Mozgovi neurona - slušni izraz za sve koji su bliski temi cerebralne paralize, ali ne znaju svi što je neuron, kako on funkcionira i kako funkcionira.
Neuron, ili neuron na grčkom jeziku - vlakno, živac.
Neuroni su visoko specijalizirane stanice koje čine živčani sustav. Zadaća neurona je razmjena informacija između tijela i mozga.
Neuroni su električno uzbudljive stanice koje obrađuju, pohranjuju i prenose informacije koristeći električne i kemijske signale..
Neuroni mozga - povijest otkrića
Donedavno je većina neuroznanstvenika vjerovala da smo rođeni s određenim nizom neurona i to je konačna brojka. U budućnosti neuroni mogu samo umrijeti, ali se ne mogu oporaviti. Očito je odavde stigla izjava da se "živčane stanice ne obnavljaju".
Koristeći skup neurona danih pri rođenju, kako dijete odrasta, on ih ugrađuje u lance koji odgovaraju određenim vještinama i iskustvima. Dakle, ti lanci su informacijske linije između mozga i različitih dijelova tijela. Znanstvenici su vjerovali da je nakon što su neuroni mozga stvorili lanac, dodavanje novih neurona u njega nemoguće. to će poremetiti protok informacija i onemogućiti komunikacijski sustav mozga.
1962. godine koncept neurona doživio je značajnu promjenu. Neurobiolog Joseph Altman uspio je dokazati činjenicu rođenja novih neurona u mozgu odraslog štakora. U slijedećim godinama pruženi su dokazi o migraciji novih neurona iz njihovog rodnog mjesta u druga područja mozga.
Godine 1983. proces rođenja novih neurona zabilježen je u mozgu odrasle majmune..
Ovo je otkriće bilo tako nevjerojatno i nevjerojatno, a mišljenje o moždanim neuronima bilo je toliko utvrđeno da su mnogi znanstvenici odbili vjerovati u mogućnost takvih procesa u ljudskom mozgu.
Međutim, posljednjih desetljeća dokazano je rođenje neurona u mozgu odrasle osobe..
Za neke neurobiologe do danas je neurogeneza u mozgu odraslih nedokazana teorija. Ali većina vjeruje da otkriće neurogeneze otvara nevjerojatne mogućnosti u ljudskoj neurologiji.
Struktura neurona
Glavne komponente neurona su:
- stanično tijelo s jezgrom
- ekspanzija stanica - akson i dendrit
- terminal (akson krajnji ogranak)
- glia (glijalne stanice)
Središnji živčani sustav (uključujući mozak i leđnu moždinu) sastoji se od dvije glavne vrste stanica - neurona i glija. Glia je kvantitativno superiorna nad neuronima, ali neuron ostaje glavna stanica živčanog sustava.
Neuroni koriste električne impulse i kemijske signale za prijenos informacija između različitih područja mozga, kao i između mozga i ostatka živčanog sustava.
Sve što mislimo, osjetimo i učinimo bilo bi nemoguće bez rada neurona i njihovih potpornih stanica, glijalnih stanica.
Neuroni imaju tri glavna dijela: stanično tijelo i dva proširenja, koja se nazivaju akson i dendrit. Unutar tijela stanice je jezgro, koje kontrolira aktivnost stanice i sadrži genetski materijal stanice.
Axon izgleda poput dugog repa, njegova zadaća je prenošenje poruka. Dendriti izgledaju poput grana stabla i obavljaju funkcije primanja poruka. Neuroni međusobno komuniciraju putem malog prostora koji se naziva sinapsom između aksona i dendrita susjednih neurona..
Postoje tri klase neurona:
- Senzorni neuroni - prenose informacije od osjetilnih organa (poput očiju, ušiju, nosa) do mozga.
- Motorni (motorni) neuroni - kontroliraju dobrovoljnu mišićnu aktivnost, poput govora, i također prenose poruke od živčanih stanica do mišića.
- Svi ostali neuroni se nazivaju interneuroni..
Neuroni su najrazličitije stanice u tijelu. Unutar ove tri klase neurona postoji stotine različitih vrsta od kojih svaki ima određenu sposobnost prijenosa podataka..
Komunicirajući jedni s drugima, neuroni stvaraju jedinstvene veze, zbog čega svatko od nas nije poput drugog na način na koji razmišljamo, osjećamo i djelujemo..
Zrcalni neuroni
Funkcije zrcalnih neurona vrlo su zanimljive. Zrcalni neuroni su vrsta moždanih neurona koji se uzbuđuju ne samo kada se radnja izvodi neovisno, već i kada je drugi promatraju.
Dakle, može se reći da su zrcalni neuroni odgovorni za imitaciju ili imitaciju..
Proučavanje principa rada zrcalnih neurona vrlo je obećavajuće u rješavanju problema rehabilitacije cerebralne paralize.
Rođenje neurona
Rođenje novih neurona i dalje je pitanje oko kojeg se kontroverze ne zaustavljaju. Iako postoje uvjerljivi dokazi koji potvrđuju da je neurogeneza (rođenje neurona) proces koji se ne zaustavlja tijekom života pojedinca.
Neuroni se rađaju u posebnim stanicama koje se nazivaju matične stanice. Znanost o matičnim stanicama je prilično mlada i u njoj je više pitanja nego odgovora. Ali znamo da metoda liječenja cerebralne paralize matičnim stanicama već postoji i koristi se prilično uspješno..
Migracija neurona
Vrlo zanimljivo pitanje je migracija neurona! Rođenje neurona na zahtjev živčanog sustava tek je pola bitke, jer još uvijek treba stići tamo odakle je zahtjev poslan i gdje čekaju.
Kako neuron razumije kamo otići i što mu pomaže tamo stići? Trenutno su znanstvenici vidjeli dva procesa isporuke neurona iz mjesta rođenja u druge dijelove mozga.
- Kretanje po posebnim ćelijama - radijalna glia. Te stanice protežu svoja vlakna od unutarnjih slojeva mozga do vanjskih. I neuroni klize po njima dok ne stignu do svog odredišta.
- Kemijski signali. Na površini neurona otkrivene su posebne molekule - adhezije koje se vežu na slične molekule na susjednim glijalnim stanicama ili aksonima živca. Tako prijenos jednog signala jedni drugima dovodi neurone do njegovog konačnog mjesta.
Nisu svi neuroni uspješno prevladali taj put. Vjeruje se da dvije trećine neurona umre u tranzitu. A neki koji su preživjeli zalutaju i naknadno se infiltriraju u lance na krivim mjestima.
Neki znanstvenici sumnjaju da takve pogreške dovode do shizofrenije, disleksije i dječje epilepsije. Nema dokaza, samo nagađanja.
Neuronova smrt
Normalno su neuroni dugovječne stanice u ljudskom tijelu. Ali ponekad počinju umirati u velikom broju u raznim moždanim strukturama, što dovodi do različitih bolesti živčanog sustava. Ponekad se mogu utvrditi uzroci njihove smrti, ponekad ne, pitanje ostaje otvoreno.
Na primjer, poznato je da kod Parkinsonove bolesti neuroni koji stvaraju dopamin umiru u području mozga koji kontrolira tjelesne pokrete. To dovodi do poteškoća u pokretanju pokreta. Što je pokretač ovog procesa - nema odgovora.
U Alzheimerovoj bolesti neprijateljski proteini se nakupljaju u i oko neurona u neokorteksu i hipokampusu (dijelovima mozga) koji kontroliraju pamćenje. Kad ti neuroni umru, ljudi gube sposobnost pamćenja i sposobnost obavljanja svakodnevnih zadataka.
Hipoksija mozga - dovodi do gladovanja neurona kisikom i ubuduće, ako se proces ne zaustavi na vrijeme, do njihove smrti.
Fizičke ozljede mozga - dovode do prekida veze između neurona. Dakle, neuroni su živi, ali nemaju sposobnost međusobnog interakcije..
Umjetni neuron
Daljnje proučavanje problema života i smrti neurona daje nadu za razvoj novih metoda liječenja živčanog sustava.
Moderna istraživanja pokazuju da su živčane stanice sposobne da se oporave. Matične stanice mogu stvoriti sve vrste neurona. Možda se matičnim stanicama može manipulirati i stimulirati u njima rađanje novih neurona potrebne vrste.
Dakle, proces obnove, obnove mozga, zamjena mrtvih neurona novom neuronom generacije - ne zvuči tako fantastično.
Možda su termini umjetni neuroni mozga, ovo nije naša vrlo daleka budućnost..
Moždani neuroni
1. Stanične komponente 2. Procesi 3. Metabolizam u neuronu 4. Koji su neuroni
Ljudski živčani sustav prima i analizira informacije, reagira na unutarnje i vanjske utjecaje i regulira sve tjelesne aktivnosti. Sve je to moguće zahvaljujući posebnim stanicama - neuronima sa složenom strukturom. Oni imaju i drugo ime - neurociti..
U ovom ćemo članku reći što je neuron, koje funkcije obavlja, kako se ove stanice razlikuju jedna od druge.
Sastavne ćelije
Neuron se sastoji od:
- soma (promjera 3–100 mikrona);
- grane.
Struktura tijela (soma) uključuje organele koje sadrže jezgro i citoplazme (koji sudjeluju u sintezi proteina). Izvana je obložena školjkom od dva lipidna sloja koja propuštaju tvari topljive u mastima. Na površini su proteini potrebni da neuron opazi iritaciju. Sama membrana je također probijena proteinima - integralnim - oni tvore ionske kanale.
Citoskelet, koji se sastoji od neurofibrila, nalazi se u živčanoj stanici. Njegove funkcije uključuju podržavanje oblika neurona, a organele i neurotransmiteri se kreću duž njegovih niti.
Neuroni se kombiniraju u odvojene skupine, cjeline, centre, jezgre - prisutnošću pojedinačne aktivnosti koju obavljaju. U moždanoj kore, moždanu, živčane stanice tvore slojeve, od kojih je svaki podređen određenoj funkciji.
