità. La morte di alcuni neuroni e la loro carenza nella rete neurale è più o meno completamente compensata dal lancio di ramificazioni axo-dendritiche delle cellule nervose conservate con la formazione di nuove connessioni interneuronali aggiuntive.

2. Compensazione del danno ai neuroni e alle reti neurali nel cervello collegando i gruppi neuronali vicini all'esecuzione della funzione persa o sottosviluppata. Neuroni sani, loro assoni e dendriti, entrambi attivi e di riserva, nella lotta per il territorio funzionale...

ozg, ripristina te stesso

Durante i suoi 100 anni di storia, la neuroscienza ha aderito al dogma che il cervello adulto non è soggetto a cambiamenti. Si credeva che una persona potesse perdere cellule nervose, ma non acquisirne di nuove. In effetti, se il cervello fosse capace di cambiamenti strutturali, come verrebbe preservata la memoria?

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, gli esperti ritenevano che questa capacità di rigenerarsi non si estendesse al sistema nervoso centrale, che consiste nel cervello e nel midollo spinale.

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

Per decenni, i neuroscienziati hanno cercato modi per migliorare...

I neuroni cerebrali si formano durante lo sviluppo prenatale. Ciò accade a causa della crescita di un certo tipo di cellule, dei loro movimenti e quindi della differenziazione, durante la quale cambiano forma, dimensione e funzione. La maggior parte dei neuroni muore durante lo sviluppo intrauterino, molti continuano a farlo dopo la nascita e per tutta la vita di una persona, che è geneticamente inerente. Ma insieme a questo fenomeno, si verifica un'altra cosa: il ripristino dei neuroni in alcune regioni del cervello.

Il processo mediante il quale avviene la formazione di una cellula nervosa (sia nel periodo prenatale che nella vita) è chiamato "neurogenesi".

La nota affermazione che le cellule nervose non si rigenerano fu fatta una volta nel 1928 da Santiago Ramón-I-Jálem, un neuroistologo spagnolo. Questa situazione è esistita fino alla fine del secolo scorso fino a quando è apparso un articolo scientifico di E. Gould e C. Cross, che citava fatti che provavano la produzione di nuovi ...

I neuroni del cervello sono classificati in cellule con un tipo specifico di funzione. Ma, forse, dopo la ricerca del Duke Institute, guidato dal professore a contratto di biologia cellulare, pediatria e neurobiologia, Chay Kuo, apparirà una nuova unità strutturale (Chay Kuo).

Ha descritto le cellule cerebrali che sono in grado indipendentemente di trasmettere informazioni e avviare la trasformazione. Il meccanismo della loro azione nell'azione di uno dei tipi di neuroni nella zona subventricolare (detta anche subependimale) sulla cellula staminale neurale. Inizia a trasformarsi in un neurone. La scoperta è interessante perché dimostra che il ripristino dei neuroni cerebrali sta diventando una realtà per la medicina.

Teoria di Chai Kuo

Il ricercatore osserva che la possibilità di sviluppo neuronale è stata discussa prima di lui, ma è stato il primo a trovare e descrivere cosa e come include il meccanismo d'azione. Descrive prima le cellule dei neuroni che si trovano nella zona subventricolare (SVZ). Nella zona del cervello...

Il ripristino degli organi e delle funzioni del corpo preoccupa le persone seguenti casi: dopo una sola ma eccessiva assunzione bevande alcoliche(una festa per qualche occasione solenne) e durante la riabilitazione dopo la dipendenza da alcol, cioè a seguito dell'uso sistematico e prolungato di alcol.

Nel processo di una sorta di festa abbondante (compleanno, matrimonio, Capodanno, festa, ecc.), Una persona consuma una porzione molto grande di alcol per un periodo di tempo minimo. È chiaro che il corpo non sente nulla di buono in questi momenti. Il danno più grande da tali feste sono quelle persone che di solito si astengono dal bere alcolici o lo assumono di rado ea piccole dosi. Queste persone hanno difficoltà a riprendersi dall'alcol al mattino.

Devi sapere che solo il 5% di alcol viene escreto dal corpo con l'aria espirata, attraverso la sudorazione e la minzione. Il restante 95% è ossidato all'interno ...

Farmaci per il recupero della memoria

Gli amminoacidi aiutano a migliorare la formazione di GABA nel cervello: glicina, triptofano, lisina (farmaci "glicina", "aviton ginkgovit"). Si consiglia di usarli con mezzi per migliorare l'afflusso di sangue cerebrale ("Cavinton", "Trental", "Vintocetin") e aumentare il metabolismo energetico dei neuroni ("Coenzima Q10"). Per stimolare i neuroni in molti paesi del mondo, "Ginkgo

L'esercizio quotidiano, la normalizzazione della nutrizione e la routine quotidiana aiuteranno a migliorare la memoria. Puoi allenare la tua memoria: ogni giorno devi imparare piccole poesie, lingue straniere. Non sovraccaricare il cervello. Per migliorare la nutrizione cellulare, si consiglia di assumere farmaci speciali progettati per migliorare la memoria.

Farmaci efficaci per normalizzare e migliorare la memoria

Diprenile. Un farmaco che neutralizza l'effetto delle neurotossine che entrano nel corpo insieme al cibo. Protegge le cellule cerebrali dallo stress, mantiene ...

Fino agli anni '90 del ventesimo secolo, i neurologi credevano fermamente che la rigenerazione del cervello fosse impossibile. V la comunità scientificaè stata formulata una falsa idea di tessuti "stazionari", a cui, in primo luogo, è stato formulato il tessuto del sistema nervoso centrale, dove le cellule staminali sarebbero state assenti. Si credeva che la divisione delle cellule nervose potesse essere osservata solo in alcune strutture cerebrali feto, e nei bambini solo nei primi due anni di vita. Quindi si presumeva che la crescita cellulare si fermasse e iniziasse lo stadio di formazione dei contatti intercellulari nelle reti neurali. Durante questo periodo, ogni neurone forma centinaia e forse migliaia di sinapsi con le cellule vicine. In media, si ritiene che circa 100 miliardi di neuroni funzionino nelle reti neurali del cervello umano adulto. L'affermazione che il cervello adulto non si rigenera è diventata un mito assiomatico. Gli scienziati che esprimevano un'opinione diversa sono stati accusati di incompetenza e nel nostro paese è successo e hanno perso il lavoro. La natura sta in...

Gli ictus non fanno più paura? Sviluppi moderni...

Tutte le malattie dei nervi! Questo saggezza popolare anche i bambini lo sanno. Tuttavia, non tutti sanno che nel linguaggio della scienza medica ha un significato specifico e ben definito. È particolarmente importante che le persone che hanno una persona cara abbiano un ictus per impararlo. Molti di loro sanno bene che, nonostante il difficile trattamento effettuato, le funzioni perdute in una persona cara non vengono completamente ripristinate. Inoltre, più tempo è trascorso dal momento del problema, minore è la probabilità del ritorno della parola, dei movimenti, della memoria. Quindi, come si ottiene una svolta nel recupero della persona amata? Per rispondere a questa domanda, devi conoscere il "nemico in faccia" - per capire il motivo principale.

"TUTTE LE MALATTIE DAI NERVI!"

Il sistema nervoso coordina tutte le funzioni del corpo e gli fornisce la capacità di adattarsi all'ambiente esterno. Il cervello è il suo collegamento centrale. Questo è il computer principale del nostro corpo, che regola il lavoro di tutti ...

Un argomento per chi ama pensare che le cellule nervose vengano ripristinate.

Per creare un'immagine mentale appropriata :)

Le cellule nervose si rigenerano

Scienziati israeliani hanno scoperto un'intera biostrumentazione per sostituire i nervi morti. Si è scoperto che i linfociti T, che erano ancora considerati "estranei dannosi", lo stanno facendo.

Diversi anni fa, gli scienziati hanno confutato la famosa affermazione "le cellule nervose non si rigenerano": si è scoperto che una parte del cervello lavora per ripristinare le cellule nervose per tutta la vita. Soprattutto quando si stimola l'attività cerebrale e attività fisica... Ma come esattamente il cervello sa che è tempo di accelerare il processo di rigenerazione, fino ad ora nessuno lo sapeva.

Per comprendere il meccanismo di riparazione del cervello, gli scienziati hanno iniziato a risolvere tutti i tipi di cellule che erano state precedentemente trovate nella testa delle persone e il motivo per trovarle non era chiaro. E lo studio di una delle sottospecie di leucociti si è rivelato un successo - ...

"Le cellule nervose non si riparano" - mito o realtà?

Come disse l'eroe di Leonid Bronevoy, il medico distrettuale: "La testa è un oggetto scuro, non può essere esaminato ...". Un compatto ammasso di cellule nervose chiamato cervello, nonostante sia stato studiato a lungo dai neurofisiologi, gli scienziati non sono ancora riusciti ad ottenere risposte a tutte le domande relative al funzionamento dei neuroni.

