Evrimin en büyük başarısı, kimyasal reaksiyonlara dayalı giderek daha karmaşık bir bilgi ağıyla, organizmaların beyni ve gelişmiş sinir sistemidir. Nöronların süreçleri boyunca ilerleyen bir sinir impulsu, karmaşık insan aktivitesinin özüdür. İçlerinde bir dürtü ortaya çıkar, onlar boyunca hareket eder ve onları analiz eden nöronlardır. Nöronun süreçleri, sinir sisteminin bu spesifik hücrelerinin ana işlevsel kısmıdır ve onlardan bahsedeceğiz.
Nöronların kökeni
Özelleşmiş hücrelerin kökeni sorusu bugün hala açık. Bu konuda en az üç teori vardır - Kleinenberg (Kleinenberg, 1872), Hertwig kardeşler (Hertwig, 1878) ve Zavarzin (Zavarzin, 1950). Hepsi, nöronların birincil duyarlı ektodermal hücrelerden ortaya çıktığı ve onların öncüllerinin, demetler halinde birleşen küresel proteinler olduğu gerçeğine indirgenmiştir. Daha sonra hücresel alınan proteinlertahrişi algılayabildiği, uyarma oluşturabildiği ve iletebildiği ortaya çıktı.
Nöronun yapısı ve süreçleri hakkında modern fikirler
Sinir dokusunun özelleşmiş bir hücresi şunlardan oluşur:
- Organeller, nörofibriller ve bir çekirdek içeren soma veya nöron gövdesi.
- Dendrit adı verilen bir nöronun birçok kısa süreci. İşlevleri uyarılmayı algılamaktır.
- Bir nöronun uzun bir süreci - bir miyelin kılıfıyla "debriyaj" gibi kaplanmış bir akson. Aksonun ana işlevi uyarma yapmaktır.
Bir nöronun tüm yapıları farklı bir zar yapısına sahiptir ve hepsi tamamen farklıdır. Pek çok nöron arasında (beynimizde yaklaşık 25 milyar vardır) hem görünüşte hem de yapı olarak ve en önemlisi, işleyiş özelliklerinde mutlak ikizler yoktur.
Nöronların kısa süreçleri: yapı ve işlevler
Bir nöronun gövdesi, dendritik ağaç veya dendritik bölge olarak adlandırılan birçok kısa ve dallı sürece sahiptir. Tüm dendritlerin birçok dalı ve diğer nöronlarla temas noktaları vardır. Bu algı ağı, nöronu çevreleyen ortamdan bilgi toplama seviyesini arttırır. Tüm dendritler aşağıdaki özelliklere sahiptir:
- Göreceli olarak kısadırlar - 1 milimetreye kadar.
- Miyelin kılıfları yok.
- Bu nöron süreçleri, ribonükleotidlerin, endoplazmik retikulumun ve kendibenzersizlik.
- Belirli süreçleri var - dikenler.
Dendrite dikenleri
Dendritik zarın bu çıkıntıları, tüm yüzeylerinde çok sayıda bulunabilir. Bunlar, nöronlar arası temas alanını büyük ölçüde artıran nöronun ek temas noktalarıdır (sinapslar). Alıcı yüzeyi genişletmeye ek olarak, ani aşırı etki durumlarında (örneğin zehirlenme veya iskemi durumunda) önemli bir rol oynarlar. Bu gibi durumlarda sayıları, artış veya azalma yönünde çarpıcı biçimde değişir ve vücudu metabolik süreçlerin hızını ve sayısını artırmaya veya az altmaya teşvik eder.
İletişim süreci
Bir nöronun uzun sürecine akson (ἀξον - eksen, Yunanca) denir, buna eksenel silindir de denir. Bir nöronun gövdesindeki akson oluşum yerinde, sinir uyarısının oluşumunda önemli bir rol oynayan bir höyük vardır. Nöronun tüm dendritlerinden alınan aksiyon potansiyeli burada özetlenir. Aksonun yapısı mikrotübüller içerir, ancak neredeyse hiç organel yoktur. Bu sürecin beslenmesi ve büyümesi tamamen nöronların vücuduna bağlıdır. Akson hasar gördüğünde periferik kısmı ölür, vücut ve kalan kısım canlı kalır. Ve bazen bir nöron yeni bir akson üretebilir. Aksonun çapı sadece birkaç mikrometredir, ancak uzunluk 1 metreye ulaşabilir. Örneğin, insan uzuvlarını innerve eden omurilik nöronlarının aksonlarıdır.