Između neurona su nakupine glijalnih stanica (neuroglia / glia). Oni čine oko 40% ukupnog volumena mozga. Takve ćelije su 3-4 puta manje od živčanih stanica. Kod ljudi se proces zamjene neurona glijem događa s godinama..
klice
Neuroni imaju aksone (u količini od jednog komada) i dendrite (jedan ili više).
Axon
Dugo je izrastanje citoplazme. Prema njemu, signali slijede iz tijela do organa i drugih neurona. Promjer mu je nekoliko mikrona, a duljina osobe nekoliko desetaka centimetara. Rast ovisi o soma: s oštećenjem, njegovi periferni dijelovi mogu umrijeti, a glavni nastavlja djelovati.
Struktura aksoplazme (aksonalna protoplazma) sugerira prisutnost neurofibrila (koji obavljaju potpornu i drenažnu funkciju neurona), mikrotubule (strukture od proteina), mitohondrije i endoplazmatskog retikuluma. U ljudi su aksoni prekriveni mijelinskom (pulpnom) membranom i tvore pulpna živčana vlakna. U takvoj su ljusci oligodendrociti, između kojih su mali dijelovi oslobođeni od nje. Imaju akcijski potencijal. Impuls može razmnožavati kroz pulpna vlakna u fazama - zbog toga se povećava brzina širenja informacija.
dendrita
Kratki i razgranati procesi. Ti su dijelovi neurona neophodni za stvaranje sinapsi, koji utječu na neuron i prenose uzbuđenje na soma. Dendriti, za razliku od aksona, nemaju mijelinsku ovojnicu.
Koliko ulaznih signala prima živčana stanica ovisi o grananju dendritičke mreže i njezinoj složenoj strukturi. Glavne funkcije dendrita su povećati površinu za sinapse, što omogućuje integraciju velike količine informacija koje ulaze u živčanu stanicu. Pored toga, sposobni su generirati akcijske potencijale, utjecati na pojavu takvih potencijala u aksonima.
Prijenos impulsa odvija se od dendrita ili soma do aksona. Nakon što se generira akcijski potencijal, on se prenosi s početnog aksonskog dijela natrag u dendrite. Kad se akson artikulira sa som sljedećeg neurona, kontakt se naziva aksso-somatski. Ako s dendritima - akso-dendritičkim, a s aksonom drugog neurona - aksso-aksonskim.
Struktura aksona podrazumijeva prisutnost terminala - takozvani krajnji presjeci. Oni se granaju i dolaze u kontakt s drugim stanicama u tijelu (mišićnim, žlijezdama itd.). Akson ima sinaptički završetak - dio koji je u kontaktu s ciljanom ćelijom. Postinaptička membrana takve stanice, zajedno sa sinaptičkim završetkom, tvori sinapsu kroz koju se prenosi ekscitacija i zbog koje stanice međusobno djeluju.
Koliko veza može uspostaviti jedan neuron? Jedna živčana stanica s mogućnošću interakcije može ostvariti 20 000 veza.
Metabolizam u neuronu
Struktura živčane stanice također podrazumijeva prisutnost proteina, masti i ugljikohidrata. Njihove glavne funkcije su osigurati metabolizam stanice, energetski su, plastični izvor za to.
Hranjive tvari ulaze u stanicu kao vodena otopina. Proizvodi metabolizma uklanjaju se iz njega u obliku iste otopine..
Proteini su namijenjeni u informativne i plastične svrhe. DNA se nalazi u jezgri, a RNA u citoplazmi. Intenzitet metabolizma proteina u jezgri veći je nego u citoplazmi. Ovaj proces karakterizira visoka brzina obnavljanja proteina u novim strukturnim dijelovima (korteksu), za razliku od starih (mozak, leđna moždina).
Masti i tvari slične masnoći služe kao energetski, plastični materijal. Osiguravaju visoku električnu otpornost u mesnoj ljusci. Njihov metabolizam je spor, a pobuda živčanih stanica (na primjer, tijekom povećanog mentalnog stresa, prekomjernog rada kod ljudi) prijeti smanjenjem količine lipida.
Ugljikohidrati su glavni izvor energije. Glukoza se pri prijemu pretvara u glikogen, a opet se pretvara u glukozu. Ne postoji uvijek dovoljno rezerve glikogena da pokrije sve troškove, a to dovodi do činjenice da glukoza u krvi postaje izvor energije u ljudi.
Neuro sadrži soli natrija, magnezija, kalcija, kalija, bakra, mangana. Svi oni su uključeni u aktivaciju različitih enzima..
Koji su neuroni
Postoje različite klasifikacije.
Razvrstavanje je rašireno prema broju procesa, njihovom smještaju.
- Multipolarni neuroni su najbrojniji u središnjem živčanom sustavu. To su stanice s jednim aksonom i nekoliko dendrita..
- Bipolarni neuroni mozga su one stanice koje imaju po jedan akson i dendritiraju svaki. Smješten u očnoj mrežnici, olfaktornom epitelijskom tkivu i žarulji, slušnom jezgru i vestibularnom.
Ostale vrste se nalaze u leđnoj moždini (bez aksona, pseudo-unipolarne).
Znanstvenici posebno izrađuju zrcalne neurone. To su stanice u kojima dolazi do ekscitacije ne samo kada se radnja izvodi, već i kada se promatra druga osoba koja je izvodi (pokusi su se do sada provodili samo na životinjama). Proučavanje aktivnosti ovih ćelija obećavajuće je područje u biologiji: vjeruje se da su one glavne u procesu učenja jezika, razumijevanja postupaka i osjećaja druge osobe.
Ovisno o funkciji, stanice se dijele na:
dovodni
Odgovorni za signalizaciju od receptora do središnjeg živčanog sustava postoje primarni i sekundarni. Položaj tijela prvih nalazi se u jezgrama kralježnice. Izravno su povezani s receptorima. Soma sekundarni neuroni nalaze se u optičkim tuberkulama i odgovorni su za prijenos signala gore navedenim odjelima. Izravno, takvi neuroni nisu povezani s receptorima, već primaju impulse drugih neurocita. Može se nazvati i neuron koji pripada ovoj skupini - osjetljiv, osjetni, receptor.
Stanična reakcija prolazi kroz 5 stupnjeva:
- transformacija impulsa vanjske iritacije;
- Proizvodnja osjetljivog potencijala
- njegovo zračenje duž živčane stanice;
- pojava potencijala generatora;
- stvaranje živčanih signala.
Motor
Efektni (motorni, motorni, centrifugalni) prenose impuls prema drugim organima i centrima. Na primjer, živčane stanice motoričke zone završnog mozga - piramidalne - šalju signal motornim neuronima leđne moždine. Glavna značajka motornih neurona je aksoni velike duljine, koji imaju visoku brzinu prijenosa ekscitacije. Efektivne živčane stanice različitih dijelova moždane kore spajaju ove odjele. Te neuronske veze pružaju takve intrahemisferičke i interhemisferične odnose koji su odgovorni za funkcioniranje mozga u procesu učenja, prepoznavanja predmeta, umora itd..
Razlikuju se preganglionski i postganglionski motorički neuroni autonomnog živčanog sustava. Preganglionski neuroni simpatičke regije smješteni su u leđnoj moždini, a parasimpatički neuroni smješteni su u sredini i duguljastoj moždini. Postganglionski se nalaze u zidovima inerviranih organa i živčanih čvorova. Preganglionski aksoni (koji se sastoje od nekoliko kranijalnih živaca) tvore sinapse s postagglionar neuronima.
interneurons
Umetni neurociti (asocijativni, intermedijarni, interneuroni) međusobno djeluju između stanica: oni obrađuju informacije koje dobivaju od osjetljivih neurona, šalju ih drugim srednjim ili motornim neuronima. Velike su veličine od eferentne ili aferentne, mogu biti vretenaste, u obliku zvijezde ili košare. Njihovi su aksoni kratki, a dendritička mreža široka.
To su najčešće stanice živčanog sustava (otprilike 95%) i mozak, posebno (većinom su moždani neuroni umetanjem). Priključci njihovih aksona završavaju se na živčanim stanicama njihovog središta, što osigurava njihovu integraciju.
Jedna vrsta asocijativnog neurocita prima informacije iz drugih centara, nakon čega se širi na stanice svog središta. Koliko paralelnih putova sudjeluje u prijenosu signala utječe na vrijeme pohranjivanja podataka u središte i pojačavanje impulsa.
Ostali umetnuti neurociti primaju signal iz vlastitog centra, a zatim ga šalju natrag u svoje središte. Tako se formiraju povratne informacije koje vam omogućuju kontinuirano pohranjivanje podataka.
Kočni međuprodukti pobuđuju se izravnim impulsima koji dolaze u njihovo središte, ili signalima koji prate povratne informacije iz istog središta.
U ljudi i više životinja, mijelinska membrana i savršen metabolizam osiguravaju nesmetano uzbuđenje duž živčanih vlakana. Školjke bez mijelina ne mogu osigurati brzu kompenzaciju potrošnje energije zbog pobuđenja, dakle, širenje signala nastavlja, slabeći. To je karakteristično za životinje s slabo organiziranim živčanim sustavom..
Kao što vidite, neposredne živčane stanice koje su lokalizirane u mozgu su interneuroni, a ostale (motoričke, uključujući preganglionske, postganglionske i osjetljive primarne i sekundarne) reguliraju aktivnost mozga izvan njega.
Neuro je strukturna cjelina živčanog sustava, a posebno mozga. Složena struktura živčane stanice osigurava prijem, analizu i prijenos informacija. Između neurona postoje uske veze koje osiguravaju koordinirani rad cjelokupnog mehanizma sustava. Najbrojniji su u mozgu intermedijarni (razlikuju ih funkcionalne značajke) i multipolarni neuroni (po strukturi).
neuroni
Možete čak tvrditi da ste više puta čuli riječ "neuron". Ali daleko od toga da su svi znali što je to i da su oni bili mnogo složeniji nego što se činilo. U isto vrijeme, struktura neurona je gotovo savršena, a razumijevanje ove teme strašno je zanimljivo.