L'essenza della domanda

Qualche tempo fa, fino agli anni '90 del secolo scorso, si credeva che il numero di neuroni nel corpo umano fosse costante e, una volta persi, fosse impossibile ripristinare le cellule nervose danneggiate nel cervello. Questa affermazione è in parte vera: durante lo sviluppo dell'embrione, la natura crea un'enorme riserva di cellule.

Un neonato, anche prima della nascita, perde a causa della morte cellulare programmata - apoptosi, quasi il 70% dei neuroni formati. La morte dei neuroni continua per tutta la vita.

A partire dall'età di trent'anni, questo processo ...

Le cellule nervose nel cervello umano vengono ripristinate

Finora si sapeva che le cellule nervose si rigenerano solo negli animali. Tuttavia, gli scienziati hanno recentemente scoperto che i neuroni maturi sono formati da cellule progenitrici nella regione del cervello umano responsabile dell'olfatto. Un giorno potranno aiutare a "riparare" il cervello ferito.

Ogni giorno, la pelle cresce di 0,002 millimetri. I nuovi globuli svolgono le loro funzioni principali solo pochi giorni dopo l'inizio della loro produzione nel midollo osseo. Con le cellule nervose, tutto è molto più problematico. Sì, le terminazioni nervose si rigenerano nelle braccia, nelle gambe e nello spessore della pelle. Ma nel sistema nervoso centrale - nel cervello e nel midollo spinale - questo non accade. Pertanto, una persona con un midollo spinale danneggiato non sarà più in grado di correre. Inoltre, il tessuto nervoso viene distrutto in modo irreversibile a causa di un ictus.

Tuttavia, recentemente c'è stata una nuova indicazione che cervello umano capace di produrre nuovi...

Per molti anni, le persone hanno creduto che le cellule nervose non fossero in grado di rigenerarsi, il che significa che è impossibile curare molte malattie associate al loro danno. Ora gli scienziati hanno trovato il modo di ripristinare le cellule cerebrali al fine di prolungare la vita completa del paziente, in cui ricorderà molti dettagli.

Esistono diverse condizioni per il ripristino delle cellule cerebrali, a meno che la malattia non sia andata troppo oltre e non vi sia una completa perdita di memoria. Il corpo deve ricevere abbastanza vitamine che aiuteranno a mantenere la capacità di concentrarsi su un problema, ricordare le cose necessarie. Per fare questo, devi mangiare cibi che li contengano, come pesce, banane, noci e carne rossa. Gli esperti ritengono che il numero di pasti non dovrebbe essere superiore a tre, ma è necessario mangiare prima di sentirsi sazi, questo aiuterà le cellule cerebrali a ottenere le sostanze necessarie. L'alimentazione è fondamentale per la prevenzione malattie nervose, non lasciarti trasportare...

Espressione popolare"Le cellule nervose non si riprendono" sono percepite da tutti fin dall'infanzia come una verità immutabile. Tuttavia, questo assioma non è altro che un mito e nuovi dati scientifici lo confutano.

Rappresentazione schematica di una cellula nervosa, o neurone, che consiste in un corpo con un nucleo, un assone e diversi dendriti.

I neuroni differiscono l'uno dall'altro per dimensioni, ramificazione dendritica e lunghezza dell'assone.

Glia include tutte le cellule non neuronali nel tessuto neurale.

I neuroni sono geneticamente programmati per migrare nell'una o nell'altra parte del sistema nervoso, dove, con l'aiuto di processi, stabiliscono connessioni con altre cellule nervose.

Le cellule nervose morte vengono distrutte dai macrofagi che entrano nel sistema nervoso dal sangue.

Fasi della formazione del tubo neurale nell'embrione umano.

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La natura pone nel cervello in via di sviluppo un altissimo margine di sicurezza: durante l'embriogenesi si forma un grande eccesso di neuroni. Quasi il 70% di loro...

La pantocalcina è un farmaco che agisce attivamente sul metabolismo cerebrale, lo protegge dagli effetti nocivi e principalmente dalla mancanza di ossigeno, ha un effetto inibitorio e, allo stesso tempo, un leggero effetto attivante sul sistema nervoso centrale (SNC).

In che modo la pantocalcina influisce sul sistema nervoso centrale?

La pantocalcina è un farmaco nootropico, la cui azione principale è associata alle funzioni cognitive (cognitive) del cervello, il farmaco è disponibile in compresse da 250 e 500 mg.

Il principale principio attivo la pantocalcina è un acido hopantenico, che nella sua composizione chimica e proprietà è simile a acido gamma-aminobutirrico(GABA) è una sostanza biologicamente attiva in grado di potenziare tutti i processi metabolici nel cervello.

Se assunta per via orale, la pantocalcina viene rapidamente assorbita nel tratto gastrointestinale, distribuita nei tessuti ed entra nel cervello, dove penetra ...

Il sistema nervoso sembra essere il più parte difficile il corpo umano. Comprende circa 85 miliardi di cellule nervose e gliali. Ad oggi, gli scienziati sono stati in grado di studiare solo il 5% dei neuroni. L'altro 95% è ancora un mistero, quindi ci sono numerosi studi su questi componenti del cervello umano.

Consideriamo come funziona il cervello umano, ovvero la sua struttura cellulare.

La struttura di un neurone è composta da 3 componenti principali:

1. Corpo cellulare

Questa parte della cellula nervosa è quella chiave, che comprende il citoplasma e i nuclei, che insieme creano un protoplasma, sulla cui superficie si forma un confine di membrana, costituito da due strati di lipidi. Sulla superficie della membrana ci sono proteine ​​sotto forma di globuli.

Le cellule nervose corticali sono composte da corpi contenenti un nucleo e un certo numero di organelli, inclusa un'area di dispersione di forma ruvida in via di sviluppo intensivo ed efficiente, che ha ribosomi attivi.

2. Dendriti e assone

L'assone sembra essere un processo esteso che si adatta efficacemente ai processi eccitatori del corpo umano.

I dendriti hanno una struttura anatomica completamente diversa. La loro principale differenza rispetto all'assone è che hanno una lunghezza molto più breve e sono anche caratterizzati dalla presenza di processi sviluppati in modo anomalo che svolgono le funzioni del sito principale. In quest'area iniziano a comparire sinapsi inibitorie, grazie alle quali esiste la capacità di influenzare direttamente il neurone stesso.

Una percentuale significativa di neuroni sono per lo più dendriti, con un solo assone. Una cellula nervosa ha molte connessioni con altre cellule. In alcuni casi, il numero di questi collegamenti supera 25.000.

Una sinapsi è dove si forma un processo di contatto tra due cellule. La funzione principale è quella di trasmettere impulsi tra celle diverse e la frequenza del segnale può variare a seconda della velocità e del tipo di trasmissione di questo segnale.

Di norma, affinché il processo eccitatorio della cellula nervosa inizi, diverse sinapsi eccitatorie possono agire come stimoli.

Qual è il triplo cervello umano

Nel 1962, il neuroscienziato Paul McLean identificò tre cervelli umani, vale a dire:

1. Rettiliano

Questo tipo rettiliano di cervello umano esiste da oltre 100 milioni di anni. Ha un impatto significativo sulle qualità comportamentali di una persona. Il suo funzione principaleè la gestione del comportamento di base, che include funzionalità come:

• Riproduzione basata sugli istinti umani
• Aggressione
• Il desiderio di controllare tutto
• Segui determinati schemi
• Imitare, ingannare
• Combatti per avere influenza sugli altri

Inoltre, il cervello rettiliano di una persona è caratterizzato da caratteristiche come compostezza nei confronti degli altri, mancanza di empatia, completa indifferenza per le conseguenze delle proprie azioni in relazione agli altri. Inoltre, questo tipo non è in grado di riconoscere una minaccia immaginaria con pericolo reale... Di conseguenza, in alcune situazioni, subordina completamente la mente e il corpo di una persona.

1. Emotivo (sistema limbico)

Sembra essere il cervello di un mammifero, che ha circa 50 milioni di anni.

Responsabile di tali caratteristiche funzionali dell'individuo come:

• Sopravvivenza, autoconservazione e autodifesa
• Gestisce il comportamento sociale, comprese le cure materne e genitoriali
• Partecipa alla regolazione delle funzioni degli organi, dell'olfatto, del comportamento istintivo, della memoria, del sonno e della veglia e di molti altri

Questo cervello è quasi completamente identico al cervello degli animali.

1. Visivo

È il cervello che svolge le funzioni del nostro pensiero. In altre parole, è una mente razionale. È la struttura più giovane, la cui età non supera i 3 milioni di anni.

Sembra essere ciò che chiamiamo ragione, che include abilità come;

• Per meditare
• Disegna inferenze
• Capacità di analisi

Si distingue per la presenza del pensiero spaziale, dove sorgono caratteristiche immagini visive.

Classificazione dei neuroni

Ad oggi, ci sono una serie di classificazioni delle cellule neuronali. Una delle classificazioni più comuni dei neuroni si distingue per il numero di processi e il luogo della loro localizzazione, vale a dire:

1. Multipolare. Queste cellule sono caratterizzate da una grande concentrazione nel sistema nervoso centrale. Sono presentati con un assone e diversi dendriti.
2. Bipolare. Sono caratterizzati da un assone e un dendrite e si trovano nella retina dell'occhio, nel tessuto olfattivo, nonché nei centri uditivi e vestibolari.

