Hogyan lehet növelni az agy sebességét. Milyen gyógyszer állítja helyre az agyi neuronokat? Neuronok és idegszövet

idegszövet- a fő szerkezeti elem idegrendszer. BAN BEN idegszövet összetétele speciális idegsejteket tartalmaz neuronok, És neurogliális sejtek támogató, szekréciós és védő funkciókat lát el.

Idegsejt az idegszövet fő szerkezeti és funkcionális egysége. Ezek a sejtek képesek információkat fogadni, feldolgozni, kódolni, továbbítani és tárolni, kapcsolatot létesíteni más cellákkal. Az idegsejtek egyedi jellemzői, hogy képesek bioelektromos kisüléseket (impulzusokat) generálni, és információkat továbbítani a folyamatok mentén egyik sejtből a másikba speciális végződések segítségével -.

A neuron funkcióinak teljesítését elősegíti az anyagok-transzmitterek - neurotranszmitterek: acetilkolin, katekolaminok stb. axoplazmájában történő szintézise.

Az agyi neuronok száma megközelíti a 10 11-et. Egy neuronnak akár 10 000 szinapszisa is lehet. Ha ezeket az elemeket információtároló sejteknek tekintjük, akkor megállapíthatjuk, hogy az idegrendszer 10 19 egységet tud tárolni. információ, azaz képes befogadni szinte az emberiség által felhalmozott tudást. Ezért joggal feltételezhető, hogy emberi agy egész életében mindenre emlékszik, ami a testben történik, és amikor kommunikál a környezettel. Az agy azonban nem tud kivonni minden benne tárolt információból.

A neurális szerveződés bizonyos típusai a különböző agyi struktúrákra jellemzőek. Az egyetlen funkciót szabályozó neuronok úgynevezett csoportokat, együtteseket, oszlopokat, magokat alkotnak.

A neuronok szerkezetükben és működésükben különböznek egymástól.

Szerkezet szerint(a sejttestből kinyúló folyamatok számától függően) megkülönböztetni egypólusú(egy folyamattal), bipoláris (két folyamattal) ill többpólusú(sok folyamattal) neuronok.

A funkcionális tulajdonságoknak megfelelően kioszt afferens(vagy centripetális) neuronok, amelyek a receptorok gerjesztését hordozzák, efferens, motor, motoros neuronok(vagy centrifugális), a gerjesztést a központi idegrendszerből a beidegzett szervbe továbbítja, ill interkaláris, kapcsolatba lépni vagy közbülső az afferens és efferens neuronokat összekötő neuronok.

Az afferens neuronok unipolárisak, testük a gerinc ganglionokban fekszik. A sejttestből kiinduló folyamat T-alakban két ágra oszlik, amelyek közül az egyik a központi idegrendszerbe jut és axon funkciót lát el, a másik pedig a receptorokhoz közelít és egy hosszú dendrit.

A legtöbb efferens és interkaláris neuron többpólusú (1. ábra). Multipoláris interneuronok be nagy számban a gerincvelő hátsó szarvaiban találhatók, és megtalálhatók a központi idegrendszer minden más részében is. Bipolárisak is lehetnek, például retina neuronjai, amelyeknek rövid elágazó dendritje és hosszú axonja van. A motoros neuronok főként a gerincvelő elülső szarvaiban helyezkednek el.

Rizs. 1. Az idegsejt felépítése:

1 - mikrotubulusok; 2 - egy idegsejt (axon) hosszú folyamata; 3 - endoplazmatikus retikulum; 4 - mag; 5 - neuroplazma; 6 - dendritek; 7 - mitokondriumok; 8 - nucleolus; 9 - mielinhüvely; 10 - Ranvier elfogása; 11 - az axon vége

neuroglia

neuroglia, vagy glia, - az idegszövet sejtelemeinek halmaza, amelyet különféle formájú speciális sejtek alkotnak.

R. Virchow fedezte fel, és ő nevezte el neurogliának, ami "idegragasztót" jelent. A neuroglia sejtek kitöltik a neuronok közötti teret, és az agy térfogatának 40%-át teszik ki. A gliasejtek 3-4-szer kisebbek, mint az idegsejtek; számuk az emlősök központi idegrendszerében eléri a 140 milliárdot.Az életkor előrehaladtával az emberi agyban csökken a neuronok száma, nő a gliasejtek száma.

Megállapítást nyert, hogy a neuroglia az idegszövet anyagcseréjéhez kapcsolódik. Egyes neuroglia sejtek olyan anyagokat választanak ki, amelyek befolyásolják az idegsejtek ingerlékenységének állapotát. Megjegyzendő, hogy ezeknek a sejteknek a szekréciója különböző mentális állapotokban megváltozik. A központi idegrendszerben a hosszú távú nyomfolyamatok a neuroglia funkcionális állapotához kapcsolódnak.

A gliasejtek típusai

A gliasejtek szerkezetének természete és a központi idegrendszerben való elhelyezkedése szerint megkülönböztetik:

• asztrociták (astroglia);
• oligodendrociták (oligodendroglia);
• mikroglia sejtek (mikroglia);
• Schwann-sejtek.

A gliasejtek támogató és védő funkciókat látnak el az idegsejtek számára. Szerepelnek a szerkezetben. Asztrociták a legtöbb gliasejtek, amelyek kitöltik a neuronok közötti tereket és borítják. Megakadályozzák a szinaptikus hasadékból a központi idegrendszerbe diffundáló neurotranszmitterek terjedését. Az asztrocitákban neurotranszmitterek receptorai vannak, amelyek aktiválása a membránpotenciál-különbség ingadozását és az asztrociták anyagcseréjének megváltozását okozhatja.

Az asztrociták szorosan körülveszik az agy ereinek kapillárisait, amelyek közöttük és az idegsejtek között helyezkednek el. Ennek alapján feltételezhető, hogy az asztrociták fontos szerepet játszanak a neuronok anyagcseréjében, bizonyos anyagok kapilláris permeabilitásának szabályozásával.

Az asztrociták egyik fontos funkciója, hogy képesek felszívni a felesleges K+ ionokat, amelyek a nagy neuronális aktivitás során felhalmozódhatnak a sejtközi térben. Az asztrociták szoros illeszkedésének helyein rés junction csatornák képződnek, amelyeken keresztül az asztrociták különféle kis ionokat, különösen K+ ionokat cserélhetnek, ami növeli a K+ ionok elnyelő képességét A K+ ionok ellenőrizetlen felhalmozódása az interneuronális térben az idegsejtek ingerlékenységének növekedéséhez vezetne. Így az asztrociták, a K+-ionok feleslegét abszorbeálva az intersticiális folyadékból, megakadályozzák a neuronok ingerlékenységének növekedését és a fokozott idegi aktivitású gócok kialakulását. Az ilyen gócok megjelenése az emberi agyban azzal járhat, hogy idegsejtjeik idegimpulzusok sorozatát generálják, amelyeket görcsös kisüléseknek neveznek.

Az asztrociták részt vesznek az extraszinaptikus terekbe jutó neurotranszmitterek eltávolításában és megsemmisítésében. Így megakadályozzák a neurotranszmitterek felhalmozódását az interneuronális terekben, ami agyi működési zavarokhoz vezethet.

A neuronokat és az asztrocitákat 15-20 µm-es intercelluláris rések választják el egymástól, amelyeket intersticiális térnek neveznek. Az intersticiális terek az agy térfogatának 12-14% -át foglalják el. Az asztrociták egyik fontos tulajdonsága, hogy képesek CO2-t felvenni ezen terek extracelluláris folyadékából, és ezáltal fenntartani a stabilitást. agy pH-ja.

Az asztrociták részt vesznek az idegszövet és az agyerek, az idegszövet és az agymembránok közötti interfészek kialakításában az idegszövet növekedésének és fejlődésének folyamatában.

Oligodendrociták kis számú rövid folyamat jelenléte jellemzi. Egyik fő funkciójuk az idegrostok mielinhüvely kialakulása a központi idegrendszerben. Ezek a sejtek szintén az idegsejtek testének közvetlen közelében helyezkednek el, de ennek funkcionális jelentősége nem ismert.

mikroglia sejtek a gliasejtek teljes számának 5-20%-át teszik ki, és szétszórva vannak a központi idegrendszerben. Megállapítást nyert, hogy felületük antigénjei azonosak a vérmonociták antigénjeivel. Ez jelzi a mezodermából való eredetüket, az embrionális fejlődés során az idegszövetbe való behatolást, majd az ezt követő átalakulást morfológiailag felismerhető mikrogliasejtekké. E tekintetben általánosan elfogadott, hogy a mikroglia legfontosabb funkciója az agy védelme. Kimutatták, hogy ha az idegszövet károsodik, a fagocita sejtek száma megnő a vér makrofágjainak és a mikroglia fagocitáló tulajdonságainak aktiválódása miatt. Eltávolítják az elhalt idegsejteket, gliasejteket és szerkezeti elemeiket, fagocitizálják az idegen részecskéket.

Schwann-sejtek a központi idegrendszeren kívüli perifériás idegrostok mielinhüvelyét alkotják. Ennek a sejtnek a membránja többször körbetekerődik, és a keletkező mielinhüvely vastagsága meghaladhatja az idegrost átmérőjét. Az idegrost myelinizált szakaszainak hossza 1-3 mm. A köztük lévő intervallumokban (Ranvier elfogásai) az idegrostokat csak egy felületi membrán fedi, amelynek ingerlékenysége van.

A mielin egyik legfontosabb tulajdonsága az elektromos árammal szembeni nagy ellenállás. Ennek oka a myelinben lévő magas szfingomielin és más foszfolipidek tartalma, amelyek áramszigetelő tulajdonságokat adnak. Az idegrost mielinnel borított területein az idegimpulzusok generálása lehetetlen. Idegimpulzusok csak a Ranvier-elfogó membránon keletkeznek, amely nagyobb sebességű idegimpulzus-vezetést biztosít a myelinizált idegrostokban, mint a nem myelinizált rostokban.

Ismeretes, hogy a mielin szerkezete könnyen megzavarható fertőző, ischaemiás, traumás, toxikus idegrendszeri károsodások esetén. Ugyanakkor kialakul az idegrostok demyelinizációs folyamata. Különösen gyakran demyelinizáció alakul ki a sclerosis multiplex betegségében. A demyelinizáció következtében csökken az idegi impulzusok vezetési sebessége az idegrostok mentén, csökken az információ eljuttatása az agyba a receptoroktól és a neuronoktól a végrehajtó szervek felé. Ez az érzékszervi érzékenység károsodásához, mozgászavarokhoz, a belső szervek szabályozásához és egyéb súlyos következményekhez vezethet.

A neuronok felépítése és funkciói

Idegsejt(idegsejt) szerkezeti és funkcionális egység.

A neuron anatómiai felépítése és tulajdonságai biztosítják a megvalósítását fő funkciói: anyagcsere megvalósítása, energiaszerzés, különféle jelek érzékelése és feldolgozása, reakciókban való kialakulása vagy részvétele, idegimpulzusok generálása és vezetése, neuronok összekapcsolása idegi áramkörökké, amelyek biztosítják a legegyszerűbb reflexreakciókat és az agy magasabb integrációs funkcióit.

A neuronok egy idegsejt testéből és folyamatokból állnak - egy axonból és dendritekből.

Rizs. 2. Egy neuron felépítése

az idegsejt teste

Test (perikarion, szóma) Az idegsejtet és folyamatait végig egy neuronmembrán fedi. A sejttest membránja különbözik az axon és a dendritek membránjától a különféle receptorok tartalmában, a rajta való jelenlétében.

A neuron testében van egy neuroplazma és egy mag, amelyet membránok határolnak le, egy érdes és sima endoplazmatikus retikulum, a Golgi-apparátus és a mitokondriumok. Az idegsejtek magjának kromoszómái olyan génkészletet tartalmaznak, amely a fehérjék szintézisét kódolja, amely szükséges a neuron testének szerkezetének kialakításához és funkcióinak megvalósításához, folyamataihoz és szinapszisaihoz. Ezek olyan fehérjék, amelyek enzimek, hordozók, ioncsatornák, receptorok stb. funkcióit látják el. Egyes fehérjék a neuroplazmában töltenek be funkciókat, míg mások az organellumok membránjaiba, szómáiba és az idegsejtek folyamataiba ágyazódnak. Ezek egy része, például a neurotranszmitterek szintéziséhez szükséges enzimek axontranszporttal jutnak el az axonterminálishoz. A sejttestben olyan peptidek szintetizálódnak, amelyek az axonok és dendritek létfontosságú tevékenységéhez szükségesek (például növekedési faktorok). Ezért, ha egy neuron teste megsérül, folyamatai degenerálódnak és összeomlanak. Ha az idegsejt teste megmarad, és a folyamat károsodik, akkor lassú felépülése (regenerációja) és a denervált izmok, szervek beidegzésének helyreállása következik be.

A neuronok testében a fehérjeszintézis helye a durva endoplazmatikus retikulum (tigroid szemcsék vagy Nissl testek) vagy szabad riboszómák. Tartalmuk a neuronokban magasabb, mint a gliasejtekben vagy a test más sejtjeiben. A sima endoplazmatikus retikulumban és a Golgi-apparátusban a fehérjék elnyerik jellegzetes térbeli konformációjukat, szétválogatódnak és transzportáramokba jutnak a sejttest struktúráiba, dendritekhez vagy axonokhoz.

A neuronok számos mitokondriumában az oxidatív foszforilációs folyamatok eredményeként ATP képződik, melynek energiája az idegsejt létfontosságú tevékenységének fenntartásához, az ionpumpák működéséhez és az ionkoncentrációk aszimmetriájának fenntartásához a neuron mindkét oldalán. membrán. Következésképpen az idegsejt folyamatosan készen áll nemcsak a különféle jelek érzékelésére, hanem arra is, hogy reagáljon rájuk - idegimpulzusok generálására és más sejtek működésének szabályozására.

A különféle jelek neuronok általi észlelésének mechanizmusában a sejttest membránjának molekuláris receptorai, a dendritek által alkotott szenzoros receptorok, valamint a hám eredetű érzékeny sejtek vesznek részt. Más idegsejtek jelei számos szinapszison keresztül juthatnak el a neuronhoz a dendriteken vagy az idegsejt géljén.

Egy idegsejt dendritjei

Dendritek A neuronok dendritfát alkotnak, melynek elágazási jellege és mérete a más neuronokkal való szinaptikus érintkezések számától függ (3. ábra). Egy neuron dendritjein több ezer szinapszis található, amelyeket más neuronok axonjai vagy dendritjei alkotnak.

Rizs. 3. Az interneuron szinaptikus kontaktusai. A bal oldali nyilak mutatják az afferens jelek áramlását a dendritekhez és az interneuron testéhez, a jobb oldalon - az interneuron efferens jeleinek más neuronokhoz való terjedésének irányát.

A szinapszisok mind funkciójukban (gátló, serkentő), mind az alkalmazott neurotranszmitter típusában heterogének lehetnek. A szinapszisok képződésében részt vevő dendrites membrán a posztszinaptikus membránjuk, amely receptorokat (ligandumfüggő ioncsatornákat) tartalmaz a szinapszisban használt neurotranszmitter számára.

A serkentő (glutamáterg) szinapszisok elsősorban a dendritek felszínén helyezkednek el, ahol kiemelkedések, vagy kinövések (1-2 mikron) találhatók, ún. tüskék. A tüskék membránjában csatornák vannak, amelyek permeabilitása a transzmembrán potenciálkülönbségtől függ. A tüskék régiójában található dendritek citoplazmájában az intracelluláris jelátvitel másodlagos hírvivőit, valamint riboszómákat találtak, amelyeken a szinaptikus jelekre válaszul fehérje szintetizálódik. A tüskék pontos szerepe ismeretlen, de egyértelmű, hogy növelik a dendritfa felületét a szinapszisképződéshez. A tüskék egyben neuronstruktúrák is a bemeneti jelek fogadására és feldolgozására. A dendritek és tüskék biztosítják az információ átvitelét a perifériáról a neuron testébe. A dendrites membrán kaszáláskor polarizálódik az ásványi ionok aszimmetrikus eloszlása, az ionszivattyúk működése, valamint a benne lévő ioncsatornák miatt. Ezek a tulajdonságok alapozzák meg az információ átvitelét a membránon lokális körkörös áramok formájában (elektronikusan), amelyek a posztszinaptikus membránok és a dendrit membrán szomszédos területei között lépnek fel.

A dendrit membránon való terjedésük során a lokális áramok gyengülnek, de nagyságrendileg elegendőnek bizonyulnak ahhoz, hogy a szinaptikus bemeneteken keresztül a dendritekhez érkezett jeleket továbbítsák a neurontest membránjára. A dendrites membránban még nem találtak feszültségfüggő nátrium- és káliumcsatornákat. Nem rendelkezik ingerlékenységgel és akciós potenciál létrehozásának képességével. Ismeretes azonban, hogy az axondomb membránján fellépő akciós potenciál továbbterjedhet rajta. Ennek a jelenségnek a mechanizmusa nem ismert.

Feltételezhető, hogy a dendritek és a tüskék a memóriamechanizmusokban részt vevő idegi struktúrák részét képezik. A tüskék száma különösen magas a kisagykéregben, a bazális ganglionokban és az agykéregben található neuronok dendriteiben. Az idősek agykéregének egyes területein a dendritfa területe és a szinapszisok száma csökken.

neuron axon

axon - egy idegsejt ága, amely más sejtekben nem található. Ellentétben a dendritekkel, amelyek száma egy neuronnál eltérő, az összes neuron axonja azonos. Hossza elérheti a 1,5 m-t Az axon neuron testéből való kilépési pontján egy megvastagodás található - az axondomb, amelyet plazmamembrán borít, amelyet hamarosan mielin borít. Az axondomb azon területét, amelyet nem borít a mielin, kezdeti szegmensnek nevezzük. A neuronok axonjait a terminális ágaikig mielinhüvely borítja, amelyet Ranvier metszete szakít meg - mikroszkopikus, nem myelinizált területek (körülbelül 1 mikron).

Az axont (myelinizált és nem myelinizált rost) végig egy kétrétegű foszfolipid membrán borítja, amelybe fehérjemolekulák vannak beágyazva, amelyek ellátják az ionok szállítását, a feszültségfüggő ioncsatornákat stb. A fehérjék egyenletesen oszlanak el a nem myelinizált ideg membránjában rostból, és a myelinizált idegrost membránjában helyezkednek el túlnyomórészt Ranvier metszeteiben. Mivel az axoplazmában nincs durva retikulum és riboszómák, nyilvánvaló, hogy ezek a fehérjék az idegsejt testében szintetizálódnak és axontranszport útján jutnak az axon membránjába.

A neuron testét és axonját borító membrán tulajdonságai, különbözők. Ez a különbség elsősorban a membrán ásványi ionok áteresztőképességére vonatkozik, és a különböző típusok tartalmából adódik. Ha a test membránjában és a neuron dendriteiben ligandumfüggő ioncsatornák (beleértve a posztszinaptikus membránokat is) tartalma érvényesül, akkor az axonmembránban, különösen a Ranvier csomópontok területén, nagy a feszültség sűrűsége. -függő nátrium- és káliumcsatornák.

Az axon kezdeti szegmensének membránja a legalacsonyabb polarizációs értékkel rendelkezik (kb. 30 mV). Az axon sejttesttől távolabbi területein a transzmembrán potenciál értéke körülbelül 70 mV. Az axon kezdeti szegmensének membránjának alacsony polarizációs értéke meghatározza, hogy ezen a területen a neuron membránja a legnagyobb ingerlékenységgel rendelkezik. A neuron által a szinapszisokban kapott információs jelek átalakulása következtében a dendritek membránján és a sejttestben keletkezett posztszinaptikus potenciálok a neurontest membránján terjednek tovább lokális segítséggel. körkörös elektromos áramok. Ha ezek az áramok az axondomb-membrán kritikus szintre (E k) történő depolarizációját okozzák, akkor a neuron saját akciós potenciáljának (idegimpulzus) generálásával reagál a többi idegsejtektől érkező jelekre. A keletkező idegimpulzus ezután az axon mentén más ideg-, izom- vagy mirigysejtekhez jut.

Az axon kezdeti szakaszának membránján tüskék vannak, amelyeken GABAerg gátló szinapszisok képződnek. Az ilyen vonalak mentén érkező jelek más neuronoktól megakadályozhatják az idegimpulzus kialakulását.

A neuronok osztályozása és típusai

A neuronok osztályozása mind morfológiai, mind funkcionális jellemzők szerint történik.

A folyamatok száma alapján megkülönböztetünk multipoláris, bipoláris és pszeudo-unipoláris neuronokat.

A más sejtekkel való kapcsolatok jellege és az elvégzett funkció szerint megkülönböztetnek érintés, plug-inÉs motor neuronok. Érintés a neuronokat afferens neuronoknak is nevezik, folyamataik centripetálisak. Az idegsejtek közötti jelátvitel funkcióját ellátó neuronokat nevezzük interkaláris, vagy asszociációs. Azokat a neuronokat, amelyek axonjai szinapszisokat képeznek az effektorsejteken (izom, mirigy), ún. motor, vagy efferens, axonjaikat centrifugálisnak nevezzük.

Afferens (szenzoros) neuronok szenzoros receptorokkal érzékeli az információt, idegimpulzusokká alakítja és az agyba és a gerincvelőbe vezeti. A szenzoros neuronok teste a gerincben és a koponyában található. Ezek pszeudounipoláris neuronok, amelyek axonja és dendritje együtt távozik az idegsejt testéből, majd elválik. A dendrit az érző vagy kevert idegek részeként követi a perifériát a szervekhez és szövetekhez, az axon pedig a hátsó gyökerek részeként belép a gerincvelő hátsó szarvaiba vagy a koponyaidegek részeként az agyba.

Beillesztés, vagy asszociatív, neuronok ellátja a bejövő információk feldolgozásának funkcióit, és különösen gondoskodik a reflexívek lezárásáról. Ezeknek a neuronoknak a teste az agy és a gerincvelő szürkeállományában található.

Efferens neuronok ellátja a kapott információ feldolgozását és az agyból és a gerincvelőből származó efferens idegimpulzusok továbbítását a végrehajtó (effektor) szervek sejtjeibe.

Egy neuron integratív tevékenysége

Mindegyik neuron hatalmas mennyiségű jelet kap a dendritjein és testén található számos szinapszison keresztül, valamint a plazmamembránokban, a citoplazmában és a sejtmagban található molekuláris receptorokon keresztül. Számos különböző típusú neurotranszmittert, neuromodulátort és más jelzőmolekulát használnak a jelátvitelben. Nyilvánvalóan ahhoz, hogy több jel egyidejű vételére választ adjon, a neuronnak képesnek kell lennie arra, hogy integrálja azokat.

A koncepció tartalmazza azon folyamatok összességét, amelyek biztosítják a bejövő jelek feldolgozását és az azokra adott neuronválasz kialakulását a neuron integratív aktivitása.

Az idegsejtbe érkező jelek észlelése és feldolgozása a dendritek, a sejttest és a neuron axondombjának részvételével történik (4. ábra).

Rizs. 4. Jelek integrálása neuron által.

Feldolgozásuk, integrációjuk (összegzésük) egyik lehetősége a szinapszisokban való átalakulás, illetve a posztszinaptikus potenciálok összegzése a test és a neuron folyamatai membránján. Az észlelt jelek a szinapszisokban a posztszinaptikus membrán potenciálkülönbségének ingadozásaivá (posztszinaptikus potenciálok) alakulnak át. A szinapszis típusától függően a vett jel átalakítható a potenciálkülönbség kismértékű (0,5-1,0 mV) depolarizáló változásává (EPSP - a szinapszisok a diagramon fénykörként jelennek meg) vagy hiperpolarizálóvá (TPSP - a szinapszisok az ábrán láthatók). az ábra fekete körökként). Számos jel érkezhet egyidejűleg a neuron különböző pontjaira, amelyek egy része EPSP-vé, míg mások IPSP-vé alakulnak.

