Τι είναι οι νευρώνες;

Τμήματα ενός νευρώνα

Οι νευρώνες ποικίλλουν σε μέγεθος, σχήμα και δομή ανάλογα με τον ρόλο και τη θέση τους. Ωστόσο, σχεδόν όλοι οι νευρώνες έχουν τρία βασικά μέρη: ένα κυτταρικό σώμα, έναν άξονα και τους δενδρίτες.

Κυτταρικό σώμα

Γνωστό και ως σώμα, το κυτταρικό σώμα είναι ο πυρήνας του νευρώνα. Το κυτταρικό σώμα μεταφέρει γενετικές πληροφορίες, διατηρεί τη δομή του νευρώνα και παρέχει ενέργεια για να καθοδηγήσει τις δραστηριότητες.

Όπως και άλλα κυτταρικά σώματα, το σώμα ενός νευρώνα περιέχει έναν πυρήνα και εξειδικευμένα οργανίδια. Περικλείεται από μια μεμβράνη που το προστατεύει και του επιτρέπει να αλληλεπιδρά με το άμεσο περιβάλλον του.

Axon

Ένας άξονας είναι μια μακρά δομή που μοιάζει με ουρά που ενώνει το κυτταρικό σώμα σε μια εξειδικευμένη διασταύρωση που ονομάζεται λόφος του άξονα. Πολλοί άξονες είναι μονωμένοι με μια λιπαρή ουσία που ονομάζεται μυελίνη. Η μυελίνη βοηθά τους άξονες να μεταφέρουν ένα ηλεκτρικό σήμα. Οι νευρώνες έχουν γενικά έναν κύριο άξονα.

Δενδρίτες

Οι δενδρίτες είναι ινώδεις ρίζες που διακλαδίζονται από το κυτταρικό σώμα. Όπως οι κεραίες, οι δενδρίτες λαμβάνουν και επεξεργάζονται σήματα από τους άξονες άλλων νευρώνων. Οι νευρώνες μπορεί να έχουν περισσότερα από ένα σετ δενδριτών, γνωστά ως δενδριτικά δέντρα. Το πόσα έχουν γενικά εξαρτάται από τον ρόλο τους.

Για παράδειγμα, τα κύτταρα Purkinje είναι ένας ειδικός τύπος νευρώνων που βρίσκεται στην παρεγκεφαλίδα. Αυτά τα κύτταρα έχουν πολύ ανεπτυγμένα δενδριτικά δέντρα που τους επιτρέπουν να λαμβάνουν χιλιάδες σήματα.

Λειτουργία νευρώνων

Οι νευρώνες στέλνουν σήματα χρησιμοποιώντας δυναμικά δράσης. Το δυναμικό δράσης είναι μια μετατόπιση στο ηλεκτρικό δυναμικό του νευρώνα που προκαλείται από τη ροή ιόντων μέσα και έξω από τη νευρική μεμβράνη.

Τα δυναμικά δράσης μπορούν να πυροδοτήσουν τόσο χημικές όσο και ηλεκτρικές συνάψεις.

Χημικές συνάψεις

Σε μια χημική σύναψη, τα δυναμικά δράσης επηρεάζουν άλλους νευρώνες μέσω ενός κενού μεταξύ των νευρώνων που ονομάζεται σύναψη. Οι συνάψεις αποτελούνται από μια προσυναπτική κατάληξη, μια συναπτική σχισμή και μια μετασυναπτική κατάληξη.

Όταν δημιουργείται ένα δυναμικό δράσης, μεταφέρεται κατά μήκος του άξονα σε μια προσυναπτική κατάληξη. Αυτό πυροδοτεί την απελευθέρωση χημικών αγγελιαφόρων που ονομάζονται νευροδιαβιβαστές. Αυτά τα μόρια διασχίζουν τη συναπτική σχισμή και συνδέονται με υποδοχείς στο μετασυναπτικό άκρο ενός δενδρίτη.

Οι νευροδιαβιβαστές μπορούν να διεγείρουν τον μετασυναπτικό νευρώνα, αναγκάζοντάς τον να δημιουργήσει ένα δικό του δυναμικό δράσης. Εναλλακτικά, μπορούν να αναστείλουν τον μετασυναπτικό νευρώνα, οπότε δεν δημιουργεί δυναμικό δράσης.

Ηλεκτρικές συνάψεις

Οι ηλεκτρικές συνάψεις μπορούν μόνο να διεγείρουν. Εμφανίζονται όταν δύο νευρώνες συνδέονται μέσω μιας διασταύρωσης κενού. Αυτό το κενό είναι πολύ μικρότερο από μια σύναψη και περιλαμβάνει κανάλια ιόντων που διευκολύνουν την άμεση μετάδοση ενός θετικού ηλεκτρικού σήματος. Ως αποτέλεσμα, οι ηλεκτρικές συνάψεις είναι πολύ πιο γρήγορες από τις χημικές συνάψεις. Ωστόσο, το σήμα μειώνεται από τον έναν νευρώνα στον επόμενο, καθιστώντας τον λιγότερο αποτελεσματικό στη μετάδοση.

Τύποι νευρώνων

Οι νευρώνες διαφέρουν ως προς τη δομή, τη λειτουργία και τη γενετική σύνθεση. Δεδομένου του τεράστιου αριθμού των νευρώνων, υπάρχουν χιλιάδες διαφορετικοί τύποι, όπως ακριβώς υπάρχουν χιλιάδες είδη ζωντανών οργανισμών στη Γη.

Όσον αφορά τη λειτουργία, οι επιστήμονες ταξινομούν τους νευρώνες σε τρεις γενικούς τύπους: αισθητηριακούς, κινητικούς και ενδονευρώνες.