Inoltre, a seconda delle funzioni svolte, i neuroni sono divisi in 3 grandi gruppi:

1. Afferente

Responsabile del processo di trasmissione dei segnali dai recettori al sistema nervoso centrale. Differiscono come:

• Primario. Quelli primari si trovano nei nuclei spinali, che si legano ai recettori.
• Secondario. Si trovano nelle collinette visive e svolgono le funzioni di trasmissione dei segnali ai reparti sovrastanti. Questo tipo di cellule non si lega ai recettori, ma riceve segnali dalle cellule dei neurociti.

2. Efferente o motore

Questo tipo forma la trasmissione di impulsi al resto dei centri e degli organi del corpo umano. Ad esempio, i neuroni nella zona motoria sono piramidali, che trasmettono un segnale ai motoneuroni del midollo spinale. Una caratteristica fondamentale dei motoneuroni efferenti è la presenza di un lungo assone con un alto tasso di trasmissione del segnale di eccitazione.

Le cellule nervose efferenti provenienti da diverse parti della corteccia cerebrale collegano queste parti tra loro. Queste connessioni neurali nel cervello forniscono relazioni all'interno e tra gli emisferi, quindi, che sono responsabili del funzionamento del cervello nel processo di apprendimento, riconoscimento degli oggetti, affaticamento, ecc.

3. Inserito o associativo

Questo tipo esegue l'interazione tra i neuroni, nonché elabora i dati che sono stati trasmessi da cellule sensibili e quindi li trasmettono ad altre cellule nervose motorie o di inserzione. Appaiono queste celle più piccola, rispetto alle cellule afferenti ed efferenti. Gli assoni sono rappresentati da una piccola lunghezza, ma la rete dei dendriti è piuttosto estesa.

Gli esperti hanno concluso che le cellule nervose dirette localizzate nel cervello sono i neuroni associativi del cervello e il resto regola l'attività del cervello al di fuori di esso.

Le cellule nervose vengono ripristinate?

La scienza moderna presta sufficiente attenzione ai processi di morte e ripristino delle cellule nervose. L'intero corpo umano ha la capacità di recuperare, ma le cellule nervose del cervello hanno questa capacità?

Anche nel processo di concepimento, il corpo è sintonizzato sulla morte delle cellule nervose.

Un certo numero di scienziati afferma che il numero di cellule rimosse è di circa l'1% all'anno. Sulla base di questa affermazione, si scopre che il cervello si sarebbe già esaurito al punto da perdere la capacità di eseguire cose elementari. Tuttavia, questo processo non si verifica e il cervello continua a funzionare fino alla sua morte.

Ogni tessuto del corpo si rigenera autonomamente dividendo le cellule "viventi". Tuttavia, dopo una serie di studi sulla cellula nervosa, le persone hanno stabilito che la cellula non si divide. Si sostiene che nuove cellule cerebrali si formino come risultato della neurogenesi, che inizia nel periodo prenatale e continua per tutta la vita.

La neurogenesi è la sintesi di nuovi neuroni dai precursori - cellule staminali, che successivamente si differenziano e si formano in neuroni maturi.

Tale processo è stato descritto per la prima volta nel 1960, ma a quel tempo questo processo non era supportato da nulla.

Ulteriori ricerche hanno confermato che la neurogenesi può verificarsi in aree specifiche del cervello. Una di queste aree è lo spazio attorno ai ventricoli cerebrali. Il secondo sito comprende l'ippocampo, che si trova direttamente vicino ai ventricoli. L'ippocampo svolge le funzioni della nostra memoria, del pensiero e delle emozioni.

Di conseguenza, la capacità di memorizzare e pensare si forma nel processo della vita sotto l'influenza di vari fattori. Come si può notare da quanto sopra, il nostro cervello, la cui determinazione delle strutture, sebbene solo il 5% sia stato completato, evidenzia ancora una serie di fatti che confermano la capacità delle cellule nervose di riprendersi.

Conclusione

Non dimenticare che per il pieno funzionamento delle cellule nervose è necessario sapere come migliorare le connessioni neurali del cervello. Molti esperti notano che la principale garanzia di neuroni sani è una dieta e uno stile di vita sani e solo allora è possibile utilizzare un supporto farmacologico aggiuntivo.

Organizza il tuo sonno, abbandona l'alcol, il fumo e alla fine le tue cellule nervose ti ringrazieranno.

Il cervello umano ha una caratteristica sorprendente: è in grado di produrre nuove cellule. C'è un'opinione secondo cui la fornitura di cellule cerebrali è illimitata, ma questa affermazione è lontana dalla verità. Naturalmente la loro produzione intensiva cade nei primi periodi di sviluppo dell'organismo; con l'età, questo processo rallenta, ma non si ferma. Ma questo, sfortunatamente, compensa solo una piccola parte delle cellule uccise inconsapevolmente da una persona a causa di abitudini apparentemente innocue.

1. Mancanza di sonno

Gli scienziati non sono ancora stati in grado di confutare la loro teoria buona dormita che insiste per 7-9 ore di sonno. È questa durata del processo notturno che consente al cervello di svolgere pienamente il suo lavoro e di attraversare in modo produttivo tutte le fasi del "sonno". In caso contrario, gli studi sui roditori hanno dimostrato che il 25% delle cellule cerebrali responsabili della risposta fisiologica all'ansia e allo stress muoiono. Gli scienziati ritengono che un meccanismo simile di morte cellulare a causa della mancanza di sonno funzioni anche negli esseri umani, ma finora queste sono solo ipotesi, che, a loro avviso, saranno verificate nel prossimo futuro.

2. Fumare

Malattie cardiache, ictus, Bronchite cronica, enfisema, cancro: questo non è un elenco completo delle conseguenze negative causate dalla dipendenza da una sigaretta. Uno studio del 2002 dell'Istituto nazionale francese per la salute e la ricerca medica non ha lasciato dubbi sul fatto che il fumo uccide le cellule cerebrali. E sebbene gli esperimenti siano stati finora condotti sui topi, gli scienziati sono completamente fiduciosi che questa cattiva abitudine influisca allo stesso modo sulle cellule cerebrali umane. Ciò è stato confermato da uno studio condotto da scienziati indiani, a seguito del quale i ricercatori sono stati in grado di trovare nelle sigarette un composto pericoloso per il corpo umano chiamato nitrosoammina chetone derivato dalla nicotina. NNC accelera le reazioni dei globuli bianchi nel cervello, inducendoli ad attaccare le cellule cerebrali sane.

3. Disidratazione

Non è un segreto che il corpo umano contenga molta acqua e il cervello non fa eccezione. Il suo costante rifornimento è necessario sia per il corpo nel suo insieme che per il cervello in particolare. In caso contrario, vengono attivati ​​processi che interrompono il lavoro di interi sistemi e uccidono le cellule cerebrali. Di norma, ciò si verifica più spesso dopo aver bevuto alcolici, che sopprime il lavoro dell'ormone vasopressina, che è responsabile del mantenimento dell'acqua nel corpo. Inoltre, può verificarsi disidratazione a causa dell'esposizione prolungata a temperature elevate (ad esempio, esposizione alla luce solare aperta o in una stanza soffocante). Ma il risultato, come nel caso delle bevande forti, può avere un esito disastroso: la distruzione delle cellule cerebrali. Ciò comporta un malfunzionamento del sistema nervoso e influisce sulle capacità intellettuali di una persona.

4. Stress

Lo stress è considerato una reazione piuttosto utile del corpo, che viene attivato a seguito dell'apparizione di qualsiasi possibile minaccia... I principali difensori sono gli ormoni surrenali (cortisolo, adrenalina e norepinefrina), che portano il corpo in piena prontezza al combattimento e quindi ne garantiscono la sicurezza. Ma una quantità eccessiva di questi ormoni (ad esempio, in una situazione di stress cronico), in particolare il cortisolo, può causare la morte delle cellule cerebrali e lo sviluppo di terribili malattie dovute all'immunità indebolita. La distruzione delle cellule cerebrali può portare allo sviluppo di malattie mentali (schizofrenia) e l'immunità indebolita, di regola, è accompagnata dallo sviluppo di disturbi gravi, i più comuni dei quali sono malattie cardiovascolari, cancro e diabete.

5. Droghe

I farmaci sono specifici sostanze chimiche, distruggendo le cellule del cervello e interrompendo i sistemi di comunicazione in esso contenuti. Come risultato dell'azione droghe i recettori vengono attivati, provocando la produzione di segnali anormali, che causano l'insorgenza di manifestazioni allucinogene. Questo processo avviene grazie a forte aumento il livello di alcuni ormoni, che colpisce il corpo in due modi. Da un lato, una grande quantità, ad esempio, di dopamina contribuisce all'effetto euforia, ma dall'altro danneggia i neuroni responsabili della regolazione dell'umore. Più questi neuroni sono danneggiati, più è difficile raggiungere lo stato di "beatitudine". Pertanto, il corpo richiede una dose crescente di farmaci, mentre sviluppa dipendenza.

