Ang kakayahan ng mga cell na tumugon sa stimuli mula sa labas ng mundo ang pangunahing pamantayan ng isang buhay na organismo. Ang mga elemento ng istruktura ng tissue ng nerbiyos - ang mga neuron ng mga mammal at tao - ay nagagawang baguhin ang stimuli (liwanag, amoy, sound wave) sa proseso ng paggulo. Ang resulta nito ay isang sapat na reaksyon ng katawan bilang tugon sa iba't ibang impluwensya sa kapaligiran. Sa artikulong ito, pag-aaralan natin ang pag-andar ng mga neuron ng utak at mga peripheral na bahagi ng nervous system, at isaalang-alang din ang pag-uuri ng mga neuron na may kaugnayan sa mga kakaibang paggana ng mga ito sa mga buhay na organismo.
Pagbuo ng nerve tissue
Bago pag-aralan ang mga function ng isang neuron, tingnan natin kung paano nabuo ang mga neurocyte cell. Sa yugto ng neurula, ang neural tube ay inilalagay sa embryo. Ito ay nabuo mula sa ectodermaldahon na may pampalapot - ang neural plate. Ang pinalawak na dulo ng tubo ay bubuo ng limang bahagi sa anyo ng mga bula ng utak. Bumubuo sila ng mga bahagi ng utak. Ang pangunahing bahagi ng neural tube sa proseso ng pag-unlad ng embryonic ay bumubuo sa spinal cord, kung saan 31 pares ng nerbiyos ang umaalis.
Ang mga neuron ng utak ay nagsasama-sama upang bumuo ng nuclei. 12 pares ng cranial nerves ang lumalabas mula sa kanila. Sa katawan ng tao, ang sistema ng nerbiyos ay naiba sa gitnang seksyon - ang utak at spinal cord, na binubuo ng mga neurocyte cell, at ang sumusuporta sa tissue - neuroglia. Ang peripheral na seksyon ay binubuo ng mga somatic at vegetative na bahagi. Ang kanilang nerve endings ay nagpapaloob sa lahat ng organ at tissues ng katawan.
Ang mga neuron ay mga istrukturang yunit ng nervous system
May iba't ibang laki, hugis, at katangian ang mga ito. Ang mga pag-andar ng isang neuron ay magkakaiba: pakikilahok sa pagbuo ng mga reflex arc, pang-unawa ng pangangati mula sa panlabas na kapaligiran, paghahatid ng nagresultang paggulo sa iba pang mga cell. Ang isang neuron ay may ilang mga sangay. Ang mahaba ay isang axon, ang mga maikli ay sanga at tinatawag na mga dendrite.
Ang mga pag-aaral ng cytological ay nagsiwalat sa katawan ng isang nerve cell ng isang nucleus na may isa o dalawang nucleoli, isang mahusay na nabuong endoplasmic reticulum, maraming mitochondria at isang malakas na kagamitan sa pag-synthesize ng protina. Ito ay kinakatawan ng mga ribosom at mga molekula ng RNA at mRNA. Ang mga sangkap na ito ay bumubuo ng isang tiyak na istraktura ng mga neurocytes - sangkap ng Nissl. Ang kakaiba ng mga selula ng nerbiyos - ang isang malaking bilang ng mga proseso ay nag-aambag sa katotohanan na ang pangunahing pag-andar ng neuron ay ang paghahatid ng nerve.mga impulses. Ito ay ibinibigay ng parehong dendrites at axon. Nakikita ng dating mga senyales at ipinadala ang mga ito sa katawan ng neurocyte, at ang axon, ang tanging napakahabang proseso, ay nagsasagawa ng paggulo sa iba pang mga selula ng nerbiyos. Sa patuloy na paghahanap ng sagot sa tanong na: anong function ang ginagawa ng mga neuron, bumaling tayo sa ang istraktura ng naturang substance bilang neuroglia.
Mga istruktura ng nerve tissue
Ang
Neurocytes ay napapalibutan ng isang espesyal na substance na may mga katangiang pansuporta at proteksiyon. Mayroon din itong katangiang kakayahang hatiin. Ang koneksyong ito ay tinatawag na neuroglia.
Ang istrukturang ito ay malapit na nauugnay sa mga nerve cell. Dahil ang mga pangunahing pag-andar ng isang neuron ay ang pagbuo at pagpapadaloy ng mga nerve impulses, ang mga glial cell ay naiimpluwensyahan ng proseso ng paggulo at binabago ang kanilang mga katangian ng kuryente. Bilang karagdagan sa mga trophic at protective function, ang glia ay nagbibigay ng metabolic reactions sa mga neurocytes at nakakatulong sa plasticity ng nervous tissue.
