Tế bào thần kinh gồm những bộ phận nào? nơ-ron

nơ-ron(từ tiếng Hy Lạp nơ-ron - dây thần kinh) là đơn vị cấu trúc và chức năng hệ thần kinh. Tế bào này có cấu trúc phức tạp, có tính chuyên biệt cao và trong cấu trúc chứa nhân, thân tế bào và các quá trình. Có hơn 100 tỷ tế bào thần kinh trong cơ thể con người.

Chức năng của tế bào thần kinh Giống như các tế bào khác, tế bào thần kinh phải duy trì cấu trúc và chức năng của riêng mình, thích ứng với các điều kiện thay đổi và gây ảnh hưởng điều tiết lên các tế bào lân cận. Tuy nhiên, chức năng chính của tế bào thần kinh là xử lý thông tin: tiếp nhận, dẫn truyền và truyền đến các tế bào khác. Thông tin được nhận thông qua các khớp thần kinh với các thụ thể của cơ quan cảm giác hoặc tế bào thần kinh khác hoặc trực tiếp từ môi trường bên ngoài bằng cách sử dụng các sợi nhánh chuyên dụng. Thông tin được truyền qua các sợi trục và truyền qua các khớp thần kinh.

Cấu trúc nơ-ron

Thân tế bào Cơ thể của tế bào thần kinh bao gồm nguyên sinh chất (tế bào chất và nhân) và được bao bọc bên ngoài bởi một màng gồm một lớp lipid kép (lớp bilipid). Lipid gồm có đầu ưa nước và đuôi kỵ nước, sắp xếp các đuôi kỵ nước với nhau tạo thành lớp kỵ nước chỉ cho phép chất tan trong chất béo(ví dụ oxy và khí cacbonic). Có các protein trên màng: trên bề mặt (ở dạng hạt), trên đó có thể quan sát thấy sự phát triển của polysacarit (glycocalyx), nhờ đó tế bào nhận biết được sự kích thích bên ngoài và các protein tích hợp xuyên qua màng, chúng chứa kênh ion.

Một tế bào thần kinh bao gồm một cơ thể có đường kính từ 3 đến 100 µm, chứa một nhân (với số lượng lớn lỗ nhân) và các bào quan (bao gồm một ER thô phát triển cao với các ribosome hoạt động, bộ máy Golgi), cũng như các quá trình. Có hai loại quá trình: đuôi gai và sợi trục. Tế bào thần kinh có một bộ xương tế bào phát triển để thâm nhập vào các quá trình của nó. Bộ khung tế bào duy trì hình dạng của tế bào; các sợi của nó đóng vai trò là “đường ray” để vận chuyển các bào quan và các chất được đóng gói trong các túi màng (ví dụ, chất dẫn truyền thần kinh). Một bộ máy tổng hợp phát triển được bộc lộ trong cơ thể của tế bào thần kinh; ER dạng hạt của tế bào thần kinh được nhuộm màu bazơ và được gọi là “tigroid”. Tigroid xuyên qua các phần ban đầu của sợi nhánh, nhưng nằm ở một khoảng cách đáng chú ý so với điểm bắt đầu của sợi trục, phục vụ cho việc đặc điểm mô học sợi trục. Có sự khác biệt giữa vận chuyển sợi trục xuôi (ra khỏi cơ thể) và vận chuyển sợi trục ngược (về phía cơ thể).

Sợi nhánh và sợi trục

Sợi trục thường là một quá trình dài được điều chỉnh để dẫn truyền sự kích thích từ cơ thể tế bào thần kinh. Theo quy luật, đuôi gai là các quá trình ngắn và phân nhánh cao, đóng vai trò là nơi chính hình thành các khớp thần kinh kích thích và ức chế ảnh hưởng đến tế bào thần kinh (các tế bào thần kinh khác nhau có tỷ lệ chiều dài sợi trục và đuôi gai khác nhau). Một nơron có thể có nhiều sợi nhánh và thường chỉ có một sợi trục. Một nơ-ron có thể có kết nối với nhiều (lên tới 20 nghìn) nơ-ron khác. Các sợi nhánh phân chia theo kiểu phân đôi, trong khi các sợi trục phát ra các phần phụ. Ty thể thường tập trung ở các nút phân nhánh. Sợi nhánh không có vỏ myelin, nhưng sợi trục có thể có vỏ myelin. Nơi phát sinh sự kích thích ở hầu hết các tế bào thần kinh là gò sợi trục - nơi hình thành tại điểm sợi trục rời khỏi cơ thể. Trong tất cả các tế bào thần kinh, vùng này được gọi là vùng kích hoạt.

khớp thần kinh Khớp thần kinh là điểm tiếp xúc giữa hai tế bào thần kinh hoặc giữa tế bào thần kinh và tế bào tác động nhận tín hiệu. Nó dùng để truyền xung thần kinh giữa hai tế bào và trong quá trình truyền qua khớp thần kinh, biên độ và tần số của tín hiệu có thể được điều chỉnh. Một số khớp thần kinh gây ra sự khử cực của tế bào thần kinh, một số khác gây ra hiện tượng siêu phân cực; cái trước là kích thích, cái sau là ức chế. Thông thường, sự kích thích từ một số khớp thần kinh kích thích là cần thiết để kích thích tế bào thần kinh.

Phân loại cấu trúc của tế bào thần kinh

Dựa trên số lượng và sự sắp xếp của đuôi gai và sợi trục, tế bào thần kinh được chia thành tế bào thần kinh không sợi trục, tế bào thần kinh đơn cực, tế bào thần kinh giả đơn cực, tế bào thần kinh lưỡng cực và tế bào thần kinh đa cực (nhiều nhánh đuôi gai, thường là ly tâm).

Tế bào thần kinh không có sợi trục- các tế bào nhỏ, được nhóm lại gần tủy sống trong hạch liên đốt sống, không có dấu hiệu giải phẫu về sự phân chia các quá trình thành sợi nhánh và sợi trục. Tất cả các quá trình của tế bào đều rất giống nhau. Mục đích chức năng tế bào thần kinh không có sợi trục đã được nghiên cứu kém.
Tế bào thần kinh đơn cực- tế bào thần kinh với một quá trình duy nhất, ví dụ, hiện diện trong nhân cảm giác của dây thần kinh sinh ba ở não giữa.
Tế bào thần kinh lưỡng cực- tế bào thần kinh có một sợi trục và một sợi nhánh, nằm trong các cơ quan cảm giác chuyên biệt - võng mạc, biểu mô và hành khứu giác, hạch thính giác và tiền đình;
Tế bào thần kinh đa cực- Nơron có một sợi trục và nhiều sợi nhánh. Loại này tế bào thần kinh chiếm ưu thế trong hệ thống thần kinh trung ương
Tế bào thần kinh giả đơn cực- là duy nhất trong loại của họ. Một quá trình kéo dài từ cơ thể, ngay lập tức phân chia theo hình chữ T. Toàn bộ đường đơn này được bao phủ bởi một lớp vỏ myelin và về mặt cấu trúc là một sợi trục, mặc dù dọc theo một trong các nhánh, sự kích thích không đi từ mà đến cơ thể của tế bào thần kinh. Về mặt cấu trúc, đuôi gai là các nhánh ở cuối quá trình (ngoại vi) này. Vùng kích hoạt là điểm bắt đầu của sự phân nhánh này (tức là nó nằm bên ngoài thân tế bào). Những tế bào thần kinh như vậy được tìm thấy trong hạch cột sống.

Phân loại chức năng của tế bào thần kinh Dựa vào vị trí của chúng trong cung phản xạ, người ta phân biệt các tế bào thần kinh hướng tâm (tế bào thần kinh nhạy cảm), tế bào thần kinh ly tâm (một số trong số chúng được gọi là tế bào thần kinh vận động, đôi khi cái tên không mấy chính xác này áp dụng cho toàn bộ nhóm tế bào thần kinh hướng tâm) và tế bào thần kinh trung gian (tế bào thần kinh trung gian).

Tế bào thần kinh hướng tâm(nhạy cảm, cảm giác hoặc thụ thể). Đến các tế bào thần kinh thuộc loại này Chúng bao gồm các tế bào cơ quan cảm giác sơ cấp và các tế bào giả đơn cực, có đuôi gai có các đầu tự do.

Tế bào thần kinh hướng tâm(bộ tác động, động cơ hoặc động cơ). Các nơ-ron loại này bao gồm các nơ-ron cuối cùng - tối hậu thư và áp chót - không tối hậu thư.

Hiệp hội tế bào thần kinh(intercalary hoặc inteuron) - nhóm tế bào thần kinh này giao tiếp giữa hướng tâm và hướng tâm, chúng được chia thành ủy nhiệm và phóng chiếu (não).

Phân loại hình thái của tế bào thần kinh Cấu trúc hình thái của tế bào thần kinh rất đa dạng. Về vấn đề này, một số nguyên tắc được sử dụng khi phân loại tế bào thần kinh:

tính đến kích thước và hình dạng của thân tế bào thần kinh,
số lượng và bản chất của sự phân nhánh của các quy trình,
chiều dài của tế bào thần kinh và sự hiện diện của màng chuyên biệt.

Theo hình dạng của tế bào, tế bào thần kinh có thể có dạng hình cầu, dạng hạt, hình sao, hình chóp, hình quả lê, hình thoi, không đều, v.v. Kích thước của thân tế bào thần kinh thay đổi từ 5 μm ở tế bào hạt nhỏ đến 120-150 μm ở tế bào khổng lồ. nơ-ron hình chóp. Chiều dài của tế bào thần kinh ở người dao động từ 150 micron đến 120 cm, dựa trên số lượng quá trình, những điều sau đây được phân biệt: các loại hình thái tế bào thần kinh: - tế bào thần kinh đơn cực (với một quá trình), ví dụ, hiện diện trong nhân cảm giác của dây thần kinh sinh ba ở não giữa; - các tế bào giả đơn cực tập trung gần tủy sống trong hạch gian đốt sống; - tế bào thần kinh lưỡng cực (có một sợi trục và một sợi nhánh), nằm trong các cơ quan cảm giác chuyên biệt - võng mạc, biểu mô và hành khứu giác, hạch thính giác và tiền đình; - Tế bào thần kinh đa cực (có một sợi trục và một số sợi nhánh), chiếm ưu thế ở hệ thần kinh trung ương.