Tessuto nervoso- il principale elemento strutturale del sistema nervoso. V composizione del tessuto nervoso include cellule nervose altamente specializzate - neuroni, e cellule neurogliali svolgendo supporto, secretorio e funzione protettiva.

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

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

Il numero di neuroni nel cervello si avvicina a 10 11. Un neurone può avere fino a 10.000 sinapsi. Se questi elementi sono considerati come cellule per la memorizzazione di informazioni, allora possiamo giungere alla conclusione che il sistema nervoso può immagazzinare 10 19 unità. informazioni, cioè è in grado di accogliere quasi tutta la conoscenza accumulata dall'umanità. Pertanto, l'idea è abbastanza ragionevole che il cervello umano durante la vita ricordi tutto ciò che accade nel corpo e quando comunica con l'ambiente. Tuttavia, il cervello non può estrarre da tutte le informazioni in esso memorizzate.

Varie strutture del cervello sono caratterizzate da alcuni tipi organizzazione neurale. I neuroni che regolano una singola funzione formano i cosiddetti gruppi, insiemi, colonne, nuclei.

I neuroni differiscono per struttura e funzione.

Per struttura(a seconda del numero di processi che si estendono dal corpo delle cellule) distinguere 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, motoneuroni(o centrifugo), trasmettendo l'eccitazione dal sistema nervoso centrale all'organo innervato, e intercalare, contatto o intermedio neuroni che connettono neuroni afferenti ed efferenti.

I neuroni afferenti sono unipolari; i loro corpi giacciono nei gangli spinali. Il processo che si estende dal corpo cellulare è a forma di T 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 dei neuroni efferenti e intercalari sono multipolari (Fig. 1). Gli interneuroni multipolari si trovano in gran numero in corni posteriori midollo spinale, così come in tutte le altre parti del sistema nervoso centrale. Possono anche essere bipolari, ad esempio neuroni retinici con un dendrite ramificato corto e un lungo assone. I motoneuroni si trovano principalmente nelle corna anteriori del midollo spinale.

Riso. 1. La struttura della cellula nervosa:

1 - microtubuli; 2 - un 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 - la fine dell'assone

Neuroglia

Neuroglia, o glia, - un insieme di elementi cellulari del tessuto nervoso, formati da cellule specializzate di varie forme.

Fu scoperto da R. Virkhov e da lui chiamato neuroglia, che significa "colla nervosa". Le cellule neurogliali riempiono lo spazio tra i neuroni, rappresentando 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, il numero di neuroni nel cervello umano diminuisce, mentre 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. Si noti che la secrezione di queste cellule cambia in vari stati mentali. I processi di traccia a lungo termine nel sistema nervoso centrale sono associati allo stato funzionale della neuroglia.

Tipi di cellule gliali

Per la natura della struttura delle cellule gliali e la loro posizione nel sistema nervoso centrale, ci sono:

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

Le cellule gliali svolgono funzioni di supporto e protezione dei neuroni. Fanno parte della struttura. Astrociti sono le cellule gliali più numerose che riempiono gli spazi tra i neuroni e la copertura. Impediscono la diffusione dei neurotrasmettitori che si diffondono dalla fessura sinaptica nel sistema nervoso centrale. Gli astrociti hanno recettori per i neurotrasmettitori, la cui attivazione può causare fluttuazioni nella differenza di potenziale di 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 per 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 con un'elevata attività neurale. Nelle aree di densa adesione degli astrociti si formano giunzioni gap, attraverso le quali gli astrociti possono scambiare vari ioni di piccole dimensioni e, in particolare, ioni K +.Ciò aumenta la possibilità di assorbimento di ioni K + da parte loro.Accumulo incontrollato di K + ioni nello spazio interneuronale porterebbero ad un aumento dell'eccitabilità dei neuroni. Pertanto, gli astrociti, assorbendo gli ioni K + in eccesso dal liquido interstiziale, impediscono un aumento dell'eccitabilità dei neuroni e la formazione di focolai di maggiore attività neuronale. La comparsa di tali focolai nel cervello umano può essere accompagnata dal fatto che i loro 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. Pertanto, prevengono l'accumulo di neurotrasmettitori negli spazi interneuronali, che potrebbe portare a disfunzioni del cervello.

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

Gli astrociti sono coinvolti nella formazione di interfacce tra il tessuto nervoso e i vasi del cervello, il tessuto nervoso e le membrane del cervello durante la crescita e lo sviluppo del tessuto nervoso.

Oligodendrociti caratterizzato dalla presenza di un numero limitato di processi brevi. Una delle loro funzioni principali è la formazione della guaina mielinica delle fibre nervose all'interno del sistema nervoso centrale... Queste cellule si trovano anche nelle immediate vicinanze dei corpi neuronali, ma il significato funzionale di 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 riscontrato che i loro antigeni di superficie sono identici a quelli dei monociti del sangue. Ciò indica 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 che funzione essenziale la microglia è la protezione del cervello. È stato dimostrato che quando il tessuto nervoso è danneggiato, il numero di cellule fagocitiche al suo interno 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, 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 formata può superare il diametro della fibra nervosa. La lunghezza delle sezioni mieliniche della fibra nervosa è di 1-3 mm. Negli intervalli tra loro (intercettazioni di Ranvier), la fibra nervosa rimane ricoperta solo da una membrana superficiale che ha eccitabilità.

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

È noto che la struttura della mielina può essere facilmente interrotta durante danni infettivi, ischemici, traumatici e tossici al sistema nervoso. In questo caso, si sviluppa il processo di demielinizzazione delle fibre nervose. Particolarmente spesso la demielinizzazione si sviluppa con una malattia sclerosi multipla... Come risultato della demielinizzazione, la velocità di conduzione degli impulsi nervosi lungo le fibre nervose diminuisce, la velocità di trasmissione delle informazioni al cervello dai recettori e dai neuroni agli organi esecutivi diminuisce. Ciò può portare a una ridotta sensibilità sensoriale, disturbi del movimento, regolazione del lavoro 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'attuazione funzioni principali: l'attuazione del metabolismo, la ricezione di energia, la percezione di vari segnali e la loro elaborazione, la formazione o la partecipazione a reazioni di risposta, la generazione e la conduzione di impulsi nervosi, l'unificazione dei neuroni in circuiti neurali che forniscono entrambe le reazioni riflesse più semplici e le funzioni integrative superiori del cervello.

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

Riso. 2. La struttura del neurone

Corpo delle cellule nervose

Corpo (perikarion, pesce gatto) il neurone e i suoi processi sono ricoperti da una membrana neuronale. La membrana del corpo cellulare differisce dalla membrana dell'assone e dei dendriti per il contenuto di vari recettori, la presenza su di essa.

Nel corpo di un neurone c'è un neuroplasma e un nucleo delimitato da esso da membrane, un reticolo endoplasmatico ruvido e liscio, l'apparato di Golgi e mitocondri. I cromosomi del nucleo dei neuroni contengono un insieme di geni che codificano per la sintesi di proteine ​​necessarie per la formazione della struttura e l'attuazione delle funzioni del corpo neuronale, dei suoi processi e delle sinapsi. Queste sono proteine ​​​​che svolgono le funzioni di enzimi, vettori, canali ionici, recettori, ecc. Alcune proteine ​​​​svolgono funzioni mentre si trovano nel neuroplasma, mentre altre sono incorporate nelle membrane degli organelli, nei processi del soma e dei neuroni. Alcuni di essi, ad esempio gli enzimi necessari per la sintesi dei neurotrasmettitori, vengono consegnati al terminale assonale mediante trasporto assonale. Nel corpo della cellula vengono sintetizzati i peptidi necessari per l'attività vitale di assoni e dendriti (ad esempio fattori di crescita). Pertanto, quando il corpo di un neurone è danneggiato, i suoi processi degenerano e vengono distrutti. Se il corpo del neurone viene preservato e il processo è danneggiato, si verifica il suo lento ripristino (rigenerazione) e il ripristino dell'innervazione dei muscoli o degli organi denervati.

Il sito di sintesi proteica nei corpi 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, i dendriti o gli assoni.

In numerosi mitocondri di neuroni, a seguito dei processi di fosforilazione ossidativa, si forma ATP, la cui energia viene utilizzata per mantenere l'attività vitale del neurone, azionare pompe ioniche e mantenere l'asimmetria delle concentrazioni di ioni su entrambi i lati del membrana. Di conseguenza, il neurone è costantemente pronto non solo per la percezione di vari segnali, ma anche per la risposta ad essi: la generazione di impulsi nervosi e il loro uso per controllare le funzioni di altre cellule.

Nei meccanismi di percezione da parte dei neuroni di vari segnali sono coinvolti i recettori molecolari della membrana del corpo cellulare, i recettori sensoriali formati dai dendriti e le cellule sensibili di origine epiteliale. I segnali provenienti da altre cellule nervose possono raggiungere il neurone attraverso sinapsi multiple formate sui dendriti o sul gel del neurone.