Ezek a potenciálkülönbség oszcillációi lokális köráramok segítségével terjednek az idegsejtek membránja mentén az axondomb irányába, depolarizációs hullámok formájában (a diagramon fehér szín) és a hiperpolarizáció (a fekete diagramon), átfedve egymást (a diagramon szürke területek). Az egyik irányú hullámok amplitúdójának ezzel a szuperponálásával összeadódnak, az ellentétesek pedig csökkennek (kisimulnak). A membránon átívelő potenciálkülönbség algebrai összegzését nevezzük térbeli összegzés(4. és 5. ábra). Ennek az összegzésnek az eredménye lehet az axondomb membrán depolarizációja és idegimpulzus generálása (1. és 2. eset a 4. ábrán), vagy hiperpolarizációja és idegimpulzus előfordulásának megakadályozása (3. és 4. eset a 4. ábrán). . 4).

Ahhoz, hogy az axon hilllock membrán potenciálkülönbségét (kb. 30 mV) Ek-re toljuk el, 10-20 mV-tal depolarizálni kell. Ez a benne lévő feszültségfüggő nátriumcsatornák megnyílásához és idegimpulzus generálásához vezet. Mivel a membrán depolarizációja elérheti az 1 mV-ot egy AP fogadásakor és annak EPSP-vé történő átalakulásakor, és az axondombba való minden terjedés csillapítással történik, az idegimpulzus létrehozásához 40-80 idegimpulzus egyidejű leadása szükséges más neuronok az idegsejthez serkentő szinapszisokon keresztül és ugyanannyi EPSP összegzésével.

Rizs. 5. Az EPSP térbeli és időbeli összegzése neuron által; a) EPSP egyetlen ingerre; és — EPSP különböző afferensekből származó többszörös stimulációhoz; c – EPSP egyetlen idegroston keresztüli gyakori stimulációhoz

Ha ebben az időben egy neuron bizonyos számú idegimpulzust kap a gátló szinapszisokon keresztül, akkor aktiválása és válasz idegimpulzus generálása lehetséges lesz a serkentő szinapszisokon keresztüli jeláramlás egyidejű növekedésével. Olyan körülmények között, amikor a gátló szinapszisokon keresztül érkező jelek az idegsejt membrán hiperpolarizációját okozzák, amely egyenlő vagy nagyobb, mint a serkentő szinapszisokon keresztül érkező jelek által okozott depolarizáció, az axon colliculus membrán depolarizációja lehetetlen lesz, a neuron nem generál idegimpulzusokat és inaktívvá válik. .

A neuron is teljesít időösszegzés Az EPSP és IPTS jelek szinte egyszerre érkeznek hozzá (lásd 5. ábra). Az általuk okozott potenciálkülönbség változása a közel szinaptikus területeken algebrailag is összegezhető, amit időbeli összegzésnek nevezünk.

Így minden egyes idegimpulzus, amelyet egy neuron generál, valamint egy idegsejt csendjének időszaka sok más idegsejttől kapott információt tartalmaz. Általában minél magasabb a más sejtekből a neuronhoz érkező jelek gyakorisága, annál gyakrabban generál válasz idegimpulzusokat, amelyeket az axon mentén más ideg- vagy effektorsejtekhez küldenek.

Tekintettel arra, hogy az idegsejt testének membránjában, de még dendriteiben is vannak nátriumcsatornák (bár kis számban), az axondomb membránján fellépő akciós potenciál átterjedhet a testre és a a neuron dendritjei. Ennek a jelenségnek a jelentősége nem elég világos, de feltételezhető, hogy a terjedő akciós potenciál pillanatnyilag kisimítja a membránon jelenlévő összes lokális áramot, visszaállítja a potenciálokat, és hozzájárul az új információ hatékonyabb észleléséhez a neuron által.

A molekuláris receptorok részt vesznek a neuronba érkező jelek átalakításában és integrációjában. Ugyanakkor a jelátviteli molekulák általi stimulációjuk az ioncsatornák állapotának változásán keresztül (G-fehérjék, második mediátorok hatására), az észlelt jelek neuronmembrán potenciálkülönbség-ingadozásává történő átalakulásán, összegződésén és képződésén keresztül vezethet. neuronválasz idegimpulzus generálása vagy annak gátlása formájában.

A neuron metabotróp molekuláris receptorai általi jelek transzformációját a sejten belüli transzformációk kaszkádja formájában kíséri a válasz. A neuron válasza ebben az esetben az általános anyagcsere felgyorsulása, az ATP képződésének növekedése lehet, amely nélkül nem lehet növelni funkcionális aktivitását. Ezen mechanizmusok segítségével a neuron integrálja a kapott jeleket, hogy javítsa saját tevékenysége hatékonyságát.

Egy neuronban a kapott jelek által elindított intracelluláris átalakulások gyakran a receptorok, ioncsatornák és hordozók funkcióit ellátó fehérjemolekulák szintézisének növekedéséhez vezetnek az idegsejtekben. Számuk növelésével a neuron alkalmazkodik a bejövő jelek természetéhez, növeli az érzékenységet a jelentősebbekre, gyengül a kevésbé jelentősekre.

Ha egy neuron számos jelet kap, bizonyos gének expressziója vagy elnyomása kísérheti, például olyan gének, amelyek a peptid jellegű neuromodulátorok szintézisét szabályozzák. Mivel az idegsejt axonterminálisaihoz jutnak el, és azokban használják fel, hogy fokozzák vagy gyengítsék neurotranszmittereinek más neuronokra gyakorolt ​​hatását, az idegsejt a kapott jelekre adott válaszként a kapott információtól függően erősebb lehet. vagy gyengébb hatást gyakorol az általa irányított más idegsejtekre. Tekintettel arra, hogy a neuropeptidek moduláló hatása hosszú ideig tarthat, egy neuron hatása más idegsejtekre is hosszú ideig tarthat.

Így a különféle jelek integrálásának képessége miatt a neuron finoman tud reagálni rájuk. széles választék válaszok, amelyek lehetővé teszik, hogy hatékonyan alkalmazkodjon a bejövő jelek természetéhez, és felhasználja azokat más sejtek funkcióinak szabályozására.

idegi áramkörök

A központi idegrendszer neuronjai kölcsönhatásba lépnek egymással, és különböző szinapszisokat képeznek az érintkezési pontokon. A keletkező idegi habok nagymértékben növelik az idegrendszer működőképességét. A leggyakoribb neurális áramkörök a következők: lokális, hierarchikus, konvergens és divergens neurális áramkörök egy bemenettel (6. ábra).

Helyi neurális áramkörök két vagy több neuron alkotja. Ebben az esetben az egyik neuron (1) adja axonális kollaterálisát a (2) neuronnak, axosomatikus szinapszist képezve a testén, a második pedig az első neuron testén axonoma szinapszist. A lokális neurális hálózatok csapdákként működhetnek, amelyekben az idegimpulzusok hosszú ideig képesek keringeni több neuron által alkotott körben.

A gerjesztési hullám (idegimpulzus) hosszú távú keringésének lehetőségét, amely egykor transzmisszió miatt, de gyűrűszerkezet volt, kísérletileg kimutatta I.A. professzor. Vetokhin a medúza ideggyűrűjén végzett kísérletekben.

Az idegimpulzusok körkörös keringése a helyi idegi áramkörök mentén ellátja a gerjesztések ritmusának átalakítását, lehetőséget biztosít a hosszan tartó gerjesztésre a hozzájuk érkező jelek megszűnése után, és részt vesz a bejövő információ tárolásának mechanizmusaiban.

A helyi áramkörök fékezési funkciót is elláthatnak. Példa erre a visszatérő gátlás, amely a gerincvelő legegyszerűbb lokális idegrendszerében valósul meg, amelyet az a-motoneuron és a Renshaw sejt alkot.

Rizs. 6. A központi idegrendszer legegyszerűbb neurális áramkörei. Leírás szövegben

Ebben az esetben a motoros neuronban keletkezett gerjesztés az axon ága mentén terjed, aktiválja a Renshaw sejtet, amely gátolja az a-motoneuront.

konvergens láncok több neuron alkotja, amelyek közül az egyiken (általában efferens) számos más sejt axonjai konvergálnak vagy konvergálnak. Az ilyen áramkörök széles körben elterjedtek a központi idegrendszerben. Például a kéreg szenzoros mezőiben számos neuron axonjai konvergálnak az elsődleges motoros kéreg piramis neuronjaihoz. A központi idegrendszer különböző szintű szenzoros és interkaláris neuronjainak ezreinek axonjai konvergálnak a gerincvelő ventrális szarvának motoros neuronjaihoz. A konvergens áramkörök fontos szerepet játszanak az efferens neuronok jeleinek integrációjában és a fiziológiai folyamatok koordinálásában.

Divergens láncok egy bemenettel egy elágazó axonnal rendelkező neuron alkotja, amelynek mindegyik ága szinapszist alkot egy másik idegsejttel. Ezek az áramkörök azt a funkciót látják el, hogy egyidejűleg jeleket továbbítsanak egy neuronból sok más neuronba. Ez az axon erős elágazása (több ezer ág kialakulása) miatt érhető el. Az ilyen neuronok gyakran megtalálhatók az agytörzs retikuláris formációjának magjaiban. Gyorsan növelik az agy számos részének ingerlékenységét és mobilizálják funkcionális tartalékait.

Ebben a cikkben az agy neuronjairól fogunk beszélni. Az agykéreg neuronjai az egész általános idegrendszer szerkezeti és funkcionális egységei.

Egy ilyen sejtnek nagyon összetett a szerkezete, magas a specializációja, és ha már a szerkezetéről beszélünk, akkor a sejt magból, testből és folyamatokból áll. Az emberi testben körülbelül 100 milliárd ilyen sejt található.

Funkciók

Minden olyan sejt, amely a ben található emberi test szükségszerűen felelős egyik vagy másik funkcióiért. A neuronok sem kivételek.

Más agysejtekhez hasonlóan nekik is meg kell őrizniük saját szerkezetüket és bizonyos funkciókat, valamint alkalmazkodniuk kell hozzá lehetséges változások feltételekhez, és ennek megfelelően a szabályozó folyamatok végrehajtásához a közvetlen közelben lévő sejteken.

A neuronok fő funkciója a feldolgozás fontos információ, nevezetesen annak átvételét, levezetését, majd átvitelét más cellákba. Az információ szinapszisokon keresztül érkezik, amelyeknek receptorai vannak az érzékszervekhez vagy más neuronokhoz.

Ezenkívül bizonyos helyzetekben az információ átadása közvetlenül a külső környezetből is megtörténhet az úgynevezett speciális dendritek segítségével. Az információ axonokon keresztül, továbbítása szinapszisokon keresztül történik.

Szerkezet

Sejt test. A neuronnak ezt a részét tartják a legfontosabbnak, és a citoplazmából és a sejtmagból áll, amelyek létrehozzák a protoplazmát, kívül pedig egyfajta membránra korlátozódik, amely kettős lipidrétegből áll.

Viszont egy ilyen lipidréteg, amelyet biolipid rétegnek is neveznek, hidrofób farokból és ugyanazokból a fejekből áll. Meg kell jegyezni, hogy az ilyen lipidek egymás farka, és így egyfajta hidrofób réteget hoznak létre, amely csak a zsírokban oldódó anyagokat képes átjutni önmagán.

A membrán felületén fehérjék vannak, amelyek gömbölyűek formájában vannak. Az ilyen membránokon poliszacharid kinövések találhatók, amelyek segítségével a sejtnek jó lehetősége van az irritáció észlelésére. külső tényezők. Itt is jelen vannak az integrál fehérjék, amelyek tulajdonképpen át- és áthatolnak a membrán teljes felületén, és bennük viszont ioncsatornák helyezkednek el.

Az agykéreg idegsejtjei 5 és 100 mikron közötti átmérőjű testekből állnak, amelyek tartalmaznak egy sejtmagot (sok nukleáris pórussal), valamint néhány organellát, köztük egy meglehetősen erősen fejlődő durva ER-t aktív riboszómákkal.

Ezenkívül egy neuron minden egyes sejtjében folyamatok vannak. A folyamatoknak két fő típusa van - az axon és a dendritek. A neuron sajátossága, hogy fejlett citoszkeletonnal rendelkezik, amely ténylegesen képes behatolni a folyamataiba.

A citoszkeletonnak köszönhetően a sejt szükséges és szabványos formája folyamatosan megmarad, fonalai egyfajta "sínként" működnek, amelyen keresztül az organellumok és anyagok szállítódnak, amelyek membránvezikulákba csomagolódnak.

Dendritek és axonok. Az axon meglehetősen hosszú folyamatnak tűnik, amely tökéletesen alkalmazkodik azokhoz a folyamatokhoz, amelyek célja egy neuron gerjesztése az emberi testből.

A dendritek teljesen másképp néznek ki, már csak azért is, mert sokkal rövidebb a hosszuk, és túl fejlett folyamatokkal is rendelkeznek, amelyek a gátló szinapszisok megjelenésének fő helyét játsszák, ami így hatással lehet a neuronra, amely rövid időn belül az emberi neuronok izgatottak.

Jellemzően egy neuron egyszerre több dendritből áll. Mivel csak egy axon van. Egy neuronnak sok más neuronnal van kapcsolata, néha körülbelül 20 000 ilyen kapcsolat van.

A dendritek dichotóm módon osztódnak, az axonok viszont kollaterálist tudnak adni. Szinte minden neuron több mitokondriumot tartalmaz az elágazó csomópontokban.

Érdemes megjegyezni azt a tényt is, hogy a dendriteknek nincs myelinhüvelyük, míg az axonoknak lehet ilyen szerve.

A szinapszis egy olyan hely, ahol két idegsejt vagy egy jelet fogadó effektor sejt és maga a neuron érintkezik.

Az ilyen komponens neuron fő funkciója az idegimpulzusok továbbítása a különböző sejtek között, míg a jel frekvenciája a jel átviteli sebességétől és típusától függően változhat.

Meg kell jegyezni, hogy egyes szinapszisok képesek neuron depolarizációt okozni, míg mások éppen ellenkezőleg, hiperpolarizálnak. Az első típusú neuronokat serkentőnek, a másodikat pedig gátlónak nevezik.

Általános szabály, hogy egy neuron gerjesztési folyamatának megkezdéséhez több gerjesztő szinapszisnak kell ingerként működnie egyszerre.

Osztályozás

A dendritek száma és lokalizációja, valamint az axon elhelyezkedése szerint az agyi neuronokat unipoláris, bipoláris, axonmentes, multipoláris és pszeudounipoláris neuronokra osztják. Most ezeket a neuronokat szeretném részletesebben megvizsgálni.

Unipoláris neuronok egy kis folyamattal rendelkeznek, és leggyakrabban az úgynevezett trigeminus ideg szenzoros magjában találhatók, az agy középső részében.

Axon nélküli neuronok kis méretűek, és a gerincvelő közvetlen közelében helyezkednek el, nevezetesen a csigolyaközi epékben, és egyáltalán nem osztják fel a folyamatokat axonokra és dendritekre; minden folyamatnak szinte egyforma a megjelenése, és nincs közöttük komoly különbség.

bipoláris neuronok egy dendritből áll, amely speciális érzékszervekben található, különösen a szemrácsban és a hagymában, valamint csak egy axonból;

Multipoláris neuronok több dendrittel és egy axonnal rendelkezik saját szerkezetében, és a központi idegrendszerben található;

Pszeudo-unipoláris neuronok a maguk módján különösnek tekinthetők, mivel eleinte csak egy folyamat távozik a fő testből, amely folyamatosan több másikra oszlik, és az ilyen folyamatok kizárólag a gerinc ganglionjaiban találhatók.

Létezik a neuronok funkcionális elv szerinti osztályozása is. Tehát ilyen adatok szerint megkülönböztetik az efferens neuronokat, az afferens, a motoros és az interneuronokat is.

Efferens neuronokösszetételükben nem ultimátum és ultimátum alfajok vannak. Ezenkívül magukban foglalják az emberi érzékeny szervek elsődleges sejtjeit.

Afferens neuronok. Az ebbe a kategóriába tartozó neuronokat érzékeny elsődleges sejtként kezelik emberi szervekés pszeudo-unipoláris sejtek, amelyek szabad végződésekkel rendelkező dendritekkel rendelkeznek.

Asszociatív neuronok. A neuronok ezen csoportjának fő funkciója az afferens efferens típusú neuronok közötti kommunikáció megvalósítása. Az ilyen neuronokat projekciós és kommisszurális neuronokra osztják.

Fejlődés és növekedés

A neuronok egy kis sejtből kezdenek fejlődni, amelyet elődjének tekintenek, és már az első saját folyamatok kialakulása előtt leállítják az osztódást.

Meg kell jegyezni, hogy jelenleg a tudósok még nem tanulmányozták teljesen a neuronok fejlődésének és növekedésének kérdését, de folyamatosan dolgoznak ebben az irányban.

A legtöbb esetben először az axonok, majd a dendritek fejlődnek ki. A folyamatos fejlődésnek induló folyamat legvégén egy ilyen sejtre jellemző, szokatlan alakú megvastagodás képződik, és így az idegsejteket körülvevő szöveten keresztül egy út van kikövezve.

Ezt a megvastagodást általában az idegsejtek növekedési kúpjának nevezik. Ez a kúp az idegsejt folyamatának néhány lapított részéből áll, amely viszont nagyszámú meglehetősen vékony tüskéből áll.

A mikrotüskék vastagsága 0,1-0,2 mikron, hosszuk elérheti az 50 mikront. Közvetlenül a kúp lapos és széles területéről szólva meg kell jegyezni, hogy hajlamos megváltoztatni saját paramétereit.

A kúp mikrotüskék között van néhány rés, amelyeket egy hajtogatott membrán teljesen lefed. A mikrotüskék mozognak állandó bázis, melynek köszönhetően károsodás esetén a neuronok helyreállnak és elnyeri a szükséges formát.

Szeretném megjegyezni, hogy minden egyes cella a maga módján mozog, így ha az egyik megnyúlik vagy kitágul, a második különböző irányban eltérhet, vagy akár meg is tapadhat a hordozóhoz.

A növekedési kúp teljesen ki van töltve hártyás hólyagokkal, amelyekre jellemző a túl kicsi méret és szabálytalan forma, valamint az egymással való kapcsolat.

Ezenkívül a növekedési kúp neurofilamentumokat, mitokondriumokat és mikrotubulusokat tartalmaz. Az ilyen elemek nagy sebességgel képesek mozogni.

Ha összehasonlítjuk a kúp elemeinek és magának a kúpnak a mozgási sebességét, akkor hangsúlyozni kell, hogy ezek megközelítőleg azonosak, ezért megállapítható, hogy a növekedési periódusban sem a mikrotubulusok összerakódása, sem zavarása nem figyelhető meg.

Valószínűleg már a folyamat legvégén elkezdődik az új membránanyag hozzáadása. A növekedési kúp meglehetősen gyors endocitózis és exocitózis helye, amit az itt található nagyszámú hólyag is megerősít.

A dendritek és axonok növekedését általában megelőzi a neuronsejtek migrációjának pillanata, vagyis amikor az éretlen neuronok ténylegesen megtelepednek és elkezdenek létezni ugyanazon az állandó helyen.

Az emberi agy a természetben a legtermékenyebb. A testtömeg 2,5%-át teszi ki, és egész életen át képes fejlődni. Ha a tudomány szemszögéből nézzük az agyat, világossá válik, hogy minden ember igazi szuperember. A neuronok gyorsabbak, mint a Sapsan, képtelenség csiklandozni, nootropikumok helyett zsonglőrködni – a T&P összegyűjtött 10 olyan tényt az emberi agyról, amelyek megváltoztathatják önmagunkról alkotott elképzelésünket.

Az agyad körülbelül 100 milliárd neuronból áll. Ha mindegyik csillag lenne, a Tejútrendszer galaxisának egyharmada elférne a koponyában. Az agynak öt része van: a medulla oblongata, a hátsó agy, amely magában foglalja a kisagyot és a hídot, középagy, a délicephalon és az előagy, amelyet a nagy féltekék képviselnek. Mindegyikük több tucat, sőt több száz különböző funkciót lát el.

Az információátvitel sebessége az agyban elérheti a 432 km/h-t. Összehasonlításképpen a Moszkva és Szentpétervár között közlekedő Sapsan vonatok sebessége körülbelül 250 km/h. Ha a Sapsan olyan gyorsan mozogna, ahogyan az agyad működik, akkor 1 óra 36 perc alatt tenné meg a két város közötti távolságot.

A gondolatok átlagos száma , amelyek minden nap eszébe jutnak - körülbelül 70 000. Ilyen tevékenységgel az agy kénytelen folyamatosan elfelejteni a felesleges információkat, hogy ne terhelje túl magát, és megvédje magát a kellemetlen érzelmi élményektől. Ez lehetővé teszi a gyorsabb gondolkodást és az új információk könnyebb befogadását.

Azonban az élete során, a hosszú távú a memória akár 1 kvadrillió (1 millió milliárd) egyedi bit információ tárolására is képes . Ez 25 000 DVD-nek felel meg.

Amikor az agy ébren van, 10-23 watt energiát termel. Ez elég egy villanykörte áramellátásához. Ez az oka annak, hogy ez a tétel teljes mértékben igazolja, hogy a meglátások és az új ötletek hagyományos szimbóluma.

Minden alkalommal új fizikai kapcsolatok jönnek létre a neuronok között, amikor valamit megjegyez. Ez nem csak ébrenléti állapotban, hanem fázisban is megtehető REM alvás. A tudósok azt találták, hogy ebben az ember képes új információkat tanulni és ismeretlen feladatokat végrehajtani (például zenedarabokat memorizálni). REM alvás közben nagy izmok a testek ellazulnak, az agyi aktivitás fokozódik, és a szemgolyók aktívan mozognak a szemhéjak alatt. Minden este 9-12 "gyors" fázist tapasztal. Összességében az éjszakai alvás 20-25%-át teszik ki. Ez azt jelenti, hogy az ebben az állapotban eltöltött 80 évből egy személy 5-6,5 évet tölt.

Az agyad abbahagyja az aktív növekedést, és 18 évesen „felnőtté” válik. A fejlődést azonban nem hagyja abba. Különösen jól képzettek a szocializációs és más emberekkel való kommunikációs készségek, amelyekért a prefrontális kéreg felelős. Akár 40 évig vagy tovább is nőhet. Az egész életen át tartó növekedés képessége más területeken is megmarad: például a hippokampuszban, amely az emlékezetért felelős. Az Egyesült Királyságban végzett tanulmányok kimutatták, hogy a londoni taxisok, akik jól ismerik a várost, átlagosan jobban rendelkeznek ezzel az agyterülettel, mint a többi szakmában dolgozók. Ez különösen nagy volt a városban dolgozó sofőrök számára a legnagyobb számbanévek.

Nem igaz az a mítosz, hogy az agyadnak csak 10%-át használod. Az agy minden részének ismert funkciója van. Például az agy halántéklebenyeiben található két miniatűr, amygdalának nevezett régió munkájának köszönhetően szavak nélkül felismerheti más emberek arcán az érzéseket és hangulatukat. De ahhoz, hogy egy viccen nevetni tudjunk, az agy öt különböző területét kell egyszerre bevonni.

Az öt ismert érzéknél több van: látás, hallás, tapintás, szaglás és ízlelés. Önnek is van egy metaérzéke, amelyet propriocepciónak neveznek , amely egyesíti agyának izmai tevékenységére vonatkozó tudását a test méretének, alakjának és térbeli helyzetének érzékelésével. A propriocepciónak köszönhetően Ön tudja, hogy testrészei hol helyezkednek el egymáshoz képest, és csukott szemmel ujjunkkal megérintheti az orr hegyét. Önmagad csiklandozni viszont lehetetlen: az agyad képes különbséget tenni a saját érintéseid és a kívülről jövő érintéseid között, még akkor is, ha ez utóbbi várható.