Neuro je električno uzbudljiva stanica koja obrađuje, pohranjuje i prenosi informacije koristeći električne i kemijske signale. Stanica sadrži jezgro, stanično tijelo i procese (dendriti i aksoni). U ljudskom mozgu se nalazi u prosjeku oko 65 milijardi neurona. Zamislite ovaj iznos. Ovo je broj s devet nula. Premašuje broj ljudi na svijetu za gotovo deset puta. Fantazija!
Neuroni su međusobno povezani, tvoreći tako ljudske moždane funkcije, memoriju, odjele i svijest. Jednostavno rečeno, neuroni su naše sve. U stvari, neuroni smo mi.
Je li štetno piti energetska pića?
Mnogi ljudi vrlo vole piti energetska pića, jer im se čini da se zbog ove slatke vode osjećaju bolje i možda neće dugo spavati. Zapravo, to nije sasvim istina i tijelo će uzeti svoj dio odmora. Stoga je prva stvar o kojoj se može razgovarati kada govorimo o energiji njihova učinkovitost. Ali činjenica da neće raditi, odvojeno je pitanje koje nije povezano s učinkom energetskih pića na zdravlje. Uostalom, volio bih da energetski sektor barem ne šteti zdravlju. Proizvođači energije, naprotiv, snažno ističu da njihovi proizvodi pomažu voditi zdrav način života. Sakrijmo ovaj sloj i pogledajte što bismo se trebali bojati kada koristimo energiju.
Neuronske veze odgovorne za nastanak svijesti
Svijest je jedna od najvećih misterija s kojima se suočava čovječanstvo. Ali gdje i kako nastaje? Postoji li svijest zaista ili je to samo iluzija koju mozak vješto stvara? Pronalaženje odgovora na ova pitanja nevjerojatno je težak zadatak, ali srećom, to ne zaustavlja znanstvenike. Da bi pokušali shvatiti točno odakle svijest nastaje u ljudskom mozgu, autori nove studije proveli su eksperiment u kojem je sudjelovalo 98 ispitanika. Tijekom studije većina je ispitanika bila budna, neki su bili pod anestezijom, dok su drugi imali oslabljenu svijest i bolesti mozga. Koristeći funkcionalno snimanje magnetskom rezonancom (fMRI) i strojni algoritam temeljen na umjetnoj inteligenciji, znanstvenici su otkrili da postoje dvije biološke neuronske mreže koje su izravno povezane sa sviješću. Čini se da znanost još nije odabrana tako blizu najbitnijim tajnama čovječanstva..
Prvo su stvorili umjetni neuroni pogodni za transplantaciju
Što mislite, ako smanjite pojam "umjetni neuroni"? Sigurno nešto poput obloženih žica koje nam se redovito prikazuju u filmovima znanstvene fantastike. Međutim, u životu sve ne izgleda baš tako. Iako, vrijedi prepoznati, ne manje futuristički i zanimljivo. Na primjer, međunarodna skupina znanstvenika nedavno je izumila umjetne neurone temeljene na silikonskim čipovima, koji se ponašaju poput stvarnih. Ovo je prvi takav uređaj ove vrste. Štoviše, pogodno je za transplantaciju na ljude..
Kako stanice mozga preslikavaju sjećanja?
Ljudsko pamćenje je selektivno i za to postoje mnogi razlozi. Nedavno su neuroznanstvenici otkrili znatiželjan aspekt funkcioniranja naše memorije. Kad mozak treba upamtiti informacije povezane s određenim mjestom, pojedinačni neuroni ciljaju na posebna sjećanja. "Ključno obilježje sjećanja je naša sposobnost selektivnog prisjećanja na određene događaje, čak i ako su se dogodili u okruženju u kojem su se odvijali drugi događaji", pišu znanstvenici u radu objavljenom u časopisu Nature Neuroscience.
Neuron neizbježno: neuronska mreža stvorila je sliku koja izravno utječe na mozak
Vidite ovu sliku? Pomoću ove čudne slike neuroznanstvenici sa Tehnološkog instituta u Massachusettsu uspjeli su aktivirati pojedinačne moždane neurone. Koristeći najbolji dostupni model vizualne neuronske mreže mozga, znanstvenici su razvili novi način točne kontrole pojedinih neurona i njihove populacije u sredini ove mreže. U ispitivanju na životinjama, tim je pokazao da im podaci iz računalnog modela omogućuju stvaranje slika koje snažno aktiviraju određene moždane neurone.
Starost u glavi: koliko godina mozak proizvodi nove neurone?
Skupina znanstvenika s nekoliko španjolskih instituta pronašla je dokaze neurogeneze (pojave novih neurona) u mozgu ljudi sve dok nisu bili vrlo stari. U radu objavljenom u časopisu Nature Medicine skupina opisuje studije mozga nedavno preminulih ljudi i njihove nalaze. Znanstvenici su raspravljali o tome koliko stari mozak stvara nove neurone u posljednjih nekoliko godina - kao i u kojim dijelovima mozga se to događa..
Pronađen je način stvaranja umjetnih sinapsi temeljenih nanowires
Glavni strukturni element živčanog sustava je stanica koja putem sinapsa prenosi informacije drugim stanicama. To su složene strukture koje su stvorene umjetno, pa čak i u minijaturi, nije tako jednostavno. Ipak, skupina znanstvenika iz istraživačkog centra Julich, zajedno s kolegama iz Aachena i Torina, razvila je posebne nanovere koje imaju mogućnost pohranjivanja i obrade informacija, kao i primanje brojnih drugih signala. Ovo je vrlo slično funkcioniranju živčanog sustava..
Smrt stanica mozga zaustavit će... paukov otrov
Neke neurodegenerativne bolesti središnjeg živčanog sustava temelje se na oslabljenoj aktivnosti moždanih receptora, a ako se te promjene mogu ispraviti, moći će pobijediti bolesti povezane s njima. Upravo je na to, prema publikaciji Neurona, usmjereno istraživanje međunarodne skupine znanstvenika. I, kao što se ispostavilo, otrov orbite pauka pomoći će u tome.
Brzo povećanje razine serotonina može pomoći u liječenju autizma.
Povećanje razine kemijskog neurotransmitera serotonina učinilo je miševe autizma socijaliziranijima, pišu znanstvenici u časopisu Nature. Njihova studija sugerira da se isti pristup može primijeniti i na osobe s autizmom. Oni također objašnjavaju zašto antidepresivi ne pomažu kod autizma: previsoko povećavaju razinu serotonina da bi bili učinkoviti..
Trenutak: prvi film čiji će zaplet gledatelj moći kontrolirati uz pomoć moždanih impulsa
Dakako, nakon svega, svatko od nas dok je gledao film imao je situaciju da heroj na ekranu počini potpuno glupost i pomislimo: „Pa zašto? Bilo bi bolje učiniti tako i tako. " Zamislite da nakon toga heroj stvarno donosi odluku o kojoj ste razmišljali. Fantazija? Nikako, jer ovog ljeta izlazi prvi film pod nazivom Trenutak, na čiju će priču utjecati gledatelj. I to će učiniti uz pomoć moždanih impulsa.
Kako stvoriti nove neuronske veze? Koji čimbenici doprinose neurogenezi
Svatko od nas je barem jednom u životu čuo da se živčane stanice ne obnavljaju. No, nakon mnogo ozbiljnih istraživanja i eksperimentiranja, znanstvenici su uspjeli dokazati da je ljudsko tijelo sposobno ne samo „trošiti“, već i „stvarati“ nove živčane stanice. Taj se proces naziva neurogeneza..
Budući da su ljudi naučili o neurogenezi tek nedavno, znanstvenici zasad nemaju definitivne odgovore na pitanja koja se tiču ove teme, a njihova se mišljenja u mnogočemu razlikuju. I u tome nema ništa čudno ili iznenađujuće, jer je teško proučavati ljudski mozak iz medicinskih i etičkih razloga..
Dok znanstvenici nastavljaju provoditi istraživanje na glodavcima, u ovom ćemo članku pokušati razvrstati sve informacije o formiranju novih neuronskih veza mozga koje su nam trenutno dostupne.
Nekoliko korisnih informacija o neuronima
Neurone, za razliku od svih ostalih stanica našeg tijela, "ne znaju kako" dijeliti, pa su donedavno znanstvenici bili uvjereni da je čovjek cijeli život živio s ograničenom opskrbom živčanih stanica koju je dobio kad se rodio. Rezultati brojnih modernih studija pokazali su da ta tvrdnja nije istinita, budući da se neuroni ipak stvaraju tijekom našeg života. To se događa zbog matičnih stanica, koje se imaju sposobnost pretvoriti u stanice gotovo bilo koje vrste.
Naš mozak ima svoju opskrbu matičnih stanica. Znanstvenici još ne mogu utvrditi točan broj odjela koji su uključeni u stvaranje novih živčanih stanica. Znanstvenoj zajednici je poznato samo da se novi neuroni formiraju u dentantnom gyrusu hipokampusa, koji je odgovoran za pamćenje i emocije, i tankom sloju stanica smještenih duž ventrikula mozga (subventkularna zona).
Mnogi novonastali neuroni umiru gotovo odmah zbog aktivnog rada neurotransmitera, negativnog utjecaja mikrookruženja, određenih proteina i druge kemije koji se pojavljuju u našem mozgu.
Da bi novonastala živčana stanica nastavila postojati, treba formirati neuronsku vezu (sinapsu) s drugim živčanim stanicama. Kako mozak uopće ne trebaju usamljeni plutajući neuroni, on ih jednostavno uništava jer mu oni ne donose nikakve koristi i ne mogu ga donijeti u budućnosti. Isti neuroni koji su bili u stanju uspostaviti komunikaciju s drugim živčanim stanicama uspješno se integriraju u strukturu našeg mozga.