Dendriti delle cellule nervose

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

Riso. 3. Contatti sinaptici dell'interneurone. Le frecce a sinistra mostrano l'arrivo di 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, che è coinvolta nella formazione delle sinapsi, è la loro membrana postsinaptica, che contiene i recettori (canali ionici ligando-dipendenti) per il neurotrasmettitore utilizzato in questa sinapsi.

Le sinapsi eccitatorie (glutamatergiche) si trovano principalmente sulla superficie dei dendriti, dove sono presenti elevazioni o escrescenze (1-2 μm), chiamate spine. Ci sono canali nella membrana delle spine, la cui permeabilità dipende dalla differenza di potenziale transmembrana. Nel citoplasma dei dendriti nell'area delle spine sono stati trovati messaggeri secondari della trasmissione del segnale intracellulare, nonché ribosomi, su cui viene sintetizzata la proteina in risposta ai segnali sinaptici. Il ruolo esatto delle spine rimane sconosciuto, ma è chiaro che aumentano la superficie dell'albero dendritico per la formazione di sinapsi. Le spine sono anche strutture neuronali per la ricezione dei segnali in ingresso e per l'elaborazione. I dendriti e le spine forniscono il trasferimento di informazioni dalla periferia al corpo del neurone. La membrana dendrite nella falciatura 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 del trasferimento di informazioni attraverso la membrana sotto forma di correnti circolari locali (elettrotonicamente) che sorgono tra le membrane postsinaptiche e le sezioni adiacenti della membrana dendrite.

Le correnti locali, mentre si propagano attraverso la membrana dendrite, si attenuano, ma risultano essere di intensità sufficiente a trasmettere alla membrana del corpo neuronale i segnali ricevuti attraverso gli input sinaptici ai dendriti. Nella membrana dei dendriti, nessun sodio dipendente dalla tensione e canali del potassio... Non ha eccitabilità e la capacità di generare potenziali d'azione. Tuttavia, è noto che un potenziale d'azione che si forma sulla membrana della collinetta assonale 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 nella corteccia cerebellare, nei gangli della base e nella corteccia cerebrale. L'area dell'albero dendritico e il numero di sinapsi diminuiscono in alcune aree della corteccia cerebrale degli anziani.

Assone neuronale

Assone - una conseguenza di una cellula nervosa che non si trova in altre cellule. A differenza dei dendriti, il cui numero è diverso per un neurone, tutti i neuroni hanno un assone. La sua lunghezza può raggiungere fino a 1,5 m Nel punto in cui l'assone lascia il corpo del neurone, c'è un ispessimento: un tumulo assonale ricoperto da una membrana plasmatica, che viene presto ricoperta di mielina. L'area della collinetta assonale non coperta dalla mielina è chiamata segmento iniziale. Gli assoni dei neuroni, fino alle loro ramificazioni terminali, sono ricoperti da una guaina mielinica, interrotta dalle intercettazioni di Ranvier - aree microscopiche prive di mielina (circa 1 μm).

In tutto l'assone (fibra mielinica e non mielinica) è ricoperto da una membrana fosfolipidica a doppio strato con molecole proteiche incorporate che svolgono le funzioni di trasporto di ioni, canali ionici voltaggio-dipendenti, ecc. Le proteine ​​sono distribuite uniformemente nella membrana del nervo amielinico fibra, e si trovano nella membrana della fibra nervosa mielinica prevalentemente nell'area delle intercettazioni di Ranvier. Poiché nell'assoplasma non sono presenti reticolo ruvido e ribosomi, è ovvio che queste proteine ​​​​vengono sintetizzate nel corpo del neurone e consegnate alla membrana dell'assone mediante trasporto assonale.

Proprietà della membrana che ricopre il corpo e dell'assone di un neurone, sono diversi. Questa differenza riguarda principalmente la permeabilità della membrana agli ioni minerali ed è dovuta al contenuto di diversi tipi. Se il contenuto dei canali ionici dipendenti dal ligando (comprese le membrane postsinaptiche) prevale nella membrana del corpo e nei dendriti del neurone, allora nella membrana dell'assone, specialmente nell'area delle intercettazioni 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. Il basso valore della polarizzazione della membrana del segmento iniziale dell'assone determina che in quest'area la membrana del neurone ha la maggiore eccitabilità. È qui che i potenziali postsinaptici che si sono formati sulla membrana dei dendriti e sul corpo cellulare a seguito della trasformazione dei segnali di informazione ricevuti dal neurone nelle sinapsi vengono diffusi lungo la membrana del corpo del neurone con l'aiuto dell'elettricità circolare locale correnti. Se queste correnti provocano la depolarizzazione della membrana della collinetta assonale livello critico(E k), quindi il neurone risponderà alla ricezione di segnali da altre cellule nervose generando il suo potenziale d'azione (impulso nervoso). L'impulso nervoso risultante viene quindi trasportato lungo l'assone ad altre cellule nervose, muscolari o ghiandolari.

Sulla membrana del segmento iniziale dell'assone sono presenti spine su cui si formano sinapsi inibitorie GABAergiche. L'arrivo di segnali lungo questi da altri neuroni può impedire la generazione di un impulso nervoso.

Classificazione e tipi di neuroni

La classificazione dei neuroni viene effettuata sia per caratteristiche morfologiche che funzionali.

Per il numero di processi si distinguono i neuroni multipolari, bipolari e pseudounipolari.

Si distinguono per la natura delle connessioni con altre cellule e la funzione svolta sensoriale, inserimento e il motore neuroni. Sensoriale i neuroni sono anche chiamati neuroni afferenti e i loro processi sono 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 indicati come il motore, o efferente, i loro assoni sono detti centrifughi.

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

Incastro, o associativo, neuroni svolgere le funzioni di elaborazione delle informazioni in entrata e, in particolare, provvedere alla 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 ricevute e trasmettere impulsi nervosi efferenti dal cervello e dal midollo spinale alle cellule degli organi esecutivi (effettori).

Attività integrativa del neurone

Ogni neurone riceve grande quantità segnali attraverso numerose sinapsi localizzate sui dendriti e sul corpo, nonché attraverso i recettori molecolari delle membrane plasmatiche, del citoplasma e del nucleo. La segnalazione utilizza molti diversi tipi di neurotrasmettitori, neuromodulatori e altre molecole di segnalazione. Ovviamente, per formare una risposta all'arrivo simultaneo di più segnali, un neurone deve essere in grado di integrarli.

L'insieme dei processi che assicurano l'elaborazione dei segnali in entrata e la formazione di una risposta neuronale ad essi è incluso nel concetto attività integrativa del neurone.

La percezione e l'elaborazione dei segnali che arrivano a un neurone viene effettuata con la partecipazione dei dendriti, del corpo cellulare e della collinetta assonale del neurone (Fig. 4).

Riso. 4. Integrazione dei segnali da parte del neurone.

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

Queste fluttuazioni nella differenza di potenziale si propagano con l'aiuto di correnti circolari locali lungo la membrana del neurone in direzione della collinetta assonale sotto forma di onde di depolarizzazione (nel diagramma bianco) e iperpolarizzazione (nel diagramma nero), sovrapposte l'una all'altra (aree grigie nel diagramma). Con questa sovrapposizione si sommano le ampiezze delle onde di una direzione e si riducono (smussate) quelle delle opposte. Questa somma algebrica della differenza di potenziale attraverso la membrana è chiamata sommatoria spaziale(fig. 4 e 5). Il risultato di questa somma può essere sia la depolarizzazione della membrana della collinetta assonale e la generazione di un impulso nervoso (casi 1 e 2 in Fig. 4), sia la sua iperpolarizzazione e prevenzione dell'emergere di un impulso nervoso (casi 3 e 4 in Fig. 4).

Per spostare la differenza di potenziale della membrana della collinetta assonale (circa 30 mV) a E k, deve essere depolarizzata di 10-20 mV. Ciò porterà all'apertura dei canali del sodio voltaggio-dipendenti disponibili in esso e alla generazione di un impulso nervoso. Poiché quando un AP arriva e lo trasforma in EPSP, la depolarizzazione della membrana può arrivare fino a 1 mV e la sua propagazione al poggio assonale è attenuata, allora per la generazione di un impulso nervoso è necessario ricevere contemporaneamente 40-80 impulsi nervosi da altri neuroni al neurone attraverso sinapsi eccitatorie e sommando la stessa quantità di EPSP.

Riso. 5. Somma spaziale e temporale dell'EPSP per neurone; a - BPSP ad un unico stimolo; e - EPSP per stimolazione multipla da diverse afferenze; c - EPSP per stimolazione frequente attraverso una singola fibra nervosa

Se in questo momento una certa quantità di impulsi nervosi arriva al neurone attraverso sinapsi inibitorie, la sua attivazione e generazione di un impulso nervoso di risposta sarà possibile con un aumento simultaneo del flusso di segnali attraverso le sinapsi eccitatorie. In condizioni in cui i segnali che arrivano attraverso le sinapsi inibitorie causeranno un'iperpolarizzazione della membrana neuronale, uguale o maggiore della depolarizzazione causata dai segnali che arrivano attraverso le sinapsi eccitatorie, la depolarizzazione della membrana dell'assone collinare sarà impossibile, il neurone non genererà impulsi nervosi e diventare inattivo.