A napi zsonglőrgyakorlat hét nap alatt megváltoztatja az agyát : a parietális lebenyekben több fehérállomány lenne, amely a mozgások koordinációjáért felelős. Ez azt bizonyítja, hogy az agy nagyon gyorsan tud fejlődni és alkalmazkodni.

omg, gyógyulj meg

100 éves története során az idegtudomány ragaszkodott ahhoz a dogmához, hogy a felnőtt agy nem változtatható. Úgy gondolták, hogy az ember elveszítheti az idegsejteket, de nem szerezhet újakat. Valóban, ha az agy képes lenne szerkezeti változásokra, hogyan tudná megőrizni?

A bőr, a máj, a szív, a vesék, a tüdő és a vér új sejteket hozhat létre a sérültek pótlására. A szakértők egészen a közelmúltig úgy vélték, hogy ez a regenerációs képesség nem terjed ki a központi idegrendszerre, amely az agyból és.

Az idegtudósok évtizedek óta keresik az agy egészségének javításának módjait. A kezelési stratégia a neurotranszmitterek hiányának pótlásán alapult – olyan vegyszerek, amelyek üzeneteket továbbítanak az idegsejtekhez (neuronokhoz). Parkinson-kórban például a páciens agya elveszíti a dopamin neurotranszmitter termelésének képességét, mert az azt termelő sejtek elpusztulnak. A dopamin kémiai "rokonja", az L-Dopa átmenetileg enyhítheti a beteg állapotát, de nem gyógyítja meg. A neurológiai betegségekben, például Huntington- és Parkinson-kórban, valamint sérülésekben elpusztuló neuronok pótlására az idegtudósok embriókból származó őssejteket próbálnak beültetni. A közelmúltban a kutatók érdeklődést mutatnak az emberi embrionális őssejtekből származó neuronok iránt, amelyek bizonyos körülmények között bármilyen típusú emberi sejtet létrehozhatnak a Petri-csészékben.

Noha az őssejteknek számos előnye van, nyilvánvalóan ápolni kell a felnőtt idegrendszer önjavító képességét. Ehhez olyan anyagokat kell bevezetni, amelyek serkentik az agyat saját sejtképzésre és a sérült idegkörök helyreállítására.

Újszülött idegsejtek

Az 1960-70-es években. a kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy az emlősök központi idegrendszere képes regenerálódni. Az első kísérletek azt mutatták, hogy a felnőtt agyi neuronok és - axonok fő ágai károsodás után képesek helyreállni. Hamarosan új neuronok születését fedezték fel felnőtt madarak, majmok és emberek agyában; neurogenezis.

Felmerül a kérdés: ha a központi idegrendszer képes újakat képezni, vajon képes-e helyreállni betegség, sérülés esetén? A válasz megválaszolásához meg kell érteni, hogyan történik a neurogenezis a felnőtt agyban, és hogyan lehetséges.

Az új sejtek születése fokozatosan történik. Az úgynevezett multipotens őssejtek az agyban időszakonként osztódni kezdenek, és más őssejteket hoznak létre, amelyek neuronokká vagy hordozósejtekké nőhetnek, ún. De az éréshez az újszülött sejteknek kerülniük kell a multipotens őssejtek befolyását, ami csak a felüknek sikerül – a többiek elhalnak. Ez a pazarlás arra a folyamatra emlékeztet, amely a testben a születés előtt és kora gyermekkorban megy végbe, amikor több idegsejt termelődik, mint amennyi az agy kialakulásához szükséges. Csak azok maradnak életben, akik aktív köteléket alakítanak ki másokkal.

Az, hogy a túlélő fiatal sejtből neuron vagy gliasejt lesz, attól függ, hogy az agy melyik részébe kerül, és milyen folyamatok mennek végbe ebben az időszakban. Több mint egy hónap kell ahhoz, hogy egy új neuron teljes mértékben működjön. információkat küldeni és fogadni. Ily módon. A neurogenezis nem egyszeri esemény. egy folyamat. amelyet anyagok szabályoznak. növekedési faktoroknak nevezzük. Például egy "sonic hedgehog" nevű tényező (sonic hedgehog), rovaroknál először fedezték fel, szabályozza az éretlen neuronok szaporodási képességét. Tényező bemetszésés a molekulák osztálya. úgy tűnik, hogy a csontmorfogenetikus fehérjék határozzák meg, hogy egy új sejt gliálissá vagy idegivé válik-e. Amint megtörténik. egyéb növekedési tényezők. mint például az agyból származó neurotróf faktor (BDNF). neurotrofinok és inzulinszerű növekedési faktor (IGF) elkezdik támogatni a sejt létfontosságú tevékenységét, serkentik annak érését.

Színhely

Az emlősök felnőtt agyában nem véletlenül keletkeznek új neuronok. látszólag. csak folyadékkal teli üregekben alakulnak ki - a kamrákban, valamint a hippocampusban - az agy mélyén rejtőző struktúrában. csikóhal formájú. Idegtudósok bebizonyították, hogy a sejtek neuronokká válnak. a kamrákból a szaglóhagymákba kerüljenek. amelyek az orrnyálkahártyában elhelyezkedő sejtektől kapnak információt és érzékenyek arra.Senki sem tudja pontosan, miért van szüksége a szaglóhagymának ennyi új neuronra. Könnyebb kitalálni, miért van rájuk szüksége a hippokampusznak: mivel ez a struktúra fontos az új információk, valószínűleg extra neuronok emlékezéséhez. hozzájárulnak az idegsejtek közötti kapcsolatok erősítéséhez, növelik az agy információfeldolgozási és tárolási képességét.

A neurogenezis folyamatok a hippokampuszon és a szaglóhagymán kívül is megtalálhatók, például a prefrontális kéregben, az intelligencia és a logika székhelyén. valamint a felnőtt agy és gerincvelő más területein. Az utóbbi időben egyre több részlet látott napvilágot a neurogenezist irányító molekuláris mechanizmusokról, illetve az azt szabályozó kémiai ingerekről. és jogunk van reménykedni. hogy idővel lehetséges lesz mesterségesen serkenteni a neurogenezist az agy bármely részében. Tudva, hogy a növekedési faktorok és a helyi mikrokörnyezet miként irányítják a neurogenezist, a kutatók azt remélik, hogy olyan terápiákat fognak kifejleszteni, amelyek javíthatják a beteg vagy sérült agyat.

A neurogenezis serkentésével lehetőség nyílik a beteg állapotának javítására egyes neurológiai betegségekben. Például. az ok az agy ereinek elzáródása, aminek következtében az idegsejtek oxigénhiány miatt elpusztulnak. A stroke után a neurogenezis elkezd fejlődni a hippocampusban, új neuronokkal igyekszik „meggyógyítani” a sérült agyszövetet. A legtöbb újszülött sejt elpusztul, de néhányan sikeresen vándorolnak a sérült területre, és teljes értékű neuronokká alakulnak. Annak ellenére, hogy ez nem elég a súlyos stroke esetén bekövetkezett károk kompenzálására. A neurogenezis segíthet az agynak a mikrostroke után, amely gyakran észrevétlen marad. Most az idegtudósok megpróbálják alkalmazni a vasculo-epidermális növekedési faktort (VEGF)és fibroblaszt növekedési faktor (FGF) a természetes gyógyulás fokozása érdekében.

Mindkét anyag nagy molekula, amely alig jut át ​​a vér-agy gáton, azaz. az agy ereit bélelő, szorosan összefonódó sejtek hálózata. 1999-ben egy biotechnológiai cég Wyeth-Ayerst Laboratories és Scios Kaliforniából felfüggesztette a használt FGF klinikai vizsgálatait. mert molekulái nem jutottak be az agyba. Egyes kutatók megpróbálták megoldani ezt a problémát a molekula összekapcsolásával FGF with a másik, amely félrevezette a sejtet, és arra kényszerítette, hogy befogja a teljes molekulakomplexumot, és azt az agyszövetbe továbbítsa. Más tudósok génmanipulált sejtekkel rendelkeznek, amelyek FGF-et termelnek. és átültették az agyba. Eddig csak állatokon végeztek ilyen kísérleteket.

A neurogenezis stimulálása hatékony lehet a depresszió kezelésében. fő ok amely (a genetikai hajlam mellett) krónikusnak számít. korlátozó, mint tudod. a neuronok száma a hippocampusban. Számos gyártott gyógyszer. depresszióban mutatkozik meg. beleértve a prozacot is. fokozza a neurogenezist állatokban. Érdekes módon egy hónapig tart a depressziós szindróma enyhítése ennek a gyógyszernek a segítségével - ugyanannyi. mennyit és a neurogenezis megvalósítására. Talán. a depressziót részben ennek a folyamatnak a lelassulása okozza a hippocampusban. Legújabb klinikai kutatások az idegrendszer képalkotó technikáival megerősítették. hogy azoknál a betegeknél krónikus depresszió a hippocampus kisebb, mint az egészséges emberekben. Antidepresszánsok hosszú távú alkalmazása. Úgy tűnik, mint. serkenti a neurogenezist: rágcsálókban. akik több hónapig kapták ezeket a gyógyszereket. Új neuronok születtek a hippocampusban.

A neuronális őssejtek új agysejteket hoznak létre. Időnként két fő területen osztódnak: a kamrákban (lila), amelyek tele vannak cerebrospinális folyadékkal, amely táplálja a központi idegrendszert, és a hippocampusban (kék) - a tanuláshoz és a memóriához szükséges szerkezet. Őssejtszaporodással (az alján)új őssejtek és progenitor sejtek képződnek, amelyek akár neuronokká, akár hordozósejtekké, úgynevezett gliasejtekké (asztrociták és dendrociták) alakulhatnak. Az újszülött idegsejtek differenciálódása azonban csak azután következhet be, hogy eltávolodtak őseiktől. (piros nyilak), hogy átlagosan csak a felüknek sikerül, a többiek pedig elpusztulnak. A felnőtt agyban a hippocampusban és a szaglóhagymákban új neuronokat találtak, amelyek elengedhetetlenek a szagláshoz. A tudósok azt remélik, hogy rákényszerítik a felnőtt agyat, hogy helyreállítsa magát azáltal, hogy a neuronális ős- vagy progenitorsejtek osztódását és fejlődését idézik elő, ahol és amikor szükséges.

Őssejtek, mint kezelési módszer

A kutatók kétféle őssejtet tekintenek a sérült agy helyreállításának lehetséges eszközének. Először is, felnőttkori neuronális őssejtek: ritka primer sejtek, amelyek az embrionális fejlődés korai szakaszaiból megmaradtak, és legalább két agyterületen megtalálhatók. Egész életük során osztódhatnak, új neuronokat és támogató sejteket hozva létre, amelyeket gliának neveznek. A második típusba az emberi embrionális őssejtek tartoznak, amelyeket a fejlődés igen korai szakaszában izolált embriókból, amikor a teljes embrió körülbelül száz sejtből áll. Ezek az embrionális őssejtek bármely sejtet létrehozhatnak a szervezetben.

A legtöbb tanulmány a neuronális őssejtek növekedését figyeli tenyészedényekben. Ott osztódhatnak, genetikailag megjelölhetők, majd visszaültethetők a felnőtt idegrendszerbe. Az eddig csak állatokon végzett kísérletekben a sejtek jól gyökereznek és érett neuronokká differenciálódhatnak az agy két olyan területén, ahol az új neuronok képződése normálisan megtörténik - a hippocampusban és a szaglóhagymákban. Más területeken azonban a felnőtt agyból vett idegi őssejtek lassan neuronokká válnak, bár gliákká válhatnak.

A felnőtt idegi őssejtekkel az a probléma, hogy még éretlenek. Ha a felnőtt agy, amelybe átültetik, nem generálja azokat a jeleket, amelyek szükségesek ahhoz, hogy stimulálják a fejlődésüket egy bizonyos típusú neuronná - például hippocampális neuronná -, akkor vagy meghalnak, gliasejtté válnak, vagy differenciálatlan őssejt maradnak. A probléma megoldásához meg kell határozni, hogy mely biokémiai jelek okozzák a neuronokat őssejt váljon egy ilyen típusú neuronná, majd irányítsa a sejt fejlődését ezen az úton közvetlenül a tenyésztőedényben. Várhatóan az agy egy adott régiójába történő átültetés után ezek a sejtek azonos típusú neuronok maradnak, kapcsolatokat alakítanak ki, és elkezdenek működni.

Fontos kapcsolatok kialakítása

Mivel a neuronális őssejt osztódásától körülbelül egy hónap kell ahhoz, hogy leszármazottja bekerüljön az agy működési köreibe, ezeknek az új neuronoknak a szerepét valószínűleg nem annyira a sejtvonal határozza meg, hanem az, hogy hogyan. új és meglévő sejtek kapcsolódnak egymáshoz, egy másikkal (szinapszisokat hoznak létre) és a meglévő neuronokkal idegköröket képeznek. A szinaptogenezis során az egyik neuron laterális nyúlványain vagy dendritjein lévő úgynevezett tüskék egy másik neuron fő ágához vagy axonjához kapcsolódnak.

A legújabb tanulmányok azt mutatják, hogy a dendritikus tüskék (az alján) néhány percen belül megváltoztathatják alakjukat. Ez arra utal, hogy a szinaptogenezis állhat a tanulás és a memória hátterében. Egyszínű mikrofelvételek egy élő egér agyáról (piros, sárga, zöld és kék) egy nap különbséggel vették őket. A többszínű kép (jobb szélen) ugyanazok a fotók egymásra helyezve. A változatlan területek szinte fehérnek tűnnek.

Segíts az agynak

Egy másik neurogenezist provokáló betegség az Alzheimer-kór. Amint azt a legújabb tanulmányok mutatják, az egér szerveiben. amelyekbe egy Alzheimer-kórban érintett személy génjeit vezették be. a neurogenezis különböző eltéréseit találták a normától. A beavatkozás eredményeként az állat túltermeli a humán amiloid peptid prekurzor mutáns formáját, és a hippocampusban a neuronok szintje csökken. És az egerek hippokampusza mutáns emberi génnel. presenilin fehérjét kódol. kis számú osztódó sejtje volt és. illetőleg. kevesebb túlélő neuron. Bevezetés FGF közvetlenül az állatok agyába gyengítette a hajlamot; Következésképpen. A növekedési faktorok jó kezelést jelenthetnek erre a pusztító betegségre.

A kutatás következő szakasza a növekedési faktorok, amelyek szabályozzák a neurogenezis különböző szakaszait (azaz új sejtek születését, a fiatal sejtek migrációját és érését), valamint az egyes szakaszokat gátló tényezőket. Olyan betegségek kezelésére, mint a depresszió, amelyekben az osztódó sejtek száma csökken, meg kell találni farmakológiai anyagok vagy más befolyásolási módok. a sejtproliferáció fokozása. Állítólag epilepsziával. új sejtek születnek. de akkor rossz irányba vándorolnak és meg kell érteni. hogyan tereljük a megfelelő irányba a „tévesztett” neuronokat. A rosszindulatú agygliomában a gliasejtek szaporodnak, és halálos, növekvő daganatokat képeznek. Bár a glioma okai még nem tisztázottak. egyesek úgy vélik. hogy az agyi őssejtek ellenőrizetlen növekedéséből adódik. A glioma természetes vegyületekkel kezelhető. szabályozza az ilyen őssejtek osztódását.

A stroke kezelésére fontos kideríteni. milyen növekedési faktorok biztosítják a neuronok túlélését és serkentik az éretlen sejtek átalakulását egészséges idegsejtekké. Ilyen betegségekkel. mint a Huntington-kór. amiotrófiás laterális szklerózis (ALS) és Parkinson-kór (amikor nagyon specifikus sejttípusok pusztulnak el, ami specifikus kognitív vagy motoros tünetek kialakulásához vezet). ez a folyamat leggyakrabban fordul elő, mivel a sejtek. amelyekhez ezek a betegségek kapcsolódnak, korlátozott területeken találhatók.

Felmerül a kérdés: hogyan lehet szabályozni a neurogenezis folyamatát ilyen vagy olyan befolyás alatt, hogy ellenőrizzék a neuronok számát, mivel ezek túlsúlya is veszélyes? Például az epilepszia egyes formáiban az idegi őssejtek tovább osztódnak, még azután is, hogy az új neuronok elvesztették a hasznos kapcsolatok létrehozásának képességét. Az idegtudósok azt sugallják, hogy a "rossz" sejtek éretlenek maradnak, és rossz helyre kerülnek. kialakítva az ún. ficial corticalis dysplasia (FCD), amely epileptiform váladékokat generál és epilepsziás rohamokat okoz. Lehetséges, hogy a növekedési faktorok bevezetése a stroke-ban. A Parkinson-kór és más betegségek az idegi őssejtek túl gyors osztódását okozhatják, és hasonló tünetekhez vezethetnek. Ezért a kutatóknak először meg kell vizsgálniuk a növekedési faktorok alkalmazását a neuronok születésének, migrációjának és érésének indukálására.

A gerincvelő-sérülések kezelésében az ALS-t vagy az őssejteket oligodendrociták, a gliasejtek egyik típusának termelésére kell kényszeríteni. A neuronok egymással való kommunikációjához szükségesek. mert izolálják az egyik neuronból a másikba átmenő hosszú axonokat. megakadályozza az axonon áthaladó elektromos jel szóródását. Ismeretes, hogy a gerincvelőben lévő őssejtek időről időre képesek oligodendrocitákat termelni. A kutatók növekedési faktorokat alkalmaztak ennek a folyamatnak a stimulálására gerincvelő-sérült állatoknál, és pozitív eredményeket értek el.

Töltés az agyért

A hippocampus neurogenezisének egyik fontos jellemzője, hogy egy személy befolyásolhatja a sejtosztódás sebességét, a túlélő fiatal neuronok számát és az ideghálózatba való beilleszkedési képességüket. Például. amikor a felnőtt egereket a közönséges és szűk ketrecekből kényelmesebb és tágasabb ketrecekbe helyezik át. jelentős mértékben fokozzák a neurogenezist. A kutatók azt találták, hogy az egerek futókeréken való gyakorlatozása elegendő ahhoz, hogy megkétszerezze az osztódó sejtek számát a hippocampusban, ami az új neuronok számának drámai növekedéséhez vezetett. Érdekes módon a rendszeres testmozgás enyhítheti az emberek depresszióját. Talán. ez a neurogenezis aktiválásának köszönhető.

Ha a tudósok megtanulják irányítani a neurogenezist, akkor az agyi betegségekről és sérülésekről alkotott képünk drámai módon megváltozik. A kezeléshez olyan anyagokat lehet használni, amelyek szelektíven stimulálják a neurogenezis bizonyos szakaszait. A farmakológiai hatást fizioterápiával kombinálják, amely fokozza a neurogenezist, és arra serkenti az agy bizonyos területeit, hogy új sejteket integráljanak beléjük. A neurogenezis és a mentális és fizikai stressz közötti kapcsolat figyelembe vétele csökkenti a neurológiai betegségek kockázatát és fokozza a természetes reparatív folyamatokat az agyban.

A neuronok növekedésének serkentésével az agyban egészséges emberek képesek lesznek javítani testük állapotán. Nem valószínű azonban, hogy szeretik a növekedési faktorok injekcióit, amelyek a véráramba való injekció után alig hatolnak át a vér-agy gáton. Ezért a szakértők gyógyszereket keresnek. amelyeket tabletta formájában lehetne előállítani. Egy ilyen gyógyszer serkenti a növekedési faktorokat közvetlenül az emberi agyban kódoló gének munkáját.

Az agyi aktivitás javítása génterápiával és sejttranszplantációval is lehetséges: mesterségesen növesztett sejtek, amelyek specifikus növekedési faktorokat termelnek. beültethető az emberi agy bizonyos területeire. Javasolják továbbá a termelést kódoló gének bejuttatását az emberi szervezetbe különféle tényezők növekedés és vírusok. képes eljuttatni ezeket a géneket a kívánt agysejtekhez.

Még nem világos. hogy a módszerek közül melyik lesz a legígéretesebb. Állatkísérletek mutatják. hogy a növekedési faktorok használata megzavarhatja az agy normális működését. A növekedési folyamatok daganatok kialakulását idézhetik elő, a transzplantált sejtek pedig kikerülhetnek az ellenőrzés alól, és rák kialakulását provokálhatják. Ilyen kockázat csak akkor igazolható, ha súlyos formák Huntington-kór. Alzheimer- vagy Parkinson-kór.

Az agyi aktivitás serkentésének legjobb módja az intenzív intellektuális tevékenység, amely egészséges életmóddal párosul: a fizikai aktivitás. jó étel és jó pihenés. Ezt kísérletileg is megerősítették. mi befolyásolja az agyi kapcsolatokat Környezet. Talán. egyszer az otthonokban és az irodákban az emberek különlegesen gazdag környezetet fognak létrehozni és fenntartani az agyműködés javítása érdekében.

Ha sikerül megérteni az idegrendszer öngyógyításának mechanizmusait, akkor a közeljövőben a kutatók elsajátítják a módszereket. lehetővé teszi, hogy saját agyi erőforrásait használja annak helyreállítására és javítására.

Fred Gage

(A pókok világában, 2003. 12. sz.)

A cella a forgópont biológiai szervezet. Az emberi idegrendszer az agy és a gerincvelő sejtjeiből (neuronokból) áll. Felépítésükben nagyon változatosak, rengeteg különböző funkciójuk van, amelyek célja az emberi test biológiai fajként való létezése.

Mindegyik neuronban egyidejűleg több ezer reakció megy végbe, amelyek célja magának az idegsejtnek az anyagcseréjének fenntartása és fő funkcióinak végrehajtása - a beérkező információk hatalmas tömbjének feldolgozása és elemzése, valamint parancsok generálása és küldése más idegsejteknek, izmoknak, különféle testekés a test szövetei. Az agykéreg idegsejt-kombinációinak jól összehangolt munkája képezi a gondolkodás és a tudat alapját.

A sejtmembrán funkciói

A neuronok legfontosabb szerkezeti összetevői, mint minden más sejt, a sejtmembránok. Általában többrétegű szerkezettel rendelkeznek, és a zsírvegyületek egy speciális osztályából állnak - foszfolipidekből, valamint ...

Az idegrendszer testünk legösszetettebb és legkevésbé tanulmányozott része. 100 milliárd sejtből áll - neuronokból és gliasejtekből, amelyek körülbelül 30-szor többek. Korunkig a tudósoknak csak az idegsejtek 5%-át sikerült tanulmányozniuk. A többi még mindig rejtély, amelyet az orvosok bármilyen eszközzel próbálnak megfejteni.

Neuron: szerkezete és funkciói

A neuron az idegrendszer fő szerkezeti eleme, amely neurorefector sejtekből fejlődött ki. Az idegsejtek feladata, hogy összehúzódással reagáljanak az ingerekre. Ezek olyan sejtek, amelyek elektromos impulzussal, kémiai és mechanikai eszközökkel képesek információt továbbítani.

A funkciók ellátásához a neuronok motoros, szenzoros és köztes. Az érzékszervi idegsejtek a receptoroktól az agyba, a motorsejtek az izomszövetekbe továbbítják az információkat. A köztes neuronok mindkét funkciót képesek ellátni.

Anatómiailag a neuronok egy testből és két...

A pszichoneurológiai fejlődési rendellenességekkel küzdő gyermekek sikeres kezelésének lehetősége a gyermek testének és idegrendszerének következő tulajdonságain alapul:

1. Magának a neuronnak, folyamatainak és a funkcionális rendszerek részét képező neuronhálózatok regenerációs képességei. A citoszkeleton lassú, 2 mm/nap sebességű, az idegsejt folyamatai mentén történő transzportja meghatározza az idegsejtek sérült vagy fejletlen folyamatainak azonos ütemű regenerációját is. Egyes neuronok elpusztulását és a neuronhálózatban való hiányát többé-kevésbé teljes mértékben kompenzálja a megmaradt idegsejtek axo-dendrites elágazódásának elindítása új, további interneuronális kapcsolatok kialakulásával.