Sự phát triển và tăng trưởng của tế bào thần kinh Một tế bào thần kinh phát triển từ một tế bào tiền thân nhỏ, tế bào này ngừng phân chia ngay cả trước khi nó giải phóng các quá trình của mình. (Tuy nhiên, vấn đề phân chia tế bào thần kinh hiện vẫn còn gây tranh cãi.) Thông thường, sợi trục bắt đầu phát triển trước và đuôi gai hình thành sau. Sự dày lên xuất hiện ở cuối quá trình tế bào thần kinh đang phát triển hình dạng không đều, dường như nó đi qua các mô xung quanh. Sự dày lên này được gọi là nón phát triển của tế bào thần kinh. Nó bao gồm một phần dẹt của quá trình tế bào thần kinh với nhiều gai mỏng. Các microspinuses dày 0,1 đến 0,2 µm và có thể dài tới 50 µm; vùng rộng và phẳng của hình nón phát triển có chiều rộng và chiều dài khoảng 5 µm, mặc dù hình dạng của nó có thể khác nhau. Khoảng trống giữa các vi gai của tế bào hình nón phát triển được bao phủ bởi một lớp màng gấp. Các gai siêu nhỏ chuyển động liên tục - một số được rút lại vào trong hình nón phát triển, một số khác kéo dài ra, lệch vào các mặt khác nhau, chạm vào chất nền và có thể dính vào nó. Nón phát triển chứa đầy các túi màng nhỏ, đôi khi được kết nối với nhau, có hình dạng không đều. Ngay bên dưới các vùng gấp của màng và trong các gai là một khối dày đặc các sợi Actin vướng víu. Nón tăng trưởng cũng chứa ty thể, vi ống và các sợi thần kinh được tìm thấy trong cơ thể tế bào thần kinh. Có khả năng là các vi ống và sợi thần kinh kéo dài ra chủ yếu là do sự bổ sung các tiểu đơn vị mới được tổng hợp ở đáy của quá trình tế bào thần kinh. Chúng di chuyển với tốc độ khoảng một milimet mỗi ngày, tương ứng với tốc độ vận chuyển sợi trục chậm trong một tế bào thần kinh trưởng thành.

Vì tốc độ tiến triển trung bình của tế bào hình nón phát triển là gần như nhau, nên có thể trong quá trình phát triển của tế bào thần kinh, việc lắp ráp hay phá hủy các vi ống và sợi thần kinh đều không xảy ra ở đầu xa của nó. Rõ ràng là vật liệu màng mới được thêm vào ở cuối. Nón phát triển là khu vực xuất bào và nhập bào nhanh chóng, bằng chứng là có nhiều mụn nước hiện diện ở đó. Các túi màng nhỏ được vận chuyển dọc theo quá trình tế bào thần kinh từ thân tế bào đến tế bào hình nón phát triển với dòng vận chuyển sợi trục nhanh. Vật liệu màng rõ ràng được tổng hợp trong cơ thể tế bào thần kinh, được vận chuyển đến tế bào hình nón phát triển dưới dạng túi và được kết hợp ở đây vào màng sinh chất bằng quá trình xuất bào, do đó kéo dài quá trình của tế bào thần kinh. Sự phát triển của sợi trục và đuôi gai thường xảy ra trước giai đoạn di chuyển nơ-ron thần kinh, khi các nơ-ron chưa trưởng thành phân tán và tìm nơi cư trú lâu dài.

Các tế bào thần kinh hoặc tế bào thần kinh là các tế bào kích thích bằng điện, xử lý và truyền thông tin bằng các xung điện. Những tín hiệu như vậy được truyền giữa các tế bào thần kinh thông qua khớp thần kinh. Các nơ-ron có thể giao tiếp với nhau trong mạng nơ-ron. Tế bào thần kinh là vật liệu chính của não và tủy sống của hệ thần kinh trung ương con người, cũng như các hạch của hệ thần kinh ngoại biên của con người.

Tế bào thần kinh có nhiều loại tùy thuộc vào chức năng của chúng:

Các tế bào thần kinh cảm giác phản ứng với các kích thích như ánh sáng, âm thanh, xúc giác cũng như các kích thích khác ảnh hưởng đến tế bào của các cơ quan cảm giác.
Tế bào thần kinh vận động gửi tín hiệu đến cơ bắp.
Các tế bào thần kinh kết nối tế bào thần kinh này với tế bào thần kinh khác trong não, tủy sống hoặc mạng lưới thần kinh.

Một tế bào thần kinh điển hình bao gồm một thân tế bào ( som), nhánh cây Và sợi trục. Đuôi gai là những cấu trúc mỏng kéo dài từ thân tế bào; chúng có nhiều nhánh và có kích thước vài trăm micromet. Một sợi trục, ở dạng có bao myelin, còn được gọi là sợi thần kinh, là một phần mở rộng tế bào chuyên biệt có nguồn gốc từ thân tế bào tại một nơi gọi là gò sợi trục và kéo dài trên khoảng cách lên tới một mét. Thông thường, các sợi thần kinh được bó lại thành bó và đi vào hệ thần kinh ngoại biên, tạo thành các sợi thần kinh.

Phần tế bào chất của tế bào chứa nhân được gọi là thân tế bào hoặc soma. Thông thường, thân của mỗi tế bào có đường kính từ 4 đến 100 micron và có thể có nhiều hình dạng khác nhau: hình trục chính, hình quả lê, hình chóp và ít phổ biến hơn là hình ngôi sao. Thân tế bào thần kinh chứa một nhân trung tâm hình cầu lớn với nhiều hạt Nissl chứa chất nền tế bào chất (neuroplasm). Hạt Nissl chứa ribonucleoprotein và tham gia tổng hợp protein. Tế bào thần kinh cũng chứa ty thể và thể Golgi, các hạt sắc tố melanin và lipochrome. Số lượng các bào quan tế bào này phụ thuộc vào tính năng chức năng tế bào. Cần lưu ý rằng cơ thể tế bào tồn tại với một trung thể không có chức năng, ngăn cản tế bào thần kinh phân chia. Đây là lý do tại sao số lượng tế bào thần kinh ở người trưởng thành bằng số lượng tế bào thần kinh khi mới sinh. Dọc theo toàn bộ chiều dài của sợi trục và đuôi gai có các sợi tế bào chất mỏng manh gọi là sợi thần kinh, có nguồn gốc từ thân tế bào. Thân tế bào và các phần phụ của nó được bao quanh bởi một màng mỏng gọi là màng thần kinh. Các tế bào được mô tả ở trên hiện diện trong chất xám của não và tủy sống.

Các phần phụ ngắn của tế bào chất của thân tế bào nhận xung động từ các tế bào thần kinh khác được gọi là đuôi gai. Sợi nhánh dẫn truyền xung thần kinh vào cơ thể tế bào. Các sợi nhánh có độ dày ban đầu từ 5 đến 10 micron, nhưng dần dần độ dày của chúng giảm dần và chúng tiếp tục phân nhánh nhiều. Các sợi nhánh nhận xung lực từ sợi trục của tế bào thần kinh lân cận thông qua khớp thần kinh và dẫn xung lực đến thân tế bào, đó là lý do tại sao chúng được gọi là cơ quan tiếp nhận.

Một phần phụ dài của tế bào chất của thân tế bào truyền xung động từ thân tế bào đến tế bào thần kinh lân cận được gọi là sợi trục. Sợi trục lớn hơn đáng kể so với sợi nhánh. Sợi trục bắt nguồn từ độ cao hình nón của thân tế bào được gọi là gò sợi trục, không có hạt Nissl. Độ dài của sợi trục có thể thay đổi và phụ thuộc vào kết nối chức năng của tế bào thần kinh. Tế bào chất hoặc sợi trục chất chứa các sợi thần kinh, ty thể, nhưng không chứa hạt Nissl. Màng bao phủ sợi trục được gọi là axolemma. Sợi trục có thể tạo ra các quá trình được gọi là phụ kiện dọc theo hướng của nó và về phía cuối sợi trục có sự phân nhánh mạnh kết thúc bằng một bàn chải, phần cuối cùng của nó có sự gia tăng để tạo thành một củ hành. Các sợi trục có mặt trong chất trắng của hệ thần kinh trung ương và ngoại biên. Các sợi thần kinh (sợi trục) được bao phủ bởi một lớp màng mỏng giàu lipid gọi là vỏ myelin. Vỏ myelin được hình thành bởi các tế bào Schwann bao phủ các sợi thần kinh. Phần sợi trục không được bao myelin bao phủ là một nút gồm các đoạn có bao myelin liền kề gọi là nút Ranvier. Chức năng của sợi trục là truyền xung động từ thân tế bào của tế bào thần kinh này đến nhánh của tế bào thần kinh khác thông qua khớp thần kinh. Tế bào thần kinh được thiết kế đặc biệt để truyền tín hiệu giữa các tế bào. Sự đa dạng của tế bào thần kinh gắn liền với các chức năng mà chúng thực hiện; kích thước của tế bào thần kinh có đường kính thay đổi từ 4 đến 100 μm. Hạt nhân soma có kích thước từ 3 đến 18 micron. Các đuôi gai của tế bào thần kinh là các phần phụ của tế bào tạo thành toàn bộ các nhánh đuôi gai.

Sợi trục là cấu trúc mỏng nhất của tế bào thần kinh, nhưng chiều dài của nó có thể vượt quá đường kính của soma vài trăm nghìn lần. Sợi trục mang tín hiệu thần kinh từ soma. Nơi sợi trục nhô ra khỏi soma được gọi là gò sợi trục. Chiều dài của các sợi trục có thể khác nhau và ở một số bộ phận của cơ thể đạt chiều dài hơn 1 mét (ví dụ, từ gốc cột sống đến đầu ngón chân).

Có một số khác biệt về cấu trúc giữa sợi trục và sợi nhánh. Do đó, các sợi trục điển hình hầu như không bao giờ chứa ribosome, ngoại trừ một số ở đoạn ban đầu. Các sợi nhánh chứa mạng lưới nội chất dạng hạt hoặc ribosome, chúng giảm kích thước theo khoảng cách từ cơ thể tế bào.

Bộ não con người có rất số lượng lớn khớp thần kinh. Do đó, mỗi tế bào thần kinh trong số 100 tỷ tế bào thần kinh chứa trung bình 7.000 kết nối khớp thần kinh với các tế bào thần kinh khác. Người ta đã xác định rằng bộ não của một đứa trẻ ba tuổi có khoảng 1 triệu tỷ khớp thần kinh. Số lượng khớp thần kinh này giảm theo độ tuổi và ổn định ở người lớn. Ở người trưởng thành, số lượng khớp thần kinh dao động từ 100 đến 500 nghìn tỷ. Theo nghiên cứu, bộ não con người chứa khoảng 100 tỷ tế bào thần kinh và 100 nghìn tỷ khớp thần kinh.

Các loại tế bào thần kinh

Tế bào thần kinh có nhiều hình dạng và kích cỡ khác nhau và được phân loại theo hình thái và chức năng của chúng. Ví dụ, nhà giải phẫu học Camillo Golgi đã chia tế bào thần kinh thành hai nhóm. Ông đưa các tế bào thần kinh có sợi trục dài truyền tín hiệu qua khoảng cách xa vào nhóm đầu tiên. Ông đưa các tế bào thần kinh có sợi trục ngắn, có thể bị nhầm lẫn với đuôi gai, vào nhóm thứ hai.