Svakog dana u strukturu mozga može biti ugrađeno oko 700 - 800 neurona koji su uspjeli preživjeti i formirati nove neuronske veze.
Stanična smrt koju programira mozak ili apoptoza je potpuno normalan proces, kojeg se ne biste trebali bojati. Uz pomoć apoptoze, mozak uspostavlja red i oslobađa se nepotrebnih neurona.
Prosječni ljudski mozak odraslog čovjeka sastoji se od otprilike 85 do 88 milijuna živčanih stanica.
Mozak novorođenčeta sadrži mnogo više neurona, ali do kraja prve godine života njihov se broj gotovo prepolovi. Ilya Zakharov, psihofiziolog i zaposlenik Psihološkog instituta Ruske akademije obrazovanja, objašnjava to činjenicom da se ljudski mozak najaktivnije razvija u prve tri godine nakon rođenja.
Zašto se to događa? Činjenica je da upravo u tom vremenskom razdoblju dijete aktivno uči svijet oko sebe: neprestano dodiruje nešto novo, njuši ga, vidi, kuša ili kuša itd. Sva nova saznanja bilježe se u djetetovom mozgu u obliku novih neuronskih veza, zahvaljujući kojima se čuvaju sve formirane i već fiksirane vještine, sva stečena emocionalna i intelektualna iskustva..
Iako se ljudski mozak razvija na sličan način tokom života, on čini "glavni proboj" u ranom djetinjstvu.
Kako neuronske veze utječu na našu percepciju svijeta?
Svaku osobu, bez obzira na stupanj svog duhovnog razvoja, pokreće jedan od tri osnovna instinkta: instinkt reprodukcije, hijerarhijski instinkt i instinkt za preživljavanjem. Oni, duboko „sjedeći“ negdje u utrobi našeg gmazovskog mozga, jasno i oprezno kontroliraju naš život. Zahvaljujući instinktima želimo osvojiti priznanje i poštovanje ljudi oko nas, izdvojiti se iz gomile, voljeti i biti voljen, roditi i odgajati djecu, krenuti naprijed i rješavati ne samo vitalne, već i matematičke ili ekonomske probleme. Instinkti uvelike utječu na naš izbor i naš svakodnevni život..
U životinja, mozak gmazova i limbički sustav odgovoran za proizvodnju "hormona sreće" odgovorni su za zadovoljenje želja prouzročenih triju osnovnih instinkta. Naš arsenal također ima dobro razvijenu moždanu koru, što nam daje priliku da na milijune različitih načina ispunimo instinktivne želje. Dobro razvijen korteks omogućava nam ne samo realizirati svoje instinkte, već i zavesti mozak, pretvarajući se da mi, ispunjavajući svoje instinktivne želje, stvarno biramo pravi, konstruktivan i koristan način.
Zašto se bavimo samozavaravanjem? I onda, da nam mozak i u prvom i u drugom slučaju "daje" dar "u obliku hormonske" bunde ".
Suština ovog pitanja leži upravo u samoobmanjivanju našeg mozga: kada naš mozak izvrši objektivno štetno djelovanje, interno smo uvjereni da ta akcija stvarno doprinosi našem opstanku. Mozak objektivno korisno djelovanje doživljava kao prijetnju preživljavanju, zbog čega ga često prati stres.
Ranije formirane neuronske veze uključuju sve naše vještine, navike i asocijacije. I u tome nema ništa loše, a cijeli problem je samo što se najčešće te veze stvore slučajno, a onda nas nasumično formirani neuronski tragovi vode u pogrešnom smjeru i postaju ozbiljna prepreka našoj sreći.
✔ Ako su roditelji stalno hvalili dijete zbog njegovog znanja matematike, u njegovom se mozgu stvaraju snažni neuronski putevi stvoreni pozitivnim učincima dopamina i serotonina. U ovom slučaju matematika postaje izvor istinskog užitka za takvo dijete, pa će se on stalno razvijati u tom smjeru, a u odrasloj dobi moći će ostvariti neke značajne rezultate i postići uspjeh.
✘ Ako roditelji nikada nisu ohrabrivali dijete, a svi su njegovi pokušaji bili popraćeni oštrim komentarima, tada će se ta neuronska veza "polirati" negativnim učinkom hormona kortizola. S vremenom će dijete mrziti matematiku, neće se željeti razvijati u tom smjeru i odabrat će potpuno drugačiju vrstu aktivnosti. U odrasloj dobi možda se ne sjeća otkud potječe tolika odbojnost za točne znanosti..
Ova se shema može primijeniti ne samo na odabir zanimanja, već i na ljude, mjesta, filmove, knjige, glazbu itd. Što je jače otpuštanje hormona (prateće emocije), to se jača i brže stvara neuronska veza.
Stoga se svatko od nas u svakom trenutku može pokazati kao Alice u čaši i početi se pozitivno odnositi prema onome što je štetno i izbjeći što je korisno. Uz pomoć štetnih i pretjeranih užitaka, naš mozak pokušava izbjeći negativnost koja je već odavno prošla. Stoga ćete u odrasloj dobi izbjeći matematiku, jer su vaši roditelji bili negativni prema vašem hobiju ili ovisni o slatkišima, jer su vam kolači u djetinjstvu pomogli da preživite još jedan poraz itd..
Na stvaranje neuronskih veza utječu ne samo hormoni i emocije koje uzrokuju, već i broj ponavljanja. Što češće i redovito ponavljate ovu ili onu akciju, jača će neuronska veza postati.
Ako neuronska povezanost dovede do objektivno negativnog rezultata (skandal, fizičko zlostavljanje, gubitak posla, pretilost, zdravstveni problemi itd.), A ona nije samo dovoljno jaka, već je i "polirana" pozitivnim hormonima i ugodnim emocijama, tada je ljudski mozak subjektivno će takvu neurološku vezu shvatiti kao potrebnu i korisnu.
Neuronske veze nastale uz pomoć snažnih emocija i velikog broja ponavljanja mogu nas dovesti i do rajskog vrta i do vrata pakla. I sve se to događa bez ikakvog napora od strane naših svjesnih.
Kako stvoriti nove neuronske veze u mozgu: nekoliko učinkovitih načina
Odabirom između uobičajenog i novog ponašanja, većina ljudi preferirat će prvu opciju. Zašto? Od mnogih muškaraca i žena mogu se čuti sljedeće rečenice: „Sve razumijem svojim umom, ali ne mogu si pomoći. Za sebe kažem da mi trenutna situacija uopće ne odgovara, ali nastavim se ponašati kao prije! " Paradoks? Ne! Radi se o već formiranim neuronskim vezama!
Što je jača neuronska veza, to će se formirati više sinapse (sinapsa je mjesto kontakta dviju živčanih stanica), a snažniji i učinkovitiji postaju električni signali između živčanih stanica koje ulaze u ovu vezu. Što se više sinapsi formira, to aktivnije i efikasnije počinju djelovati. Stanice živaca koje uđu u jaku neuronsku vezu s vremenom postaju prekrivene specifičnim omotačem, što se može usporediti žicama. To ne samo da štiti i izolira neurone, već i značajno povećava njihovu aktivnost.
Zato osoba koja se ne ponaša uobičajeno, osjeća nezadovoljstvo i tjeskobu i na mentalnoj i na fizičkoj razini. Kad odbijete slijediti već formirane neuronske putove, vaš mozak to doživljava kao prijetnju vašem preživljavanju.
Ali ove stare neuronske veze ukorijenjene su u vašoj glavi samo zato što ih je vaš mozak jednom povezao s "hormonima sreće" i pozitivnim emocijama! Ponavljajući određeni broj puta ovu ili onu akciju koja izaziva pozitivnu emociju, prisilili ste svoj mozak da "povjeruje" da je to izravno povezano s vašim opstankom.
Je li moguće riješiti se starih, objektivno štetnih i dovesti do nigdje neuronskih veza? Je li moguće stvoriti nove neuronske veze zahvaljujući kojima će se vaš život promijeniti na bolje? Ne samo moguće, nego i potrebno! Kako to učiniti? Donosimo vam pažnju nekoliko učinkovitih načina!
1. Mijenjamo uobičajeni način života
Znanstvenici su dokazali da oni procesi koji štete tijelu negativno utječu na mozak. Kronični prekomjerni napor, stalan stres, nedostatak sna, noćne more, depresija, stalno prejedanje, zlouporaba droga i alkohola, loše navike, sjedeći način života, neuravnotežena prehrana i mnogi drugi negativni okolišni čimbenici sprječavaju stvaranje novih neuronskih veza.
Studije na miševima pokazale su da stvaranje novih živčanih stanica i njihova povezanost olakšavaju tjelesna aktivnost, dijeta obogaćena hranjivim tvarima, laku noćni odmor, razne zabave itd..
Kod ljudi koji vode zdrav i aktivan životni stil, mozak se, u usporedbi s ljudima koji vode neaktivan i sjedeći način života, stara mnogo sporije.
2. Zamijenite staru neuronsku vezu s potpuno novom
Da biste naučili kako izgraditi nove neuronske veze na temelju starih, potrebno je povezati željeno ponašanje s ponašanjem uobičajenim za vaš mozak, koje vam pruža zadovoljstvo. Razmotrite ovu metodu stvaranja korisnih neuronskih veza na primjeru osobe koja treba pronaći novi posao.
Osoba koja treba pronaći poštenog i poštenog poslodavca savršeno dobro razumije da je taj pothvat prilično težak i da će morati potrošiti puno osobnog vremena na njega, pa čini sve što je moguće kako bi odgodio trenutak kada potraga započne. Da bi olakšao zadatak, takva osoba treba povezati proces pronalaska posla s nečim što u njemu izaziva pozitivne emocije. Ako specijalist koji želi naći posao voli zeleni čaj, onda treba otići u svoj omiljeni kafić s tabletom ili prijenosnim računalom, naručiti tamo zeleni čaj i započeti neko vrijeme (1,5-2 sata) pratiti mjesta na kojima može pronaći onu koja mu odgovara. poslodavac.