2. Az agy idegsejtjei és neuronális hálózatai károsodásának kompenzálása a szomszédos neuroncsoportok összekapcsolásával egy elveszett vagy fejletlen funkció ellátása érdekében. Egészséges neuronok, axonjaik és dendritjeik, amelyek aktívan dolgoznak és tartalékolnak, a funkcionális területért folytatott harcban ...

omg, gyógyulj meg

100 éves története során az idegtudomány ragaszkodott ahhoz a dogmához, hogy a felnőtt agy nem változtatható. Úgy gondolták, hogy az ember elveszítheti az idegsejteket, de nem szerezhet újakat. Valóban, ha az agy képes lenne szerkezeti változásokra, hogyan őrizné meg a memóriát?

A bőr, a máj, a szív, a vesék, a tüdő és a vér új sejteket hozhat létre a sérültek pótlására. Egészen a közelmúltig a szakértők úgy vélték, hogy ez a regenerációs képesség nem terjed ki a központi idegrendszerre, amely az agyból és a gerincvelőből áll.

Az elmúlt öt évben azonban az idegtudósok felfedezték, hogy az agy az élet során változik: új sejtek képződnek, hogy megbirkózzanak a felmerülő nehézségekkel. Ez a plaszticitás segít az agynak felépülni sérülésből vagy betegségből, növelve annak potenciálját.

Idegtudósok keresték a módokat, hogy javítsák...

Az agyi neuronok a születés előtti fejlődés során keletkeznek. Ez egy bizonyos típusú sejtek növekedése, mozgása, majd differenciálódása miatt következik be, melynek során megváltoztatják alakjukat, méretüket és funkciójukat. A neuronok többsége a magzati fejlődés során elhal, sok a születés után és az ember élete során is elpusztul, ami genetikailag beépült. De ezzel a jelenséggel együtt egy másik dolog is történik - a neuronok helyreállítása egyes agyi régiókban.

Az idegsejt kialakulásának folyamatát (mind a születés előtti időszakban, mind az életben) "neurogenezisnek" nevezik.

Azt a széles körben ismert kijelentést, miszerint az idegsejtek nem regenerálódnak, egyszer 1928-ban Santiago Ramon-i-Halem spanyol ideghisztológus tette. Ez a rendelkezés egészen a múlt század végéig érvényben volt, egészen addig, amíg meg nem jelent E. Gould és C. Cross tudományos cikke, amelyben olyan tényeket közöltek, amelyek bizonyítják az új ...

Az agy neuronjait a besorolás szerint bizonyos típusú funkciójú sejtekre osztják. De talán a Duke Institute kutatásai után, amelyet Chai Kuo sejtbiológiai, gyermekgyógyászati ​​és idegtudományi docens vezet, egy új szerkezeti egység (Chay Kuo) jelenik meg.

Leírta az agysejteket, amelyek egymástól függetlenül képesek információt továbbítani és transzformációt elindítani. Hatásmechanizmusuk a szubventrikuláris (más néven szubependimális) zónában található neuronok egyik típusának az idegi őssejtre gyakorolt ​​hatásában rejlik. Elkezd átalakulni neuronná. A felfedezés azért érdekes, mert bebizonyítja, hogy az agyi neuronok helyreállítása az orvostudomány számára valósággá válik.

Chai Kuo elmélet

A kutató megjegyzi, hogy már előtte is szóba került az idegsejtek fejlődésének lehetősége, de most először találta meg és írja le, hogy mi és hogyan tartalmazza a hatásmechanizmust. A szubventrikuláris zónában (SVZ) található idegsejteket először írja le. Az agy területén...

A szervezet szerveinek és funkcióinak helyreállítása a következő esetekben aggasztja az embereket: egyszeri, de túlzott alkoholfogyasztás után (egy ünnepélyes alkalomra szóló lakoma) és az alkoholfüggőség utáni rehabilitáció során, vagyis a szisztematikus alkoholfogyasztás eredményeként. és hosszan tartó alkoholfogyasztás.

Valamilyen bőséges lakoma (születésnap, esküvő, újév, buli stb.) során az ember nagyon nagy adag alkoholt fogyaszt minimális ideig. Nyilvánvaló, hogy a test ilyen pillanatokban nem érez semmi jót. Az ilyen ünnepek során a legnagyobb kárt azok érik, akik általában tartózkodnak az alkoholfogyasztástól, vagy ritkán és kis adagokban fogyasztják. Az ilyen emberek nagyon nehezen tudják helyreállítani az agyat a reggeli alkohol után.

Tudnia kell, hogy az alkoholnak mindössze 5%-a ürül ki a szervezetből a kilégzett levegővel, izzadással és vizelettel. A maradék 95% belül oxidálódik...

Gyógyszerek a memória helyreállításához

Az aminosavak elősegítik a GABA képződését az agyban: glicin, triptofán, lizin (készítmények "glicin", "aviton ginkgovit"). Javasoljuk, hogy javítsa őket agyi vérellátás("cavinton", "trental", "vintocetin") és fokozza a neuronok energiaanyagcseréjét ("Koenzim Q10"). A ginkgot a világ számos országában használják neuronok stimulálására.

A napi gyakorlat, a táplálkozás normalizálása és a napi rutin segít javítani a memóriát. Edezheti a memóriáját - minden nap meg kell tanulnia kis verseket, idegen nyelveket. Ne terhelje túl az agyát. A sejtek táplálkozásának javítása érdekében ajánlott speciális gyógyszereket szedni, amelyek célja a memória javítása.

Hatékony gyógyszerek a memória normalizálására és javítására

Diprenyl. Olyan gyógyszer, amely semlegesíti a táplálékkal a szervezetbe jutó neurotoxinok hatását. Megvédi az agysejteket a stressztől, támogatja...

Az 1990-es évekig a neurológusok szilárdan meg voltak győződve arról, hogy az agy regenerációja lehetetlen. A tudományos közösségben hamis elképzelés fogalmazódott meg az "álló" szövetekről, amelyek elsősorban a központi idegrendszer szövetét foglalták magukban, ahol állítólag nincsenek őssejtek. Úgy gondolták, hogy az osztódó idegsejtek csak a magzat egyes agyi struktúráiban figyelhetők meg, gyermekeknél pedig csak az élet első két évében. Ezután azt feltételezték, hogy a sejtnövekedés leáll, és megkezdődik a sejtközi kapcsolatok kialakulásának szakasza a neurális hálózatokban. Ebben az időszakban minden neuron több száz, esetleg több ezer szinapszist hoz létre a szomszédos sejtekkel. Átlagosan úgy gondolják, hogy körülbelül 100 milliárd neuron működik a felnőtt agy ideghálózatában. Axióma mítosszá vált az a kijelentés, hogy a felnőtt agy nem regenerálódik. Az eltérő véleményt nyilvánító tudósokat alkalmatlansággal vádolták meg, hazánkban pedig előfordult, hogy elvesztették állásukat. A természet benne van...

A stroke már nem ijesztő? Modern fejlesztések...

Minden betegség az idegekből ered! Még a gyerekek is ismerik ezt a népi bölcsességet. Azt azonban nem mindenki tudja, hogy az orvostudomány nyelvén ennek konkrét és jól körülhatárolható jelentése van. Különösen fontos ennek megismerése azoknak az embereknek, akiknek szeretteik agyvérzésen estek át. Sokan jól tudják, hogy a folyamatban lévő nehéz kezelés ellenére a szeretett személy elvesztett funkciói nem állnak teljesen helyre. Ezenkívül minél több idő telt el a baj pillanata óta, annál kisebb a valószínűsége a beszéd, a mozgás, a memória visszatérésének. Hogyan érhetsz el áttörést egy szeretett ember felépülésében? A kérdés megválaszolásához ismernie kell az "ellenséget az arcon" - a fő ok megértéséhez.

"MINDEN BETEGSÉG IDEGBŐL!"

Az idegrendszer koordinálja a test összes funkcióját, és biztosítja számára a külső környezethez való alkalmazkodás képességét. Az agy a központi láncszem. Ez testünk fő számítógépe, amely szabályozza minden ...

Téma azoknak, akik szívesebben gondolják, hogy az idegsejtek helyreállnak.

Megfelelő mentális kép kialakítása :)

Az idegsejtek regenerálódnak

Izraeli tudósok egy egész bioeszközkészletet fedeztek fel az elhalt idegek pótlására. Kiderült, hogy a T-limfociták, amelyek eddig "káros idegeneknek" számítottak, ezt teszik.

Néhány évvel ezelőtt a tudósok megcáfolták a híres „az idegsejtek nem regenerálódnak” kijelentést: kiderült, hogy az agy egy része az idegsejtek regenerációján dolgozik egész életen át. Különösen az agyi aktivitás és a fizikai aktivitás serkentésekor. De hogy az agy pontosan hogyan tudja, hogy itt az ideje felgyorsítani a regenerációs folyamatot, azt még senki sem tudta.

Az agy helyreállításának mechanizmusának megértése érdekében a tudósok elkezdték válogatni az összes sejttípus között, amelyeket korábban az emberek fejében találtak, és a megtalálás oka tisztázatlan maradt. És a leukociták egyik alfajának vizsgálata sikeresnek bizonyult - ...

"Az idegsejtek nem regenerálódnak" - mítosz vagy valóság?

Ahogy Leonyid Bronevoy, a megyei orvos hőse mondta: „a fej egy sötét tárgy, nem kutatható…”. Az agynak nevezett idegsejtek kompakt felhalmozódása, bár neurofiziológusok régóta vizsgálják, a tudósok még nem tudtak választ kapni minden, az idegsejtek működésével kapcsolatos kérdésre.

A kérdés lényege

Valamivel ezelőtt, egészen a múlt század 90-es éveiig azt hitték, hogy az emberi szervezetben az idegsejtek számának állandó értéke van, és lehetetlen helyreállítani a sérült agyi idegsejteket, ha elvesznek. Ez az állítás részben valóban igaz: az embrió fejlődése során a természet hatalmas sejttartalékot rak le.

Az újszülött már születése előtt a programozott sejthalál – apoptózis – következtében elveszíti a kialakult neuronok közel 70%-át. A neuronális halál az egész életen át folytatódik.

Harminc éves kortól kezdve ez a folyamat...

Az emberi agy idegsejtjei regenerálódnak

Eddig is ismert volt, hogy az idegsejtek csak állatokban regenerálódnak. Nemrég azonban a tudósok felfedezték, hogy az emberi agy szaglásért felelős részében érett idegsejtek képződnek progenitor sejtekből. Egy napon képesek lesznek „megjavítani” a sérült agyat.

A bőr minden nap 0,002 millimétert növekszik. Az új vérsejtek már néhány nappal a csontvelői termelés beindítása után ellátják fő funkcióikat. Az idegsejtek esetében minden sokkal problémásabb. Igen, az idegvégződések helyreállnak a karokban, lábakban és a bőr vastagságában. De a központi idegrendszerben - az agyban és a gerincvelőben - ez nem történik meg. Ezért a sérült gerincvelővel rendelkező személy többé nem tud futni. Ezenkívül az idegszövetek visszavonhatatlanul elpusztulnak a stroke következtében.

Az utóbbi időben azonban új jelek láttak napvilágot arra vonatkozóan, hogy az emberi agy is képes új ...

Sok éven át az emberek azt hitték, hogy az idegsejtek nem képesek regenerálódni, ami azt jelenti, hogy lehetetlen sok, a károsodásukkal összefüggő betegséget meggyógyítani. Most a tudósok megtalálták a módját az agysejtek helyreállításának, hogy meghosszabbítsák a páciens teljes életét, és sok részletre emlékezni fog.

Az agysejtek helyreállításának több feltétele is van, ha a betegség nem ment túl messzire, és nem következett be teljes memóriavesztés. A szervezetnek elegendő mennyiségű vitamint kell kapnia, amely segít fenntartani a problémára való összpontosítás képességét, emlékezni a szükséges dolgokra. Ehhez olyan ételeket kell fogyasztania, amelyek tartalmazzák ezeket, ezek a hal, a banán, a dió és a vörös hús. A szakértők úgy vélik, hogy az étkezések száma nem lehet több, mint három, és addig kell enni, amíg a jóllakottság meg nem jelenik, ez segít az agysejteknek a szükséges anyagokhoz jutni. A táplálkozásnak nagy jelentősége van az idegbetegségek megelőzésében, nem szabad elragadni...

A szárnyas kifejezést "az idegsejtek nem állnak helyre" mindenki gyermekkora óta vitathatatlan igazságként érzékeli. Ez az axióma azonban nem más, mint mítosz, és az új tudományos adatok cáfolják.

Egy idegsejt vagy neuron sematikus ábrázolása, amely egy magból, egy axonból és több dendritből álló testből áll.

A neuronok méretükben, a dendritek elágazásában és az axonok hosszában különböznek egymástól.

A "glia" fogalma magában foglalja az idegszövet minden olyan sejtjét, amely nem neuron.

A neuronok genetikailag úgy vannak programozva, hogy az idegrendszer egyik vagy másik részébe vándoroljanak, ahol folyamatok segítségével kapcsolatot létesítenek más idegsejtekkel.

Az elhalt idegsejteket a vérből az idegrendszerbe jutó makrofágok pusztítják el.

Az idegcső kialakulásának szakaszai az emberi embrióban.

‹ ›

A természet a fejlődő agyban nagyon nagy biztonsági határt fektet le: az embriogenezis során nagy mennyiségű neuron képződik. Közel 70%-uk...

A pantokalcin olyan gyógyszer, amely aktívan befolyásolja az agy anyagcseréjét, megvédi azt a káros hatásoktól és mindenekelőtt az oxigénhiánytól, gátló és egyben enyhén aktiváló hatással van a központi idegrendszerre (CNS).

Hogyan hat a pantocalcin a központi idegrendszerre

A pantocalcin az nootróp gyógyszer, amelynek fő hatása az agy kognitív (kognitív) funkcióihoz kapcsolódik, a gyógyszer 250 és 500 mg-os tablettákban kapható.

A pantokalcin fő hatóanyaga a hopanténsav, amely kémiai összetételében és tulajdonságaiban hasonló gamma-amino-vajsav(GABA) egy biológiailag aktív anyag, amely képes fokozni az összes anyagcsere-folyamatot az agyban.

Szájon át bevéve a pantokalcin gyorsan felszívódik a gyomor-bél traktusban, eloszlik a szövetekben, és belép az agyba, ahol behatol ...

Az idegrendszer az emberi test legösszetettebb része. Körülbelül 85 milliárd ideg- és gliasejteket tartalmaz. A mai napig a tudósok csak az idegsejtek 5%-át tudták tanulmányozni. A másik 95% még mindig rejtély, ezért számos tanulmányt végeznek az emberi agy ezen összetevőivel kapcsolatban.

Fontolja meg az emberi agy működését, nevezetesen a sejtszerkezetét.

A neuron szerkezete 3 fő összetevőből áll:

1. Sejttest

Az idegsejtnek ez a része a kulcsrész, amely magában foglalja a citoplazmát és a sejtmagokat, amelyek együtt protoplazmát hoznak létre, amelynek felületén két lipidrétegből álló membránhatár alakul ki. A membrán felületén fehérjék találhatók, amelyek gömb alakúak.

A kéreg idegsejtjei magot tartalmazó testekből, valamint számos organellumból állnak, köztük egy intenzíven és hatékonyan fejlődő, durva alakú szóródási terület, amely aktív riboszómákkal rendelkezik.

2. Dendritek és axonok

Az axon egy hosszú folyamatnak tűnik, amely hatékonyan alkalmazkodik az emberi test izgató folyamataihoz.

A dendritek teljesen más anatómiai szerkezettel rendelkeznek. Legfőbb különbségük az axontól, hogy sokkal rövidebb hosszúságúak, és a fő hely funkcióit ellátó, abnormálisan fejlett folyamatok jelenléte is jellemző. Ezen a területen gátló szinapszisok kezdenek megjelenni, amelyeknek köszönhetően képes közvetlenül befolyásolni magát a neuront.

A neuronok jelentős része nagyobb mértékben dendritekből áll, míg axon csak egy van. Egy idegsejtnek sok kapcsolata van más sejtekkel. Egyes esetekben ezeknek a linkeknek a száma meghaladja a 25 000-et.

A szinapszis egy olyan hely, ahol két sejt között érintkezési folyamat jön létre. A fő funkció az impulzusok továbbítása a különböző cellák között, míg a jel frekvenciája a jel átviteli sebességétől és típusától függően változhat.

Általános szabály, hogy egy idegsejt gerjesztési folyamatának elindításához több serkentő szinapszis is működhet ingerként.

Mi az emberi hármas agy

1962-ben Paul McLean idegtudós három emberi agyat azonosított, nevezetesen:

1. hüllő

Ez a hüllő típusú emberi agy több mint 100 millió éve létezik. Jelentős hatással van az ember viselkedési tulajdonságaira. Fő funkciója az alapvető viselkedés kezelése, amely olyan funkciókat foglal magában, mint például:

• Emberi ösztönökön alapuló szaporodás
• Agresszió
• A vágy, hogy mindent irányítson
• Kövess bizonyos mintákat
• utánozni, becsapni
• Küzdj a mások feletti befolyásért

Az emberi hüllőagyra olyan jellemzők is jellemzőek, mint a másokkal szembeni higgadtság, az empátia hiánya, a teljes közömbösség az egyén másokkal kapcsolatos cselekedeteinek következményei iránt. Ezenkívül ez a típus nem képes felismerni egy képzeletbeli fenyegetést valós veszéllyel. Ennek eredményeként bizonyos helyzetekben teljesen leigázza az ember elméjét és testét.

1. Érzelmi (limbikus rendszer)

Úgy tűnik, ez egy emlős agya, amelynek életkora körülbelül 50 millió év.

Felelős az egyén olyan funkcionális jellemzőiért, mint:

• Túlélés, önfenntartás és önvédelem
• Szabályozza a szociális viselkedést, beleértve az anyaságot és a gyermeknevelést
• Részt vesz a szervi funkciók, a szaglás, az ösztönös viselkedés, a memória, az alvás és az ébrenlét és számos más szabályozásában

Ez az agy szinte teljesen azonos az állatok agyával.

1. Vizuális

Az agy az, amely gondolkodásunk funkcióit látja el. Más szóval, ez a racionális elme. Ez a legfiatalabb szerkezet, amelynek életkora nem haladja meg a 3 millió évet.

Úgy tűnik, ez az, amit észnek nevezünk, és olyan képességeket foglal magában, mint;

• elmélkedik
• Következtetéseket levonni
• Elemzési képesség

A térbeli gondolkodás jelenléte jellemzi, ahol jellegzetes vizuális képek keletkeznek.

A neuronok osztályozása

A mai napig az idegsejtek számos osztályozását különböztették meg. A neuronok egyik leggyakoribb osztályozását a folyamatok száma és lokalizációjuk helye különbözteti meg, nevezetesen:

1. Többpólusú. Ezeket a sejteket a központi idegrendszerben való nagy felhalmozódás jellemzi. Egy axonnal és több dendrittel jelennek meg.
2. Kétpólusú. Egy axon és egy dendrit jellemzi őket, és a retinában, a szaglószövetben, valamint a hallás- és vesztibuláris központokban helyezkednek el.

Ezenkívül az elvégzett funkcióktól függően a neuronokat 3 nagy csoportra osztják:

1. Afferens

Felelős a receptoroktól a központi idegrendszer felé történő jelátvitel folyamatáért. Ezek különböznek egymástól:

• Elsődleges. Az elsődlegesek a gerincvelői magokban helyezkednek el, amelyek receptorokhoz kötődnek.
• Másodlagos. A vizuális gumókban helyezkednek el, és ellátják a jelek továbbításának funkcióit a fedő osztályokhoz. Az ilyen típusú sejtek nem kötődnek a receptorokhoz, hanem jeleket kapnak a neurocita sejtektől.

2. Efferens vagy motoros

Ez a típus az impulzus átvitelét az emberi test más központjaiba és szerveibe adja. Például a motorzóna neuronjai piramis alakúak, amelyek jelet továbbítanak a gerincvelő motoros neuronjaihoz. A motoros efferens neuronok fő jellemzője egy jelentős hosszúságú axon jelenléte, amely nagy sebességgel továbbítja a gerjesztő jelet.

Az agykéreg különböző szakaszainak efferens idegsejtjei összekötik ezeket a szakaszokat egymással. Ezek az agyi neurális kapcsolatok kapcsolatokat biztosítanak a féltekéken belül és azok között, tehát amelyek felelősek az agy működéséért a tanulás, tárgyfelismerés, fáradtság stb.

3. Beillesztés vagy asszociatív

Ez a típus a neuronok közötti interakciót végzi, és feldolgozza az érzékeny sejtekből átvitt adatokat, majd továbbítja más interkaláris vagy motoros idegsejteknek. Ezek a sejtek kisebbnek tűnnek, mint az afferens és efferens sejtek. Az axonok kis mértékben képviseltetik magukat, de a dendritek hálózata meglehetősen kiterjedt.

A szakértők arra a következtetésre jutottak, hogy az agyban lokalizált közvetlen idegsejtek az agy asszociatív neuronjai, a többi pedig önmagán kívül szabályozza az agy tevékenységét.

Az idegsejtek helyreállnak

A modern tudomány kellő figyelmet fordít az idegsejtek halálának és helyreállításának folyamataira. Az egész emberi testnek megvan a képessége a felépülésre, de az agy idegsejtjeinek van ilyen lehetősége?

A test már a fogantatás folyamatában is az idegsejtek halálára hangolódik.

Számos tudós azt állítja, hogy a törölt sejtek száma körülbelül 1% évente. Ebből az állításból kiderül, hogy az agy már az elemi dolgok elvégzésére való képesség elvesztéséig elhasználódott volna. Ez a folyamat azonban nem következik be, és az agy haláláig tovább működik.

A test minden szövete önállóan helyreállítja magát az "élő" sejtek osztásával. Az idegsejttel végzett számos tanulmány után azonban az emberek azt találták, hogy a sejt nem osztódik. Azt állítják, hogy új agysejtek képződnek a neurogenezis eredményeként, amely a születés előtti időszakban kezdődik és az életen át folytatódik.

A neurogenezis az új neuronok szintézise a prekurzorokból - őssejtekből, amelyek ezt követően differenciálódnak és érett neuronokká alakulnak.

Ilyen folyamatot először 1960-ban írtak le, de akkor ezt a folyamatot semmi sem támasztotta alá.

További kutatások megerősítették, hogy a neurogenezis előfordulhat bizonyos agyi régiókban. Az egyik ilyen terület az agykamrák körüli tér. A második hely a hippocampust tartalmazza, amely közvetlenül a kamrák közelében található. A hippokampusz emlékezetünk, gondolkodásunk és érzelmeink funkcióit látja el.

Ennek eredményeként a memorizálás és a gondolkodás képessége az élet folyamatában, különféle tényezők hatására alakul ki. Amint az előzőekből kiderül, agyunk, bár szerkezeteinek csak 5%-át sikerült azonosítani, mégis számos olyan tényt emel ki, amelyek megerősítik az idegsejtek helyreállítási képességét.

Következtetés

Ne felejtse el, hogy az idegsejtek teljes működéséhez tudnia kell, hogyan javíthatja az agy idegi kapcsolatait. Sok szakértő megjegyzi, hogy az egészséges neuronok fő garanciája az egészséges táplálkozás és életmód, és csak ezután lehet további farmakológiai támogatást alkalmazni.

Szervezze meg az alvását, hagyjon fel az alkohollal, a dohányzással, és végül az idegsejtjei hálásak lesznek.