Il neurone svolge anche sommatoria del tempo segnala EPSP e TPSP che arrivano ad esso quasi contemporaneamente (vedi Fig. 5). I cambiamenti nella differenza di potenziale nelle regioni parasinaptiche da essi causati possono anche essere sommati algebricamente, che è chiamata sommatoria temporanea.

Pertanto, ogni impulso nervoso generato da un neurone, così come il periodo di silenzio di un neurone, contiene informazioni ricevute da molte altre cellule nervose. Di solito, maggiore è la frequenza dei segnali che arrivano a un neurone da altre cellule, più spesso genera impulsi nervosi di risposta, che invia lungo l'assone ad altre cellule nervose o effettrici.

A causa del fatto che ci sono canali del sodio (anche se in un piccolo numero) nella membrana del corpo del neurone e persino dei suoi dendriti, il potenziale d'azione che si forma sulla membrana della collinetta assonale può diffondersi al corpo e ad alcuni dei dendriti del neurone. Il significato di questo fenomeno non è abbastanza chiaro, ma si presume che il potenziale d'azione di diffusione appiana momentaneamente tutte le correnti locali sulla membrana, annulli i potenziali e promuova una percezione più efficiente di nuove informazioni da parte del neurone.

I recettori molecolari sono coinvolti nella trasformazione e integrazione dei segnali che arrivano al neurone. Allo stesso tempo, la loro stimolazione con molecole di segnalazione può portare a cambiamenti nello stato dei canali ionici avviati (dalle proteine ​​G, secondi mediatori), alla trasformazione dei segnali ricevuti in fluttuazioni nella differenza di potenziale della membrana neuronale, alla somma e alla formazione di una risposta neuronale sotto forma di generazione di un impulso nervoso o sua inibizione.

La trasformazione di segnali da parte di recettori molecolari metabotropici di un neurone è accompagnata dalla sua risposta sotto forma di attivazione 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 della propria attività.

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

Un neurone che riceve un certo numero di segnali può essere accompagnato dall'espressione o dalla repressione di alcuni geni, ad esempio i neuromodulatori di natura peptidica che controllano la sintesi. Poiché vengono consegnati ai terminali assonali di un neurone e sono utilizzati in essi 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, esercitare un effetto più forte o più debole su altre cellule nervose che controlla. Dato che l'effetto modulante dei neuropeptidi può durare a lungo, anche l'effetto di un neurone su altre cellule nervose può durare a lungo.

Pertanto, grazie alla capacità di integrare vari segnali, un neurone può rispondere in modo sottile con un'ampia gamma di 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 una varietà di sinapsi nel punto di contatto. Le schiume neurali risultanti moltiplicano 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 sono formati 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 con un assone sul corpo del primo neurone. Quelli locali possono funzionare come trappole in cui gli impulsi nervosi possono circolare a lungo in un cerchio formato da più neuroni.

Professor I.A. Vetokhin negli esperimenti sull'anello nervoso di una medusa.

La circolazione circolare degli impulsi nervosi lungo i circuiti neurali locali svolge la funzione di trasformazione del ritmo delle eccitazioni, offre la possibilità di un'eccitazione prolungata dopo la cessazione della ricezione dei segnali, partecipa ai meccanismi di memorizzazione delle informazioni in arrivo.

I circuiti locali possono anche svolgere una funzione di frenatura. Un esempio 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 sorta nel motoneurone si diffonde lungo il ramo dell'assone, attiva la cellula di Renshaw, che inibisce il motoneurone a.

Catene convergenti sono formati da diversi neuroni, su uno dei quali (solitamente efferente) convergono o convergono gli assoni di un certo numero di altre cellule. Tali circuiti sono diffusi 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 neuroni sensoriali e intercalari di 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 l'attuazione del coordinamento dei processi fisiologici.

Catene unidirezionali divergenti 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 si ottiene attraverso una forte ramificazione (la formazione di diverse migliaia di rami) dell'assone. Tali neuroni si trovano spesso nei nuclei della formazione reticolare del tronco cerebrale. Forniscono un rapido aumento dell'eccitabilità di numerose parti del cervello e la mobilitazione delle sue riserve funzionali.

Tessuto nervoso- il principale elemento strutturale del sistema nervoso. V composizione del tessuto nervoso include cellule nervose altamente specializzate - neuroni, e cellule neurogliali svolgere funzioni di supporto, secretorie e 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, stabilire contatti con altre cellule. Le caratteristiche uniche di un neurone sono la capacità di generare scariche bioelettriche (impulsi) e trasmettere informazioni lungo i processi da una cellula all'altra utilizzando terminazioni specializzate -.

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

Il numero di neuroni nel cervello si avvicina a 10 11. Un neurone può avere fino a 10.000 sinapsi. Se questi elementi sono considerati come cellule per la memorizzazione di informazioni, allora possiamo giungere alla conclusione che il sistema nervoso può immagazzinare 10 19 unità. informazioni, cioè è in grado di accogliere quasi tutta la conoscenza accumulata dall'umanità. Pertanto, l'idea è abbastanza ragionevole che il cervello umano durante la vita ricordi tutto ciò che accade nel corpo e quando comunica con l'ambiente. Tuttavia, il cervello non può estrarre da tutte le informazioni in esso memorizzate.

Alcuni tipi di organizzazione neurale sono caratteristici di varie strutture cerebrali. I neuroni che regolano una singola funzione formano i cosiddetti gruppi, insiemi, colonne, nuclei.

I neuroni differiscono per struttura e funzione.

Per struttura(a seconda del numero di processi che si estendono dal corpo delle cellule) distinguere 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, motoneuroni(o centrifugo), trasmettendo l'eccitazione dal sistema nervoso centrale all'organo innervato, e intercalare, contatto o intermedio neuroni che connettono neuroni afferenti ed efferenti.

I neuroni afferenti sono unipolari; i loro corpi giacciono nei gangli spinali. Il processo che si estende dal corpo cellulare è a forma di T 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 dei neuroni efferenti e intercalari sono multipolari (Fig. 1). Gli interneuroni multipolari si trovano in gran numero nelle corna posteriori del midollo spinale, così come in tutte le altre parti del sistema nervoso centrale. Possono anche essere bipolari, ad esempio neuroni retinici con un dendrite ramificato corto e un lungo assone. I motoneuroni si trovano principalmente nelle corna anteriori del midollo spinale.

Riso. 1. La struttura della cellula nervosa:

1 - microtubuli; 2 - un 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 - la fine dell'assone

Neuroglia

Neuroglia, o glia, - un insieme di elementi cellulari del tessuto nervoso, formati da cellule specializzate di varie forme.

Fu scoperto da R. Virkhov e da lui chiamato neuroglia, che significa "colla nervosa". Le cellule neurogliali riempiono lo spazio tra i neuroni, rappresentando 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, il numero di neuroni nel cervello umano diminuisce, mentre 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. Si noti che la secrezione di queste cellule cambia in vari stati mentali. I processi di traccia a lungo termine nel sistema nervoso centrale sono associati allo stato funzionale della neuroglia.

Tipi di cellule gliali

Per la natura della struttura delle cellule gliali e la loro posizione nel sistema nervoso centrale, ci sono:

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

Le cellule gliali svolgono funzioni di supporto e protezione dei neuroni. Fanno parte della struttura. Astrociti sono le cellule gliali più numerose che riempiono gli spazi tra i neuroni e la copertura. Impediscono la diffusione dei neurotrasmettitori che si diffondono dalla fessura sinaptica nel sistema nervoso centrale. Gli astrociti hanno recettori per i neurotrasmettitori, la cui attivazione può causare fluttuazioni nella differenza di potenziale di 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 per 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 con un'elevata attività neurale. Nelle aree di densa adesione degli astrociti si formano giunzioni gap, attraverso le quali gli astrociti possono scambiare vari ioni di piccole dimensioni e, in particolare, ioni K +.Ciò aumenta la possibilità di assorbimento di ioni K + da parte loro.Accumulo incontrollato di K + ioni nello spazio interneuronale porterebbero ad un aumento dell'eccitabilità dei neuroni. Pertanto, gli astrociti, assorbendo gli ioni K + in eccesso dal liquido interstiziale, impediscono un aumento dell'eccitabilità dei neuroni e la formazione di focolai di maggiore attività neuronale. La comparsa di tali focolai nel cervello umano può essere accompagnata dal fatto che i loro 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. Pertanto, prevengono l'accumulo di neurotrasmettitori negli spazi interneuronali, che potrebbe portare a disfunzioni del cervello.

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

Gli astrociti sono coinvolti nella formazione di interfacce tra il tessuto nervoso e i vasi del cervello, il tessuto nervoso e le membrane del cervello durante la crescita e lo sviluppo del tessuto nervoso.