U početku će biti teško, ali nakon 5 - 7 dana takvoj će osobi postati mnogo lakše u potrazi za poslom. A ako proces krene ispravnim putem i tijelo počne proizvoditi dopamin, osoba koja želi naći posao doći će u svoj omiljeni kafić 10 minuta prije nego što se otvori, samo ako brzo naloži zeleni čaj i nastavi potragu!
Ako ste dugo planirali početi baviti sportom i već ste se upisali u teretanu, tada biste trebali kombinirati trening s onim što volite i onim što izaziva pozitivne emocije: slušajte svoju omiljenu glazbu, kupujte novu sportsku odjeću u koju ste gledali već duže vrijeme, ali i dalje ne možete dobiti sve, prijavite se na masažu i idite na sjednicu odmah nakon treninga, nazovite kolegu ili prijatelja itd..
Mnogima se ova metoda može činiti uobičajenom, ali tako je moguće izgraditi potpuno novu i objektivno korisnu neurološku vezu na temelju stare i objektivno štetne neuronske veze.
Povezivanje starih neuronskih staza s novim, a neugodno ugodno, prilično je naporan zadatak. Što starija osoba postaje, mozak joj je teže stvoriti nove sinapse između živčanih stanica. Stoga uključivanje postojećih veza (obrazaca) u stvaranje potpuno novih neuronskih putova uvelike olakšava ovaj zadatak..
3. Pronađite lijepu i korisnu zamjenu
Kad izgubimo nešto poznato, počinjemo doživljavati ekstremnu nelagodu i opresivan osjećaj anksioznosti. Mozak, pokušavajući izbjeći te destruktivne senzacije, “gura nas” da učinimo nešto u doslovnom smislu te riječi. Najčešće se ljudi počinju baviti svim vrstama nepotrebnih stvari koje ne samo da ne mijenjaju život na bolje, već mogu u budućnosti uzrokovati ozbiljne probleme s mentalnim ili fizičkim zdravljem. Zato mnogi bivši pušači cigarete zamjenjuju hranom i vrlo brzo dobivaju višak kilograma. Mnogi su svjesni da je to nemoguće, ali ne mogu učiniti ništa po tom pitanju, jer hrana ne samo da ih spašava od tjeskobe i nelagode, već i aktivira proizvodnju „hormona sreće“.
Zato morate pronaći ugodnu i korisnu zamjenu. Netko više voli čitati knjige, nekoga privlači crtanje, netko piše u teretanu, a netko se potpuno posveti radu. Svatko od nas ima svoje individualne sklonosti, dakle, univerzalna zamjena koja bi odgovarala apsolutno svakoj osobi ne postoji i ne može postojati!
Kada tražite ugodnu i korisnu zamjenu, ne zaboravite da biste trebali imati prioritet u prioritetu (stvaranje korisnih neuronskih veza), a ne sredstva koja koristite za postizanje.
Ako osoba dođe u omiljeni kafić, nekoliko puta naruči zeleni čaj, ali prati društvene mreže i vodi prepisku s prijateljem, a ne traži posao, onda su sredstva koja je odabrala za postizanje cilja potpuno neprikladna za njega! Ako ste "odabrali" određenu neurološku vezu i utjecali na nju na ovaj ili onaj način, i "ona je još uvijek tu", nastavite tražiti sredstva dok ne pronađete mogućnosti koje su najprikladnije za vas.!
Ako ste gledali animiranu seriju "Hej Arnold", trebali biste se sjetiti Čokoladnog momka, koji nije mogao proživjeti nijedan dan bez čokolade. Arnold je, naučivši tužnu priču o novom prijatelju, učinio sve da mu pomogne. Učenik koji voli čokoladu uspio se riješiti ovisnosti o čokoladi, ali postao je ovisnik o rotkvici. Radish, za razliku od čokolade, je koristan za tijelo, pa je Chocolate Boy ne samo da je pomoću svoje zamjene stvorio novu neuronsku vezu u glavi, već je i poboljšao kvalitetu svog života!
4. Učenje da prevlada osjećaj odbacivanja
Zašto se ne žurimo s upoznavanjem onih ljudi koji su nam neugodni, slušanja glazbe nepoznatih umjetnika, čitanja knjiga nepoznatog autora ili gledanja filma nepoznatog redatelja? Činjenica je da je naš mozak sklon povjerenju prvim dojmovima, pa osoba koja želi stvoriti novu neuronsku vezu ponekad mora učiniti nešto što mu se uopće ne sviđa..
Mnogo naših osjeta često se temelji samo na nekom slučajnom životnom iskustvu, pa nisu uvijek u stanju objektivno odražavati cijelu situaciju. Takve nasumično formirane neuronske veze čine nas odbačenima i anksioznima svaki put kada "skrenemo" dobro poznati put i izvršimo neobičnu radnju za nas.
Ako više volite stare neuronske veze samo zato što ne želite osjetiti osjećaj odbacivanja i tjeskobe, propuštate ogromnu količinu mogućnosti da promijenite svoj život na bolje i postanete stvarno sretna osoba.
5. Redovito i "kroz ne želim" ponavljati željenu radnju
Za stvaranje potrebnih sinaptičkih veza između živčanih stanica potrebno je ponavljati istu akciju iznova i iznova. I nije važno da li se u tom trenutku "oslobađaju hormoni sreće" ili ne. Višekratno ponavljanje pridonosi stvaranju nove neuronske veze i bez aktivnog sudjelovanja emocija.
Ako sustavno izvodite istu radnju i ponavljate isto ponašanje, tada u jednoj ili drugoj neuronskoj vezi prijenos električnih signala postaje svaki put učinkovitiji, a veza s proizvodnjom „hormona sreće“ postaje jača. Oni neuroni koji su dugo vremena neaktivni, mozak uništavaju, jer više nisu potrebni. Time se očituje ekonomičnost i fleksibilnost naše prirode.!
Trebate provesti od nekoliko dana do nekoliko mjeseci kako biste naučili mozak da povezuje radnju koja je za vas korisna i potrebna s "hormonima sreće". Da biste to učinili, morate aktivno angažirati prefrontalni korteks, koji je odgovoran za samo-praćenje.
U početku ćete dati prednost starom ponašanju, jer će novi postupci uzrokovati nelagodu, tjeskobu, odbacivanje i anksioznost. Ako redovno izvodite akciju koja vam je potrebna i "ne želite", u mozgu možete stvoriti novu neuronsku vezu zahvaljujući kojoj će se vaš život početi mijenjati na bolje!
6. Sastavljamo poseban zbornik
Mnogi studenti teorijske fizike koji žele stvoriti nove neuronske veze u svom mozgu koriste ovu metodu. Da biste sastavili zbornik, morate uzeti neki tekst i pročitati ga dva puta: prvi put - tečno, a drugi put - vrlo zamišljeno.
Slobodno upotrijebite izvornik, prepišite tekst doslovno i ponovo pročitajte ono što ste napisali. Odvojite izvorni i prepisani tekst. Uzmi prazan list papira i sažeti sve informacije primljene od originala. Pročitajte svoj životopis i pokušajte napisati sav tekst sami, bez korištenja nagovještaja.
Koristeći ovu metodu, ne samo što ćete čitanjem, reprodukcijom, memoriranjem i strukturiranjem mozga “prisiliti” mozak na stvaranje novih neuronskih veza, nego stimuliranjem živčanih završetaka na prstima ruke pozitivno ćete utjecati na svoje mnemoničke sposobnosti.
Ako pronađete pogrešku, odaberite dio teksta i pritisnite Ctrl + Enter.
Neuroni i živčano tkivo
Neuroni i živčano tkivo
Živčano tkivo je glavni strukturni element živčanog sustava. Sastav živčanog tkiva uključuje visoko specijalizirane živčane stanice - neurone i neuroglije stanice koje obavljaju potporne, sekretorne i zaštitne funkcije.
Neuron je osnovna strukturna i funkcionalna cjelina živčanog tkiva. Te ćelije mogu primati, obrađivati, kodirati, prenositi i pohranjivati informacije, uspostavljati kontakte s drugim ćelijama. Jedinstvene značajke neurona su sposobnost generiranja bioelektričnih pražnjenja (impulsa) i prijenos informacija iz procesa iz jedne stanice u drugu koristeći specijalizirane završetke - sinapse.
Funkcije neurona olakšane su sintezom prijenosnih tvari - neurotransmitera: acetilkolina, kateholamina, itd..
Broj moždanih neurona približava se 10 11. Jedan neuron može imati do 10.000 sinapsi. Ako ove elemente smatramo stanicama za pohranu podataka, možemo zaključiti da živčani sustav može pohraniti 10 19 jedinica. informacija tj. u stanju primiti gotovo sve znanje koje je čovječanstvo nakupilo. Stoga je ideja da ljudski mozak pamti sve što se događa u tijelu i tijekom njegove komunikacije s okolinom sasvim opravdana. No mozak ne može iz memorije izvući sve informacije pohranjene u njemu..
Različite vrste neuronske organizacije karakteristične su za različite moždane strukture. Neuroni koji reguliraju jednu funkciju tvore takozvane skupine, cjeline, stupce, jezgre.
Neuroni se razlikuju po strukturi i funkciji..
Prema strukturi (ovisno o broju procesa koji se protežu iz staničnog tijela) razlikuju se unipolarni (s jednim procesom), bipolarni (s dva procesa) i multipolarni (s mnogim procesima) neurona.
Prema njihovim funkcionalnim svojstvima, razlikuju se aferentni (ili centripetalni) neuroni koji nose ekscitaciju receptora u središnjem živčanom sustavu, eferentni, motorni, motorni neuroni (ili centrifugalni), koji prenose ekscitaciju iz središnjeg živčanog sustava na inervirani organ, te interkalirane, kontaktne ili intermedijarne neurone koji povezuju aferentne i eferentne neuroni.