Az emberi agynak van egy csodálatos tulajdonsága: képes új sejteket előállítani. Van egy vélemény, hogy az agysejtek kínálata korlátlan, de ez az állítás messze áll az igazságtól. Intenzív termelésük természetesen a szervezet fejlődésének korai időszakára esik, az életkorral ez a folyamat lelassul, de nem áll le. De ez sajnos csak a sejtek jelentéktelen részét kompenzálja, amelyet az ember öntudatlanul megöl az első pillantásra ártalmatlan szokások következtében.

1. Alvásmegvonás

A tudósok még nem tudták megcáfolni a teljes alvásról szóló elméletüket, amely ragaszkodik a 7-9 órás alváshoz. Az éjszakai folyamat ezen időtartama teszi lehetővé az agy számára, hogy teljes mértékben elvégezze munkáját, és produktívan átvészelje az összes „álmos” fázist. Ellenkező esetben, amint azt a rágcsálókon végzett vizsgálatok kimutatták, a szorongásra és stresszre adott fiziológiai válaszért felelős agysejtek 25%-a elpusztul. A tudósok úgy vélik, hogy az alváshiány következtében kialakuló sejthalál hasonló mechanizmusa embernél is működik, de ezek még csak feltételezések, amelyek véleményük szerint a közeljövőben tesztelhetőek lesznek.

2. Dohányzás

szívbetegség, agyvérzés, Krónikus bronchitis, tüdőtágulás, rák – ez nem egy teljes lista a cigarettafüggőség által okozott negatív hatásokról. A Francia Nemzeti Egészségügyi Intézet 2002-es tanulmánya és orvosi kutatás nem hagyott kétséget afelől, hogy a dohányzás megöli az agysejteket. És bár a kísérleteket eddig patkányokon végezték, a tudósok teljesen biztosak abban, hogy ez is így van rossz szokás hatással van az emberi agysejtekre. Ezt indiai tudósok egy tanulmánya is megerősítette, melynek eredményeként a kutatóknak sikerült megtalálniuk a cigarettában az emberi szervezetre veszélyes vegyületet, a nikotinból származó nitrozoamin ketont. Az NNK felgyorsítja a fehér reakciókat vérsejtek az agyat, amitől megtámadják az egészséges agysejteket.

3. Kiszáradás

Nem titok, hogy az emberi test sok vizet tartalmaz, és ez alól az agy sem kivétel. Folyamatos pótlása szükséges mind a szervezet egésze, mind az agy számára különösen. Ellenkező esetben olyan folyamatok aktiválódnak, amelyek megzavarják egész rendszerek működését és elpusztítják az agysejteket. Általában ez leggyakrabban alkoholfogyasztás után történik, ami elnyomja a vazopresszin hormon munkáját, amely felelős a víz visszatartásáért a szervezetben. Ezenkívül kiszáradás fordulhat elő a magas hőmérsékletnek való hosszan tartó kitettség miatt (például nyílt napfénynek vagy fülledt helyiségben). De az eredmény, mint az erős italok esetében, katasztrofális következményekkel járhat - az agysejtek pusztulásával. Ez az idegrendszer működési zavarait vonja maga után, és befolyásolja az ember intellektuális képességeit.

4. Stressz

A stresszt a szervezet meglehetősen hasznos reakciójának tekintik, amely bármilyen lehetséges fenyegetés megjelenése következtében aktiválódik. A fő védelmezők a mellékvese hormonok (kortizol, adrenalin és noradrenalin), amelyek teljes készenlétbe helyezik a szervezetet, és ezzel biztosítják biztonságát. De ezeknek a hormonoknak a túlzott mennyisége (például olyan helyzetben krónikus stressz), különösen a kortizol, az agysejtek pusztulását és szörnyű betegségek kialakulását okozhatja a legyengült immunitás miatt. Az agysejtek pusztulása mentális betegségek (skizofrénia) kialakulásához vezethet, az immunrendszer legyengülése pedig rendszerint súlyos betegségek kialakulásával jár, amelyek közül a leggyakoribb a szív- és érrendszeri betegségek, a rák és a cukorbetegség.

5. Kábítószer

A kábítószerek olyan speciális vegyi anyagok, amelyek elpusztítják az agysejteket és megzavarják a kommunikációs rendszereket. A kábítószerek hatásának eredményeként olyan receptorok aktiválódnak, amelyek hallucinogén megnyilvánulásokat okozó kóros jelek termelését okozzák. Ez a folyamat bizonyos hormonok szintjének erős növekedése miatt következik be, amely kétféleképpen hat a szervezetre. Egyrészt nagy mennyiségű például dopamin hozzájárul az eufóriahatáshoz, másrészt károsítja a hangulatszabályozásért felelős idegsejteket. Minél jobban károsodnak az ilyen neuronok, annál nehezebb elérni a „boldogság” állapotát. Így a szervezetnek egyre nagyobb adag kábítószerre van szüksége, miközben kialakul a függőség.

idegszövet- az idegrendszer fő szerkezeti eleme. BAN BEN idegszövet összetétele speciális idegsejteket foglal magában - neuronok, És neurogliális sejtek támogató, szekréciós és védő funkciókat lát el.

Idegsejt az idegszövet alapvető szerkezeti és funkcionális egysége. Ezek a sejtek képesek információkat fogadni, feldolgozni, kódolni, továbbítani és tárolni, kapcsolatot létesíteni más cellákkal. Az idegsejtek egyedi jellemzői az, hogy képesek bioelektromos kisüléseket (impulzusokat) generálni, és információkat továbbítani a folyamatokon keresztül egyik sejtből a másikba speciális végződések segítségével -.

A neuron funkcióinak teljesítését elősegíti az anyagok-transzmitterek - neurotranszmitterek: acetilkolin, katekolaminok stb. axoplazmájában történő szintézise.

Az agyi neuronok száma megközelíti a 10 11-et. Egy neuronnak akár 10 000 szinapszisa is lehet. Ha ezeket az elemeket információtároló sejteknek tekintjük, akkor megállapíthatjuk, hogy az idegrendszer 10 19 egységet tud tárolni. információ, azaz képes befogadni szinte az emberiség által felhalmozott tudást. Ezért teljesen ésszerű az az elképzelés, hogy az emberi agy mindenre emlékszik, ami a testben történik, és amikor kommunikál a környezettel. Az agy azonban nem tud kivonni minden benne tárolt információból.

A neurális szerveződés bizonyos típusai a különböző agyi struktúrákra jellemzőek. Az egyetlen funkciót szabályozó neuronok úgynevezett csoportokat, együtteseket, oszlopokat, magokat alkotnak.

A neuronok szerkezetükben és működésükben különböznek egymástól.

Szerkezet szerint(a sejttestből kinyúló folyamatok számától függően) megkülönböztetni egypólusú(egy folyamattal), bipoláris (két folyamattal) ill többpólusú(sok folyamattal) neuronok.

A funkcionális tulajdonságoknak megfelelően kioszt afferens(vagy centripetális) neuronok, amelyek a receptorok gerjesztését hordozzák, efferens, motor, motoros neuronok(vagy centrifugális), a gerjesztést a központi idegrendszerből a beidegzett szervbe továbbítja, ill interkaláris, kapcsolatba lépni vagy közbülső az afferens és efferens neuronokat összekötő neuronok.

Az afferens neuronok unipolárisak, testük a gerinc ganglionokban fekszik. A sejttestből kiinduló folyamat T-alakban két ágra oszlik, amelyek közül az egyik a központi idegrendszerbe jut és axon funkciót lát el, a másik pedig a receptorokhoz közelít és egy hosszú dendrit.

A legtöbb efferens és interkaláris neuron többpólusú (1. ábra). A multipoláris interkaláris neuronok nagy számban találhatók a gerincvelő hátsó szarvaiban, és megtalálhatók a központi idegrendszer minden más részében is. Bipolárisak is lehetnek, például retina neuronjai, amelyeknek rövid elágazó dendritje és hosszú axonja van. A motoros neuronok főként a gerincvelő elülső szarvaiban helyezkednek el.

Rizs. 1. Az idegsejt felépítése:

1 - mikrotubulusok; 2 - egy idegsejt (axon) hosszú folyamata; 3 - endoplazmatikus retikulum; 4 - mag; 5 - neuroplazma; 6 - dendritek; 7 - mitokondriumok; 8 - nucleolus; 9 - mielinhüvely; 10 - Ranvier elfogása; 11 - az axon vége

neuroglia

neuroglia, vagy glia, - az idegszövet sejtelemeinek halmaza, amelyet különféle formájú speciális sejtek alkotnak.

R. Virchow fedezte fel, és ő nevezte el neurogliának, ami "idegragasztót" jelent. A neuroglia sejtek kitöltik a neuronok közötti teret, és az agy térfogatának 40%-át teszik ki. A gliasejtek 3-4-szer kisebbek, mint az idegsejtek; számuk az emlősök központi idegrendszerében eléri a 140 milliárdot.Az életkor előrehaladtával az emberi agyban csökken a neuronok száma, nő a gliasejtek száma.

Megállapítást nyert, hogy a neuroglia az idegszövet anyagcseréjéhez kapcsolódik. Egyes neuroglia sejtek olyan anyagokat választanak ki, amelyek befolyásolják az idegsejtek ingerlékenységének állapotát. Megjegyzendő, hogy ezeknek a sejteknek a szekréciója különböző mentális állapotokban megváltozik. A központi idegrendszerben a hosszú távú nyomfolyamatok a neuroglia funkcionális állapotához kapcsolódnak.

A gliasejtek típusai

A gliasejtek szerkezetének természete és a központi idegrendszerben való elhelyezkedése szerint megkülönböztetik:

• asztrociták (astroglia);
• oligodendrociták (oligodendroglia);
• mikroglia sejtek (mikroglia);
• Schwann-sejtek.

A gliasejtek támogató és védő funkciókat látnak el az idegsejtek számára. Szerepelnek a szerkezetben. Asztrociták a legtöbb gliasejtek, amelyek kitöltik a neuronok közötti tereket és borítják. Megakadályozzák a szinaptikus hasadékból a központi idegrendszerbe diffundáló neurotranszmitterek terjedését. Az asztrocitákban neurotranszmitterek receptorai vannak, amelyek aktiválása a membránpotenciál-különbség ingadozását és az asztrociták anyagcseréjének megváltozását okozhatja.

Az asztrociták szorosan körülveszik az agy ereinek kapillárisait, amelyek közöttük és az idegsejtek között helyezkednek el. Ennek alapján feltételezhető, hogy az asztrociták fontos szerepet játszanak a neuronok anyagcseréjében, bizonyos anyagok kapilláris permeabilitásának szabályozásával.

Az asztrociták egyik fontos funkciója, hogy képesek felszívni a felesleges K+ ionokat, amelyek a nagy neuronális aktivitás során felhalmozódhatnak a sejtközi térben. Az asztrociták szoros illeszkedésének helyein rés junction csatornák képződnek, amelyeken keresztül az asztrociták különféle kis ionokat, különösen K+ ionokat cserélhetnek, ami növeli a K+ ionok elnyelő képességét A K+ ionok ellenőrizetlen felhalmozódása az interneuronális térben az idegsejtek ingerlékenységének növekedéséhez vezetne. Így az asztrociták, a K+-ionok feleslegét abszorbeálva az intersticiális folyadékból, megakadályozzák a neuronok ingerlékenységének növekedését és a fokozott idegi aktivitású gócok kialakulását. Az ilyen gócok megjelenése az emberi agyban azzal járhat, hogy idegsejtjeik idegimpulzusok sorozatát generálják, amelyeket görcsös kisüléseknek neveznek.

Az asztrociták részt vesznek az extraszinaptikus terekbe jutó neurotranszmitterek eltávolításában és megsemmisítésében. Így megakadályozzák a neurotranszmitterek felhalmozódását az interneuronális terekben, ami agyi működési zavarokhoz vezethet.

A neuronokat és az asztrocitákat 15-20 µm-es intercelluláris rések választják el egymástól, amelyeket intersticiális térnek neveznek. Az intersticiális terek az agy térfogatának 12-14% -át foglalják el. Az asztrociták egyik fontos tulajdonsága, hogy képesek CO2-t felvenni ezen terek extracelluláris folyadékából, és ezáltal fenntartani a stabilitást. agy pH-ja.

Az asztrociták részt vesznek az idegszövet és az agyerek, az idegszövet és az agymembránok közötti interfészek kialakításában az idegszövet növekedésének és fejlődésének folyamatában.

Oligodendrociták kis számú rövid folyamat jelenléte jellemzi. Egyik fő funkciójuk az idegrostok mielinhüvely kialakulása a központi idegrendszerben. Ezek a sejtek szintén az idegsejtek testének közvetlen közelében helyezkednek el, de ennek funkcionális jelentősége nem ismert.

mikroglia sejtek a gliasejtek teljes számának 5-20%-át teszik ki, és szétszórva vannak a központi idegrendszerben. Megállapítást nyert, hogy felületük antigénjei azonosak a vérmonociták antigénjeivel. Ez jelzi a mezodermából való eredetüket, az embrionális fejlődés során az idegszövetbe való behatolást, majd az ezt követő átalakulást morfológiailag felismerhető mikrogliasejtekké. E tekintetben általánosan elfogadott, hogy a mikroglia legfontosabb funkciója az agy védelme. Kimutatták, hogy ha az idegszövet károsodik, a fagocita sejtek száma megnő a vér makrofágjainak és a mikroglia fagocitáló tulajdonságainak aktiválódása miatt. Eltávolítják az elhalt idegsejteket, gliasejteket és szerkezeti elemeiket, fagocitizálják az idegen részecskéket.

Schwann-sejtek a központi idegrendszeren kívüli perifériás idegrostok mielinhüvelyét alkotják. Ennek a sejtnek a membránja többször körbetekerődik, és a keletkező mielinhüvely vastagsága meghaladhatja az idegrost átmérőjét. Az idegrost myelinizált szakaszainak hossza 1-3 mm. A köztük lévő intervallumokban (Ranvier elfogásai) az idegrostokat csak egy felületi membrán fedi, amelynek ingerlékenysége van.

A mielin egyik legfontosabb tulajdonsága az elektromos árammal szembeni nagy ellenállás. Ennek oka a myelinben lévő magas szfingomielin és más foszfolipidek tartalma, amelyek áramszigetelő tulajdonságokat adnak. Az idegrost mielinnel borított területein az idegimpulzusok generálása lehetetlen. Idegimpulzusok csak a Ranvier-elfogó membránon keletkeznek, amely nagyobb sebességű idegimpulzus-vezetést biztosít a myelinizált idegrostokban, mint a nem myelinizált rostokban.

Ismeretes, hogy a mielin szerkezete könnyen megzavarható fertőző, ischaemiás, traumás, toxikus idegrendszeri károsodások esetén. Ugyanakkor kialakul az idegrostok demyelinizációs folyamata. Különösen gyakran demyelinizáció alakul ki a sclerosis multiplex betegségében. A demyelinizáció következtében csökken az idegi impulzusok vezetési sebessége az idegrostok mentén, csökken az információ eljuttatása az agyba a receptoroktól és a neuronoktól a végrehajtó szervek felé. Ez az érzékszervi érzékenység károsodásához, mozgászavarokhoz, a belső szervek szabályozásához és egyéb súlyos következményekhez vezethet.

A neuronok felépítése és funkciói

Idegsejt(idegsejt) szerkezeti és funkcionális egység.

A neuron anatómiai felépítése és tulajdonságai biztosítják a megvalósítását fő funkciói: anyagcsere megvalósítása, energiaszerzés, különféle jelek érzékelése és feldolgozása, reakciókban való kialakulása vagy részvétele, idegimpulzusok generálása és vezetése, neuronok összekapcsolása idegi áramkörökké, amelyek biztosítják a legegyszerűbb reflexreakciókat és az agy magasabb integrációs funkcióit.

A neuronok egy idegsejt testéből és folyamatokból állnak - egy axonból és dendritekből.

Rizs. 2. Egy neuron felépítése

az idegsejt teste

Test (perikarion, szóma) Az idegsejtet és folyamatait végig egy neuronmembrán fedi. A sejttest membránja különbözik az axon és a dendritek membránjától a különféle receptorok tartalmában, a rajta való jelenlétében.

A neuron testében van egy neuroplazma és egy mag, amelyet membránok határolnak le, egy érdes és sima endoplazmatikus retikulum, a Golgi-apparátus és a mitokondriumok. Az idegsejtek magjának kromoszómái olyan génkészletet tartalmaznak, amely a fehérjék szintézisét kódolja, amely szükséges a neuron testének szerkezetének kialakításához és funkcióinak megvalósításához, folyamataihoz és szinapszisaihoz. Ezek olyan fehérjék, amelyek enzimek, hordozók, ioncsatornák, receptorok stb. funkcióit látják el. Egyes fehérjék a neuroplazmában töltenek be funkciókat, míg mások az organellumok, szóma- és neuronfolyamatok membránjaiba ágyazódnak. Ezek egy része, például a neurotranszmitterek szintéziséhez szükséges enzimek axontranszporttal jutnak el az axonterminálishoz. A sejttestben olyan peptidek szintetizálódnak, amelyek az axonok és dendritek létfontosságú tevékenységéhez szükségesek (például növekedési faktorok). Ezért, ha egy neuron teste megsérül, folyamatai degenerálódnak és összeomlanak. Ha az idegsejt teste megmarad, és a folyamat károsodik, akkor lassú felépülése (regenerációja) és a denervált izmok, szervek beidegzésének helyreállása következik be.

A neuronok testében a fehérjeszintézis helye a durva endoplazmatikus retikulum (tigroid szemcsék vagy Nissl testek) vagy szabad riboszómák. Tartalmuk a neuronokban magasabb, mint a gliasejtekben vagy a test más sejtjeiben. A sima endoplazmatikus retikulumban és a Golgi-apparátusban a fehérjék elnyerik jellegzetes térbeli konformációjukat, szétválogatódnak és transzportáramokba jutnak a sejttest struktúráiba, dendritekhez vagy axonokhoz.

A neuronok számos mitokondriumában az oxidatív foszforilációs folyamatok eredményeként ATP képződik, melynek energiája az idegsejt létfontosságú tevékenységének fenntartásához, az ionpumpák működéséhez és az ionkoncentrációk aszimmetriájának fenntartásához a neuron mindkét oldalán. membrán. Következésképpen az idegsejt folyamatosan készen áll nemcsak a különféle jelek érzékelésére, hanem arra is, hogy reagáljon rájuk - idegimpulzusok generálására és más sejtek működésének szabályozására.

A különféle jelek neuronok általi észlelésének mechanizmusában a sejttest membránjának molekuláris receptorai, a dendritek által alkotott szenzoros receptorok, valamint a hám eredetű érzékeny sejtek vesznek részt. Más idegsejtek jelei számos szinapszison keresztül juthatnak el a neuronhoz a dendriteken vagy az idegsejt géljén.

Egy idegsejt dendritjei

Dendritek A neuronok dendritfát alkotnak, melynek elágazási jellege és mérete a más neuronokkal való szinaptikus érintkezések számától függ (3. ábra). Egy neuron dendritjein több ezer szinapszis található, amelyeket más neuronok axonjai vagy dendritjei alkotnak.

Rizs. 3. Az interneuron szinaptikus kontaktusai. A bal oldali nyilak mutatják az afferens jelek áramlását a dendritekhez és az interneuron testéhez, a jobb oldalon - az interneuron efferens jeleinek más neuronokhoz való terjedésének irányát.

A szinapszisok mind funkciójukban (gátló, serkentő), mind az alkalmazott neurotranszmitter típusában heterogének lehetnek. A szinapszisok képződésében részt vevő dendrites membrán a posztszinaptikus membránjuk, amely receptorokat (ligandumfüggő ioncsatornákat) tartalmaz a szinapszisban használt neurotranszmitter számára.

A serkentő (glutamáterg) szinapszisok elsősorban a dendritek felszínén helyezkednek el, ahol kiemelkedések, vagy kinövések (1-2 mikron) találhatók, ún. tüskék. A tüskék membránjában csatornák vannak, amelyek permeabilitása a transzmembrán potenciálkülönbségtől függ. A tüskék régiójában található dendritek citoplazmájában az intracelluláris jelátvitel másodlagos hírvivőit, valamint riboszómákat találtak, amelyeken a szinaptikus jelekre válaszul fehérje szintetizálódik. A tüskék pontos szerepe ismeretlen, de egyértelmű, hogy növelik a dendritfa felületét a szinapszisképződéshez. A tüskék egyben neuronstruktúrák is a bemeneti jelek fogadására és feldolgozására. A dendritek és tüskék biztosítják az információ átvitelét a perifériáról a neuron testébe. A dendrites membrán kaszáláskor polarizálódik az ásványi ionok aszimmetrikus eloszlása, az ionszivattyúk működése, valamint a benne lévő ioncsatornák miatt. Ezek a tulajdonságok alapozzák meg az információ átvitelét a membránon lokális körkörös áramok formájában (elektronikusan), amelyek a posztszinaptikus membránok és a dendrit membrán szomszédos területei között lépnek fel.

A dendrit membránon való terjedésük során a lokális áramok gyengülnek, de nagyságrendileg elegendőnek bizonyulnak ahhoz, hogy a szinaptikus bemeneteken keresztül a dendritekhez érkezett jeleket továbbítsák a neurontest membránjára. A dendrites membránban még nem találtak feszültségfüggő nátrium- és káliumcsatornákat. Nem rendelkezik ingerlékenységgel és akciós potenciál létrehozásának képességével. Ismeretes azonban, hogy az axondomb membránján fellépő akciós potenciál továbbterjedhet rajta. Ennek a jelenségnek a mechanizmusa nem ismert.

Feltételezhető, hogy a dendritek és a tüskék a memóriamechanizmusokban részt vevő idegi struktúrák részét képezik. A tüskék száma különösen magas a kisagykéregben, a bazális ganglionokban és az agykéregben található neuronok dendriteiben. Az idősek agykéregének egyes területein a dendritfa területe és a szinapszisok száma csökken.

neuron axon

axon - egy idegsejt ága, amely más sejtekben nem található. Ellentétben a dendritekkel, amelyek száma egy neuronnál eltérő, az összes neuron axonja azonos. Hossza elérheti a 1,5 m-t Az axon neuron testéből való kilépési pontján egy megvastagodás található - az axondomb, amelyet plazmamembrán borít, amelyet hamarosan mielin borít. Az axondomb azon területét, amelyet nem borít a mielin, kezdeti szegmensnek nevezzük. A neuronok axonjait a terminális ágaikig mielinhüvely borítja, amelyet Ranvier - mikroszkopikus, nem myelinizált területek (körülbelül 1 mikron) - megszakítják.

Az axont (myelinizált és nem myelinizált rost) végig egy kétrétegű foszfolipid membrán borítja, amelybe fehérjemolekulák vannak beágyazva, amelyek ellátják az ionok szállítását, a feszültségfüggő ioncsatornákat stb. A fehérjék egyenletesen oszlanak el a nem myelinizált ideg membránjában rostból, és a myelinizált idegrost membránjában helyezkednek el túlnyomórészt Ranvier metszeteiben. Mivel az axoplazmában nincs durva retikulum és riboszómák, nyilvánvaló, hogy ezek a fehérjék az idegsejt testében szintetizálódnak és axontranszport útján jutnak az axon membránjába.

A neuron testét és axonját borító membrán tulajdonságai, különbözők. Ez a különbség elsősorban a membrán ásványi ionok áteresztőképességére vonatkozik, és a különböző típusok tartalmából adódik. Ha a test membránjában és a neuron dendriteiben ligandumfüggő ioncsatornák (beleértve a posztszinaptikus membránokat is) tartalma érvényesül, akkor az axonmembránban, különösen a Ranvier csomópontok területén, nagy a feszültség sűrűsége. -függő nátrium- és káliumcsatornák.