Các tế bào thần kinh được phân loại theo cấu trúc của chúng thành các nhóm sau:

Đơn cực. Sợi trục và sợi nhánh xuất hiện từ cùng một phần phụ.
Lưỡng cực. Sợi trục và sợi nhánh đơn nằm ở phía đối diện của soma.
Đa cực. Ít nhất hai sợi nhánh nằm tách biệt với sợi trục.
Golgi loại I. Một nơron có một sợi trục dài.
Golgi loại II. Các tế bào thần kinh có sợi trục nằm ở địa phương.
Tế bào thần kinh Anaxon. Khi sợi trục không thể phân biệt được với sợi nhánh.
Lồng rổ- các tế bào thần kinh trung gian hình thành các đầu mút dày đặc xuyên suốt thân tế bào đích. Có ở vỏ não và tiểu não.
Tế bào Betz. Chúng là những tế bào thần kinh vận động lớn.
Tế bào Lugaro- tế bào thần kinh nội tạng.
Tế bào thần kinh có gai vừa. Có mặt ở thể vân.
Tế bào Purkinje. Chúng là những tế bào thần kinh tiểu não đa cực lớn thuộc loại Golgi I.
tế bào hình chóp. Tế bào thần kinh với soma hình tam giác Golgi loại II.
Tế bào Renshaw. Các tế bào thần kinh được kết nối ở cả hai đầu với các tế bào thần kinh vận động alpha.
Tế bào racemose đơn cực. Các tế bào thần kinh có phần đuôi gai hình bàn chải độc đáo.
Tế bào của quá trình giác mạc trước. Chúng là những tế bào thần kinh vận động nằm ở tủy sống.
Lồng trục chính. Các tế bào thần kinh nối các vùng xa của não.
Tế bào thần kinh hướng tâm. Các tế bào thần kinh truyền tín hiệu từ các mô và cơ quan đến hệ thần kinh trung ương.
Tế bào thần kinh hướng tâm. Các tế bào thần kinh truyền tín hiệu từ hệ thống thần kinh trung ương đến các tế bào tác động.
tế bào thần kinh, kết nối các tế bào thần kinh ở các khu vực cụ thể của hệ thần kinh trung ương.

Hoạt động của tế bào thần kinh

Tất cả các tế bào thần kinh đều có thể bị kích thích bằng điện và duy trì điện áp trên màng của chúng bằng cách sử dụng bơm ion dẫn trao đổi chất kết hợp với các kênh ion được gắn trong màng để tạo ra sự khác biệt về ion như natri, clorua, canxi và kali. Sự thay đổi điện áp trong màng chéo dẫn đến thay đổi chức năng của các tế bào ion phụ thuộc vào điện áp. Khi điện áp thay đổi đủ cấp độ cao xung điện hóa tạo ra một điện thế hoạt động, điện thế này nhanh chóng di chuyển dọc theo các tế bào sợi trục, kích hoạt các kết nối khớp thần kinh với các tế bào khác.

Hầu hết các tế bào thần kinh là loại cơ bản. Một kích thích nhất định gây ra sự phóng điện trong tế bào, sự phóng điện tương tự như sự phóng điện của tụ điện. Điều này tạo ra các xung điện tương đương với khoảng 50-70 mV, được gọi là tiềm năng hoạt động. Xung điện truyền dọc theo sợi, dọc theo sợi trục. Tốc độ truyền xung phụ thuộc vào sợi quang, trung bình xấp xỉ hàng chục mét mỗi giây, thấp hơn đáng kể so với tốc độ truyền điện, bằng tốc độ ánh sáng. Khi xung động đến bó sợi trục, nó sẽ được truyền đến các tế bào thần kinh lân cận dưới tác động của chất dẫn truyền hóa học.

Một tế bào thần kinh tác động lên các tế bào thần kinh khác bằng cách giải phóng một chất dẫn truyền thần kinh liên kết với các thụ thể hóa học. Tác dụng của tế bào thần kinh sau khớp thần kinh được xác định không phải bởi tế bào thần kinh trước khớp thần kinh hoặc chất dẫn truyền thần kinh, mà bởi loại thụ thể được kích hoạt. Chất dẫn truyền thần kinh giống như một chiếc chìa khóa, còn cơ quan thụ cảm là một chiếc ổ khóa. Trong trường hợp này, một chìa khóa có thể được sử dụng để mở “ổ khóa” các loại khác nhau. Ngược lại, các thụ thể được phân loại thành kích thích (tăng tốc độ truyền), ức chế (làm chậm tốc độ truyền) và điều biến (gây ra tác dụng lâu dài).

Sự giao tiếp giữa các tế bào thần kinh được thực hiện thông qua các khớp thần kinh, lúc này điểm cuối của sợi trục (đầu sợi trục) được định vị. Các tế bào thần kinh như tế bào Purkinje trong tiểu não có thể có hơn một nghìn điểm nối đuôi gai, giao tiếp với hàng chục nghìn tế bào thần kinh khác. Các tế bào thần kinh khác (tế bào thần kinh lớn của nhân siêu thị) chỉ có một hoặc hai sợi nhánh, mỗi sợi nhận được hàng nghìn khớp thần kinh. Các khớp thần kinh có thể bị kích thích hoặc ức chế. Một số tế bào thần kinh giao tiếp với nhau thông qua các khớp thần kinh điện, là những kết nối điện trực tiếp giữa các tế bào.

Tại khớp thần kinh hóa học, khi điện thế hoạt động đến sợi trục, điện áp sẽ mở ra trong kênh canxi, cho phép các ion canxi đi vào đầu cuối. Canxi làm cho các túi tiếp hợp chứa đầy các phân tử dẫn truyền thần kinh xuyên qua màng, giải phóng các chất bên trong vào khe hở tiếp hợp. Quá trình truyền dẫn khuếch tán qua khe hở tiếp hợp xảy ra, từ đó kích hoạt các thụ thể trên tế bào thần kinh sau khớp thần kinh. Ngoài ra, lượng canxi trong tế bào cao ở đầu sợi trục gây ra sự hấp thu canxi của ty thể, từ đó kích hoạt quá trình chuyển hóa năng lượng của ty thể để tạo ra ATP, hỗ trợ quá trình dẫn truyền thần kinh liên tục.

Tế bào này có cấu trúc phức tạp, có tính chuyên biệt cao và trong cấu trúc chứa nhân, thân tế bào và các quá trình. Có hơn một trăm tỷ tế bào thần kinh trong cơ thể con người.

Ôn tập

Sự phức tạp và đa dạng của các chức năng của hệ thần kinh được xác định bởi sự tương tác giữa các tế bào thần kinh, do đó, đại diện cho một tập hợp các tín hiệu khác nhau được truyền đi như một phần của sự tương tác của tế bào thần kinh với các tế bào thần kinh hoặc cơ và tuyến khác. Tín hiệu được phát ra và lan truyền bởi các ion tạo ra điện tích truyền dọc theo tế bào thần kinh.

Kết cấu

Một tế bào thần kinh bao gồm một cơ thể có đường kính từ 3 đến 130 µm, chứa một nhân (với số lượng lớn lỗ nhân) và các bào quan (bao gồm một ER thô phát triển cao với các ribosome hoạt động, bộ máy Golgi), cũng như các quá trình. Có hai loại quy trình: đuôi gai và . Tế bào thần kinh có một bộ xương tế bào phát triển và phức tạp thâm nhập vào các quá trình của nó. Bộ khung tế bào duy trì hình dạng của tế bào; các sợi của nó đóng vai trò là “đường ray” để vận chuyển các bào quan và các chất được đóng gói trong các túi màng (ví dụ, chất dẫn truyền thần kinh). Bộ khung tế bào của tế bào thần kinh bao gồm các sợi có đường kính khác nhau: Các vi ống (D = 20-30 nm) - bao gồm protein tubulin và kéo dài từ tế bào thần kinh dọc theo sợi trục, đến tận các đầu dây thần kinh. Các sợi thần kinh (D = 10 nm) - cùng với các vi ống cung cấp sự vận chuyển các chất nội bào. Các vi chất (D = 5 nm) - bao gồm các protein Actin và myosin, đặc biệt rõ rệt trong quá trình phát triển thần kinh và trong cơ thể. Một bộ máy tổng hợp phát triển được bộc lộ trong cơ thể của tế bào thần kinh; ER dạng hạt của tế bào thần kinh được nhuộm màu bazơ và được gọi là “tigroid”. Tigroid xuyên qua các phần ban đầu của sợi nhánh, nhưng nằm ở một khoảng cách đáng chú ý so với điểm bắt đầu của sợi trục, đóng vai trò như một dấu hiệu mô học của sợi trục.

Có sự khác biệt giữa vận chuyển sợi trục xuôi (ra khỏi cơ thể) và vận chuyển sợi trục ngược (về phía cơ thể).

Sợi nhánh và sợi trục

Sợi trục thường là một quá trình dài được điều chỉnh để dẫn truyền từ cơ thể tế bào thần kinh. Theo quy luật, đuôi gai là các quá trình ngắn và phân nhánh cao, đóng vai trò là nơi chính hình thành các khớp thần kinh kích thích và ức chế ảnh hưởng đến tế bào thần kinh (các tế bào thần kinh khác nhau có tỷ lệ chiều dài sợi trục và đuôi gai khác nhau). Một nơron có thể có nhiều sợi nhánh và thường chỉ có một sợi trục. Một nơ-ron có thể có kết nối với nhiều (lên tới 20 nghìn) nơ-ron khác.

Các sợi nhánh phân chia theo kiểu phân đôi, trong khi các sợi trục phát ra các phần phụ. Ty thể thường tập trung ở các nút phân nhánh.

Sợi nhánh không có vỏ myelin, nhưng sợi trục có thể có vỏ myelin. Nơi phát sinh sự kích thích ở hầu hết các tế bào thần kinh là gò sợi trục - nơi hình thành tại điểm sợi trục rời khỏi cơ thể. Trong tất cả các tế bào thần kinh, vùng này được gọi là vùng kích hoạt.

khớp thần kinh(tiếng Hy Lạp σύναψις, từ συνάπτειν - ôm, siết chặt, bắt tay) - nơi tiếp xúc giữa hai tế bào thần kinh hoặc giữa tế bào thần kinh và tế bào tác động nhận tín hiệu. Phục vụ cho việc truyền giữa hai tế bào và trong quá trình truyền qua khớp thần kinh, biên độ và tần số của tín hiệu có thể được điều chỉnh. Một số khớp thần kinh gây ra sự khử cực của tế bào thần kinh, một số khác gây ra sự siêu phân cực; cái trước là kích thích, cái sau là ức chế. Thông thường, sự kích thích từ một số khớp thần kinh kích thích là cần thiết để kích thích tế bào thần kinh.