Aferentni neuroni su unipolarni, njihova tijela leže u spinalnim ganglijima. Proces koji se proteže iz tijela stanice T-oblika podijeljen je u dvije grane, od kojih jedna ide u središnji živčani sustav i djeluje kao akson, a druga se približava receptorima i duga je dendrita.
Većina eferentnih i interkalarnih neurona su multipolarni (Sl. 1). Multipolarni interkalarni neuroni nalaze se u velikom broju u stražnjim rogovima leđne moždine, kao i u svim ostalim dijelovima središnjeg živčanog sustava. Oni mogu biti bipolarni, na primjer, retinalni neuroni s dendritom kratkog razgranatog i dugog aksona. Motoneuroni se nalaze uglavnom u prednjim rogovima leđne moždine.
Sl. 1. Struktura živčane stanice:
1 - mikrotubule; 2 - dug proces živčane stanice (aksona); 3 - endoplazmatski retikulum; 4 - jezgra; 5 - neuroplazma; 6 - dendriti; 7 - mitohondrije; 8 - nukleolus; 9 - mijelinska ovojnica; 10 - presretanje Ranviera; 11 - kraj aksona
glija
Neuroglia, ili glia, skup je staničnih elemenata živčanog tkiva koji nastaju specijalizirane stanice raznih oblika.
Otkrio ga je R. Virkhov i nazvao ga neuroglia, što znači "živčano ljepilo". Neuroglije stanice ispunjavaju prostor između neurona, koji predstavljaju 40% volumena mozga. Glijalne stanice su 3-4 puta manje od živčanih stanica; njihov broj u središnjem živčanom sustavu sisavaca doseže 140 milijardi. Sa godinama kod ljudi smanjuje se broj neurona u mozgu, a povećava se i broj glijalnih stanica.
Utvrđeno je da je neuroglija povezana s metabolizmom u živčanom tkivu. Neke stanice neuroglije izlučuju tvari koje utječu na stanje ekscitabilnosti neurona. Primijećeno je da se u raznim mentalnim stanjima mijenja izlučivanje ovih stanica. Dugi funkcionalni procesi u središnjem živčanom sustavu povezani su s funkcionalnim stanjem neuroglije..
Vrste glijalnih stanica
Po prirodi strukture glijalnih stanica i njihovom smještaju u središnjem živčanom sustavu postoje:
- astrociti (astroglia);
- oligodendrociti (oligodendroglia);
- mikroglijske stanice (microglia);
- Schwannove stanice.
Glijalne stanice obavljaju potporne i zaštitne funkcije za neurone. Ulaze u strukturu krvno-moždane barijere. Astrociti su najbrojnije glijalne stanice koje popunjavaju prostore između neurona i prekrivaju sinapse. Sprječavaju širenje neurotransmitera u središnjem živčanom sustavu koji difundiraju iz sinaptičke pukotine. U citoplazmatskim membranama astrocita nalaze se receptori za neurotransmitere, čija aktivacija može uzrokovati fluktuacije u razlici potencijala membrane i promjene u metabolizmu astrocita.
Astrociti čvrsto okružuju kapilare krvnih žila mozga, smještene između njih i neurona. Na temelju toga vjeruje se da astrociti imaju važnu ulogu u metabolizmu neurona, regulirajući propusnost kapilara za određene tvari.
Jedna od važnih funkcija astrocita je njihova sposobnost apsorbiranja viška K + iona, koji se mogu akumulirati u međućelijskom prostoru pri visokoj živčanoj aktivnosti. Kanali razrezanih spojeva formiraju se u područjima čvrstog prianjanja astrocita, kroz koja astrociti mogu razmjenjivati različite male ione i, posebno, K + ione. To povećava mogućnost apsorpcije K + iona pomoću njih.Nekontrolirano nakupljanje K + iona u interneuronskom prostoru povećalo bi ekscitabilnost neurona. Dakle, astrociti, apsorbirajući višak K + iona iz intersticijske tekućine, sprječavaju povećanje ekscitabilnosti neurona i stvaranje žarišta povećane neuronske aktivnosti. Pojava takvih žarišta u ljudskom mozgu može biti popraćena činjenicom da njihovi neuroni stvaraju niz živčanih impulsa, koji se nazivaju konvulzivni iscjedaci..
Astrociti sudjeluju u uklanjanju i uništavanju neurotransmitera koji ulaze u ekstrasynaptičke prostore. Stoga sprječavaju nakupljanje neurotransmitera u interneuronalnim prostorima, što može dovesti do oštećenja moždanih funkcija.
Neuroni i astrociti odvojeni su međućelijskim rascjepom od 15-20 mikrona, koji se naziva intersticijski prostor. Intersticijski prostori zauzimaju do 12-14% volumena mozga. Važno svojstvo astrocita je njihova sposobnost da apsorbiraju CO2 iz tih izvanstaničnih tekućina i na taj način održavaju stabilan pH mozga.
Astrociti sudjeluju u stvaranju sučelja između živčanog tkiva i krvnih žila mozga, živčanog tkiva i membrana mozga tijekom rasta i razvoja živčanog tkiva.
Za oligodendrocite je karakteristična prisutnost malog broja kratkih procesa. Jedna od njihovih glavnih funkcija je stvaranje mijelinskog omotača živčanih vlakana unutar središnjeg živčanog sustava. Te se stanice također nalaze u neposrednoj blizini tijela neurona, ali funkcionalni značaj ove činjenice nije poznat..
Mikroglije stanice čine 5-20% ukupnog broja glijalnih stanica i raštrkane su po središnjem živčanom sustavu. Utvrđeno je da su antigeni na njihovoj površini identični antigenima krvnih monocita. To ukazuje na njihovo podrijetlo iz mezoderme, prodiranje u živčano tkivo tijekom embrionalnog razvoja i naknadnu transformaciju u morfološki prepoznatljive stanice mikroglije. U vezi s tim, vjeruje se da je najvažnija funkcija mikroglije zaštititi mozak. Pokazano je da se u slučaju oštećenja živčanog tkiva povećava broj fagocitnih stanica zbog makrofaga u krvi i aktiviranja fagocitnih svojstava mikroglije. Uklanjaju mrtve neurone, glijalne stanice i njihove strukturne elemente, fagocitoze stranih čestica.
Schwannove stanice formiraju mijelinsku ovojnicu perifernih živčanih vlakana izvan središnjeg živčanog sustava. Membrana ove stanice opetovano je omotana oko živčanih vlakana, a debljina rezultirajućeg mijelinskog omotača može prelaziti promjer živčanog vlakna. Duljina mijeliniranih dijelova živčanog vlakna je 1-3 mm. U prazninama među njima (presreće Ranvier), živčano vlakno ostaje pokriveno samo površinskom membranom s ekscitabilnošću.
Jedno od najvažnijih svojstava mijelina je njegova velika otpornost na električnu struju. To je zbog visokog sadržaja sfingomijelina i drugih fosfolipida u mijelinu, koji mu daju trenutna izolacijska svojstva. U područjima živčanih vlakana obloženih mijelinom proces stvaranja živčanih impulsa je nemoguć. Živčani impulsi nastaju samo na membrani Ranvier presretanja, koja omogućuje veću brzinu živčanih impulsa mijeliniranim živčanim vlaknima u usporedbi s ne-mijeliniziranim.
Poznato je da se struktura mijelina lako može narušiti infektivnim, ishemijskim, traumatskim, toksičnim oštećenjima živčanog sustava. Istodobno se razvija proces demijelinizacije živčanih vlakana. Osobito se često demijelinizacija razvija s bolešću multiple skleroze. Kao rezultat demijelinizacije, smanjuje se brzina provođenja živčanih impulsa duž živčanih vlakana, smanjuje se brzina dostavljanja mozgu informacija od receptora i od neurona do izvršnih organa. To može dovesti do smanjene osjetljivosti, oštećenja kretanja, regulacije unutarnjih organa i drugih ozbiljnih posljedica..
Struktura i funkcija neurona
Neuron (živčana stanica) je strukturna i funkcionalna cjelina središnjeg živčanog sustava.
Anatomska struktura i svojstva neurona osiguravaju ispunjenje njegovih osnovnih funkcija: provedbu metabolizma, energije, percepciju različitih signala i njihovu obradu, formiranje ili sudjelovanje u odgovorima, stvaranje i provođenje živčanih impulsa, sjedinjenje neurona u neuronskim krugovima, pružajući obje jednostavne refleksne reakcije i više integrativne moždane funkcije.
Neuroni se sastoje od tijela živčane stanice i procesa - aksona i dendrita.
Sl. 2. Struktura neurona
Tijelo živčanih stanica
Tijelo (perikarion, soma) neurona i njegovi procesi su prekriveni neuronskom membranom. Membrana tijela stanice razlikuje se od membrane aksona i dendrita u sadržaju različitih ionskih kanala, receptora, prisutnosti sinapsi na njemu.
Neuroplazma je smještena u tijelu neurona, a jezgra je od nje ograničena membranama, grubim i glatkim endoplazmatskim retikulumom, Golgijevim aparatom i mitohondrijama. Hromosomi jezgre neurona sadrže skup gena koji kodiraju sintezu proteina potrebnih za formiranje strukture i provođenje funkcija tijela neurona, njegovih procesa i sinapsi. To su proteini koji obavljaju funkcije enzima, nosača, ionskih kanala, receptora i dr. Neki proteini obavljaju funkcije dok su u neuroplazmi, drugi se integriraju u membrane organela, soma i procese neurona. Neki od njih, na primjer, enzimi neophodni za sintezu neurotransmitera, dostavljaju se na aksonski terminal aksonskim transportom. U tijelu stanice sintetiziraju se peptidi koji su potrebni za funkcioniranje aksona i dendrita (na primjer faktori rasta). Stoga, oštećenjem tijela neurona, njegovi se procesi degeneriraju i uništavaju. Ako je tijelo neurona sačuvano, a proces oštećen, tada se polako regenerira (regenerira) i obnavlja inervacija denerviranih mišića ili organa.