Mekanismo ng pagsasagawa ng excitation sa mga neuron
Ang bawat nerve cell ay bumubuo ng ilang libong kontak sa iba pang mga neurocytes. Ang mga electrical impulses, na siyang batayan ng mga proseso ng paggulo, ay ipinadala mula sa katawan ng neuron kasama ang axon, at nakikipag-ugnay ito sa iba pang mga elemento ng istruktura ng nervous tissue o direktang pumapasok sa gumaganang organ, halimbawa, sa kalamnan. Upang maitatag kung anong function ang mga neuron na gumaganap, kinakailangan upang pag-aralan ang mekanismo ng paghahatid ng paggulo. Ito ay isinasagawa ng mga axon. Sa motor nerves, natatakpan sila ng myelin sheath at tinatawag na pulpy. Sa vegetativeAng sistema ng nerbiyos ay mga unmyelinated na proseso. Sa pamamagitan ng mga ito, dapat pumasok ang excitement sa katabing neurocyte.
Ano ang synapse
Ang lugar kung saan nagtatagpo ang dalawang cell ay tinatawag na synapse. Ang paglipat ng paggulo dito ay nangyayari alinman sa tulong ng mga kemikal na sangkap - mga tagapamagitan, o sa pamamagitan ng pagpasa ng mga ion mula sa isang neuron patungo sa isa pa, iyon ay, sa pamamagitan ng mga electrical impulses.
Dahil sa pagbuo ng mga synapses, ang mga neuron ay gumagawa ng mesh na istraktura ng stem na bahagi ng utak at spinal cord. Tinatawag itong reticular formation, nagsisimula sa ibabang bahagi ng medulla oblongata at kinukuha ang nuclei ng brain stem, o brain neurons. Pinapanatili ng mesh structure ang aktibong estado ng cerebral cortex at pinamamahalaan ang reflex acts ng spinal cord.
Artificial Intelligence
Ang ideya ng mga synaptic na koneksyon sa pagitan ng mga neuron ng central nervous system at ang pag-aaral ng mga function ng reticular na impormasyon ay kasalukuyang kinakatawan ng agham sa anyo ng isang artipisyal na neural network. Sa loob nito, ang mga output ng isang artipisyal na nerve cell ay konektado sa mga input ng isa pa sa pamamagitan ng mga espesyal na koneksyon na duplicate ang mga tunay na synapses sa kanilang mga function. Ang activation function ng isang neuron ng isang artificial neurocomputer ay ang kabuuan ng lahat ng input signal na pumapasok sa artificial nerve cell, na na-convert sa isang nonlinear function ng linear component. Tinatawag din itong actuation function (transfer). Kapag lumilikha ng artificial intelligence, ang pinakalawak na ginagamit ay linear, semi-linear at stepwise activation function.neuron.
Afferent neurocytes
Tinatawag din silang sensitibo at may maiikling proseso na pumapasok sa mga selula ng balat at lahat ng panloob na organo (receptor). Ang pag-unawa sa pangangati ng panlabas na kapaligiran, binabago sila ng mga receptor sa proseso ng paggulo. Depende sa uri ng stimulus, ang mga nerve ending ay nahahati sa: thermoreceptors, mechanoreceptors, nociceptors. Kaya, ang mga pag-andar ng isang sensitibong neuron ay ang pang-unawa ng stimuli, ang kanilang diskriminasyon, ang henerasyon ng paggulo at ang paghahatid nito sa central nervous system. Ang mga sensory neuron ay pumapasok sa mga sungay ng dorsal ng spinal cord. Ang kanilang mga katawan ay matatagpuan sa mga node (ganglia) na matatagpuan sa labas ng central nervous system. Ito ay kung paano nabuo ang ganglia ng cranial at spinal nerves. Ang mga afferent neuron ay may malaking bilang ng mga dendrite; kasama ang axon at katawan, sila ay isang mahalagang bahagi ng lahat ng mga reflex arc. Samakatuwid, ang mga function ng isang sensitibong neuron ay binubuo kapwa sa paglipat ng proseso ng paggulo sa utak at spinal cord, at sa pakikilahok sa pagbuo ng mga reflexes.
Mga tampok ng interneuron
Patuloy na pag-aaral ng mga katangian ng mga elemento ng istruktura ng tissue ng nerbiyos, alamin natin kung anong function ang ginagawa ng mga interneuron. Ang ganitong uri ng mga nerve cell ay tumatanggap ng bioelectrical impulses mula sa sensory neurocyte at nagpapadala ng mga ito:
a) iba pang interneuron;
b) motor neurocytes.
Karamihan sa mga interneuron ay may mga axon, ang mga dulong seksyon nito ay mga terminal, na konektado sa mga neurocyte ng isang sentro.
Ang intercalary neuron, na ang mga function ay ang pagsasama ng excitation at ang pamamahagi nito sa mga bahagi ng central nervous system, ay isang mahalagang bahagi ng karamihan sa mga unconditioned reflex at conditioned reflex nerve arcs. Ang mga excitatory interneuron ay nagtataguyod ng paghahatid ng signal sa pagitan ng mga functional na grupo ng mga neurocytes. Ang mga inhibitory intercalary nerve cells ay tumatanggap ng paggulo mula sa kanilang sariling sentro sa pamamagitan ng feedback. Nag-aambag ito sa katotohanan na ang intercalary neuron, na ang mga function ay ang paghahatid at pangmatagalang pangangalaga ng mga nerve impulses, ay nagsisiguro sa pag-activate ng sensory spinal nerves.