Thuật ngữ này được nhà sinh lý học người Anh Charles Sherrington đưa ra vào năm 1897.

Phân loại

Phân loại kết cấu

Tế bào thần kinh không có sợi trục- các tế bào nhỏ, được nhóm lại gần nhau trong hạch liên đốt sống, không có dấu hiệu giải phẫu của sự phân chia các quá trình thành sợi nhánh và sợi trục. Tất cả các quá trình của tế bào đều rất giống nhau. Mục đích chức năng của tế bào thần kinh không có sợi trục chưa được hiểu rõ.

Tế bào thần kinh đơn cực- tế bào thần kinh với một quá trình, ví dụ, hiện diện trong nhân cảm giác của dây thần kinh sinh ba.

Tế bào thần kinh lưỡng cực- tế bào thần kinh có một sợi trục và một sợi nhánh, nằm trong các cơ quan cảm giác chuyên biệt - võng mạc, biểu mô và hành khứu giác, hạch thính giác và tiền đình.

Tế bào thần kinh đa cực- Tế bào thần kinh có một sợi trục và nhiều sợi nhánh. Loại tế bào thần kinh này chiếm ưu thế.

Tế bào thần kinh giả đơn cực- là duy nhất trong loại của họ. Một quá trình kéo dài từ cơ thể, ngay lập tức phân chia theo hình chữ T. Toàn bộ đường đơn này được bao phủ bởi một lớp vỏ myelin và về mặt cấu trúc là một sợi trục, mặc dù dọc theo một trong các nhánh, sự kích thích không đi từ mà đến cơ thể của tế bào thần kinh. Về mặt cấu trúc, đuôi gai là các nhánh ở cuối quá trình (ngoại vi) này. Vùng kích hoạt là điểm bắt đầu của sự phân nhánh này (nghĩa là nó nằm bên ngoài thân tế bào). Những tế bào thần kinh như vậy được tìm thấy trong hạch cột sống.

Phân loại chức năng

Dựa vào vị trí của chúng trong cung phản xạ, người ta phân biệt các tế bào thần kinh hướng tâm (tế bào thần kinh nhạy cảm), tế bào thần kinh ly tâm (một số trong số chúng được gọi là tế bào thần kinh vận động, đôi khi cái tên không mấy chính xác này áp dụng cho toàn bộ nhóm tế bào thần kinh hướng tâm) và tế bào thần kinh trung gian (tế bào thần kinh trung gian).

Tế bào thần kinh hướng tâm(nhạy cảm, cảm giác hoặc thụ thể). Các tế bào thần kinh thuộc loại này bao gồm các tế bào sơ cấp và tế bào giả đơn cực, có đuôi gai có các đầu tự do.

Hiệp hội tế bào thần kinh(intercalary hoặc inteuron) - một nhóm các tế bào thần kinh giao tiếp giữa các tế bào hướng tâm và hướng tâm; chúng được chia thành xâm nhập, giao tiếp và chiếu.

Tế bào thần kinh bài tiết- tế bào thần kinh tiết ra các chất có hoạt tính cao (neurohormone). Chúng có phức hợp Golgi phát triển tốt, sợi trục kết thúc ở các khớp thần kinh axovasal.

Phân loại hình thái

Cấu trúc hình thái của tế bào thần kinh rất đa dạng. Về vấn đề này, một số nguyên tắc được sử dụng khi phân loại tế bào thần kinh:

tính đến kích thước và hình dạng của thân tế bào thần kinh;
số lượng và tính chất phân nhánh của các quy trình;
chiều dài của tế bào thần kinh và sự hiện diện của màng chuyên biệt.

Dựa trên số lượng quá trình, các loại tế bào thần kinh hình thái sau đây được phân biệt:

các tế bào thần kinh đơn cực (với một quá trình), ví dụ, hiện diện trong nhân cảm giác của dây thần kinh sinh ba ở;
các tế bào giả đơn cực tập trung gần đó trong hạch gian đốt sống;
tế bào thần kinh lưỡng cực (có một sợi trục và một sợi nhánh), nằm trong các cơ quan cảm giác chuyên biệt - võng mạc, biểu mô và hành khứu giác, hạch thính giác và tiền đình;
tế bào thần kinh đa cực (có một sợi trục và một số sợi nhánh), chiếm ưu thế trong hệ thống thần kinh trung ương.

Sự phát triển và tăng trưởng của tế bào thần kinh

Một tế bào thần kinh phát triển từ một tế bào tiền thân nhỏ và ngừng phân chia ngay cả trước khi nó thực hiện các quá trình của mình. (Tuy nhiên, vấn đề phân chia tế bào thần kinh hiện vẫn còn gây tranh cãi) Theo quy luật, sợi trục bắt đầu phát triển trước và đuôi gai hình thành sau. Vào cuối quá trình phát triển của tế bào thần kinh, một lớp dày lên có hình dạng bất thường xuất hiện, dường như nó đi qua các mô xung quanh. Sự dày lên này được gọi là nón phát triển của tế bào thần kinh. Nó bao gồm một phần dẹt của quá trình tế bào thần kinh với nhiều gai mỏng. Các microspinuses dày 0,1 đến 0,2 µm và có thể dài tới 50 µm; vùng rộng và phẳng của hình nón phát triển có chiều rộng và chiều dài khoảng 5 µm, mặc dù hình dạng của nó có thể khác nhau. Khoảng trống giữa các vi gai của tế bào hình nón phát triển được bao phủ bởi một lớp màng gấp. Các vi gai chuyển động liên tục - một số rút lại vào hình nón phát triển, một số khác kéo dài ra, lệch theo các hướng khác nhau, chạm vào chất nền và có thể dính vào nó.

Nón phát triển chứa đầy các túi màng nhỏ, đôi khi được kết nối với nhau, có hình dạng không đều. Ngay bên dưới các vùng gấp của màng và trong các gai là một khối dày đặc các sợi Actin vướng víu. Nón tăng trưởng cũng chứa ty thể, vi ống và các sợi thần kinh được tìm thấy trong cơ thể tế bào thần kinh.

Có khả năng là các vi ống và sợi thần kinh kéo dài ra chủ yếu là do sự bổ sung các tiểu đơn vị mới được tổng hợp ở đáy của quá trình tế bào thần kinh. Chúng di chuyển với tốc độ khoảng một milimet mỗi ngày, tương ứng với tốc độ vận chuyển sợi trục chậm trong một tế bào thần kinh trưởng thành. Vì tốc độ tiến triển trung bình của tế bào hình nón phát triển là gần như nhau, nên có thể trong quá trình phát triển của tế bào thần kinh, việc lắp ráp hay phá hủy các vi ống và sợi thần kinh đều không xảy ra ở đầu xa của nó. Rõ ràng là vật liệu màng mới được thêm vào ở cuối. Nón phát triển là khu vực xuất bào và nhập bào nhanh chóng, bằng chứng là có nhiều mụn nước hiện diện ở đó. Các túi màng nhỏ được vận chuyển dọc theo quá trình tế bào thần kinh từ thân tế bào đến tế bào hình nón phát triển với dòng vận chuyển sợi trục nhanh. Vật liệu màng rõ ràng được tổng hợp trong cơ thể tế bào thần kinh, được vận chuyển đến tế bào hình nón phát triển dưới dạng túi và được kết hợp ở đây vào màng sinh chất bằng quá trình xuất bào, do đó kéo dài quá trình của tế bào thần kinh.

Sự phát triển của sợi trục và đuôi gai thường xảy ra trước giai đoạn di chuyển nơ-ron thần kinh, khi các nơ-ron chưa trưởng thành phân tán và tìm nơi cư trú lâu dài.

Mô thần kinh- nền tảng Yếu tố kết cấu hệ thần kinh. TRONG thành phần mô thần kinh chứa các tế bào thần kinh chuyên biệt cao - tế bào thần kinh, Và tế bào thần kinh đệm, thực hiện các chức năng hỗ trợ, bài tiết và bảo vệ.

nơ-ron là đơn vị cấu trúc và chức năng cơ bản của mô thần kinh. Các tế bào này có khả năng tiếp nhận, xử lý, mã hóa, truyền và lưu trữ thông tin cũng như thiết lập liên lạc với các tế bào khác. Các tính năng độc đáo của tế bào thần kinh là khả năng tạo ra sự phóng điện sinh học (xung) và truyền thông tin dọc theo các quá trình từ tế bào này sang tế bào khác bằng cách sử dụng các đầu cuối chuyên biệt -.

Hoạt động của tế bào thần kinh được tạo điều kiện thuận lợi nhờ sự tổng hợp trong tế bào chất của nó các chất dẫn truyền - chất dẫn truyền thần kinh: acetylcholine, catecholamine, v.v.

Số lượng tế bào thần kinh não đang tiến gần tới 10 11. Một nơ-ron có thể có tới 10.000 khớp thần kinh. Nếu những yếu tố này được coi là tế bào lưu trữ thông tin thì chúng ta có thể kết luận rằng hệ thần kinh có thể lưu trữ 10-19 đơn vị. thông tin, tức là có khả năng chứa đựng gần như toàn bộ kiến thức mà nhân loại đã tích lũy được. Vì vậy, thật hợp lý khi cho rằng bộ não con người trong suốt cuộc đời, ghi nhớ mọi thứ xảy ra trong cơ thể và trong quá trình giao tiếp với môi trường. Tuy nhiên, bộ não không thể trích xuất tất cả thông tin được lưu trữ trong đó.

Vì cấu trúc khác nhau Bộ não được đặc trưng bởi một số loại tổ chức thần kinh. Tế bào thần kinh điều hòa chức năng đơn, tạo thành cái gọi là nhóm, quần thể, cột, hạt nhân.

Tế bào thần kinh khác nhau về cấu trúc và chức năng.

Theo cấu trúc(tùy thuộc vào số lượng quá trình kéo dài từ thân tế bào) được phân biệt đơn cực(với một quy trình), lưỡng cực (với hai quy trình) và đa cực(với nhiều quá trình) tế bào thần kinh.

Theo đặc tính chức năng chỉ định hướng tâm(hoặc hướng tâm) tế bào thần kinh mang sự kích thích từ các thụ thể trong, chảy tràn, động cơ, nơron vận động(hoặc ly tâm), truyền sự kích thích từ hệ thần kinh trung ương đến cơ quan thần kinh, và chèn, liên hệ hoặc trung cấp tế bào thần kinh kết nối các tế bào thần kinh hướng tâm và hướng tâm.