Αισθητηριακοί νευρώνες

Οι αισθητηριακοί νευρώνες σας βοηθούν:

• γεύση
• μυρωδιά
• ακούω
• βλέπω
• νιώσε τα πράγματα γύρω σου

Οι αισθητηριακοί νευρώνες ενεργοποιούνται από φυσικές και χημικές εισροές από το περιβάλλον σας. Ο ήχος, η αφή, η θερμότητα και το φως είναι φυσικές εισροές. Η οσμή και η γεύση είναι χημικές εισροές.

Για παράδειγμα, το να πατήσετε πάνω σε καυτή άμμο ενεργοποιεί τους αισθητηριακούς νευρώνες στα πέλματα των ποδιών σας. Αυτοί οι νευρώνες στέλνουν ένα μήνυμα στον εγκέφαλό σας, το οποίο σας κάνει να συνειδητοποιήσετε τη θερμότητα.

Κινητικοί νευρώνες

Οι κινητικοί νευρώνες παίζουν ρόλο στην κίνηση, συμπεριλαμβανομένων των εκούσιων και ακούσιων κινήσεων. Αυτοί οι νευρώνες επιτρέπουν στον εγκέφαλο και τον νωτιαίο μυελό να επικοινωνούν με τους μύες, τα όργανα και τους αδένες σε όλο το σώμα.

Υπάρχουν δύο τύποι κινητικών νευρώνων: κάτω και άνω. Οι κατώτεροι κινητικοί νευρώνες μεταφέρουν σήματα από το νωτιαίο μυελό στους λείους και τους σκελετικούς μύες. Οι ανώτεροι κινητικοί νευρώνες μεταφέρουν σήματα μεταξύ του εγκεφάλου και του νωτιαίου μυελού σας.

Όταν τρώτε, για παράδειγμα, οι κατώτεροι κινητικοί νευρώνες στο νωτιαίο μυελό στέλνουν σήματα στους λείους μύες στον οισοφάγο, το στομάχι και τα έντερα σας. Αυτοί οι μύες συστέλλονται, γεγονός που επιτρέπει στα τρόφιμα να κινούνται μέσω του πεπτικού σας συστήματος.

Διανευρώνες

Οι ενδονευρώνες είναι νευρικοί ενδιάμεσοι που βρίσκονται στον εγκέφαλο και το νωτιαίο μυελό. Είναι ο πιο κοινός τύπος νευρώνων. Περνούν σήματα από αισθητήριους νευρώνες και άλλους ενδονευρώνες σε κινητικούς νευρώνες και άλλους ενδονευρώνες. Συχνά, σχηματίζουν πολύπλοκα κυκλώματα που σας βοηθούν να αντιδράτε σε εξωτερικά ερεθίσματα.

Για παράδειγμα, όταν αγγίζετε κάτι καυτό, οι αισθητικοί νευρώνες στα άκρα των δακτύλων σας στέλνουν ένα σήμα στους ενδονευρώνες του νωτιαίου μυελού σας. Μερικοί ενδονευρώνες περνούν το σήμα στους κινητικούς νευρώνες στο χέρι σας, κάτι που σας επιτρέπει να απομακρύνετε το χέρι σας. Άλλοι ενδονευρώνες στέλνουν ένα σήμα στο κέντρο πόνου στον εγκέφαλό σας και νιώθετε πόνο.

Πρόσφατη έρευνα

Ενώ η έρευνα έχει βελτιώσει την κατανόησή μας για τους νευρώνες τον περασμένο αιώνα, υπάρχουν ακόμα πολλά που δεν καταλαβαίνουμε.

Για παράδειγμα, μέχρι πρόσφατα, οι ερευνητές πίστευαν ότι η δημιουργία νευρώνων συνέβαινε σε ενήλικες σε μια περιοχή του εγκεφάλου που ονομάζεται ιππόκαμπος. Ο ιππόκαμπος εμπλέκεται στη μνήμη και τη μάθηση.

Αλλά ένα πρόσφατο μελέτη αμφισβητεί τις πεποιθήσεις για τη νευρογένεση του ιππόκαμπου. Μετά από ανάλυση δειγμάτων ιππόκαμπου από 37 δότες, οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι οι ενήλικες παράγουν σχετικά λίγους νέους ιππόκαμπους νευρώνες.

Αν και τα αποτελέσματα δεν έχουν ακόμη επιβεβαιωθεί, αποτελούν σημαντική οπισθοδρόμηση. Πολλοί ερευνητές στο πεδίο ήταν αισιόδοξοι ότι η νευρογένεση θα μπορούσε να βοηθήσει στη θεραπεία ασθενειών όπως το Αλτσχάιμερ και το Πάρκινσον, που προκαλούν βλάβη των νευρώνων και θάνατο.

Το takeaway

Τα κύτταρα του νευρικού συστήματος ονομάζονται νευρώνες. Έχουν τρία διακριτά μέρη, συμπεριλαμβανομένου ενός κυτταρικού σώματος, του άξονα και των δενδριτών. Αυτά τα μέρη τους βοηθούν να στέλνουν και να λαμβάνουν χημικά και ηλεκτρικά σήματα.

Ενώ υπάρχουν δισεκατομμύρια νευρώνες και χιλιάδες ποικιλίες νευρώνων, μπορούν να ταξινομηθούν σε τρεις βασικές ομάδες με βάση τη λειτουργία: κινητικούς νευρώνες, αισθητικούς νευρώνες και ενδονευρώνες.

Υπάρχουν ακόμα πολλά που δεν γνωρίζουμε για τους νευρώνες και τον ρόλο που παίζουν στην ανάπτυξη ορισμένων εγκεφαλικών καταστάσεων.