Mjesto sinteze proteina u tijelima neurona je grubi endoplazmatski retikulum (tigroidne granule ili Nissl tijela) ili slobodni ribosomi. Njihov je sadržaj u neuronima veći nego u glijalnim ili drugim stanicama tijela. U glatkom endoplazmatskom retikuluu i Golgijevom aparatu proteini stječu svoju prostornu konformaciju, razvrstavaju se i šalju za transportne tokove do struktura staničnog tijela, dendrita ili aksona.
U brojnim mitohondrijama neurona ATP nastaje kao rezultat procesa oksidativne fosforilacije čija se energija koristi za održavanje vitalne aktivnosti neurona, rad ionskih pumpi i održavanje asimetrije ionskih koncentracija s obje strane membrane. Stoga je neuron u stalnoj spremnosti ne samo da prima razne signale, već i na njih reagira - generirajući živčane impulse i koristeći ih za kontrolu funkcija drugih stanica.
Molekularni receptori stanične tjelesne membrane, senzorni receptori formirani dendritima i osjetljive stanice epitela podrijetla sudjeluju u mehanizmima percepcije različitih signala od strane neurona. Signali iz drugih živčanih stanica mogu doprijeti do neurona kroz brojne sinapse formirane na dendritima ili na neuronovom gelu..
Dendriti živčanih stanica
Neuronski dendriti formiraju dendritično stablo, čija priroda grananja i veličina ovise o broju sinaptičkih kontakata s drugim neuronima (Sl. 3). Postoje tisuće sinapsi na neuronskim dendritima koje formiraju aksoni ili dendriti drugih neurona.
Sl. 3. Sinaptički kontakti interneurona. Strelice s lijeve strane označavaju dolazak aferentnih signala na dendrite i tijelo interneurona, s desne strane - smjer širenja eferentnih signala interneurona na druge neurone
Sinapse mogu biti heterogene i po funkciji (inhibicijski, pobuđivački) i prema vrsti korištenog neurotransmitera. Dendritična membrana koja sudjeluje u stvaranju sinapsi je njihova postsinaptička membrana, koja sadrži receptore (ionski kanali ovisni o ligandu) do neurotransmitera koji se koristi u ovoj sinapsi.
Ekscitacijske (glutamatergične) sinapse smještene su uglavnom na površini dendrita, gdje postoje uzvišenja ili izrasli (1-2 mikrona), koji se nazivaju bodlje. U membrani kralježnice postoje kanali, čija propusnost ovisi o razlici potencijala transmembrane. Sekundarni posrednici intracelularnog prijenosa signala, kao i ribosomi, na kojima se sintetizira protein kao odgovor na dolazak sinaptičkih signala, pronađeni su u citoplazmi dendrita u području bodlji. Točna uloga bodlja ostaje nepoznata, ali očito je da oni povećavaju površinu dendritičkog stabla za stvaranje sinapsi. Šiljci su također neuronske strukture za primanje ulaznih signala i njihovu obradu. Dendriti i bodlje omogućuju prijenos informacija s periferije na tijelo neurona. Mantle dendrita membrana je polarizirana zbog asimetrične raspodjele mineralnih iona, rada ionskih pumpi i prisutnosti ionskih kanala u njoj. Ova svojstva podliježu prenošenju membranskih informacija u obliku lokalnih kružnih struja (elektrotonički) koje nastaju između postsinaptičkih membrana i dendritičke membrane pored njih..
Lokalne struje, kad se šire duž dendritičke membrane, propadaju, ali ispadaju dovoljno velike da mogu prenijeti signale u membranu tijela neurona preko sinaptičkih ulaza u dendrite. Još nisu otkriveni kanali natrija i kalija koji ovise o potencijalima u membrani dendrita. Nema ekscitabilnost i sposobnost stvaranja akcijskih potencijala. Međutim, poznato je da se akcijski potencijal koji nastaje na membrani aksonovog čvorova može širiti duž njega. Mehanizam ovog fenomena nije poznat..
Pretpostavlja se da su dendriti i bodlji dio neuronskih struktura uključenih u memorijske mehanizme. Broj bodlji posebno je velik u dendritima neurona moždane kore, bazalnih ganglija i moždane kore. Područje dendritičnog stabla i broj sinapsi smanjuju se na nekim poljima moždane kore.
Aksonski neuron
Akson je proces živčane stanice koji se ne nalazi u drugim stanicama. Za razliku od dendrita, čiji je broj za jedan neuron različit, akson svih neurona je isti. Njegova duljina može doseći i do 1,5 m. Na mjestu izlaska aksona iz tijela neurona dolazi do zadebljanja - aksonski čvor prekriven plazma membranom, koji je uskoro prekriven mijelinom. Mjesto nakupljanja aksona koje je otkrio mijelin naziva se početnim segmentom. Aksoni neurona do njihovih krajnjih grana prekriveni su mijelinskim omotačem, isprekidani Ranvierovim presjecima - mikroskopskim odjelima bez mijelina (oko 1 μm).
Kroz akson (mijelinizirano i ne-mijelinizirano vlakno) prekriven je dvoslojnom fosfolipidnom membranom s umetnutim molekulama proteina koji obavljaju funkciju transporta iona, ionskih kanala ovisnih o naponu itd. Proteini se ravnomjerno raspoređuju u membrani ne-mijeliniziranog živčanog vlakna i nalaze se u membrani mijeliniziranog živčanog vlakna. uglavnom na polju presretanja Ranviera. Kako u aksoplazmi nema grubog retikuluma i ribosoma, očito je da se ti proteini sintetiziraju u tijelu neurona i dostavljaju u memoriju aksona aksonskim transportom.
Svojstva membrane koja pokriva tijelo i akson neurona su različita. Ova se razlika prvenstveno odnosi na propusnost membrane za mineralne ione i nastaje zbog sadržaja različitih vrsta ionskih kanala. Ako sadržaj ionskih kanala ovisnih o ligandu (uključujući postinaptičke membrane) prevladava u membrani tijela i dendritima neurona, tada će u aksonskoj membrani, posebno na području presjeka Ranviera, postojati velika gustoća natrijevih i kalijevih kanala ovisnih o naponu.
Najniža vrijednost polarizacije (oko 30 mV) posjeduje membrana početnog segmenta aksona. U regijama aksona udaljenim od ćelijskog tijela, transmembranski potencijal iznosi oko 70 mV. Niska polarizacija membrane početnog segmenta aksona omogućava neuronskoj membrani da ima najveću ekscitabilnost u ovom području. Postinaptički potencijali koji su nastali na membrani dendrita i tijelu stanice kao rezultat transformacije informacijskih signala koje prima neuron u sinapsama proširili su se kroz membranu tijela neurona koristeći lokalne kružne električne struje. Ako ove struje uzrokuju depolarizaciju membrane aksona do kritične razine (Edo), tada će neuron reagirati na dolazak signala iz drugih živčanih stanica na njega generirajući svoj akcijski potencijal (živčani impuls). Rezultirajući živčani impuls provodi se duž aksona do ostalih živčanih, mišićnih ili žljezdanih stanica..
Na membrani početnog segmenta aksona nalaze se bodlje na kojima nastaju GABA-ergične inhibicijske sinapse. Dolazak signala u ove sinapse iz drugih neurona može spriječiti stvaranje živčanog impulsa.
Klasifikacija i vrste neurona
Neuroni su klasificirani prema morfološkim i funkcionalnim karakteristikama..
Po broju procesa razlikuju multipolarne, bipolarne i pseudo-unipolarne neurone.
Po prirodi povezanosti s drugim stanicama i izvršenoj funkciji razlikuju se osjetilni, intersticijski i motorički neuroni. Osjetljivi neuroni se nazivaju i aferentni neuroni, a njihovi procesi su centripetalni. Neuroni koji obavljaju funkciju prijenosa signala između živčanih stanica nazivaju se interkalarni ili asocijativni. Neuroni čiji aksoni tvore sinapse na efektorskim stanicama (mišićni, žljezdani) klasificiraju se kao motorički ili eferentni; njihovi aksoni nazivaju se centrifugalni.
Aferentni (osjetljivi) neuroni percipiraju informacije osjetilnim receptorima, pretvaraju ih u živčane impulse i provode do živčanih centara mozga i leđne moždine. Tijela osjetljivih neurona nalaze se u kralježničnim i kranijalnim ganglijima. To su pseudo-unipolarni neuroni, čiji aksoni i dendriti odlaze zajedno s tijelom neurona, a zatim se razdvajaju. Dendrit prati periferne organe i tkiva kao dio osjetilnih ili mješovitih živaca, a akson kao dio stražnjih korijena ulazi u dorzalne rogove leđne moždine ili kao dio kranijalnih živaca u mozgu.
Umetanje, ili asocijativno, neuroni obavljaju funkcije obrade dolaznih informacija i, posebno, osiguravaju zatvaranje refleksnih lukova. Tijela ovih neurona smještena su u sivoj materiji mozga i leđne moždine..
Eferentni neuroni također obavljaju funkciju obrade primljenih informacija i prenošenje eferentnih živčanih impulsa iz mozga i leđne moždine u stanice izvršnih (efektorskih) organa.
Integrativna aktivnost neurona
Svaki neuron prima ogromnu količinu signala kroz brojne sinapse koje se nalaze na njegovim dendritima i tijelu, kao i kroz molekularne receptore plazma membrana, citoplazme i jezgre. Prijenos signala koristi mnogo različitih vrsta neurotransmitera, neuromodulatora i drugih signalnih molekula. Očito, za formiranje odgovora na istodobni prijem više signala, neuron mora imati sposobnost integriranja istih.
Skup procesa koji pružaju obradu dolaznih signala i formiranje odgovora neurona na njih uključeni su u koncept integrativne aktivnosti neurona.