Các tế bào thần kinh hướng tâm là đơn cực, cơ thể của chúng nằm trong hạch cột sống. Quá trình kéo dài từ thân tế bào có hình chữ T và chia thành hai nhánh, một nhánh đi đến hệ thần kinh trung ương và thực hiện chức năng của sợi trục, nhánh còn lại tiếp cận các thụ thể và là một sợi nhánh dài.

Hầu hết các tế bào thần kinh và tế bào nội tạng đều đa cực (Hình 1). Tế bào thần kinh nội tạng đa cực trong số lượng lớn nằm ở sừng sau tủy sống, và cũng được tìm thấy ở tất cả các bộ phận khác của hệ thần kinh trung ương. Chúng cũng có thể là lưỡng cực, chẳng hạn như tế bào thần kinh võng mạc, có nhánh nhánh ngắn và sợi trục dài. Tế bào thần kinh vận động nằm chủ yếu ở sừng trước của tủy sống.

Cơm. 1. Cấu tạo của tế bào thần kinh:

1 - vi ống; 2 - quá trình dài của tế bào thần kinh (sợi trục); 3 - mạng lưới nội chất; 4 - lõi; 5 - chất thần kinh; 6 - đuôi gai; 7 - ty thể; 8 - hạch nhân; 9 - vỏ myelin; 10 - đánh chặn Ranvier; 11 - đầu sợi trục

Dây thần kinh đệm

Dây thần kinh đệm, hoặc glia, là tập hợp các thành phần tế bào của mô thần kinh được hình thành bởi các tế bào chuyên biệt có hình dạng khác nhau.

Nó được phát hiện bởi R. Virchow và ông đặt tên cho nó là thần kinh đệm, có nghĩa là “keo thần kinh”. Các tế bào thần kinh đệm lấp đầy khoảng trống giữa các tế bào thần kinh, chiếm 40% thể tích não. Tế bào thần kinh đệm có kích thước nhỏ hơn tế bào thần kinh 3-4 lần; số lượng của chúng trong hệ thống thần kinh trung ương của động vật có vú lên tới 140 tỷ, theo tuổi tác trong não người, số lượng tế bào thần kinh giảm đi và số lượng tế bào thần kinh đệm tăng lên.

Người ta đã xác định rằng thần kinh đệm có liên quan đến quá trình trao đổi chất trong mô thần kinh. Một số tế bào thần kinh đệm tiết ra các chất ảnh hưởng đến trạng thái kích thích của tế bào thần kinh. Người ta lưu ý rằng ở những thời điểm khác nhau trạng thái tinh thần sự bài tiết của các tế bào này thay đổi. VỚI trạng thái chức năng thần kinh đệm kết nối các quá trình dấu vết lâu dài trong hệ thống thần kinh trung ương.

Các loại tế bào thần kinh đệm

Dựa vào bản chất cấu trúc của tế bào thần kinh đệm và vị trí của chúng trong hệ thần kinh trung ương, chúng được phân biệt:

tế bào hình sao (astroglia);
tế bào ít nhánh (oligodendroglia);
tế bào vi mô (microglia);
Tế bào Schwann.

Tế bào thần kinh đệm thực hiện chức năng hỗ trợ và bảo vệ tế bào thần kinh. Chúng là một phần của cấu trúc. Tế bào hình sao là những tế bào thần kinh đệm có số lượng nhiều nhất, lấp đầy khoảng trống giữa các tế bào thần kinh và bao phủ chúng. Chúng ngăn chặn sự lây lan của các chất dẫn truyền thần kinh khuếch tán từ khe hở tiếp hợp vào hệ thần kinh trung ương. Tế bào hình sao chứa các thụ thể dẫn truyền thần kinh, việc kích hoạt chúng có thể gây ra sự dao động về chênh lệch điện thế màng và thay đổi quá trình chuyển hóa của tế bào hình sao.

Tế bào hình sao bao quanh chặt chẽ các mao mạch của mạch máu não, nằm giữa chúng và tế bào thần kinh. Trên cơ sở này, người ta cho rằng tế bào hình sao đóng vai trò vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất thần kinh, điều chỉnh tính thấm mao mạch đối với một số chất.

Một trong những chức năng quan trọng của tế bào hình sao là khả năng hấp thụ các ion K+ dư thừa, có thể tích tụ trong không gian giữa các tế bào trong quá trình hoạt động thần kinh cao. Ở những khu vực tiếp xúc chặt chẽ giữa các tế bào hình sao, các kênh nối khoảng cách được hình thành, qua đó tế bào hình sao có thể trao đổi các ion khác nhau kích thước nhỏ và đặc biệt là các ion K+. Điều này làm tăng khả năng hấp thụ các ion K+ của chúng. Sự tích lũy ion K+ không kiểm soát được trong khoang giữa các tế bào thần kinh sẽ dẫn đến sự gia tăng tính dễ bị kích thích của các tế bào thần kinh. Do đó, tế bào hình sao, bằng cách hấp thụ các ion K+ dư thừa từ dịch kẽ, sẽ ngăn chặn sự gia tăng tính dễ bị kích thích của các tế bào thần kinh và sự hình thành các ổ tăng hoạt động của tế bào thần kinh. Sự xuất hiện của những tổn thương như vậy trong não người có thể đi kèm với thực tế là tế bào thần kinh của chúng tạo ra một loạt xung thần kinh, được gọi là phóng điện co giật.

Tế bào hình sao tham gia vào việc loại bỏ và phá hủy các chất dẫn truyền thần kinh đi vào không gian ngoại vi. Vì vậy, chúng ngăn chặn sự tích tụ các chất dẫn truyền thần kinh trong không gian nội tạng, có thể dẫn đến suy giảm chức năng não.

Các tế bào thần kinh và tế bào hình sao được ngăn cách bởi các khoảng trống giữa các tế bào 15-20 µm gọi là khoảng kẽ. Các khoảng kẽ chiếm tới 12-14% thể tích não. Một đặc tính quan trọng của tế bào hình sao là khả năng hấp thụ CO2 từ dịch ngoại bào của các khoảng này và do đó duy trì trạng thái ổn định. pH não.

Tế bào hình sao tham gia vào việc hình thành các giao diện giữa mô thần kinh và mạch não, mô thần kinh và màng não trong quá trình tăng trưởng và phát triển của mô thần kinh.

Ít nhánhđược đặc trưng bởi sự hiện diện của một số lượng nhỏ các quá trình ngắn. Một trong những chức năng chính của chúng là sự hình thành vỏ myelin của các sợi thần kinh trong hệ thống thần kinh trung ương. Những tế bào này cũng nằm gần với thân tế bào của tế bào thần kinh, nhưng ý nghĩa chức năng của thực tế này vẫn chưa được biết rõ.

Tế bào vi mô chiếm 5-20% Tổng số tế bào thần kinh đệm và nằm rải rác khắp hệ thống thần kinh trung ương. Người ta đã xác định rằng các kháng nguyên bề mặt của chúng giống hệt với các kháng nguyên bạch cầu đơn nhân trong máu. Điều này cho thấy nguồn gốc của chúng từ trung bì, xâm nhập vào mô thần kinh trong quá trình phát triển phôi và sự biến đổi tiếp theo thành các tế bào vi mô có thể nhận biết được về mặt hình thái. Về vấn đề này, người ta thường chấp nhận rằng chức năng quan trọng nhất microglia là cơ chế bảo vệ của não. Người ta đã chứng minh rằng khi mô thần kinh bị tổn thương, số lượng tế bào thực bào trong đó sẽ tăng lên do các đại thực bào trong máu và kích hoạt đặc tính thực bào của microglia. Chúng loại bỏ các tế bào thần kinh chết, tế bào thần kinh đệm và các thành phần cấu trúc của chúng cũng như các hạt lạ thực bào.

Tế bào Schwann tạo thành vỏ myelin của các sợi thần kinh ngoại biên bên ngoài hệ thần kinh trung ương. Màng của tế bào này được bao bọc nhiều lần và độ dày của vỏ myelin có thể vượt quá đường kính của sợi thần kinh. Chiều dài của các đoạn có bao myelin của sợi thần kinh là 1-3 mm. Trong khoảng trống giữa chúng (các nút Ranvier), sợi thần kinh chỉ được bao phủ bởi một màng bề mặt có tính dễ bị kích thích.

Một trong những đặc tính quan trọng nhất myelin có sức đề kháng cao dòng điện. Đó là do hàm lượng cao của sphingomyelin và các phospholipid khác trong myelin, mang lại cho nó đặc tính cách điện. Ở những vùng sợi thần kinh được bao phủ bởi myelin, quá trình tạo ra xung thần kinh là không thể. Các xung thần kinh chỉ được tạo ra ở màng của các nút Ranvier, nơi cung cấp tốc độ xung thần kinh cao hơn cho các sợi thần kinh có myelin so với các sợi không có myelin.

Người ta biết rằng cấu trúc của myelin có thể dễ dàng bị phá vỡ trong quá trình tổn thương hệ thần kinh do nhiễm trùng, thiếu máu cục bộ, chấn thương và nhiễm độc. Đồng thời, quá trình khử myelin của các sợi thần kinh phát triển. Sự mất myelin phát triển đặc biệt thường xuyên trong thời gian mắc bệnh bệnh đa xơ cứng. Kết quả của quá trình khử myelin, tốc độ xung thần kinh dọc theo các sợi thần kinh giảm, tốc độ truyền thông tin đến não từ các thụ thể và từ tế bào thần kinh đến não. cơ quan điều hành ngã. Điều này có thể dẫn đến rối loạn độ nhạy cảm giác, rối loạn vận động, điều hòa các cơ quan nội tạng và các hậu quả nghiêm trọng khác.

Cấu trúc và chức năng nơron

nơ-ron(tế bào thần kinh) là đơn vị cấu trúc và chức năng.

Cấu trúc giải phẫu và tính chất của tế bào thần kinh đảm bảo việc thực hiện nó chức năng chính: thực hiện quá trình trao đổi chất, thu năng lượng, nhận biết các tín hiệu khác nhau và xử lý chúng, hình thành hoặc tham gia phản ứng, tạo ra và dẫn truyền các xung thần kinh, kết hợp tế bào thần kinh thành các mạch thần kinh cung cấp cả phản ứng phản xạ đơn giản nhất và chức năng tích hợp cao hơn của não.

Tế bào thần kinh bao gồm một thân tế bào thần kinh và các quá trình—các sợi trục và đuôi gai.

Cơm. 2. Cấu trúc của nơron

Thân tế bào thần kinh

Cơ thể (perikaryon, soma) Tế bào thần kinh và các quá trình của nó được bao phủ toàn bộ bằng màng tế bào thần kinh. Màng của thân tế bào khác với màng của sợi trục và sợi nhánh ở hàm lượng các thụ thể khác nhau và sự hiện diện trên đó.