Oligodendrociti caratterizzato dalla presenza di un numero limitato di processi brevi. Una delle loro funzioni principali è la formazione della guaina mielinica delle fibre nervose all'interno del sistema nervoso centrale... Queste cellule si trovano anche nelle immediate vicinanze dei corpi neuronali, ma il significato funzionale di 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 riscontrato che i loro antigeni di superficie sono identici a quelli dei monociti del sangue. Ciò indica 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 che la funzione più importante della microglia sia quella di proteggere il cervello. È stato dimostrato che quando il tessuto nervoso è danneggiato, il numero di cellule fagocitiche al suo interno 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, 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 formata può superare il diametro della fibra nervosa. La lunghezza delle sezioni mieliniche della fibra nervosa è di 1-3 mm. Negli intervalli tra loro (intercettazioni di Ranvier), la fibra nervosa rimane ricoperta solo da una membrana superficiale che ha eccitabilità.

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

È noto che la struttura della mielina può essere facilmente interrotta durante danni infettivi, ischemici, traumatici e tossici al sistema nervoso. In questo caso, si sviluppa il processo di demielinizzazione delle fibre nervose. La demielinizzazione è particolarmente comune nei pazienti con sclerosi multipla. Come risultato della demielinizzazione, la velocità di conduzione degli impulsi nervosi lungo le fibre nervose diminuisce, la velocità di trasmissione delle informazioni al cervello dai recettori e dai neuroni agli organi esecutivi diminuisce. Ciò può portare a una ridotta sensibilità sensoriale, disturbi del movimento e regolazione del lavoro. 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'attuazione funzioni principali: l'attuazione del metabolismo, la ricezione di energia, la percezione di vari segnali e la loro elaborazione, la formazione o la partecipazione a reazioni di risposta, la generazione e la conduzione di impulsi nervosi, l'unificazione dei neuroni in circuiti neurali che forniscono entrambe le reazioni riflesse più semplici e le funzioni integrative superiori del cervello.

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

Riso. 2. La struttura del neurone

Corpo delle cellule nervose

Corpo (perikarion, pesce gatto) il neurone e i suoi processi sono ricoperti da una membrana neuronale. La membrana del corpo cellulare differisce dalla membrana dell'assone e dei dendriti per il contenuto di vari recettori, la presenza su di essa.

Nel corpo di un neurone c'è un neuroplasma e un nucleo delimitato da esso da membrane, un reticolo endoplasmatico ruvido e liscio, l'apparato di Golgi e mitocondri. I cromosomi del nucleo dei neuroni contengono un insieme di geni che codificano per la sintesi di proteine ​​necessarie per la formazione della struttura e l'attuazione delle funzioni del corpo neuronale, dei suoi processi e delle sinapsi. Queste sono proteine ​​​​che svolgono le funzioni di enzimi, vettori, canali ionici, recettori, ecc. Alcune proteine ​​​​svolgono funzioni mentre si trovano nel neuroplasma, mentre altre sono incorporate nelle membrane degli organelli, nei processi del soma e dei neuroni. Alcuni di essi, ad esempio gli enzimi necessari per la sintesi dei neurotrasmettitori, vengono consegnati al terminale assonale mediante trasporto assonale. Nel corpo della cellula vengono sintetizzati i peptidi necessari per l'attività vitale di assoni e dendriti (ad esempio fattori di crescita). Pertanto, quando il corpo di un neurone è danneggiato, i suoi processi degenerano e vengono distrutti. Se il corpo del neurone viene preservato e il processo è danneggiato, si verifica il suo lento ripristino (rigenerazione) e il ripristino dell'innervazione dei muscoli o degli organi denervati.

Il sito di sintesi proteica nei corpi 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, i dendriti o gli assoni.

In numerosi mitocondri di neuroni, a seguito dei processi di fosforilazione ossidativa, si forma ATP, la cui energia viene utilizzata per mantenere l'attività vitale del neurone, azionare pompe ioniche e mantenere l'asimmetria delle concentrazioni di ioni su entrambi i lati del membrana. Di conseguenza, il neurone è costantemente pronto non solo per la percezione di vari segnali, ma anche per la risposta ad essi: la generazione di impulsi nervosi e il loro uso per controllare le funzioni di altre cellule.

Nei meccanismi di percezione da parte dei neuroni di vari segnali sono coinvolti i recettori molecolari della membrana del corpo cellulare, i recettori sensoriali formati dai dendriti e le cellule sensibili di origine epiteliale. I segnali provenienti da altre cellule nervose possono raggiungere il neurone attraverso sinapsi multiple formate sui dendriti o sul gel del neurone.

Dendriti delle cellule nervose

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

Riso. 3. Contatti sinaptici dell'interneurone. Le frecce a sinistra mostrano l'arrivo di 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, che è coinvolta nella formazione delle sinapsi, è la loro membrana postsinaptica, che contiene i recettori (canali ionici ligando-dipendenti) per il neurotrasmettitore utilizzato in questa sinapsi.

Le sinapsi eccitatorie (glutamatergiche) si trovano principalmente sulla superficie dei dendriti, dove sono presenti elevazioni o escrescenze (1-2 μm), chiamate spine. Ci sono canali nella membrana delle spine, la cui permeabilità dipende dalla differenza di potenziale transmembrana. Nel citoplasma dei dendriti nell'area delle spine sono stati trovati messaggeri secondari della trasmissione del segnale intracellulare, nonché ribosomi, su cui viene sintetizzata la proteina in risposta ai segnali sinaptici. Il ruolo esatto delle spine rimane sconosciuto, ma è chiaro che aumentano la superficie dell'albero dendritico per la formazione di sinapsi. Le spine sono anche strutture neuronali per la ricezione dei segnali in ingresso e per l'elaborazione. I dendriti e le spine forniscono il trasferimento di informazioni dalla periferia al corpo del neurone. La membrana dendrite nella falciatura 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 del trasferimento di informazioni attraverso la membrana sotto forma di correnti circolari locali (elettrotonicamente) che sorgono tra le membrane postsinaptiche e le sezioni adiacenti della membrana dendrite.

Le correnti locali, mentre si propagano attraverso la membrana dendrite, si attenuano, ma risultano essere di intensità sufficiente a trasmettere alla membrana del corpo neuronale i segnali ricevuti attraverso gli input sinaptici ai dendriti. Nella membrana del dendrite non sono stati ancora identificati canali del sodio e del potassio voltaggio-dipendenti. Non ha eccitabilità e la capacità di generare potenziali d'azione. Tuttavia, è noto che un potenziale d'azione che si forma sulla membrana della collinetta assonale 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 nella corteccia cerebellare, nei gangli della base e nella corteccia cerebrale. L'area dell'albero dendritico e il numero di sinapsi diminuiscono in alcune aree della corteccia cerebrale degli anziani.

Assone neuronale

Assone - una conseguenza di una cellula nervosa che non si trova in altre cellule. A differenza dei dendriti, il cui numero è diverso per un neurone, tutti i neuroni hanno un assone. La sua lunghezza può raggiungere fino a 1,5 m Nel punto in cui l'assone lascia il corpo del neurone, c'è un ispessimento: un tumulo assonale, coperto da una membrana plasmatica, che viene presto ricoperta di mielina. L'area della collinetta assonale non coperta dalla mielina è chiamata segmento iniziale. Gli assoni dei neuroni, fino alle loro ramificazioni terminali, sono ricoperti da una guaina mielinica, interrotta dalle intercettazioni di Ranvier - aree microscopiche prive di mielina (circa 1 μm).

In tutto l'assone (fibra mielinica e non mielinica) è ricoperto da una membrana fosfolipidica a doppio strato con molecole proteiche incorporate che svolgono le funzioni di trasporto di ioni, canali ionici voltaggio-dipendenti, ecc. Le proteine ​​sono distribuite uniformemente nella membrana del nervo amielinico fibra, e si trovano nella membrana della fibra nervosa mielinica prevalentemente nell'area delle intercettazioni di Ranvier. Poiché nell'assoplasma non sono presenti reticolo ruvido e ribosomi, è ovvio che queste proteine ​​​​vengono sintetizzate nel corpo del neurone e consegnate alla membrana dell'assone mediante trasporto assonale.

Proprietà della membrana che ricopre il corpo e dell'assone di un neurone, sono diversi. Questa differenza riguarda principalmente la permeabilità della membrana agli ioni minerali ed è dovuta al contenuto di diversi tipi. Se il contenuto dei canali ionici dipendenti dal ligando (comprese le membrane postsinaptiche) prevale nella membrana del corpo e nei dendriti del neurone, allora nella membrana dell'assone, specialmente nell'area delle intercettazioni di Ranvier, c'è un'alta densità dei 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. Il basso valore della polarizzazione della membrana del segmento iniziale dell'assone determina che in quest'area la membrana del neurone ha la maggiore eccitabilità. È qui che i potenziali postsinaptici che si sono formati sulla membrana dei dendriti e sul corpo cellulare a seguito della trasformazione dei segnali di informazione ricevuti dal neurone nelle sinapsi vengono diffusi lungo la membrana del corpo del neurone con l'aiuto dell'elettricità circolare locale correnti. Se queste correnti provocano la depolarizzazione della membrana della collinetta assonale a un livello critico (E k), il neurone risponderà alla ricezione di segnali da altre cellule nervose generando il suo potenziale d'azione (impulso nervoso). L'impulso nervoso risultante viene quindi trasportato lungo l'assone ad altre cellule nervose, muscolari o ghiandolari.