Az axon kezdeti szegmensének membránja a legalacsonyabb polarizációs értékkel rendelkezik (kb. 30 mV). Az axon sejttesttől távolabbi területein a transzmembrán potenciál értéke körülbelül 70 mV. Az axon kezdeti szegmensének membránjának alacsony polarizációs értéke meghatározza, hogy ezen a területen a neuron membránja a legnagyobb ingerlékenységgel rendelkezik. A neuron által a szinapszisokban kapott információs jelek átalakulása következtében a dendritek membránján és a sejttestben keletkezett posztszinaptikus potenciálok a neurontest membránján terjednek tovább lokális segítséggel. körkörös elektromos áramok. Ha ezek az áramok az axondomb-membrán kritikus szintre (E k) történő depolarizációját okozzák, akkor a neuron saját akciós potenciáljának (idegimpulzus) generálásával reagál a többi idegsejtektől érkező jelekre. A keletkező idegimpulzus ezután az axon mentén más ideg-, izom- vagy mirigysejtekhez jut.

Az axon kezdeti szakaszának membránján tüskék vannak, amelyeken GABAerg gátló szinapszisok képződnek. Az ilyen vonalak mentén érkező jelek más neuronoktól megakadályozhatják az idegimpulzus kialakulását.

A neuronok osztályozása és típusai

A neuronok osztályozása mind morfológiai, mind funkcionális jellemzők szerint történik.

A folyamatok száma alapján megkülönböztetünk multipoláris, bipoláris és pszeudo-unipoláris neuronokat.

A más sejtekkel való kapcsolatok jellege és az elvégzett funkció szerint megkülönböztetnek érintés, plug-inÉs motor neuronok. Érintés a neuronokat afferens neuronoknak is nevezik, folyamataik centripetálisak. Az idegsejtek közötti jelátvitel funkcióját ellátó neuronokat nevezzük interkaláris, vagy asszociációs. Azokat a neuronokat, amelyek axonjai szinapszisokat képeznek az effektorsejteken (izom, mirigy), ún. motor, vagy efferens, axonjaikat centrifugálisnak nevezzük.

Afferens (szenzoros) neuronok szenzoros receptorokkal érzékeli az információt, idegimpulzusokká alakítja és az agyba és a gerincvelőbe vezeti. A szenzoros neuronok teste a gerincben és a koponyában található. Ezek pszeudounipoláris neuronok, amelyek axonja és dendritje együtt távozik az idegsejt testéből, majd elválik. A dendrit az érző vagy kevert idegek részeként követi a perifériát a szervekhez és szövetekhez, az axon pedig a hátsó gyökerek részeként belép a gerincvelő hátsó szarvaiba vagy a koponyaidegek részeként az agyba.

Beillesztés, vagy asszociatív, neuronok ellátja a bejövő információk feldolgozásának funkcióit, és különösen gondoskodik a reflexívek lezárásáról. Ezeknek a neuronoknak a teste az agy és a gerincvelő szürkeállományában található.

Efferens neuronok ellátja a kapott információ feldolgozását és az agyból és a gerincvelőből származó efferens idegimpulzusok továbbítását a végrehajtó (effektor) szervek sejtjeibe.

Egy neuron integratív tevékenysége

Mindegyik neuron hatalmas mennyiségű jelet kap a dendritjein és testén található számos szinapszison keresztül, valamint a plazmamembránokban, a citoplazmában és a sejtmagban található molekuláris receptorokon keresztül. Számos különböző típusú neurotranszmittert, neuromodulátort és más jelzőmolekulát használnak a jelátvitelben. Nyilvánvalóan ahhoz, hogy több jel egyidejű vételére választ adjon, a neuronnak képesnek kell lennie arra, hogy integrálja azokat.

A koncepció tartalmazza azon folyamatok összességét, amelyek biztosítják a bejövő jelek feldolgozását és az azokra adott neuronválasz kialakulását a neuron integratív aktivitása.

Az idegsejtbe érkező jelek észlelése és feldolgozása a dendritek, a sejttest és a neuron axondombjának részvételével történik (4. ábra).

Rizs. 4. Jelek integrálása neuron által.

Feldolgozásuk, integrációjuk (összegzésük) egyik lehetősége a szinapszisokban való átalakulás, illetve a posztszinaptikus potenciálok összegzése a test és a neuron folyamatai membránján. Az észlelt jelek a szinapszisokban a posztszinaptikus membrán potenciálkülönbségének ingadozásaivá (posztszinaptikus potenciálok) alakulnak át. A szinapszis típusától függően a vett jel átalakítható a potenciálkülönbség kismértékű (0,5-1,0 mV) depolarizáló változásává (EPSP - a szinapszisok a diagramon fénykörként jelennek meg) vagy hiperpolarizálóvá (TPSP - a szinapszisok az ábrán láthatók). az ábra fekete körökként). Számos jel érkezhet egyidejűleg a neuron különböző pontjaira, amelyek egy része EPSP-vé, mások IPSP-vé alakulnak.

Ezek a potenciálkülönbség oszcillációi lokális köráramok segítségével terjednek a neuron membránja mentén az axondomb irányába, egymást átfedve depolarizáció (a fehér diagramon) és hiperpolarizáció (a fekete diagramon) hullámok formájában. (az ábrán szürke területek). Az egyik irányú hullámok amplitúdójának ezzel a szuperponálásával összeadódnak, az ellentétesek pedig csökkennek (kisimulnak). A membránon átívelő potenciálkülönbség algebrai összegzését nevezzük térbeli összegzés(4. és 5. ábra). Ennek az összegzésnek az eredménye lehet az axondomb membrán depolarizációja és idegimpulzus generálása (1. és 2. eset a 4. ábrán), vagy hiperpolarizációja és idegimpulzus előfordulásának megakadályozása (3. és 4. eset a 4. ábrán). . 4).

Ahhoz, hogy az axon hilllock membrán potenciálkülönbségét (kb. 30 mV) Ek-re toljuk el, 10-20 mV-tal depolarizálni kell. Ez a benne lévő feszültségfüggő nátriumcsatornák megnyílásához és idegimpulzus generálásához vezet. Mivel a membrán depolarizációja elérheti az 1 mV-ot egy AP fogadásakor és annak EPSP-vé történő átalakulásakor, és az axondombba való minden terjedés csillapítással történik, az idegimpulzus létrehozásához 40-80 idegimpulzus egyidejű leadása szükséges más neuronok az idegsejthez serkentő szinapszisokon keresztül és ugyanannyi EPSP összegzésével.

Rizs. 5. Az EPSP térbeli és időbeli összegzése neuron által; a - EPSP egyetlen ingerre; és - EPSP különböző afferensekből származó többszörös stimulációhoz; c - EPSP az egyetlen idegroston keresztüli gyakori stimulációhoz

Ha ebben az időben egy neuron bizonyos számú idegimpulzust kap a gátló szinapszisokon keresztül, akkor aktiválása és válasz idegimpulzus generálása lehetséges lesz a serkentő szinapszisokon keresztüli jeláramlás egyidejű növekedésével. Olyan körülmények között, amikor a gátló szinapszisokon keresztül érkező jelek az idegsejt membrán hiperpolarizációját okozzák, amely egyenlő vagy nagyobb, mint a serkentő szinapszisokon keresztül érkező jelek által okozott depolarizáció, az axon colliculus membrán depolarizációja lehetetlen lesz, a neuron nem generál idegimpulzusokat és inaktívvá válik. .

A neuron is teljesít időösszegzés Az EPSP és IPTS jelek szinte egyszerre érkeznek hozzá (lásd 5. ábra). Az általuk okozott potenciálkülönbség változása a közel szinaptikus területeken algebrailag is összegezhető, amit időbeli összegzésnek nevezünk.

Így minden egyes idegimpulzus, amelyet egy neuron generál, valamint egy idegsejt csendjének időszaka sok más idegsejttől kapott információt tartalmaz. Általában minél magasabb a más sejtekből a neuronhoz érkező jelek gyakorisága, annál gyakrabban generál válasz idegimpulzusokat, amelyeket az axon mentén más ideg- vagy effektorsejtekhez küldenek.

Tekintettel arra, hogy az idegsejt testének membránjában, de még dendriteiben is vannak nátriumcsatornák (bár kis számban), az axondomb membránján fellépő akciós potenciál átterjedhet a testre és a a neuron dendritjei. Ennek a jelenségnek a jelentősége nem elég világos, de feltételezhető, hogy a terjedő akciós potenciál pillanatnyilag kisimítja a membránon jelenlévő összes lokális áramot, visszaállítja a potenciálokat, és hozzájárul az új információ hatékonyabb észleléséhez a neuron által.

A molekuláris receptorok részt vesznek a neuronba érkező jelek átalakításában és integrációjában. Ugyanakkor a jelátviteli molekulák általi stimulációjuk az ioncsatornák állapotának változásán keresztül (G-fehérjék, második mediátorok hatására), az észlelt jelek neuronmembrán potenciálkülönbség-ingadozásává történő átalakulásán, összegződésén és képződésén keresztül vezethet. neuronválasz idegimpulzus generálása vagy annak gátlása formájában.

A neuron metabotróp molekuláris receptorai általi jelek transzformációját a sejten belüli transzformációk kaszkádja formájában kíséri a válasz. A neuron válasza ebben az esetben az általános anyagcsere felgyorsulása, az ATP képződésének növekedése lehet, amely nélkül nem lehet növelni funkcionális aktivitását. Ezen mechanizmusok segítségével a neuron integrálja a kapott jeleket, hogy javítsa saját tevékenysége hatékonyságát.

Egy neuronban a kapott jelek által elindított intracelluláris átalakulások gyakran a receptorok, ioncsatornák és hordozók funkcióit ellátó fehérjemolekulák szintézisének növekedéséhez vezetnek az idegsejtekben. Számuk növelésével a neuron alkalmazkodik a bejövő jelek természetéhez, növeli az érzékenységet a jelentősebbekre, gyengül a kevésbé jelentősekre.

Ha egy neuron számos jelet kap, bizonyos gének expressziója vagy elnyomása kísérheti, például olyan gének, amelyek a peptid jellegű neuromodulátorok szintézisét szabályozzák. Mivel az idegsejt axonterminálisaihoz jutnak el, és azokban használják fel, hogy fokozzák vagy gyengítsék neurotranszmittereinek más neuronokra gyakorolt ​​hatását, az idegsejt a kapott jelekre adott válaszként a kapott információtól függően erősebb lehet. vagy gyengébb hatást gyakorol az általa irányított más idegsejtekre. Tekintettel arra, hogy a neuropeptidek moduláló hatása hosszú ideig tarthat, egy neuron hatása más idegsejtekre is hosszú ideig tarthat.

Így a különböző jelek integrálásának képessége miatt egy neuron finoman reagálhat rájuk a válaszok széles skálájával, amelyek lehetővé teszik számára, hogy hatékonyan alkalmazkodjanak a bejövő jelek természetéhez, és ezeket más sejtek funkcióinak szabályozására használják fel.

idegi áramkörök

A központi idegrendszer neuronjai kölcsönhatásba lépnek egymással, és különböző szinapszisokat képeznek az érintkezési pontokon. A keletkező idegi habok nagymértékben növelik az idegrendszer működőképességét. A leggyakoribb neurális áramkörök a következők: lokális, hierarchikus, konvergens és divergens neurális áramkörök egy bemenettel (6. ábra).

Helyi neurális áramkörök két vagy több neuron alkotja. Ebben az esetben az egyik neuron (1) adja axonális kollaterálisát a (2) neuronnak, axosomatikus szinapszist képezve a testén, a második pedig az első neuron testén axonoma szinapszist. A lokálisak csapdákként szolgálhatnak, amelyekben az idegimpulzusok hosszú ideig képesek keringeni több neuron által alkotott körben.

A gerjesztési hullám (idegimpulzus) hosszú távú keringésének lehetőségét, amely egykor transzmisszió miatt, de gyűrűszerkezet volt, kísérletileg kimutatta I.A. professzor. Vetokhin a medúza ideggyűrűjén végzett kísérletekben.

Az idegimpulzusok körkörös keringése a helyi idegi áramkörök mentén ellátja a gerjesztések ritmusának átalakítását, lehetőséget biztosít a hosszan tartó gerjesztésre a hozzájuk érkező jelek megszűnése után, és részt vesz a bejövő információ tárolásának mechanizmusaiban.

A helyi áramkörök fékezési funkciót is elláthatnak. Példa erre a visszatérő gátlás, amely a gerincvelő legegyszerűbb lokális idegrendszerében valósul meg, amelyet az a-motoneuron és a Renshaw sejt alkot.

Rizs. 6. A központi idegrendszer legegyszerűbb neurális áramkörei. Leírás szövegben

Ebben az esetben a motoros neuronban keletkezett gerjesztés az axon ága mentén terjed, aktiválja a Renshaw sejtet, amely gátolja az a-motoneuront.

konvergens láncok több neuron alkotja, amelyek közül az egyiken (általában efferens) számos más sejt axonjai konvergálnak vagy konvergálnak. Az ilyen áramkörök széles körben elterjedtek a központi idegrendszerben. Például a kéreg szenzoros mezőiben számos neuron axonjai konvergálnak az elsődleges motoros kéreg piramis neuronjaihoz. A központi idegrendszer különböző szintű szenzoros és interkaláris neuronjainak ezreinek axonjai konvergálnak a gerincvelő ventrális szarvának motoros neuronjaihoz. A konvergens áramkörök fontos szerepet játszanak az efferens neuronok jeleinek integrációjában és a fiziológiai folyamatok koordinálásában.

Divergens láncok egy bemenettel egy elágazó axonnal rendelkező neuron alkotja, amelynek mindegyik ága szinapszist alkot egy másik idegsejttel. Ezek az áramkörök azt a funkciót látják el, hogy egyidejűleg jeleket továbbítsanak egy neuronból sok más neuronba. Ez az axon erős elágazása (több ezer ág kialakulása) miatt érhető el. Az ilyen neuronok gyakran megtalálhatók az agytörzs retikuláris formációjának magjaiban. Gyorsan növelik az agy számos részének ingerlékenységét és mobilizálják funkcionális tartalékait.

Egészen a közelmúltig a "A neuronok száma az emberi agyban" téma megoldott és kellően tanulmányozott maradt. A tudósok úgy vélték, hogy az agynak körülbelül 100 milliárd sejtmagja van, ezt az információt sok tudós leírta. A brazil neurológus, Susanna Herculano-Houses bizonyítékot szolgáltatott arra, hogy valójában kevesebben vannak.

A neuronok számlálásának új módja

Elég hosszú ideig a neuronok számát a szokásos lépésről lépésre határozták meg:

• elvett egy kis darabot az agyból;
• sejtmagokat számoltak benne;
• a kapott eredmény az egész agy méretével arányosan nőtt.

Hány idegsejt van az emberi agyban, Suzanne egy másik, nagyon szokatlan módszerrel határozta meg. 4 idős férfi halála után, akik beleegyeztek abba, hogy szerveiket a tudományban használják fel, egy brazil orvos „keverékké” alakította az agyukat. Az emberek életkora 50 és 71 év között volt, haláluk nem járt neuralgikus betegséggel.

Így sikerült megszámolni az idegsejtekhez tartozó sejtmagokat, kiderült, hogy 86 milliárd. Dr. Herculano-Houses a Nature magazinnak adott interjújában megosztotta az elemzés eredményeit, rámutatva, hogy az általuk megkérdezett agytrösztök egyike sem erősítette meg a 100 milliárdnyi részecskeösszeg jelenlétét. A 14 milliárdos különbség óriási, ha tudjuk, hogy egy pávián agyában ugyanennyi sejt van, míg a gorilláé csak 7 milliárd.

Ez az állítás sok vitát váltott ki, hiszen szinte minden, az agytükör-neuronokat leíró tudományos cikk azt jelzi, hogy 100 milliárd van belőlük.

Suzanne Herculano-Houzel egyetért azzal, hogy agymix-módszere olyan új információkat tárt fel, amelyek további tanulmányozást igényelnek, miközben a brazil nem tudta megmagyarázni, hogy az emberi agy neuronjainak száma miért sokkal kevesebb, mint azt korábban gondolták.

Az egyik tudományos publikációban felhívta a figyelmet arra, hogy a kísérlet megkezdése előtt meglehetősen sok időbe telt, mire ráébredt arra a szörnyű gondolatra, hogy az agyak „keverékké” alakulnak. A Ebben a pillanatban a brazil úgy véli, az elemzés teljesen új adatokkal szolgált, így maga a folyamat, bármennyire is kellemetlen, csak a tudomány egyik módszere. Kutatási módszer, ahol az agy apró részecskékre osztódik.

A neuronok számának hatása az agyi aktivitásra

Bár a brazil tudósok tapasztalatai azt sugallják, hogy az emberi agyi aktivitás jóval alacsonyabb a korábban bizonyítottnál, az emberek továbbra is a legintelligensebb egyedek a Földön. Ez könnyen megerősíthető az emberek és a főemlősök összehasonlításával. Összefoglalva az összehasonlító jellemzőket, pontosan kijelenthetjük, hogy az emberekben több idegsejt felelős a mentális folyamatokért, és ez nem engedi megkérdőjelezni az ember előnyét az elsőbbséggel szemben.

Megjegyzés: Internet projekt www.vashapechen.ru- itt van egy kiváló diéta májzsugorodásra. Javasoljuk, hogy még ma látogassa meg ezt az oldalt, és ismerkedjen meg a kiváló étrendekkel.

Miért kezd el öregedni az agy 20 év után, más a zsenik és bűnözők agya, helyreállnak-e az idegsejtek, miért pusztulnak el tömegesen csecsemőkben?

1. Még a babák is elveszítik az idegsejteket.
Hány idegsejt (idegsejt) van az emberi agyban? Körülbelül 85 milliárd van belőlük. Összehasonlításképpen: egy medúzában csak 800, egy csótányban egy millió, egy polipban pedig 300 millió.

Sokan azt hiszik, hogy az idegsejtek csak idős korban pusztulnak el, de legtöbbjüket gyermekkorunkban elveszítjük, amikor a természetes szelekció folyamata zajlik le a gyermek fejében.

Akárcsak a dzsungelben, a neuronok közül a leghatékonyabbak és legmegfelelőbbek maradnak életben. Ha egy idegsejt munka nélkül tétlen, bekapcsolja az önpusztító mechanizmust.

A baba agyában idegsejtek egész hálózata küzd a létezésért. Különböző sebességgel és eltérő hatékonysággal oldják meg ugyanazokat a sürgős feladatokat, válaszolnak számtalan kérdésre, mint a „Mi, hol, mikor?” játékban szakértői csapatok.

A tisztességes küzdelemben vereséget szenvedve a gyenge csapatok kiesnek, helyet adva a győzteseknek. Ez se nem rossz, se nem jó, ez normális. Ilyen a természetes szelekció kemény, de szükséges folyamata az agyban – a neurodarwinizmus.

2. Neuronok - milliárdok.
Egyes vélemények szerint minden egyes idegsejt a memória legegyszerűbb eleme, mint egy bitnyi információ a számítógép memóriájában. Az egyszerű számítások azt mutatják, hogy ebben az esetben az agykéreg mindössze 1-2 gigabit vagy legfeljebb 250 megabájt memóriát tartalmazna, ami nem felel meg a birtokunkban lévő szavak, ismeretek, fogalmak, képek és egyéb információk mennyiségének. . Természetesen rengeteg neuron létezik, de ezek biztosan nem lesznek elegendőek ahhoz, hogy mindezt befogadják. Mindegyik neuron számos memóriaelem - szinapszis - integrálója és hordozója.

3. A zsenialitás nem függ az agy méretétől
Az emberi agy körülbelül 1200-1400 grammot nyom. Einstein agya például, 1230 g, nem a legnagyobb. Egy elefánt agya csaknem négyszer nagyobb, a sperma bálna legnagyobb agya 6800 gramm. Itt nem a tömeg a lényeg.

Mi a különbség egy zseni és egy hétköznapi ember agya között? Egy könyv borítójáról vagy oldalszámáról soha nem lehet megállapítani, hogy egy mester vagy egy grafomán tollából származik-e. By the way, a bűnözők között találkoznak nagyon okos emberek. Az értékeléshez teljesen más mértékegységek kellenek, amelyek még nem léteznek. De általánosságban elmondható, hogy az agy ereje a szinaptikus kontaktusok számától függ (az agy nem csak neuronokból áll, hatalmas számú segédsejtet tartalmaz. Nagy és kis erek keresztezik, és négy ún. agykamra az agy közepén rejtőznek, liquorral telve...).

Az agy fő intellektuális ereje a kéreg idegsejtjei. A neuronok közötti szinaptikus kontaktusok sűrűsége különösen fontos, nem pedig a fizikai súly. Hiszen a számítógép sebességét nem súly alapján fogjuk meghatározni kilogrammban.

E mutató szerint az állatok, még a magasabb főemlősök agya lényegesen kisebb, mint az emberé. Az állatokkal szemben veszítünk futási sebességben, erőben és kitartásban, a fára mászás képességében... Valójában mindenben, kivéve az elmét.

Gondolkodás, tudatosság – ez különbözteti meg az embert az állatoktól. Felmerül a kérdés: miért ne szerezhetne egy ember még nagyobb méretű agyat?

A korlátozó tényező maga az emberi anatómia. Agyunk méretét végül is a méret határozza meg szülőcsatorna egy nő, aki nem tud túl nagy fejű babát szülni. Bizonyos értelemben saját struktúránk foglyai vagyunk. És ebben az értelemben az ember nem lehet lényegesen okosabb, hacsak egy napon meg nem változtat önmagán.

4. Számos betegség kezelhető új gének idegsejtekbe juttatásával.
A genetika hihetetlenül sikeres tudomány. Megtanultuk nemcsak a géneket felfedezni, hanem újakat létrehozni, átprogramozni. Egyelőre ezek csak állatkísérletek, és több mint sikeresek. Közeleg az idő, amikor számos betegség gyógyítható új vagy módosított gének sejtekbe juttatásával. Végeznek kísérleteket embereken? Titkos laboratóriumok csak a sci-fi filmekben léteznek. Az ilyen tudományos manipulációk csak nagy tudományos központokban valósíthatók meg, és nagy erőfeszítéseket igényelnek. Az emberi genom jogosulatlan feltörése miatti aggodalmak ma alaptalanok.

5. Az ember agya képességeinek csak a töredékét használja ki? Ez egy mítosz.
Valamilyen oknál fogva sokan azt hiszik, hogy az ember agya képességeinek csak egy kis részét használja ki (mondjuk 10, 20 és így tovább). Nehéz megmondani, honnan ered ez a furcsa mítosz. Nem szabad hinned neki. A kísérletek azt mutatják, hogy az agy munkájában nem részt vevő idegsejtek elhalnak.

A természet racionális és gazdaságos. Semmi nincs benne félretéve, minden esetre tartalékba. Kifizetődő és egyszerűen káros az élőlények számára, ha „naplopókat” tartanak az agyban. Nincsenek extra sejtjeink.

6. Az idegsejtek helyreállnak.
Néhány éve, 83 éves korában meghalt egy nagyon híres beteg, az amerikai Henry Mollison. Még fiatal korában az orvosok életének megmentése érdekében teljesen eltávolították az agyból a hippokampuszt (a görögül - csikóhal), amely az epilepszia forrása volt. Az eredmény súlyos és váratlan volt. A beteg elvesztette a képességét, hogy bármire emlékezzen. Teljesen normális ember maradt, tudta folytatni a beszélgetést. De amint kisétáltál az ajtón néhány percre, és ő teljesen úgy érzékelt téged idegen. Mollisonnak évtizedeken át minden reggel újra meg kellett tanulnia a világot annak a részén, hogy mivé lett a világ a műtét után (a beteg mindenre emlékezett, ami a műtétet megelőzte). Így véletlenül kiderült, hogy a hippokampusz felelős egy új memória kialakulásáért. A hippocampusban az idegsejtek helyreállítása (neurogenezis) viszonylag intenzíven megy végbe. De a neurogenezis jelentőségét nem szabad túlbecsülni, hozzájárulása még mindig csekély.