Cơ thể của tế bào thần kinh chứa chất thần kinh và nhân, mạng lưới nội chất thô và mịn, bộ máy Golgi và ty thể, được phân cách bởi các màng. Các nhiễm sắc thể của nhân tế bào thần kinh chứa một bộ gen mã hóa quá trình tổng hợp protein cần thiết cho việc hình thành cấu trúc và thực hiện các chức năng của cơ thể tế bào thần kinh, các quá trình và khớp thần kinh của nó. Đây là những protein thực hiện các chức năng của enzyme, chất mang, kênh ion, thụ thể, v.v. Một số protein thực hiện các chức năng khi nằm trong tế bào thần kinh, một số khác bằng cách được nhúng vào màng của các bào quan, cơ thể và quá trình tế bào thần kinh. Một số trong số chúng, ví dụ, các enzyme cần thiết cho quá trình tổng hợp chất dẫn truyền thần kinh, được chuyển đến đầu sợi trục bằng cách vận chuyển sợi trục. Cơ thể tế bào tổng hợp các peptide cần thiết cho sự sống của sợi trục và đuôi gai (ví dụ, các yếu tố tăng trưởng). Do đó, khi cơ thể của tế bào thần kinh bị tổn thương, các quá trình của nó sẽ bị thoái hóa và bị phá hủy. Nếu cơ thể của tế bào thần kinh được bảo tồn, nhưng quá trình này bị hư hỏng, thì quá trình phục hồi (tái tạo) chậm của nó xảy ra và khả năng phân bố thần kinh của các cơ hoặc cơ quan bị mất dây thần kinh được phục hồi.

Vị trí tổng hợp protein trong thân tế bào của tế bào thần kinh là mạng lưới nội chất thô (hạt tigroid hoặc thể Nissl) hoặc ribosome tự do. Hàm lượng của chúng trong tế bào thần kinh cao hơn trong tế bào thần kinh đệm hoặc các tế bào khác của cơ thể. Một cách trơn tru mạng lưới nội chất và bộ máy Golgi, các protein có được cấu trúc không gian đặc trưng của chúng, được sắp xếp và hướng vào các dòng vận chuyển đến các cấu trúc của thân tế bào, sợi nhánh hoặc sợi trục.

Trong nhiều ty thể của tế bào thần kinh, do quá trình phosphoryl hóa oxy hóa, ATP được hình thành, năng lượng của nó được sử dụng để duy trì sự sống của tế bào thần kinh, hoạt động của bơm ion và duy trì sự bất đối xứng của nồng độ ion ở cả hai bên màng. . Do đó, tế bào thần kinh luôn sẵn sàng không chỉ để nhận biết các tín hiệu khác nhau mà còn phản ứng với chúng - tạo ra các xung thần kinh và sử dụng chúng để điều khiển chức năng của các tế bào khác.

Các thụ thể phân tử của màng tế bào, các thụ thể cảm giác được hình thành bởi các sợi nhánh và các tế bào nhạy cảm có nguồn gốc biểu mô tham gia vào các cơ chế giúp tế bào thần kinh nhận biết các tín hiệu khác nhau. Tín hiệu từ các tế bào thần kinh khác có thể đến được tế bào thần kinh thông qua nhiều khớp thần kinh được hình thành trên sợi nhánh hoặc gel của tế bào thần kinh.

Sợi nhánh của tế bào thần kinh

Nhánh cây tế bào thần kinh tạo thành một cây đuôi gai, bản chất của sự phân nhánh và kích thước của nó phụ thuộc vào số lượng tiếp xúc khớp thần kinh với các tế bào thần kinh khác (Hình 3). Có hàng ngàn khớp thần kinh trên các sợi nhánh của tế bào thần kinh, được hình thành bởi sợi trục hoặc đuôi gai của các tế bào thần kinh khác.

Cơm. 3. Tiếp xúc khớp thần kinh của tế bào thần kinh trung gian. Các mũi tên bên trái cho thấy sự xuất hiện của các tín hiệu hướng tâm đến các sợi nhánh và thân của tế bào thần kinh trung gian, bên phải - hướng truyền tín hiệu đi của tế bào thần kinh trung gian đến các tế bào thần kinh khác

Các khớp thần kinh có thể không đồng nhất cả về chức năng (ức chế, kích thích) và loại chất dẫn truyền thần kinh được sử dụng. Màng đuôi gai liên quan đến sự hình thành các khớp thần kinh là màng sau khớp thần kinh của chúng, chứa các thụ thể (kênh ion bị phối tử) cho chất dẫn truyền thần kinh được sử dụng trong một khớp thần kinh nhất định.

Các khớp thần kinh kích thích (glutamatergic) nằm chủ yếu trên bề mặt của đuôi gai, nơi có độ cao hoặc sự phát triển (1-2 μm), được gọi là gai. Màng cột sống chứa các kênh, tính thấm của nó phụ thuộc vào sự chênh lệch điện thế xuyên màng. Các sứ giả thứ cấp của việc truyền tín hiệu nội bào, cũng như các ribosome mà protein được tổng hợp để đáp ứng với việc nhận tín hiệu khớp thần kinh, được tìm thấy trong tế bào chất của đuôi gai ở khu vực gai. Vai trò chính xác của gai vẫn chưa được biết rõ, nhưng rõ ràng là chúng làm tăng diện tích bề mặt của cây đuôi gai để hình thành các khớp thần kinh. Các gai cũng là cấu trúc nơ-ron để nhận tín hiệu đầu vào và xử lý chúng. Đuôi gai và gai đảm bảo việc truyền thông tin từ ngoại vi đến cơ thể tế bào thần kinh. Màng dendrite bị lệch bị phân cực do sự phân bố không đối xứng của các ion khoáng, hoạt động của bơm ion và sự hiện diện của các kênh ion trong đó. Những đặc tính này làm cơ sở cho việc truyền thông tin qua màng dưới dạng dòng điện tròn cục bộ (điện tử) phát sinh giữa màng sau khớp thần kinh và các khu vực lân cận của màng dendrite.

Dòng điện cục bộ, khi chúng truyền dọc theo màng đuôi gai, sẽ yếu đi nhưng có đủ cường độ để truyền tín hiệu nhận được qua đầu vào khớp thần kinh đến đuôi gai đến màng của thân tế bào thần kinh. Các kênh natri và kali kiểm soát điện thế vẫn chưa được xác định trong màng đuôi gai. Nó không có tính dễ bị kích thích và khả năng tạo ra tiềm năng hành động. Tuy nhiên, người ta biết rằng điện thế hoạt động phát sinh trên màng của gò sợi trục có thể lan truyền dọc theo nó. Cơ chế của hiện tượng này vẫn chưa được biết.

Người ta cho rằng đuôi gai và gai là một phần của cấu trúc thần kinh liên quan đến cơ chế trí nhớ. Số lượng gai đặc biệt cao ở các sợi nhánh của tế bào thần kinh ở vỏ tiểu não, hạch nền và vỏ não. Diện tích của cây đuôi gai và số lượng khớp thần kinh bị giảm ở một số vùng trên vỏ não của người lớn tuổi.

Sợi trục thần kinh

Sợi trục - một quá trình của một tế bào thần kinh không được tìm thấy ở các tế bào khác. Không giống như đuôi gai, số lượng sợi nhánh thay đổi tùy theo mỗi nơ-ron, tất cả các nơ-ron đều có một sợi trục. Chiều dài của nó có thể lên tới 1,5 m, tại điểm sợi trục thoát ra khỏi cơ thể tế bào thần kinh, có một sự dày lên - một gò sợi trục, được bao phủ bởi một màng sinh chất, sau đó sẽ sớm được bao phủ bởi myelin. Phần gò sợi trục không được bao phủ bởi myelin được gọi là đoạn ban đầu. Các sợi trục của tế bào thần kinh, cho đến tận các nhánh cuối cùng của chúng, được bao phủ bởi một lớp vỏ myelin, bị gián đoạn bởi các nút Ranvier - những vùng không có myelin cực nhỏ (khoảng 1 μm).

Trong suốt chiều dài của sợi trục (sợi có myelin và không có myelin), nó được bao phủ bởi một màng phospholipid hai lớp với các phân tử protein tích hợp thực hiện chức năng vận chuyển ion, kênh ion phụ thuộc vào điện áp, v.v. Protein được phân bố đều trong màng của sợi thần kinh không có myelin, và trong màng của sợi thần kinh có myelin, chúng nằm chủ yếu ở khu vực chặn Ranvier. Vì sợi trục không chứa lưới thô và ribosome nên rõ ràng là các protein này được tổng hợp trong cơ thể tế bào thần kinh và được chuyển đến màng sợi trục thông qua vận chuyển sợi trục.

Đặc tính của màng bao bọc cơ thể và sợi trục của tế bào thần kinh, là khác nhau. Sự khác biệt này liên quan chủ yếu đến tính thấm của màng đối với các ion khoáng và là do hàm lượng nhiều loại khác nhau. Nếu hàm lượng các kênh ion phụ thuộc phối tử (bao gồm cả màng sau synap) chiếm ưu thế trong màng tế bào thần kinh và đuôi gai, thì trong màng sợi trục, đặc biệt là ở vùng nút Ranvier, có mật độ cao kênh natri và kali bị kiểm soát bởi điện thế.

Màng của đoạn sợi trục ban đầu có giá trị phân cực thấp nhất (khoảng 30 mV). Ở những vùng sợi trục xa thân tế bào hơn, điện thế xuyên màng là khoảng 70 mV. Độ phân cực thấp của màng của đoạn sợi trục ban đầu xác định rằng ở khu vực này màng tế bào thần kinh có tính dễ bị kích thích lớn nhất. Ở đây, các điện thế sau khớp thần kinh phát sinh trên màng tế bào đuôi gai và thân tế bào do sự biến đổi các tín hiệu thông tin nhận được tại tế bào thần kinh ở các khớp thần kinh được phân phối dọc theo màng của cơ thể tế bào thần kinh với sự trợ giúp của dòng điện tròn cục bộ . Nếu những dòng điện này gây ra sự khử cực của màng tế bào sợi trục mức độ quan trọng(E k), khi đó tế bào thần kinh sẽ phản ứng với việc nhận tín hiệu từ các tế bào thần kinh khác bằng cách tạo ra điện thế hoạt động của nó (xung thần kinh). Xung thần kinh sau đó được truyền dọc theo sợi trục đến các tế bào thần kinh, cơ hoặc tuyến khác.

Màng của đoạn sợi trục ban đầu chứa các gai trên đó hình thành các khớp thần kinh ức chế GABAergic. Việc nhận các tín hiệu dọc theo các đường này từ các tế bào thần kinh khác có thể ngăn cản việc tạo ra xung thần kinh.