Percepcija i obrada signala koji stižu do neurona provodi se uz sudjelovanje dendrita, staničnog tijela i aksonske gomile neurona (Slika 4).
Sl. 4. Integracija signala od strane neurona.
Jedna od mogućnosti njihove obrade i integriranja (zbrajanja) je transformacija u sinapsama i zbrajanje postsinaptičkih potencijala na membrani tijela i procesa neurona. Percipirani signali se pretvaraju u sinapsama u oscilaciju razlike potencijala postsinaptičke membrane (postsinaptički potencijali). Ovisno o vrsti sinapse, primljeni signal može se pretvoriti u malu (0,5-1,0 mV) depolarizacijsku promjenu razlike potencijala (EPSP - sinapse u dijagramu prikazane su kao svjetlosni krugovi) ili hiperpolariziranje (TPPS - sinapse u dijagramu prikazane su crnom bojom kružići). U različitim točkama neurona mogu istovremeno pristići mnogi signali, od kojih se neki pretvaraju u EPSP, a drugi - u TPPS.
Ove fluktuacije razlike potencijala šire se koristeći lokalne kružne struje duž neuronske membrane u smjeru aksonovog kucanja u obliku valova depolarizacije (u bijeloj shemi) i hiperpolarizacije (u crnoj shemi) koja se preklapaju jedna s drugom (sivi odjeljci u shemi). U ovom se preklapanju zbrajaju amplitude valova jednog smjera, dok suprotno - smanjuju se (glatko). Takva algebarska sumacija razlike potencijala na membrani naziva se prostorna sumacija (slike 4 i 5). Rezultat ovog zbrojavanja može biti ili depolarizacija membrane aksona, i stvaranje živčanog impulsa (slučajevi 1 i 2 na slici 4), ili njegova hiperpolarizacija i sprječavanje živčanog impulsa (slučajevi 3 i 4 na slici 4).
Kako bi se razlika potencijala membrane aksona (oko 30 mV) prebacila u Edo, mora biti depolarizirana od 10-20 mV. To će dovesti do otkrića natrijevih kanala ovisnih o potencijalima i stvaranja živčanog impulsa. Budući da nakon primitka jednog PD-a i njegove pretvorbe u EPSP, depolarizacija membrane može doseći i do 1 mV, a cijelo širenje na aksonski kolut nastavlja se prigušivanjem, za stvaranje živčanog impulsa potrebno je 40-80 živčanih impulsa iz drugih neurona i istovremeno zbrajanje neurona i zbrajanje. jednaka količina EPSP-a.
Sl. 5. Prostorna i vremenska zbrajanje EPSP-a od strane neurona; a - EPSP za pojedinačni podražaj; i - EPSP za višestruku stimulaciju od različitih utjecaja; c - EPSP za česte stimulacije putem jednog živčanog vlakna
Ako u ovom trenutku neuron primi određeni broj živčanih impulsa putem inhibicijskih sinapsi, tada će biti moguće njegovo aktiviranje i generiranje živčanog impulsa odziva uz povećanje protoka signala kroz ekscitacijske sinapse. U uvjetima kada signali koji dolaze kroz inhibitorne sinapse uzrokuju hiperpolarizaciju membrane neurona jednaku ili veću od depolarizacije uzrokovane signalima koji dolaze kroz ekscitacijske sinapse, depolarizacija membrane aksonskih kolona neće biti moguća, neuron neće generirati živčane impulse i postati neaktivan.
Neuro također izvodi privremenu sumu EPSP i TPSC signala koji na njega pristižu gotovo istovremeno (vidi Sliku 5). Promjene potencijalne razlike prouzrokovane u gotovo sinaptičkim regijama mogu se također algebrično zbrojiti, što se naziva privremenim zbrajanjem.
Dakle, svaki živčani impuls koji stvara neuron, kao i period tišine neurona, obuhvaća informacije primljene od mnogih drugih živčanih stanica. Obično, što je veća frekvencija signala koji dolaze do neurona iz drugih stanica, to je veća frekvencija koju on stvara odgovor živčanih impulsa koje aksoni šalju drugim živčanim ili efektorskim stanicama.
Zbog činjenice da se u membrani tijela neurona, pa čak i u njegovim dendritima, nalaze (iako u malom broju) natrijevi kanali, akcijski potencijal koji je nastao na membrani aksonovog čvorova može se proširiti na tijelo i neki dio neurona dendrita. Značaj ovog fenomena nije dovoljno jasan, ali pretpostavlja se da propagirajući potencijal djelovanja trenutačno ublažava sve lokalne struje prisutne na membrani, poništava potencijale i doprinosi učinkovitijoj percepciji neurona novih informacija.
Molekularni receptori su uključeni u pretvorbu i integraciju signala koji stižu do neurona. Istodobno, njihova stimulacija signalnim molekulama može dovesti do promjene stanja ionskih kanala koje iniciraju (G-proteini, drugi posrednici), transformacije percipiranih signala u fluktuaciju razlike potencijala neuronske membrane, zbrajanje i stvaranje odgovora neurona u obliku stvaranja živčanog impulsa ili njegove inhibicije.
Pretvorba signala metabotropnim molekularnim neuronskim receptorima praćena je njegovim odgovorom u obliku pokretanja kaskade unutarćelijskih transformacija. Odgovor neurona u ovom slučaju može biti ubrzanje općeg metabolizma, porast formiranja ATP-a, bez kojeg je nemoguće povećati njegovu funkcionalnu aktivnost. Koristeći ove mehanizme, neuron integrira primljene signale kako bi poboljšao efikasnost vlastitih aktivnosti..
Intraćelijske transformacije u neuronu, inicirane primljenim signalima, često dovode do povećane sinteze proteinskih molekula koje obavljaju funkcije receptora, ionskih kanala i nosača u neuronu. Povećavanjem njihovog broja, neuron se prilagođava prirodi dolaznih signala, povećavajući osjetljivost na značajnije od njih i slabeći na manje značajne.
Primanje određenog broja neurona može biti popraćeno ekspresijom ili represijom određenih gena, na primjer, kontrolom sinteze neuromodulatora peptidne naravi. Budući da se isporučuju na aksonskim terminalima neurona i koriste u njima da pojačaju ili oslabe djelovanje njegovih neurotransmitera na druge neurone, neuron kao odgovor na signale koje prima može imati jači ili slabiji učinak na ostale živčane stanice kojima upravlja. S obzirom da modulacijski učinak neuropeptida može dugo trajati, učinak neurona na ostale živčane stanice također može dugo trajati..
Stoga, zbog sposobnosti integriranja različitih signala, neuron može suptilno reagirati na njih sa širokim rasponom odgovora, omogućavajući mu da se učinkovito prilagodi prirodi dolaznih signala i koristi ih za regulaciju funkcija drugih stanica.
Neuronski krugovi
CNS neuroni međusobno djeluju, tvoreći različite sinapse na mjestu kontakta. Nastale neuronske pjene uvelike povećavaju funkcionalnost živčanog sustava. Najčešći neuronski krugovi uključuju: lokalne, hijerarhijske, konvergentne i divergentne neuronske krugove s jednim ulazom (sl. 6).
Lokalni neuronski krugovi formiraju dva ili više neurona. U ovom će slučaju jedan od neurona (1) dati svoj akson kolateral neuronu (2), formirajući aksosomatsku sinapsu na svom tijelu, a drugi će tvoriti aksonsku sinapsu na tijelu prvog neurona. Lokalne neuronske mreže mogu funkcionirati kao zamke u kojima živčani impulsi mogu dugo cirkulirati u krugu koji tvori nekoliko neurona.
Mogućnost produljene cirkulacije jednom generiranog vala uzbuđenja (živčani impuls) uslijed prijenosa prstenaste strukture, eksperimentalno je pokazao profesor I.A. Vetokhin u eksperimentima na živčanom prstenu meduza.
Kružna cirkulacija živčanih impulsa duž lokalnih neuronskih krugova vrši funkciju transformacije ritma uzbuđenja, pruža mogućnost produljene ekscitacije živčanih centara nakon prestanka dolaska signala do njih i sudjeluje u mehanizmima pamćenja dolaznih informacija.
Lokalni krugovi također mogu obavljati funkciju kočenja. Primjer za to je obrnuta inhibicija, koja se ostvaruje u najjednostavnijem lokalnom neuronskom krugu leđne moždine koju tvore a-motorni neuron i Renshaw-ova stanica.
Sl. 6. Najjednostavniji neuronski krugovi središnjeg živčanog sustava. Opis u tekstu
U ovom slučaju, pobuđenje koje je nastalo u motornom neuronu širi se duž aksonske grane, aktivira stanicu Renshaw-a, koja inhibira a-motorni neuron.
Konvergentni lanci formirani su od nekoliko neurona, na jednom od kojih se (obično efektivni) aksoni niza drugih stanica konvergiraju ili konvergiraju. Takvi lanci su rasprostranjeni u središnjem živčanom sustavu. Na primjer, aksoni mnogih neurona osjetljivih polja korteksa konvergiraju se u piramidalne neurone primarnog motornog korteksa. Aksoni tisuća osjetljivih i interkaliziranih neurona različitih razina središnjeg živčanog sustava konvergiraju se na motorne neurone ventralnih rogova leđne moždine. Konvergentni lanci igraju važnu ulogu u integriranju signala s eferentnim neuronima i koordiniranju fizioloških procesa..
Divergentni lanci s jednim ulazom formirani su od neurona s razgranatim aksonom, od kojih svaka grana tvori sinapsu s drugom živčanom stanicom. Ti sklopovi obavljaju funkcije istodobnog prenošenja signala s jednog neurona na mnogo drugih neurona. To se postiže snažnim grananjem (formiranje nekoliko tisuća grana) aksona. Takvi se neuroni često nalaze u jezgrama retikularne formacije moždanog stabljike. Omogućuju brzo povećanje ekscitabilnosti brojnih dijelova mozga i mobilizaciju njegovih funkcionalnih rezervi.