Nem arról van szó, hogy a szervezet rosszindulatúan akar magának ártani. A központi idegrendszer olyan, mint egy összetett rosthálózat, mint egy összefonódó vezetékgömb. A szervezet számára nem lenne nehéz új idegsejtet létrehozni. Maga a hálózat azonban már régóta kialakult. Hogyan integrálódhat bele egy új cella úgy, hogy ne okozzon interferenciát? Ezt meg lehetne tenni, ha lenne egy mérnök az agyban, aki megértené a "vezetékek" szövevényét. Sajnos ilyen pozíciót az agyban nem biztosítanak. Ezért nehéz az agysejtek helyreállítása az elveszett sejtek pótlására. A kéreg réteges felépítése egy kicsit segít, segíti az új sejtek megfelelő helyre való illeszkedését. Ennek köszönhetően az idegsejtek kis helyreállítása még mindig létezik.

7. Hogyan menti meg az agy egyik része a másikat
Az agy ischaemiás strokeja súlyos betegség. A vérellátást biztosító erek elzáródásával jár. rendkívül érzékeny az oxigén éhezésre, és gyorsan elpusztul egy eltömődött edény körül. Ha az érintett terület nem az egyik létfontosságú központban található, az ember túléli, de részben elveszítheti a mozgásképességét vagy a beszédképességét. Azonban keresztül hosszú idő(néha hónapok, évek), az elveszett funkció részben helyreáll. Ha nincs több neuron, akkor miért történik ez? Ismeretes, hogy az agykéreg szimmetrikus szerkezetű. Minden szerkezete két félre van osztva, balra és jobbra, de csak az egyik érintett. Idővel észrevehető a neuronális folyamatok lassú csírázása a megőrzött szerkezettől az érintettig. A hajtások csodával határos módon megtalálják a helyes utat, és részben kompenzálják a felmerült hiányt. Ennek a folyamatnak a pontos mechanizmusai ismeretlenek. Ha megtanuljuk a felépülési folyamatot irányítani, szabályozni, az nem csak a szélütések kezelésében segít, hanem az agy egyik legnagyobb titkát is feltárja.

8. Egyszer elnyerte a jogot
Az agykéreg, mint mindannyian tudjuk, két féltekéből áll. Nem szimmetrikusak. Általában a baloldal a fontosabb. Az agy úgy van kialakítva, hogy a jobb oldal irányítja a test bal oldalát, és fordítva. Ezért a legtöbb emberben a jobb kéz dominál, amelyet a bal félteke irányít. Van egyfajta munkamegosztás a két félteke között. A baloldal felelős a gondolkodásért, a tudatért és a beszédért. Ez az, aki logikusan gondolkodik és matematikai műveleteket hajt végre. A beszéd nem csupán kommunikációs eszköz, nem csak egy gondolat közvetítésének módja. Egy jelenség vagy tárgy megértéséhez feltétlenül meg kell neveznünk. Például, ha egy osztályt a „9a” elvont fogalommal jelölünk ki, megkíméljük magunkat attól, hogy minden alkalommal fel kell sorolnunk az összes tanulót. Az absztrakt gondolkodás az emberre jellemző, és csak kis mértékben - egyes állatokra. Hihetetlenül felgyorsítja és fokozza a gondolkodást, így a beszéd és a gondolkodás bizonyos értelemben nagyon közel álló fogalmak.

A jobb agyfélteke felelős a mintafelismerésért, az érzelmi érzékelésért. Szinte nem tud beszélni. Honnan ismert ez? Segített az epilepsziában. Általában a betegség csak az egyik féltekén fészkel, de átterjedhet a másodikra ​​is. A múlt század 60-as éveiben az orvosok azon gondolkodtak, hogy meg lehet-e szakítani a két félteke közötti kapcsolatokat, hogy megmentsék a beteg életét. Számos ilyen műveletet hajtottak végre. Amikor a betegeknél megszakad a bal és a jobb agyfélteke természetes kapcsolata, a kutatónak lehetősége nyílik mindegyikükkel külön is „beszélgetni”. Kiderült, hogy a jobb agyfélteke nagyon korlátozott szókinccsel rendelkezik. Egyszerű kifejezésekkel kifejezhető, de az absztrakt gondolkodás nem elérhető a jobb agyféltekén. A két félteke életéről alkotott ízlések és nézetek nagyon eltérőek lehetnek, sőt nyilvánvaló ellentmondásba is kerülhetnek.

Az állatoknak nincs beszédközpontjuk, ezért nem derült ki bennük a féltekék nyilvánvaló aszimmetriája.

Van egy hipotézis, hogy több ezer évvel ezelőtt az emberi agy féltekéi teljesen egyenlőek voltak. A pszichológusok úgy vélik, hogy az ókori forrásokban oly gyakran emlegetett „hangok” nem mások, mint a jobb agyfélteke hangja, és nem metafora vagy művészi eszköz.

Hogyan történhetett, hogy a bal agyfélteke kezdett dominálni? A gondolkodás és a beszéd fejlődésével az egyik agyféltekének egyszerűen „nyernie” kellett, a másiknak „utat adni”, mert az egy személyiségen belüli kettős hatalom irracionális. Valamilyen oknál fogva a győzelem a bal féltekén ment, de gyakran vannak olyanok, akik éppen ellenkezőleg, dominálnak.

9. A jobb agyféltekén egy gyerek szókincse van, de a fantázia menőbb
A jobb agyfélteke legfontosabb funkciója a vizuális képek észlelése. Képzelj el egy képet, amely a falon lóg. Most gondolatban rajzoljuk négyzetekre, és kezdjük el fokozatosan véletlenszerűen festeni őket. A kép részletei kezdenek eltűnni, de elég hosszú időnek kell eltelnie, amíg nem értjük, hogy pontosan mit is ábrázol a kép.

Tudatunk elképesztő képességgel rendelkezik, hogy különálló töredékekben hozzon létre egy képet.

Ráadásul egy dinamikus, mobil világnak lehetünk tanúi, szinte olyan, mint egy filmben. A filmet nem egyedi, egymást követő képkockák formájában vonzzuk magunkhoz, hanem folyamatos mozgásban érzékeljük.

Egy másik csodálatos képesség, amellyel felruházunk, az a képesség, hogy három dimenzióban lássuk a világot. Egy teljesen lapos kép egyáltalán nem tűnik laposnak.

Csak a képzelet erejével agyunk jobb féltekéje mélységgel ruházza fel a képet.

10. Az agy 20 év után kezd "öregedni".
Az agy fő feladata az életre szóló tapasztalatok asszimilálása. Ellentétben az örökletes tulajdonságokkal, amelyek az élet során változatlanok maradnak, az agy képes tanulni és emlékezni. Azonban nem dimenzió nélküli, és egy bizonyos ponton egyszerűen túlcsordulhat, így nem lesz több szabad hely a memóriában. Ebben az esetben az agy elkezdi törölni a régi "fájlokat". De ez azzal a komoly veszéllyel jár, hogy valami fontosat törölni fognak valami hülyeség kedvéért. Ennek megakadályozására az evolúció furcsa kiutat talált.

18-20 éves korig az agy aktívan és válogatás nélkül szív fel minden információt. Az agy sikeresen megélte ezeket a régen tiszteletreméltó kornak számító éveket, az emlékezésről fokozatosan a tanultak megőrzésére változtat stratégiáját, hogy a felhalmozott tudást ne tegye ki a véletlen törlés veszélyének. Ez a folyamat lassan és szisztematikusan megy végbe mindannyiunk élete során. Az agy egyre konzervatívabbá válik. Ezért az évek múlásával egyre nehezebben tud új dolgokat elsajátítani, de a megszerzett tudás biztonságosan rögzül.

Ez a folyamat nem betegség, nehéz, sőt szinte lehetetlen leküzdeni. És ez egy újabb érv amellett, hogy mennyire fontos fiatalon tanulni, amikor a tanulás könnyű. De van egy jó hír az idősek számára is. Az agy nem minden tulajdonsága gyengül az évek során. A szókincs, az absztrakt képek száma, a racionális és értelmes gondolkodás képessége nem vész el, sőt tovább növekszik.

Ahol egy fiatal, tapasztalatlan elme összezavarodik a különböző lehetőségek kipróbálása közben, egy idősebb agy gyorsan megtalálja a hatékony megoldást a jobb gondolkodási stratégiának köszönhetően. Mellesleg, minél képzettebb az ember, minél jobban edzi az agyát, annál kisebb az agyi betegségek valószínűsége.

11. Az agyat nem lehet bántani.
Az agy mentes minden érzékeny idegvégződéstől, így se meleg, se hideg, se nem csiklandozó, se nem fáj. Ez érthető is, hiszen minden más szervnél jobban védett a külső környezet hatásaitól: nem könnyű hozzájutni. Az agy minden másodpercben pontos és változatos információkat kap teste legtávolabbi zugainak állapotáról, tud minden szükségletről, és fel van hatalmazva arra, hogy ezeket kielégítse vagy későbbre halassza. De az agy semmilyen módon nem érzi magát: ha fejfájásunk van, ez csak az agyhártya fájdalomreceptorainak jelzése.

12. Egészséges étel az agy számára
Mint a test minden szervének, az agynak is szüksége van energiaforrásokra és építőanyagokra. Néha azt mondják, hogy az agy kizárólag glükózzal táplálkozik. Valójában az összes glükóz körülbelül 20%-át az agy fogyasztja el, de ennek, mint bármely más szervnek, szüksége van a teljes tápanyagkomplexumra. A teljes fehérjék soha nem jutnak be az agyba, előtte egyedi aminosavakra bomlanak le. Ugyanez vonatkozik a korábban megemésztett komplex lipidekre is zsírsavak például omega 3 vagy omega 6. Egyes vitaminok, mint például a C, maguktól bejutnak az agyba, és például a B6 vagy a B12 vitaminokat vezetők szállítják.

Legyen óvatos, ha cinkben gazdag ételeket fogyaszt, például osztrigát, földimogyorót, görögdinnye magvakat. Van egy hipotézis, hogy a cink felhalmozódik az agyban, és idővel Alzheimer-kór kialakulásához vezethet.

Az emberi agynak van egy csodálatos tulajdonsága: képes új sejteket előállítani. Van egy vélemény, hogy az agysejtek kínálata korlátlan, de ez az állítás messze áll az igazságtól. Természetesen intenzív termelésük visszaesik korai időszakok a szervezet fejlődése, az életkorral ez a folyamat lelassul, de nem áll le. De ez sajnos csak a sejtek jelentéktelen részét kompenzálja, amelyet az ember öntudatlanul megöl az első pillantásra ártalmatlan szokások következtében.

1. Alvásmegvonás

A tudósok még nem tudták megcáfolni a teljes alvásról szóló elméletüket, amely ragaszkodik a 7-9 órás alváshoz. Az éjszakai folyamat ezen időtartama teszi lehetővé az agy számára, hogy teljes mértékben elvégezze munkáját, és produktívan átvészelje az összes „álmos” fázist. Ellenkező esetben, amint azt a rágcsálókon végzett vizsgálatok kimutatták, a szorongásra és stresszre adott fiziológiai válaszért felelős agysejtek 25%-a elpusztul. A tudósok úgy vélik, hogy az alváshiány következtében kialakuló sejthalál hasonló mechanizmusa embernél is működik, de ezek még csak feltételezések, amelyek véleményük szerint a közeljövőben tesztelhetőek lesznek.

2. Dohányzás

Szívbetegség, stroke, krónikus hörghurut, tüdőtágulás, rák – ez nem a cigarettafüggőség által okozott negatív következmények teljes listája. A Francia Egészségügyi és Orvosi Kutatóintézet 2002-es tanulmánya nem hagyott kétséget afelől, hogy a dohányzás megöli az agysejteket. És bár a kísérleteket eddig patkányokon végezték, a tudósok teljesen biztosak abban, hogy ez a rossz szokás az emberi agysejtekre is ugyanúgy hat. Ezt indiai tudósok egy tanulmánya is megerősítette, melynek eredményeként a kutatóknak sikerült megtalálniuk a cigarettában az emberi szervezetre veszélyes vegyületet, a nikotinból származó nitrozoamin ketont. A HNK felgyorsítja a fehérvérsejtek reakcióit az agyban, amitől azok megtámadják az egészséges agysejteket.

3. Kiszáradás

Nem titok, hogy az emberi test sok vizet tartalmaz, és ez alól az agy sem kivétel. Folyamatos pótlása szükséges mind a szervezet egésze, mind az agy számára különösen. Ellenkező esetben olyan folyamatok aktiválódnak, amelyek megzavarják egész rendszerek működését és elpusztítják az agysejteket. Általában ez leggyakrabban alkoholfogyasztás után történik, ami elnyomja a vazopresszin hormon munkáját, amely felelős a víz visszatartásáért a szervezetben. Ezenkívül kiszáradás fordulhat elő a testnek való hosszan tartó expozíció miatt. magas hőmérsékletű(például nyílt napfénynek vagy fülledt helyiségben). De az eredmény, mint az erős italok esetében, katasztrofális következményekkel járhat - az agysejtek pusztulásával. Ez az idegrendszer működési zavarait vonja maga után, és befolyásolja az ember intellektuális képességeit.

4. Stressz

A stresszt a szervezet meglehetősen hasznos reakciójának tekintik, amely bármilyen lehetséges fenyegetés megjelenése következtében aktiválódik. A fő védelmezők a mellékvese hormonok (kortizol, adrenalin és noradrenalin), amelyek teljes készenlétbe helyezik a szervezetet, és ezzel biztosítják biztonságát. De ezeknek a hormonoknak a túlzott mennyisége (például krónikus stresszhelyzetben), különösen a kortizol agysejtek pusztulását és szörnyű betegségek kialakulását okozhatja az immunitás gyengülése miatt. Az agysejtek pusztulása mentális betegségek (skizofrénia) kialakulásához vezethet, az immunrendszer legyengülése pedig rendszerint súlyos betegségek kialakulásával jár, amelyek közül a leggyakoribb a szív- és érrendszeri betegségek, a rák, ill. cukorbetegség.

5. Kábítószer

A kábítószerek olyan speciális vegyi anyagok, amelyek elpusztítják az agysejteket és megzavarják a kommunikációs rendszereket. A kábítószerek hatásának eredményeként olyan receptorok aktiválódnak, amelyek hallucinogén megnyilvánulásokat okozó kóros jelek termelését okozzák. Ez a folyamat bizonyos hormonok szintjének erős növekedése miatt következik be, amely kétféleképpen hat a szervezetre. Egyrészt nagy mennyiségű például dopamin hozzájárul az eufóriahatáshoz, másrészt károsítja a hangulatszabályozásért felelős idegsejteket. Minél jobban károsodnak az ilyen neuronok, annál nehezebb elérni a „boldogság” állapotát. Így a szervezetnek egyre nagyobb adag kábítószerre van szüksége, miközben kialakul a függőség.

idegszövet- az idegrendszer fő szerkezeti eleme. BAN BEN idegszövet összetétele speciális idegsejteket foglal magában - neuronok, És neurogliális sejtek támogató, szekréciós és védő funkciókat lát el.

Idegsejt az idegszövet alapvető szerkezeti és funkcionális egysége. Ezek a sejtek képesek információkat fogadni, feldolgozni, kódolni, továbbítani és tárolni, kapcsolatot létesíteni más cellákkal. Az idegsejtek egyedi jellemzői az, hogy képesek bioelektromos kisüléseket (impulzusokat) generálni, és információkat továbbítani a folyamatokon keresztül egyik sejtből a másikba speciális végződések segítségével -.

A neuron funkcióinak teljesítését elősegíti az anyagok-transzmitterek - neurotranszmitterek: acetilkolin, katekolaminok stb. axoplazmájában történő szintézise.

Az agyi neuronok száma megközelíti a 10 11-et. Egy neuronnak akár 10 000 szinapszisa is lehet. Ha ezeket az elemeket információtároló sejteknek tekintjük, akkor megállapíthatjuk, hogy az idegrendszer 10 19 egységet tud tárolni. információ, azaz képes befogadni szinte az emberiség által felhalmozott tudást. Ezért teljesen ésszerű az az elképzelés, hogy az emberi agy mindenre emlékszik, ami a testben történik, és amikor kommunikál a környezettel. Az agy azonban nem tud kivonni minden benne tárolt információból.

A neurális szerveződés bizonyos típusai a különböző agyi struktúrákra jellemzőek. Az egyetlen funkciót szabályozó neuronok úgynevezett csoportokat, együtteseket, oszlopokat, magokat alkotnak.

A neuronok szerkezetükben és működésükben különböznek egymástól.

Szerkezet szerint(a sejttestből kinyúló folyamatok számától függően) megkülönböztetni egypólusú(egy folyamattal), bipoláris (két folyamattal) ill többpólusú(sok folyamattal) neuronok.

A funkcionális tulajdonságoknak megfelelően kioszt afferens(vagy centripetális) neuronok, amelyek a receptorok gerjesztését hordozzák, efferens, motor, motoros neuronok(vagy centrifugális), a gerjesztést a központi idegrendszerből a beidegzett szervbe továbbítja, ill interkaláris, kapcsolatba lépni vagy közbülső az afferens és efferens neuronokat összekötő neuronok.

Az afferens neuronok unipolárisak, testük a gerinc ganglionokban fekszik. A sejttestből kiinduló folyamat T-alakban két ágra oszlik, amelyek közül az egyik a központi idegrendszerbe jut és axon funkciót lát el, a másik pedig a receptorokhoz közelít és egy hosszú dendrit.

A legtöbb efferens és interkaláris neuron többpólusú (1. ábra). A multipoláris interkaláris neuronok nagy számban találhatók a hátsó szarvakban, és megtalálhatók a központi idegrendszer minden más részében is. Bipolárisak is lehetnek, például retina neuronjai, amelyeknek rövid elágazó dendritje és hosszú axonja van. A motoros neuronok főként a gerincvelő elülső szarvaiban helyezkednek el.

Rizs. 1. Az idegsejt felépítése:

1 - mikrotubulusok; 2 - egy idegsejt (axon) hosszú folyamata; 3 - endoplazmatikus retikulum; 4 - mag; 5 - neuroplazma; 6 - dendritek; 7 - mitokondriumok; 8 - nucleolus; 9 - mielinhüvely; 10 - Ranvier elfogása; 11 - az axon vége

neuroglia

neuroglia, vagy glia, - az idegszövet sejtelemeinek halmaza, amelyet különféle formájú speciális sejtek alkotnak.

R. Virchow fedezte fel, és ő nevezte el neurogliának, ami "idegragasztót" jelent. A neuroglia sejtek kitöltik a neuronok közötti teret, és az agy térfogatának 40%-át teszik ki. A gliasejtek 3-4-szer kisebbek, mint az idegsejtek; számuk az emlősök központi idegrendszerében eléri a 140 milliárdot.Az életkor előrehaladtával az emberi agyban csökken a neuronok száma, nő a gliasejtek száma.

Megállapítást nyert, hogy a neuroglia az idegszövet anyagcseréjéhez kapcsolódik. Egyes neuroglia sejtek olyan anyagokat választanak ki, amelyek befolyásolják az idegsejtek ingerlékenységének állapotát. Megjegyzendő, hogy ezeknek a sejteknek a szekréciója különböző mentális állapotokban megváltozik. A központi idegrendszerben a hosszú távú nyomfolyamatok a neuroglia funkcionális állapotához kapcsolódnak.

A gliasejtek típusai

A gliasejtek szerkezetének természete és a központi idegrendszerben való elhelyezkedése szerint megkülönböztetik:

• asztrociták (astroglia);
• oligodendrociták (oligodendroglia);
• mikroglia sejtek (mikroglia);
• Schwann-sejtek.

A gliasejtek támogató és védő funkciókat látnak el az idegsejtek számára. Szerepelnek a szerkezetben. Asztrociták a legtöbb gliasejtek, amelyek kitöltik a neuronok közötti tereket és borítják. Megakadályozzák a szinaptikus hasadékból a központi idegrendszerbe diffundáló neurotranszmitterek terjedését. Az asztrocitákban neurotranszmitterek receptorai vannak, amelyek aktiválása a membránpotenciál-különbség ingadozását és az asztrociták anyagcseréjének megváltozását okozhatja.

Az asztrociták szorosan körülveszik az agy ereinek kapillárisait, amelyek közöttük és az idegsejtek között helyezkednek el. Ennek alapján feltételezhető, hogy az asztrociták fontos szerepet játszanak a neuronok anyagcseréjében, bizonyos anyagok kapilláris permeabilitásának szabályozásával.

Az asztrociták egyik fontos funkciója, hogy képesek felszívni a felesleges K+ ionokat, amelyek a nagy neuronális aktivitás során felhalmozódhatnak a sejtközi térben. Az asztrociták szoros illeszkedésének helyein rés junction csatornák képződnek, amelyeken keresztül az asztrociták különféle kis ionokat, különösen K+ ionokat cserélhetnek, ami növeli a K+ ionok elnyelő képességét A K+ ionok ellenőrizetlen felhalmozódása az interneuronális térben az idegsejtek ingerlékenységének növekedéséhez vezetne. Így az asztrociták, a K+-ionok feleslegét abszorbeálva az intersticiális folyadékból, megakadályozzák a neuronok ingerlékenységének növekedését és a fokozott idegi aktivitású gócok kialakulását. Az ilyen gócok megjelenése az emberi agyban azzal járhat, hogy idegsejtjeik idegimpulzusok sorozatát generálják, amelyeket görcsös kisüléseknek neveznek.

Az asztrociták részt vesznek az extraszinaptikus terekbe jutó neurotranszmitterek eltávolításában és megsemmisítésében. Így megakadályozzák a neurotranszmitterek felhalmozódását az interneuronális terekben, ami agyi működési zavarokhoz vezethet.

A neuronokat és az asztrocitákat 15-20 µm-es intercelluláris rések választják el egymástól, amelyeket intersticiális térnek neveznek. Az intersticiális terek az agy térfogatának 12-14% -át foglalják el. Az asztrociták egyik fontos tulajdonsága, hogy képesek CO2-t felvenni ezen terek extracelluláris folyadékából, és ezáltal fenntartani a stabilitást. agy pH-ja.

Az asztrociták részt vesznek az idegszövet és az agyerek, az idegszövet és az agymembránok közötti interfészek kialakításában az idegszövet növekedésének és fejlődésének folyamatában.

Oligodendrociták kis számú rövid folyamat jelenléte jellemzi. Egyik fő funkciójuk az idegrostok mielinhüvely kialakulása a központi idegrendszerben. Ezek a sejtek szintén az idegsejtek testének közvetlen közelében helyezkednek el, de ennek funkcionális jelentősége nem ismert.

mikroglia sejtek a gliasejtek teljes számának 5-20%-át teszik ki, és szétszórva vannak a központi idegrendszerben. Megállapítást nyert, hogy felületük antigénjei azonosak a vérmonociták antigénjeivel. Ez jelzi a mezodermából való eredetüket, az embrionális fejlődés során az idegszövetbe való behatolást, majd az ezt követő átalakulást morfológiailag felismerhető mikrogliasejtekké. E tekintetben általánosan elfogadott, hogy a mikroglia legfontosabb funkciója az agy védelme. Kimutatták, hogy ha az idegszövet károsodik, a fagocita sejtek száma megnő a vér makrofágjainak és a mikroglia fagocitáló tulajdonságainak aktiválódása miatt. Eltávolítják az elhalt idegsejteket, gliasejteket és szerkezeti elemeiket, fagocitizálják az idegen részecskéket.

Schwann-sejtek a központi idegrendszeren kívüli perifériás idegrostok mielinhüvelyét alkotják. Ennek a sejtnek a membránja többször körbetekerődik, és a keletkező mielinhüvely vastagsága meghaladhatja az idegrost átmérőjét. Az idegrost myelinizált szakaszainak hossza 1-3 mm. A köztük lévő intervallumokban (Ranvier elfogásai) az idegrostokat csak egy felületi membrán fedi, amelynek ingerlékenysége van.