Phân loại và các loại tế bào thần kinh

Tế bào thần kinh được phân loại theo cả đặc điểm hình thái và chức năng.

Dựa trên số lượng quá trình, các tế bào thần kinh đa cực, lưỡng cực và giả đơn cực được phân biệt.

Dựa vào bản chất của các kết nối với các tế bào khác và chức năng được thực hiện, người ta phân biệt chạm, chèn Và động cơ tế bào thần kinh. giác quan tế bào thần kinh còn được gọi là tế bào thần kinh hướng tâm và các quá trình của chúng được gọi là hướng tâm. Tế bào thần kinh thực hiện chức năng truyền tín hiệu giữa các tế bào thần kinh được gọi là xen kẽ, hoặc liên tưởng. Các tế bào thần kinh có sợi trục hình thành các khớp thần kinh trên các tế bào tác động (cơ, tuyến) được phân loại là động cơ, hoặc chảy tràn, sợi trục của chúng được gọi là ly tâm.

Tế bào thần kinh hướng tâm (nhạy cảm) nhận thông tin thông qua các cơ quan cảm giác, chuyển nó thành các xung thần kinh và dẫn nó đến não và tủy sống. Thân của các tế bào thần kinh cảm giác nằm ở tủy sống và dây sọ. Đây là những tế bào thần kinh giả đơn cực, sợi trục và sợi nhánh của chúng kéo dài từ cơ thể tế bào thần kinh lại với nhau rồi tách ra. Dendrite đi theo vùng ngoại vi tới các cơ quan và mô như một phần của tế bào nhạy cảm hoặc dây thần kinh hỗn hợp và sợi trục là một phần của rễ lưng đi vào sừng sau của tủy sống hoặc là một phần của dây thần kinh sọ- vào não.

Chèn, hoặc tế bào thần kinh liên kết thực hiện các chức năng xử lý thông tin đến và đặc biệt là đảm bảo đóng các cung phản xạ. Thân tế bào của các tế bào thần kinh này nằm trong chất xám của não và tủy sống.

Tế bào thần kinh hướng tâm cũng thực hiện chức năng xử lý thông tin đến và truyền các xung thần kinh ly tâm từ não và tủy sống đến các tế bào của cơ quan điều hành (cơ quan tác động).

Hoạt động tích hợp của tế bào thần kinh

Mỗi tế bào thần kinh nhận được một số lượng lớn tín hiệu thông qua nhiều khớp thần kinh nằm trên đuôi gai và cơ thể của nó, cũng như thông qua các thụ thể phân tử. màng huyết tương, tế bào chất và nhân. Việc truyền tín hiệu sử dụng nhiều loại chất dẫn truyền thần kinh, chất điều biến thần kinh và các phân tử tín hiệu khác. Rõ ràng là để hình thành phản ứng với sự xuất hiện đồng thời của nhiều tín hiệu, tế bào thần kinh phải có khả năng tích hợp chúng.

Tập hợp các quy trình đảm bảo xử lý các tín hiệu đến và hình thành phản ứng nơ-ron đối với chúng được bao gồm trong khái niệm này hoạt động tích hợp của nơron.

Việc nhận thức và xử lý các tín hiệu đi vào tế bào thần kinh được thực hiện với sự tham gia của đuôi gai, thân tế bào và gò sợi trục của tế bào thần kinh (Hình 4).

Cơm. 4. Tích hợp tín hiệu của nơ-ron.

Một trong những lựa chọn để xử lý và tích hợp (tổng hợp) của chúng là biến đổi ở các khớp thần kinh và tổng hợp các điện thế sau khớp thần kinh trên màng cơ thể và các quá trình của tế bào thần kinh. Các tín hiệu thu được được chuyển đổi tại các khớp thần kinh thành các dao động về chênh lệch điện thế của màng sau khớp thần kinh (điện thế sau khớp thần kinh). Tùy thuộc vào loại khớp thần kinh, tín hiệu nhận được có thể được chuyển đổi thành sự thay đổi khử cực nhỏ (0,5-1,0 mV) trong chênh lệch điện thế (EPSP - các khớp thần kinh trong sơ đồ được mô tả dưới dạng vòng tròn ánh sáng) hoặc siêu phân cực (IPSP - các khớp thần kinh trong sơ đồ được mô tả như những vòng tròn màu đen). Nhiều tín hiệu có thể đồng thời đến các điểm khác nhau của nơ-ron, một số tín hiệu được chuyển thành EPSP và một số khác thành IPSP.

Các dao động chênh lệch tiềm năng này lan truyền với sự trợ giúp của dòng điện tròn cục bộ dọc theo màng tế bào thần kinh theo hướng của sợi trục dưới dạng sóng khử cực (màu trắng trong sơ đồ) và siêu phân cực (màu đen trong sơ đồ), chồng chéo lẫn nhau (các phần trong sơ đồ). xám). Với sự chồng chất biên độ này, các sóng theo một hướng được cộng lại và các sóng theo hướng ngược lại bị giảm đi (làm mịn). Tổng đại số của hiệu điện thế qua màng được gọi là tổng hợp không gian(Hình 4 và 5). Kết quả của phép tính tổng này có thể là sự khử cực của màng tế bào sợi trục và tạo ra xung thần kinh (trường hợp 1 và 2 trong Hình 4), hoặc sự siêu phân cực của nó và ngăn chặn sự xuất hiện của xung thần kinh (trường hợp 3 và 4 trong Hình 4).

Để chuyển hiệu điện thế của màng đồi sợi trục (khoảng 30 mV) sang Ek thì phải khử cực 10-20 mV. Điều này sẽ dẫn đến việc mở các kênh natri điện áp có trong nó và tạo ra xung thần kinh. Vì khi có một AP đến và sự biến đổi của nó thành EPSP, quá trình khử cực màng có thể đạt tới 1 mV và tất cả sự lan truyền đến gò sợi trục xảy ra với sự suy giảm, nên việc tạo ra xung thần kinh đòi hỏi phải có sự xuất hiện đồng thời của 40-80 xung thần kinh từ các nơ-ron khác đến nơ-ron thông qua các khớp thần kinh bị kích thích và tổng hợp cùng số lượng EPSP.

Cơm. 5. Tổng hợp các EPSP theo không gian và thời gian bằng một nơ-ron; a - EPSP đối với một kích thích duy nhất; và - EPSP để kích thích đa dạng từ các hướng tâm khác nhau; c - EPSP để kích thích thường xuyên thông qua một sợi thần kinh

Nếu tại thời điểm này, một số xung thần kinh nhất định đến tế bào thần kinh thông qua các khớp thần kinh ức chế, thì việc kích hoạt và tạo ra xung thần kinh phản ứng sẽ có thể xảy ra, đồng thời tăng khả năng nhận tín hiệu thông qua các khớp thần kinh bị kích thích. Trong điều kiện mà các tín hiệu đến qua các khớp thần kinh ức chế sẽ gây ra sự siêu phân cực của màng tế bào thần kinh bằng hoặc lớn hơn sự khử cực gây ra bởi các tín hiệu đến qua các khớp thần kinh bị kích thích, thì quá trình khử cực của màng sợi trục sẽ không thể thực hiện được, tế bào thần kinh sẽ không tạo ra các xung thần kinh và sẽ trở nên bất khả thi. không hoạt động.

Nơron cũng thực hiện tổng hợp thời gian Tín hiệu EPSP và IPSP đến gần như đồng thời (xem Hình 5). Những thay đổi về hiệu điện thế mà chúng gây ra ở vùng quanh khớp thần kinh cũng có thể được tóm tắt bằng đại số, được gọi là phép tính tổng tạm thời.

Do đó, mỗi xung thần kinh do tế bào thần kinh tạo ra cũng như khoảng thời gian im lặng của tế bào thần kinh đều chứa đựng thông tin nhận được từ nhiều tế bào thần kinh khác. Thông thường, tần số tín hiệu mà tế bào thần kinh nhận được từ các tế bào khác càng cao thì tần số nó tạo ra các xung thần kinh phản ứng mà nó gửi dọc theo sợi trục đến các tế bào thần kinh hoặc tế bào tác động khác càng cao.

Do trong màng của thân tế bào thần kinh và thậm chí cả các sợi nhánh của nó có các kênh natri (mặc dù với số lượng nhỏ), nên điện thế hoạt động phát sinh trên màng của gò sợi trục có thể lan truyền đến cơ thể và một phần của tế bào thần kinh. đuôi gai của nơron. Tầm quan trọng của hiện tượng này vẫn chưa đủ rõ ràng, nhưng người ta cho rằng điện thế hoạt động lan truyền trong giây lát sẽ làm dịu đi tất cả các dòng điện cục bộ tồn tại trên màng, thiết lập lại các điện thế và góp phần giúp tế bào thần kinh nhận biết thông tin mới hiệu quả hơn.

Các thụ thể phân tử tham gia vào quá trình biến đổi và tích hợp các tín hiệu đi vào tế bào thần kinh. Đồng thời, sự kích thích của chúng bởi các phân tử tín hiệu có thể dẫn đến sự thay đổi trạng thái của các kênh ion được khởi tạo (bởi G-protein, chất truyền tin thứ hai), chuyển đổi tín hiệu nhận được thành dao động trong hiệu điện thế của màng tế bào thần kinh, sự tổng hợp và hình thành của phản ứng của tế bào thần kinh dưới dạng tạo ra xung thần kinh hoặc sự ức chế của nó.

Sự biến đổi tín hiệu bởi các thụ thể phân tử metabotropic của tế bào thần kinh đi kèm với phản ứng của nó dưới dạng khởi động một loạt các biến đổi nội bào. Phản ứng của tế bào thần kinh trong trường hợp này có thể là sự tăng tốc của quá trình trao đổi chất nói chung, sự gia tăng hình thành ATP, nếu không có thì không thể tăng nó. hoạt động chức năng. Sử dụng các cơ chế này, tế bào thần kinh tích hợp các tín hiệu nhận được để nâng cao hiệu quả hoạt động của chính nó.

Các biến đổi nội bào trong tế bào thần kinh, được bắt đầu bằng các tín hiệu nhận được, thường dẫn đến tăng tổng hợp các phân tử protein thực hiện các chức năng của thụ thể, kênh ion và chất vận chuyển trong tế bào thần kinh. Bằng cách tăng số lượng của chúng, tế bào thần kinh sẽ thích ứng với bản chất của các tín hiệu đến, tăng độ nhạy cảm với những tín hiệu quan trọng hơn và làm suy yếu chúng thành những tín hiệu ít quan trọng hơn.