Akson miyelinasyonu
Nöronun uzun süreçlerinin kabuğu Schwann hücreleri tarafından oluşturulur. Bu hücreler aksonun bölümlerini sarar ve küçük dilleri aksonun etrafını sarar. Schwann hücrelerinin sitoplazması neredeyse tamamen kaybolur ve sadece bir lipoprotein zarı (miyelin) kalır. Nöron gövdelerinin uzun işlemlerinin miyelin kılıfının amacı, elektriksel yalıtım sağlamaktır, bu da sinir impulsunun hızında bir artışa yol açar (2 m/s'den 120 m/s'ye). Kabukta yırtılmalar var - Ranvier'in daralmaları. Bu yerlerde, dürtü, galvanik nitelikte bir akım gibi, ortama serbestçe girer ve geri girer. Ve aksiyon potansiyeli Ranvier'in daralmalarında meydana gelir. Böylece, dürtü akson boyunca sıçramalarla hareket eder - daralmadan daralmaya. Miyelin beyazdır, sinir maddesini gri (nöron gövdeleri) ve beyaz (yollar) olarak ayırmak için bir kriter olarak hizmet etmiştir.
Akson çalıları
Sonunda akson birçok kez dallanır ve bir çalı oluşturur. Her dalın sonunda bir sinaps vardır - bir aksonun başka bir akson, dendrit, nöron gövdesi veya somatik hücreler ile temas yeri. Bu çoklu dallanma, darbe iletiminin çoklu innervasyonuna ve çoğ altılmasına izin verir.
Sinaps, sinir uyarılarının iletildiği yerdir
Sinapslar, sinyalin aracılar adı verilen maddeler aracılığıyla iletildiği benzersiz nöron oluşumlarıdır. Aksiyon potansiyeli (sinir impulsu) sürecin sonuna ulaşır - presinaptik bölge olarak adlandırılan akson kalınlaşması. Mediatörleri (veziküller) olan çok sayıda vezikül vardır. Nörotransmitterler, bir sinir impulsunu (örneğin, kas sinapslarındaki asetilkolin) iletmek için tasarlanmış biyolojik olarak aktif moleküllerdir. Aksiyon potansiyeli şeklindeki bir transmembran akımı sinapsa ulaştığında, membran pompalarını uyarır ve kalsiyum iyonları hücreye girer. Veziküllerin yırtılmasını başlatırlar, aracı sinaptik yarığa girer ve dürtü alıcısının postsinaptik zarının reseptörlerine bağlanır. Bu etkileşim, zarın sodyum-potasyum pompalarını tetikler ve öncekine benzer yeni bir aksiyon potansiyeli ortaya çıkar.
Akson ve hedef hücre
Vücudun embriyogenezi ve post-embriyogenezi sürecinde, nöronlar, kendileri tarafından innerve edilmesi gereken hücrelere aksonlar geliştirir. Ve bu büyüme kesinlikle yönlendirilmiştir. Nöronal büyümenin mekanizmaları çok uzun zaman önce keşfedilmedi ve genellikle bir köpeği tasmalı bir köpek sahibiyle karşılaştırıyorlar. Bizim durumumuzda konak, nöronun gövdesi, tasma akson ve köpek, psödopodia (psödopodia) ile aksonun büyüme noktasıdır. Akson büyümesinin yönü ve yönü birçok faktöre bağlıdır. Bu mekanizma karmaşıktır ve büyük ölçüde henüz tam olarak anlaşılmamıştır. Ama gerçek şu ki - akson tam olarak hedef hücresine ulaşır ve küçük parmaktan sorumlu olan motor nöronun süreçleri büyüyerek küçük parmağın kaslarına dönüşür.
Akson yasaları
Aksonlar boyunca bir sinir uyarısı iletirken, dört ana yasa çalışır:
- Anatomik ve fizyolojik bütünlük yasası. İletim sadece nöronların sağlam süreçleri boyunca mümkündür. Membran geçirgenliğindeki değişikliklerin (ilaçların veya zehirlerin etkisi altında) neden olduğu hasar da bu kural için geçerlidir.
- Uyarma izolasyon yasası. Bir akson - bir uyarmanın iletimi. Aksonlar sinir uyarılarını birbirleriyle paylaşmazlar.
- Tek taraflı tutma yasası. Akson, dürtüyü merkezkaç veya merkezcil olarak iletir.
- Kayıpsızlık yasası. Bu, azalmama özelliğidir - bir dürtü iletirken durmaz ve değişmez.
Nöron çeşitleri
Nöronlar yıldız şeklinde, piramidal, tanecikli, sepet şeklindedir - vücut şeklinde böyle olabilirler. İşlem sayısına göre, nöronlar şunlardır: bipolar (her biri bir dendrit ve akson) ve çok kutuplu (bir akson ve birçok dendrit). İşlevselliğe göre, nöronlar duyusal, eklenti ve yürütücüdür (motor ve motor). Golgi tip 1 ve Golgi tip 2 nöronları ayırt edilir. Bu sınıflandırma, akson nöron sürecinin uzunluğuna dayanmaktadır. İlk tip, aksonun vücudun bulunduğu yerin çok ötesine uzandığı zamandır (serebral korteksin piramidal nöronları). İkinci tip - akson, vücutla aynı bölgede bulunur (serebellar nöronlar).