Sulla membrana del segmento iniziale dell'assone sono presenti spine su cui si formano sinapsi inibitorie GABAergiche. L'arrivo di segnali lungo questi da altri neuroni può impedire la generazione di un impulso nervoso.

Classificazione e tipi di neuroni

La classificazione dei neuroni viene effettuata sia per caratteristiche morfologiche che funzionali.

Per il numero di processi si distinguono i neuroni multipolari, bipolari e pseudounipolari.

Si distinguono per la natura delle connessioni con altre cellule e la funzione svolta sensoriale, inserimento e il motore neuroni. Sensoriale i neuroni sono anche chiamati neuroni afferenti e i loro processi sono 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 indicati come il motore, o efferente, i loro assoni sono detti centrifughi.

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

Incastro, o associativo, neuroni svolgere le funzioni di elaborazione delle informazioni in entrata e, in particolare, provvedere alla 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 ricevute e trasmettere impulsi nervosi efferenti dal cervello e dal midollo spinale alle cellule degli organi esecutivi (effettori).

Attività integrativa del neurone

Ogni neurone riceve un'enorme quantità di segnali attraverso numerose sinapsi situate sui dendriti e sul corpo, nonché attraverso i recettori molecolari delle membrane plasmatiche, del citoplasma e del nucleo. La segnalazione utilizza molti diversi tipi di neurotrasmettitori, neuromodulatori e altre molecole di segnalazione. Ovviamente, per formare una risposta all'arrivo simultaneo di più segnali, un neurone deve essere in grado di integrarli.

L'insieme dei processi che assicurano l'elaborazione dei segnali in entrata e la formazione di una risposta neuronale ad essi è incluso nel concetto attività integrativa del neurone.

La percezione e l'elaborazione dei segnali che arrivano a un neurone viene effettuata con la partecipazione dei dendriti, del corpo cellulare e della collinetta assonale del neurone (Fig. 4).

Riso. 4. Integrazione dei segnali da parte del neurone.

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

Queste fluttuazioni nella differenza di potenziale si propagano con l'aiuto di correnti circolari locali lungo la membrana del neurone in direzione della collinetta assonale sotto forma di onde di depolarizzazione (nel diagramma bianco) e iperpolarizzazione (nel diagramma nero), sovrapposte l'una all'altra (aree grigie nel diagramma). Con questa sovrapposizione si sommano le ampiezze delle onde di una direzione e si riducono (smussate) quelle delle opposte. Questa somma algebrica della differenza di potenziale attraverso la membrana è chiamata sommatoria spaziale(fig. 4 e 5). Il risultato di questa somma può essere sia la depolarizzazione della membrana della collinetta assonale e la generazione di un impulso nervoso (casi 1 e 2 in Fig. 4), sia la sua iperpolarizzazione e prevenzione dell'emergere di un impulso nervoso (casi 3 e 4 in Fig. 4).

Per spostare la differenza di potenziale della membrana della collinetta assonale (circa 30 mV) a E k, deve essere depolarizzata di 10-20 mV. Ciò porterà all'apertura dei canali del sodio voltaggio-dipendenti disponibili in esso e alla generazione di un impulso nervoso. Poiché quando un AP arriva e lo trasforma in EPSP, la depolarizzazione della membrana può arrivare fino a 1 mV e la sua propagazione al poggio assonale è attenuata, allora per la generazione di un impulso nervoso è necessario ricevere contemporaneamente 40-80 impulsi nervosi da altri neuroni al neurone attraverso sinapsi eccitatorie e sommando la stessa quantità di EPSP.

Riso. 5. Somma spaziale e temporale dell'EPSP per neurone; a - BPSP ad un unico stimolo; e - EPSP per stimolazione multipla da diverse afferenze; c - EPSP per stimolazione frequente attraverso una singola fibra nervosa

Se in questo momento una certa quantità di impulsi nervosi arriva al neurone attraverso sinapsi inibitorie, la sua attivazione e generazione di un impulso nervoso di risposta sarà possibile con un aumento simultaneo del flusso di segnali attraverso le sinapsi eccitatorie. In condizioni in cui i segnali che arrivano attraverso le sinapsi inibitorie causeranno un'iperpolarizzazione della membrana neuronale, uguale o maggiore della depolarizzazione causata dai segnali che arrivano attraverso le sinapsi eccitatorie, la depolarizzazione della membrana dell'assone collinare sarà impossibile, il neurone non genererà impulsi nervosi e diventare inattivo.

Il neurone svolge anche sommatoria del tempo segnala EPSP e TPSP che arrivano ad esso quasi contemporaneamente (vedi Fig. 5). I cambiamenti nella differenza di potenziale nelle regioni parasinaptiche da essi causati possono anche essere sommati algebricamente, che è chiamata sommatoria temporanea.

Pertanto, ogni impulso nervoso generato da un neurone, così come il periodo di silenzio di un neurone, contiene informazioni ricevute da molte altre cellule nervose. Di solito, maggiore è la frequenza dei segnali che arrivano a un neurone da altre cellule, più spesso genera impulsi nervosi di risposta, che invia lungo l'assone ad altre cellule nervose o effettrici.

A causa del fatto che ci sono canali del sodio (anche se in un piccolo numero) nella membrana del corpo del neurone e persino dei suoi dendriti, il potenziale d'azione che si forma sulla membrana della collinetta assonale può diffondersi al corpo e ad alcuni dei dendriti del neurone. Il significato di questo fenomeno non è abbastanza chiaro, ma si presume che il potenziale d'azione di diffusione appiana momentaneamente tutte le correnti locali sulla membrana, annulli i potenziali e promuova una percezione più efficiente di nuove informazioni da parte del neurone.

I recettori molecolari sono coinvolti nella trasformazione e integrazione dei segnali che arrivano al neurone. Allo stesso tempo, la loro stimolazione con molecole di segnalazione può portare a cambiamenti nello stato dei canali ionici avviati (dalle proteine ​​G, secondi mediatori), alla trasformazione dei segnali ricevuti in fluttuazioni nella differenza di potenziale della membrana neuronale, alla somma e alla formazione di una risposta neuronale sotto forma di generazione di un impulso nervoso o sua inibizione.

La trasformazione di segnali da parte di recettori molecolari metabotropici di un neurone è accompagnata dalla sua risposta sotto forma di attivazione 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 della propria attività.

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

Un neurone che riceve un certo numero di segnali può essere accompagnato dall'espressione o dalla repressione di alcuni geni, ad esempio i neuromodulatori di natura peptidica che controllano la sintesi. Poiché vengono consegnati ai terminali assonali di un neurone e sono utilizzati in essi 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, esercitare un effetto più forte o più debole su altre cellule nervose che controlla. Dato che l'effetto modulante dei neuropeptidi può durare a lungo, anche l'effetto di un neurone su altre cellule nervose può durare a lungo.

Pertanto, grazie alla capacità di integrare vari segnali, un neurone può rispondere in modo sottile con un'ampia gamma di 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 una varietà di sinapsi nel punto di contatto. Le schiume neurali risultanti moltiplicano 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 sono formati 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 con un assone 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 più neuroni.

Professor I.A. Vetokhin negli esperimenti sull'anello nervoso di una medusa.

La circolazione circolare degli impulsi nervosi lungo i circuiti neurali locali svolge la funzione di trasformazione del ritmo delle eccitazioni, offre la possibilità di un'eccitazione prolungata dopo la cessazione della ricezione dei segnali, partecipa ai meccanismi di memorizzazione delle informazioni in arrivo.

I circuiti locali possono anche svolgere una funzione di frenatura. Un esempio 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 sorta nel motoneurone si diffonde lungo il ramo dell'assone, attiva la cellula di Renshaw, che inibisce il motoneurone a.

Catene convergenti sono formati da diversi neuroni, su uno dei quali (solitamente efferente) convergono o convergono gli assoni di un certo numero di altre cellule. Tali circuiti sono diffusi 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 neuroni sensoriali e intercalari di vari livelli del sistema nervoso centrale convergono sui motoneuroni delle corna ventrali del midollo spinale. I circuiti convergenti svolgono un ruolo importante nell'integrazione dei segnali da parte dei neuroni efferenti e nel coordinamento dei processi fisiologici.

Catene unidirezionali divergenti 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 si ottiene attraverso una forte ramificazione (la formazione di diverse migliaia di rami) dell'assone. Tali neuroni si trovano spesso nei nuclei della formazione reticolare del tronco cerebrale. Forniscono un rapido aumento dell'eccitabilità di numerose parti del cervello e la mobilitazione delle sue riserve funzionali.