Việc tế bào thần kinh tiếp nhận một số tín hiệu có thể đi kèm với sự biểu hiện hoặc ức chế của một số gen nhất định, ví dụ như những gen kiểm soát sự tổng hợp các chất điều hòa thần kinh peptide. Vì chúng được chuyển đến các đầu sợi trục của tế bào thần kinh và được chúng sử dụng để tăng cường hoặc làm suy yếu hoạt động của các chất dẫn truyền thần kinh của nó lên các tế bào thần kinh khác, nên tế bào thần kinh, để đáp ứng với các tín hiệu mà nó nhận được, tùy thuộc vào thông tin nhận được, có thể có một tác động mạnh hơn hay yếu hơn lên các tế bào thần kinh khác mà nó điều khiển. Cho rằng tác dụng điều chỉnh của các peptide thần kinh có thể kéo dài trong thời gian dài, ảnh hưởng của tế bào thần kinh lên các tế bào thần kinh khác cũng có thể kéo dài trong thời gian dài.

Như vậy, nhờ khả năng tích hợp tín hiệu khác nhau tế bào thần kinh có thể phản ứng một cách tinh tế với chúng phạm vi rộng phản hồi cho phép bạn thích ứng hiệu quả với bản chất của tín hiệu đến và sử dụng chúng để điều chỉnh chức năng của các tế bào khác.

Mạch thần kinh

Các tế bào thần kinh của hệ thần kinh trung ương tương tác với nhau, tạo thành nhiều khớp thần kinh khác nhau tại điểm tiếp xúc. Kết quả là các hình phạt thần kinh tăng lên gấp nhiều lần chức năng hệ thần kinh. Các mạch thần kinh phổ biến nhất bao gồm: mạch thần kinh cục bộ, phân cấp, hội tụ và phân kỳ với một đầu vào (Hình 6).

Mạch thần kinh cục bộđược hình thành bởi hai hoặc một số lượng lớn tế bào thần kinh. Trong trường hợp này, một trong các tế bào thần kinh (1) sẽ cung cấp thế hệ sợi trục của nó cho tế bào thần kinh (2), tạo thành khớp thần kinh trục trên cơ thể của nó, và khớp thần kinh thứ hai sẽ tạo thành khớp thần kinh sợi trục trên cơ thể của tế bào thần kinh đầu tiên. Mạng lưới thần kinh cục bộ có thể hoạt động như những cái bẫy trong đó các xung thần kinh có thể lưu thông trong thời gian dài theo một vòng tròn được hình thành bởi một số tế bào thần kinh.

Khả năng lưu hành lâu dài của sóng kích thích (xung thần kinh) từng phát sinh do truyền đến cấu trúc vòng đã được Giáo sư I.A. Vetokhin trong thí nghiệm trên vòng thần kinh của sứa.

Sự tuần hoàn tròn của các xung thần kinh dọc theo các mạch thần kinh cục bộ thực hiện chức năng biến đổi nhịp điệu kích thích, mang lại khả năng kích thích lâu dài sau khi ngừng tín hiệu đến chúng và tham gia vào cơ chế ghi nhớ thông tin đến.

Mạch cục bộ cũng có thể thực hiện chức năng phanh. Một ví dụ về điều này là sự ức chế tái diễn, được thực hiện trong mạch thần kinh cục bộ đơn giản nhất của tủy sống, được hình thành bởi tế bào a-motoneuron và tế bào Renshaw.

Cơm. 6. Các mạch thần kinh đơn giản nhất của hệ thần kinh trung ương. Mô tả trong văn bản

Trong trường hợp này, sự kích thích phát sinh trong tế bào thần kinh vận động lan dọc theo nhánh sợi trục và kích hoạt tế bào Renshaw, tế bào này ức chế tế bào thần kinh vận động a.

Chuỗi hội tụđược hình thành bởi một số tế bào thần kinh, trên một trong số đó (thường là ly tâm) các sợi trục của một số tế bào khác hội tụ hoặc hội tụ. Những chuỗi như vậy phổ biến rộng rãi trong hệ thống thần kinh trung ương. Ví dụ, các sợi trục của nhiều nơ-ron thuộc trường cảm giác của vỏ não hội tụ về các nơ-ron hình chóp của vỏ não vận động sơ cấp. Các sợi trục của hàng ngàn tế bào thần kinh cảm giác và tế bào thần kinh trung gian ở các cấp độ khác nhau của hệ thần kinh trung ương hội tụ về các tế bào thần kinh vận động của sừng bụng của tủy sống. Các mạch hội tụ đóng vai trò quan trọng trong việc tích hợp các tín hiệu của các tế bào thần kinh ly tâm và sự phối hợp của các quá trình sinh lý.

Mạch phân kỳ đầu vào đơnđược hình thành bởi một tế bào thần kinh có một sợi trục phân nhánh, mỗi nhánh của nó tạo thành một khớp thần kinh với một tế bào thần kinh khác. Các mạch này thực hiện chức năng truyền tín hiệu đồng thời từ một nơ-ron này đến nhiều nơ-ron khác. Điều này đạt được nhờ sự phân nhánh mạnh mẽ (hình thành hàng nghìn nhánh) của sợi trục. Những tế bào thần kinh như vậy thường được tìm thấy trong nhân của hệ thống lưới của thân não. Họ cung cấp tăng nhanh tính dễ bị kích thích của nhiều bộ phận trong não và huy động nguồn dự trữ chức năng của nó.

Hệ thần kinh kiểm soát, phối hợp và điều chỉnh công việc phối hợp của tất cả các hệ cơ quan, duy trì sự ổn định về thành phần của nó môi trường nội bộ(Nhờ đó, cơ thể con người hoạt động như một tổng thể duy nhất). Với sự tham gia của hệ thần kinh, cơ thể giao tiếp với môi trường bên ngoài.

Mô thần kinh

Hệ thần kinh được hình thành Mô thần kinh, bao gồm các tế bào thần kinh - tế bào thần kinh và nhỏ tế bào vệ tinh (tế bào thần kinh đệm), số lượng nhiều hơn khoảng 10 lần so với tế bào thần kinh.

Tế bào thần kinh cung cấp các chức năng cơ bản của hệ thần kinh: truyền, xử lý và lưu trữ thông tin. Các xung thần kinh có bản chất là điện và lan truyền dọc theo các quá trình của tế bào thần kinh.

Vệ tinh di động thực hiện chức năng dinh dưỡng, hỗ trợ và bảo vệ, thúc đẩy sự tăng trưởng và phát triển của các tế bào thần kinh.

Cấu trúc nơ-ron

Tế bào thần kinh là đơn vị cấu trúc và chức năng cơ bản của hệ thần kinh.

Đơn vị cấu trúc và chức năng của hệ thần kinh là tế bào thần kinh - tế bào thần kinh. Tính chất chính của nó là tính dễ bị kích thích và tính dẫn điện.

Một nơron bao gồm thân hình Và quá trình.

Chồi ngắn, phân nhánh nhiều - nhánh cây, các xung thần kinh truyền qua chúng đến cơ thể tế bào thần kinh. Có thể có một hoặc nhiều nhánh.

Mỗi tế bào thần kinh có một quá trình dài - sợi trục, theo đó các xung được gửi đi từ cơ thể tế bào. Chiều dài của sợi trục có thể đạt tới vài chục cm. Kết hợp thành bó, tạo thành sợi trục dây thần kinh.

Các quá trình dài của tế bào thần kinh (sợi trục) được bao phủ vỏ myelin. Các cụm quy trình như vậy, được bao phủ myelin(chất giống mỡ trắng), hình thành trong hệ thần kinh trung ương chất trắng não và tủy sống.

Các nhánh ngắn (đuôi gai) và thân tế bào của tế bào thần kinh không có vỏ myelin nên có màu xám. Các cụm của chúng tạo thành chất xám của não.

Các nơ-ron kết nối với nhau theo cách này: sợi trục của một nơ-ron này nối với cơ thể, các sợi nhánh hoặc sợi trục của một nơ-ron khác. Điểm tiếp xúc giữa nơron này với nơron khác được gọi là khớp thần kinh. Có 1200–1800 khớp thần kinh trên cơ thể của một nơron.

Khớp thần kinh là không gian giữa các tế bào lân cận, trong đó xảy ra sự truyền hóa học của xung thần kinh từ tế bào thần kinh này sang tế bào thần kinh khác.

Mọi Xinap gồm có ba phần:

màng được hình thành bởi đầu dây thần kinh ( màng trước synap);
màng tế bào ( màng sau synap);
khe hở tiếp hợp giữa các màng này

Phần trước synap của khớp thần kinh chứa một chất có hoạt tính sinh học ( người hòa giải), đảm bảo việc truyền xung thần kinh từ tế bào thần kinh này sang tế bào thần kinh khác. Dưới tác động của xung thần kinh, chất dẫn truyền đi vào khe hở tiếp hợp, tác động lên màng sau khớp thần kinh và gây ra sự kích thích trong thân tế bào của tế bào thần kinh tiếp theo. Đây là cách sự kích thích được truyền từ tế bào thần kinh này sang tế bào thần kinh khác thông qua khớp thần kinh.

Sự lan truyền kích thích gắn liền với đặc tính của mô thần kinh như độ dẫn nhiệt.

Các loại tế bào thần kinh

Tế bào thần kinh có hình dạng khác nhau

Tùy thuộc vào chức năng được thực hiện, các loại tế bào thần kinh sau được phân biệt:

tế bào thần kinh, truyền tín hiệu từ các cơ quan cảm giác đến hệ thần kinh trung ương(tủy sống và não), được gọi là nhạy cảm. Cơ thể của các tế bào thần kinh như vậy nằm bên ngoài hệ thống thần kinh trung ương, trong hạch thần kinh. Hạch là tập hợp các thân tế bào thần kinh bên ngoài hệ thần kinh trung ương.
tế bào thần kinh, truyền xung động từ tủy sống và não tới các cơ và Nội tạng gọi là động cơ. Chúng đảm bảo việc truyền các xung động từ hệ thần kinh trung ương đến các cơ quan làm việc.
Giao tiếp giữa các tế bào thần kinh cảm giác và vận động thực hiện bằng cách sử dụng tế bào nội tạng thông qua các tiếp xúc khớp thần kinh ở tủy sống và não. Các tế bào thần kinh nội tạng nằm trong hệ thống thần kinh trung ương (tức là cơ thể và quá trình hoạt động của các tế bào thần kinh này không vượt ra ngoài não).

Tập hợp các tế bào thần kinh trong hệ thần kinh trung ương được gọi là cốt lõi(nhân não, tủy sống).

Tủy sống và não được kết nối với tất cả các cơ quan dây thần kinh.

Dây thần kinh- cấu trúc vỏ bao gồm các bó sợi thần kinh được hình thành chủ yếu bởi các sợi trục của tế bào thần kinh và tế bào thần kinh đệm.

Dây thần kinh cung cấp thông tin liên lạc giữa hệ thống thần kinh trung ương và các cơ quan, mạch máu và da.