A mielin egyik legfontosabb tulajdonsága az elektromos árammal szembeni nagy ellenállás. Ennek oka a myelinben lévő magas szfingomielin és más foszfolipidek tartalma, amelyek áramszigetelő tulajdonságokat adnak. Az idegrost mielinnel borított területein az idegimpulzusok generálása lehetetlen. Idegimpulzusok csak a Ranvier-elfogó membránon keletkeznek, amely nagyobb sebességű idegimpulzus-vezetést biztosít a myelinizált idegrostokban, mint a nem myelinizált rostokban.

Ismeretes, hogy a mielin szerkezete könnyen megzavarható fertőző, ischaemiás, traumás, toxikus idegrendszeri károsodások esetén. Ugyanakkor kialakul az idegrostok demyelinizációs folyamata. Különösen gyakran demyelinizáció alakul ki sclerosis multiplexben. A demyelinizáció következtében csökken az idegi impulzusok vezetési sebessége az idegrostok mentén, csökken az információ eljuttatása az agyba a receptoroktól és a neuronoktól a végrehajtó szervek felé. Ez az érzékszervi érzékenység károsodásához, mozgászavarokhoz, a belső szervek szabályozásához és egyéb súlyos következményekhez vezethet.

A neuronok felépítése és funkciói

Idegsejt(idegsejt) szerkezeti és funkcionális egység.

A neuron anatómiai felépítése és tulajdonságai biztosítják a megvalósítását fő funkciói: anyagcsere megvalósítása, energiaszerzés, különféle jelek érzékelése és feldolgozása, reakciókban való kialakulása vagy részvétele, idegimpulzusok generálása és vezetése, neuronok összekapcsolása idegi áramkörökké, amelyek biztosítják a legegyszerűbb reflexreakciókat és az agy magasabb integrációs funkcióit.

A neuronok egy idegsejt testéből és folyamatokból állnak - egy axonból és dendritekből.

Rizs. 2. Egy neuron felépítése

az idegsejt teste

Test (perikarion, szóma) Az idegsejtet és folyamatait végig egy neuronmembrán fedi. A sejttest membránja különbözik az axon és a dendritek membránjától a különféle receptorok tartalmában, a rajta való jelenlétében.

A neuron testében van egy neuroplazma és egy mag, amelyet membránok határolnak le, egy érdes és sima endoplazmatikus retikulum, a Golgi-apparátus és a mitokondriumok. Az idegsejtek magjának kromoszómái olyan génkészletet tartalmaznak, amely a fehérjék szintézisét kódolja, amely szükséges a neuron testének szerkezetének kialakításához és funkcióinak megvalósításához, folyamataihoz és szinapszisaihoz. Ezek olyan fehérjék, amelyek enzimek, hordozók, ioncsatornák, receptorok stb. funkcióit látják el. Egyes fehérjék a neuroplazmában töltenek be funkciókat, míg mások az organellumok, szóma- és neuronfolyamatok membránjaiba ágyazódnak. Ezek egy része, például a neurotranszmitterek szintéziséhez szükséges enzimek axontranszporttal jutnak el az axonterminálishoz. A sejttestben olyan peptidek szintetizálódnak, amelyek az axonok és dendritek létfontosságú tevékenységéhez szükségesek (például növekedési faktorok). Ezért, ha egy neuron teste megsérül, folyamatai degenerálódnak és összeomlanak. Ha az idegsejt teste megmarad, és a folyamat károsodik, akkor lassú felépülése (regenerációja) és a denervált izmok, szervek beidegzésének helyreállása következik be.

A neuronok testében a fehérjeszintézis helye a durva endoplazmatikus retikulum (tigroid szemcsék vagy Nissl testek) vagy szabad riboszómák. Tartalmuk a neuronokban magasabb, mint a gliasejtekben vagy a test más sejtjeiben. A sima endoplazmatikus retikulumban és a Golgi-apparátusban a fehérjék elnyerik jellegzetes térbeli konformációjukat, szétválogatódnak és transzportáramokba jutnak a sejttest struktúráiba, dendritekhez vagy axonokhoz.

A neuronok számos mitokondriumában az oxidatív foszforilációs folyamatok eredményeként ATP képződik, melynek energiája az idegsejt létfontosságú tevékenységének fenntartásához, az ionpumpák működéséhez és az ionkoncentrációk aszimmetriájának fenntartásához a neuron mindkét oldalán. membrán. Következésképpen az idegsejt folyamatosan készen áll nemcsak a különféle jelek érzékelésére, hanem arra is, hogy reagáljon rájuk - idegimpulzusok generálására és más sejtek működésének szabályozására.

A különféle jelek neuronok általi észlelésének mechanizmusában a sejttest membránjának molekuláris receptorai, a dendritek által alkotott szenzoros receptorok, valamint a hám eredetű érzékeny sejtek vesznek részt. Más idegsejtek jelei számos szinapszison keresztül juthatnak el a neuronhoz a dendriteken vagy az idegsejt géljén.

Egy idegsejt dendritjei

Dendritek A neuronok dendritfát alkotnak, melynek elágazási jellege és mérete a más neuronokkal való szinaptikus érintkezések számától függ (3. ábra). Egy neuron dendritjein több ezer szinapszis található, amelyeket más neuronok axonjai vagy dendritjei alkotnak.

Rizs. 3. Az interneuron szinaptikus kontaktusai. A bal oldali nyilak mutatják az afferens jelek áramlását a dendritekhez és az interneuron testéhez, a jobb oldalon - az interneuron efferens jeleinek más neuronokhoz való terjedésének irányát.

A szinapszisok mind funkciójukban (gátló, serkentő), mind az alkalmazott neurotranszmitter típusában heterogének lehetnek. A szinapszisok képződésében részt vevő dendrites membrán a posztszinaptikus membránjuk, amely receptorokat (ligandumfüggő ioncsatornákat) tartalmaz a szinapszisban használt neurotranszmitter számára.

A serkentő (glutamáterg) szinapszisok elsősorban a dendritek felszínén helyezkednek el, ahol kiemelkedések, vagy kinövések (1-2 mikron) találhatók, ún. tüskék. A tüskék membránjában csatornák vannak, amelyek permeabilitása a transzmembrán potenciálkülönbségtől függ. A tüskék régiójában található dendritek citoplazmájában az intracelluláris jelátvitel másodlagos hírvivőit, valamint riboszómákat találtak, amelyeken a szinaptikus jelekre válaszul fehérje szintetizálódik. A tüskék pontos szerepe ismeretlen, de egyértelmű, hogy növelik a dendritfa felületét a szinapszisképződéshez. A tüskék egyben neuronstruktúrák is a bemeneti jelek fogadására és feldolgozására. A dendritek és tüskék biztosítják az információ átvitelét a perifériáról a neuron testébe. A dendrites membrán kaszáláskor polarizálódik az ásványi ionok aszimmetrikus eloszlása, az ionszivattyúk működése, valamint a benne lévő ioncsatornák miatt. Ezek a tulajdonságok alapozzák meg az információ átvitelét a membránon lokális körkörös áramok formájában (elektronikusan), amelyek a posztszinaptikus membránok és a dendrit membrán szomszédos területei között lépnek fel.

A dendrit membránon való terjedésük során a lokális áramok gyengülnek, de nagyságrendileg elegendőnek bizonyulnak ahhoz, hogy a szinaptikus bemeneteken keresztül a dendritekhez érkezett jeleket továbbítsák a neurontest membránjára. A dendrites membránban még nem találtak feszültségfüggő nátrium- és káliumcsatornákat. Nem rendelkezik ingerlékenységgel és akciós potenciál létrehozásának képességével. Ismeretes azonban, hogy az axondomb membránján fellépő akciós potenciál továbbterjedhet rajta. Ennek a jelenségnek a mechanizmusa nem ismert.

Feltételezhető, hogy a dendritek és a tüskék a memóriamechanizmusokban részt vevő idegi struktúrák részét képezik. A tüskék száma különösen magas a kisagykéregben, a bazális ganglionokban és az agykéregben található neuronok dendriteiben. Az idősek agykéregének egyes területein a dendritfa területe és a szinapszisok száma csökken.

neuron axon

axon - egy idegsejt ága, amely más sejtekben nem található. Ellentétben a dendritekkel, amelyek száma egy neuronnál eltérő, az összes neuron axonja azonos. Hossza elérheti a 1,5 m-t Az axon neuron testéből való kilépési pontján egy megvastagodás található - az axondomb, amelyet plazmamembrán borít, amelyet hamarosan mielin borít. Az axondomb azon területét, amelyet nem borít a mielin, kezdeti szegmensnek nevezzük. A neuronok axonjait a terminális ágaikig mielinhüvely borítja, amelyet Ranvier - mikroszkopikus, nem myelinizált területek (körülbelül 1 mikron) - megszakítják.

Az axont (myelinizált és nem myelinizált rost) végig egy kétrétegű foszfolipid membrán borítja, amelybe fehérjemolekulák vannak beágyazva, amelyek ellátják az ionok szállítását, a feszültségfüggő ioncsatornákat stb. A fehérjék egyenletesen oszlanak el a nem myelinizált ideg membránjában rostból, és a myelinizált idegrost membránjában helyezkednek el túlnyomórészt Ranvier metszeteiben. Mivel az axoplazmában nincs durva retikulum és riboszómák, nyilvánvaló, hogy ezek a fehérjék az idegsejt testében szintetizálódnak és axontranszport útján jutnak az axon membránjába.

A neuron testét és axonját borító membrán tulajdonságai, különbözők. Ez a különbség elsősorban a membrán ásványi ionok áteresztőképességére vonatkozik, és a különböző típusok tartalmából adódik. Ha a test membránjában és a neuron dendriteiben ligandumfüggő ioncsatornák (beleértve a posztszinaptikus membránokat is) tartalma érvényesül, akkor az axonmembránban, különösen a Ranvier csomópontok területén, nagy a feszültség sűrűsége. -függő nátrium- és káliumcsatornák.

Az axon kezdeti szegmensének membránja a legalacsonyabb polarizációs értékkel rendelkezik (kb. 30 mV). Az axon sejttesttől távolabbi területein a transzmembrán potenciál értéke körülbelül 70 mV. Az axon kezdeti szegmensének membránjának alacsony polarizációs értéke meghatározza, hogy ezen a területen a neuron membránja a legnagyobb ingerlékenységgel rendelkezik. A neuron által a szinapszisokban kapott információs jelek átalakulása következtében a dendritek membránján és a sejttestben keletkezett posztszinaptikus potenciálok a neurontest membránján terjednek tovább lokális segítséggel. körkörös elektromos áramok. Ha ezek az áramok az axondomb-membrán kritikus szintre (E k) történő depolarizációját okozzák, akkor a neuron saját akciós potenciáljának (idegimpulzus) generálásával reagál a többi idegsejtektől érkező jelekre. A keletkező idegimpulzus ezután az axon mentén más ideg-, izom- vagy mirigysejtekhez jut.

Az axon kezdeti szakaszának membránján tüskék vannak, amelyeken GABAerg gátló szinapszisok képződnek. Az ilyen vonalak mentén érkező jelek más neuronoktól megakadályozhatják az idegimpulzus kialakulását.

A neuronok osztályozása és típusai

A neuronok osztályozása mind morfológiai, mind funkcionális jellemzők szerint történik.

A folyamatok száma alapján megkülönböztetünk multipoláris, bipoláris és pszeudo-unipoláris neuronokat.

A más sejtekkel való kapcsolatok jellege és az elvégzett funkció szerint megkülönböztetnek érintés, plug-inÉs motor neuronok. Érintés a neuronokat afferens neuronoknak is nevezik, folyamataik centripetálisak. Az idegsejtek közötti jelátvitel funkcióját ellátó neuronokat nevezzük interkaláris, vagy asszociációs. Azokat a neuronokat, amelyek axonjai szinapszisokat képeznek az effektorsejteken (izom, mirigy), ún. motor, vagy efferens, axonjaikat centrifugálisnak nevezzük.

Afferens (szenzoros) neuronok szenzoros receptorokkal érzékeli az információt, idegimpulzusokká alakítja és az agyba és a gerincvelőbe vezeti. A szenzoros neuronok teste a gerincben és a koponyában található. Ezek pszeudounipoláris neuronok, amelyek axonja és dendritje együtt távozik az idegsejt testéből, majd elválik. A dendrit az érző vagy kevert idegek részeként követi a perifériát a szervekhez és szövetekhez, az axon pedig a hátsó gyökerek részeként belép a gerincvelő hátsó szarvaiba vagy a koponyaidegek részeként az agyba.

Beillesztés, vagy asszociatív, neuronok ellátja a bejövő információk feldolgozásának funkcióit, és különösen gondoskodik a reflexívek lezárásáról. Ezeknek a neuronoknak a teste az agyban és a gerincvelőben található.

Efferens neuronok ellátja a kapott információ feldolgozását és az agyból és a gerincvelőből származó efferens idegimpulzusok továbbítását a végrehajtó (effektor) szervek sejtjeibe.

Egy neuron integratív tevékenysége

Mindegyik neuron hatalmas mennyiségű jelet kap a dendritjein és testén található számos szinapszison keresztül, valamint a plazmamembránokban, a citoplazmában és a sejtmagban található molekuláris receptorokon keresztül. Számos különböző típusú neurotranszmittert, neuromodulátort és más jelzőmolekulát használnak a jelátvitelben. Nyilvánvalóan ahhoz, hogy több jel egyidejű vételére választ adjon, a neuronnak képesnek kell lennie arra, hogy integrálja azokat.

A koncepció tartalmazza azon folyamatok összességét, amelyek biztosítják a bejövő jelek feldolgozását és az azokra adott neuronválasz kialakulását a neuron integratív aktivitása.

Az idegsejtbe érkező jelek észlelése és feldolgozása a dendritek, a sejttest és a neuron axondombjának részvételével történik (4. ábra).

Rizs. 4. Jelek integrálása neuron által.

Feldolgozásuk, integrációjuk (összegzésük) egyik lehetősége a szinapszisokban való átalakulás, illetve a posztszinaptikus potenciálok összegzése a test és a neuron folyamatai membránján. Az észlelt jelek a szinapszisokban a posztszinaptikus membrán potenciálkülönbségének ingadozásaivá (posztszinaptikus potenciálok) alakulnak át. A szinapszis típusától függően a vett jel átalakítható a potenciálkülönbség kismértékű (0,5-1,0 mV) depolarizáló változásává (EPSP - a szinapszisok a diagramon fénykörként jelennek meg) vagy hiperpolarizálóvá (TPSP - a szinapszisok az ábrán láthatók). az ábra fekete körökként). Számos jel érkezhet egyidejűleg a neuron különböző pontjaira, amelyek egy része EPSP-vé, mások IPSP-vé alakulnak.

Ezek a potenciálkülönbség oszcillációi lokális köráramok segítségével terjednek a neuron membránja mentén az axondomb irányába, egymást átfedve depolarizáció (a fehér diagramon) és hiperpolarizáció (a fekete diagramon) hullámok formájában. (az ábrán szürke területek). Az egyik irányú hullámok amplitúdójának ezzel a szuperponálásával összeadódnak, az ellentétesek pedig csökkennek (kisimulnak). A membránon átívelő potenciálkülönbség algebrai összegzését nevezzük térbeli összegzés(4. és 5. ábra). Ennek az összegzésnek az eredménye lehet az axondomb membrán depolarizációja és idegimpulzus generálása (1. és 2. eset a 4. ábrán), vagy hiperpolarizációja és idegimpulzus előfordulásának megakadályozása (3. és 4. eset a 4. ábrán). . 4).

Ahhoz, hogy az axon hilllock membrán potenciálkülönbségét (kb. 30 mV) Ek-re toljuk el, 10-20 mV-tal depolarizálni kell. Ez a benne lévő feszültségfüggő nátriumcsatornák megnyílásához és idegimpulzus generálásához vezet. Mivel a membrán depolarizációja elérheti az 1 mV-ot egy AP fogadásakor és annak EPSP-vé történő átalakulásakor, és az axondombba való minden terjedés csillapítással történik, az idegimpulzus létrehozásához 40-80 idegimpulzus egyidejű leadása szükséges más neuronok az idegsejthez serkentő szinapszisokon keresztül és ugyanannyi EPSP összegzésével.

Rizs. 5. Az EPSP térbeli és időbeli összegzése neuron által; a - EPSP egyetlen ingerre; és - EPSP különböző afferensekből származó többszörös stimulációhoz; c - EPSP az egyetlen idegroston keresztüli gyakori stimulációhoz

Ha ebben az időben egy neuron bizonyos számú idegimpulzust kap a gátló szinapszisokon keresztül, akkor aktiválása és válasz idegimpulzus generálása lehetséges lesz a serkentő szinapszisokon keresztüli jeláramlás egyidejű növekedésével. Olyan körülmények között, amikor a gátló szinapszisokon keresztül érkező jelek az idegsejt membrán hiperpolarizációját okozzák, amely egyenlő vagy nagyobb, mint a serkentő szinapszisokon keresztül érkező jelek által okozott depolarizáció, az axon colliculus membrán depolarizációja lehetetlen lesz, a neuron nem generál idegimpulzusokat és inaktívvá válik. .

A neuron is teljesít időösszegzés Az EPSP és IPTS jelek szinte egyszerre érkeznek hozzá (lásd 5. ábra). Az általuk okozott potenciálkülönbség változása a közel szinaptikus területeken algebrailag is összegezhető, amit időbeli összegzésnek nevezünk.

Így minden egyes idegimpulzus, amelyet egy neuron generál, valamint egy idegsejt csendjének időszaka sok más idegsejttől kapott információt tartalmaz. Általában minél magasabb a más sejtekből a neuronhoz érkező jelek gyakorisága, annál gyakrabban generál válasz idegimpulzusokat, amelyeket az axon mentén más ideg- vagy effektorsejtekhez küldenek.

Tekintettel arra, hogy az idegsejt testének membránjában, de még dendriteiben is vannak nátriumcsatornák (bár kis számban), az axondomb membránján fellépő akciós potenciál átterjedhet a testre és a a neuron dendritjei. Ennek a jelenségnek a jelentősége nem elég világos, de feltételezhető, hogy a terjedő akciós potenciál pillanatnyilag kisimítja a membránon jelenlévő összes lokális áramot, visszaállítja a potenciálokat, és hozzájárul az új információ hatékonyabb észleléséhez a neuron által.

A molekuláris receptorok részt vesznek a neuronba érkező jelek átalakításában és integrációjában. Ugyanakkor a jelátviteli molekulák általi stimulációjuk az ioncsatornák állapotának változásán keresztül (G-fehérjék, második mediátorok hatására), az észlelt jelek neuronmembrán potenciálkülönbség-ingadozásává történő átalakulásán, összegződésén és képződésén keresztül vezethet. neuronválasz idegimpulzus generálása vagy annak gátlása formájában.

A neuron metabotróp molekuláris receptorai általi jelek transzformációját a sejten belüli transzformációk kaszkádja formájában kíséri a válasz. A neuron válasza ebben az esetben az általános anyagcsere felgyorsulása, az ATP képződésének növekedése lehet, amely nélkül nem lehet növelni funkcionális aktivitását. Ezen mechanizmusok segítségével a neuron integrálja a kapott jeleket, hogy javítsa saját tevékenysége hatékonyságát.

Egy neuronban a kapott jelek által elindított intracelluláris átalakulások gyakran a receptorok, ioncsatornák és hordozók funkcióit ellátó fehérjemolekulák szintézisének növekedéséhez vezetnek az idegsejtekben. Számuk növelésével a neuron alkalmazkodik a bejövő jelek természetéhez, növeli az érzékenységet a jelentősebbekre, gyengül a kevésbé jelentősekre.

Ha egy neuron számos jelet kap, bizonyos gének expressziója vagy elnyomása kísérheti, például olyan gének, amelyek a peptid jellegű neuromodulátorok szintézisét szabályozzák. Mivel az idegsejt axonterminálisaihoz jutnak el, és azokban használják fel, hogy fokozzák vagy gyengítsék neurotranszmittereinek más neuronokra gyakorolt ​​hatását, az idegsejt a kapott jelekre adott válaszként a kapott információtól függően erősebb lehet. vagy gyengébb hatást gyakorol az általa irányított más idegsejtekre. Tekintettel arra, hogy a neuropeptidek moduláló hatása hosszú ideig tarthat, egy neuron hatása más idegsejtekre is hosszú ideig tarthat.

Így a különböző jelek integrálásának képessége miatt egy neuron finoman reagálhat rájuk a válaszok széles skálájával, amelyek lehetővé teszik számára, hogy hatékonyan alkalmazkodjanak a bejövő jelek természetéhez, és ezeket más sejtek funkcióinak szabályozására használják fel.

idegi áramkörök

A központi idegrendszer neuronjai kölcsönhatásba lépnek egymással, és különböző szinapszisokat képeznek az érintkezési pontokon. A keletkező idegi habok nagymértékben növelik az idegrendszer működőképességét. A leggyakoribb neurális áramkörök a következők: lokális, hierarchikus, konvergens és divergens neurális áramkörök egy bemenettel (6. ábra).

Helyi neurális áramkörök két vagy több neuron alkotja. Ebben az esetben az egyik neuron (1) adja axonális kollaterálisát a (2) neuronnak, axosomatikus szinapszist képezve a testén, a második pedig az első neuron testén axonoma szinapszist. A lokális neurális hálózatok csapdákként működhetnek, amelyekben az idegimpulzusok hosszú ideig képesek keringeni több neuron által alkotott körben.

A gerjesztési hullám (idegimpulzus) hosszú távú keringésének lehetőségét, amely egykor transzmisszió miatt, de gyűrűszerkezet volt, kísérletileg kimutatta I.A. professzor. Vetokhin a medúza ideggyűrűjén végzett kísérletekben.

Az idegimpulzusok körkörös keringése a helyi idegi áramkörök mentén ellátja a gerjesztések ritmusának átalakítását, lehetőséget biztosít a hosszan tartó gerjesztésre a hozzájuk érkező jelek megszűnése után, és részt vesz a bejövő információ tárolásának mechanizmusaiban.

A helyi áramkörök fékezési funkciót is elláthatnak. Példa erre a visszatérő gátlás, amely a gerincvelő legegyszerűbb lokális idegrendszerében valósul meg, amelyet az a-motoneuron és a Renshaw sejt alkot.

Rizs. 6. A központi idegrendszer legegyszerűbb neurális áramkörei. Leírás szövegben

Ebben az esetben a motoros neuronban keletkezett gerjesztés az axon ága mentén terjed, aktiválja a Renshaw sejtet, amely gátolja az a-motoneuront.

konvergens láncok több neuron alkotja, amelyek közül az egyiken (általában efferens) számos más sejt axonjai konvergálnak vagy konvergálnak. Az ilyen áramkörök széles körben elterjedtek a központi idegrendszerben. Például a kéreg szenzoros mezőiben számos neuron axonjai konvergálnak az elsődleges motoros kéreg piramis neuronjaihoz. A központi idegrendszer különböző szintű szenzoros és interkaláris neuronjainak ezreinek axonjai konvergálnak a gerincvelő ventrális szarvának motoros neuronjaihoz. A konvergens áramkörök fontos szerepet játszanak az efferens neuronok jeleinek integrációjában és a fiziológiai folyamatok koordinálásában.

Divergens láncok egy bemenettel egy elágazó axonnal rendelkező neuron alkotja, amelynek mindegyik ága szinapszist alkot egy másik idegsejttel. Ezek az áramkörök azt a funkciót látják el, hogy egyidejűleg jeleket továbbítsanak egy neuronból sok más neuronba. Ez az axon erős elágazása (több ezer ág kialakulása) miatt érhető el. Az ilyen neuronok gyakran megtalálhatók az agytörzs retikuláris formációjának magjaiban. Gyorsan növelik az agy számos részének ingerlékenységét és mobilizálják funkcionális tartalékait.