Pag-andar ng motor neuron
Ang
Motoneuron ay ang huling structural unit ng reflex arc. Ito ay may malaking katawan na nakapaloob sa mga anterior horn ng spinal cord. Ang mga nerve cell na iyon na nagpapapasok sa mga skeletal muscle ay may mga pangalan ng mga elementong ito ng motor. Ang iba pang mga efferent neurocytes ay pumapasok sa mga secreting cell ng mga glandula at nagiging sanhi ng pagpapalabas ng mga naaangkop na sangkap: mga lihim, mga hormone. Sa involuntary, iyon ay, unconditioned reflex acts (paglunok, salivation, defecation), ang mga efferent neuron ay umalis mula sa spinal cord o mula sa stem ng utak. Upang magsagawa ng mga kumplikadong aksyon at paggalaw, ang katawan ay gumagamit ng dalawang uri ng centrifugal neurocytes: central motor at peripheral motor. Ang katawan ng central motor neuron ay matatagpuan sa cerebral cortex, malapit sa Roland sulcus.
Ang mga katawan ng peripheral motor neurocytes na nagpapapasok sa mga kalamnan ng limbs, trunk, leeg,na matatagpuan sa mga nauunang sungay ng spinal cord, at ang kanilang mahabang proseso - mga axon - ay lumalabas sa mga nauunang ugat. Bumubuo sila ng mga motor fibers ng 31 pares ng spinal nerves. Ang mga peripheral motor neurocyte na nagpapaloob sa mga kalamnan ng mukha, pharynx, larynx, at dila ay matatagpuan sa nuclei ng vagus, hypoglossal, at glossopharyngeal cranial nerves. Samakatuwid, ang pangunahing pag-andar ng motor neuron ay ang walang sagabal na pagpapadaloy ng paggulo sa mga kalamnan, pagtatago ng mga selula at iba pang gumaganang organ.
Metabolismo sa mga neurocytes
Ang mga pangunahing pag-andar ng isang neuron - ang pagbuo ng isang bioelectric na potensyal na aksyon at ang paghahatid nito sa iba pang mga selula ng nerbiyos, mga kalamnan, mga selulang nagtatago - ay dahil sa mga tampok na istruktura ng neurocyte, pati na rin ang mga tiyak na metabolic na reaksyon. Ipinakita ng mga pag-aaral sa cytological na ang mga neuron ay naglalaman ng isang malaking bilang ng mitochondria na synthesize ang mga molekula ng ATP, isang nabuong butil na reticulum na may maraming mga ribosomal na particle. Aktibo silang nag-synthesize ng mga cellular protein. Ang lamad ng nerve cell at ang mga proseso nito - ang axon at dendrites - ay gumaganap ng function ng pumipili na transportasyon ng mga molekula at ion. Ang mga metabolic na reaksyon sa neurocytes ay nagpapatuloy sa paglahok ng iba't ibang mga enzyme at nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na intensity.
Excitation transmission sa synapses
Isinasaalang-alang ang mekanismo ng pagsasagawa ng paggulo sa mga neuron, nakilala namin ang mga synapses - mga pormasyon na nangyayari sa punto ng pakikipag-ugnay ng dalawang neurocytes. Ang paggulo sa unang nerve cell ay nagiging sanhi ng pagbuo ng mga molekula ng mga kemikal na sangkap - mga tagapamagitan - sa mga collateral ng axon nito. Kabilang dito angamino acids, acetylcholine, norepinephrine. Inilabas mula sa mga vesicle ng mga synoptic na dulo sa synoptic cleft, maaari itong makaapekto sa sarili nitong postsynaptic membrane at makakaapekto sa mga shell ng mga kalapit na neuron.
Neurotransmitter molecules nagsisilbing irritant para sa isa pang nerve cell, na nagdudulot ng mga pagbabago sa mga singil sa lamad nito - isang potensyal na pagkilos. Kaya, ang paggulo ay mabilis na kumakalat sa kahabaan ng mga nerve fibers at umabot sa mga bahagi ng central nervous system o pumapasok sa mga kalamnan at glandula, na nagiging sanhi ng kanilang sapat na pagkilos.
Neuron plasticity
Natuklasan ng mga siyentipiko na sa proseso ng embryogenesis, lalo na sa yugto ng neurulation, isang napakalaking bilang ng mga pangunahing neuron ang bubuo mula sa ectoderm. Humigit-kumulang 65% sa kanila ang namamatay bago ipanganak ang isang tao. Sa panahon ng ontogenesis, ang ilang mga selula ng utak ay patuloy na inaalis. Ito ay isang natural na naka-program na proseso. Ang mga neurocytes, hindi tulad ng epithelial o connective cells, ay walang kakayahan sa paghahati at pagbabagong-buhay, dahil ang mga gene na responsable para sa mga prosesong ito ay hindi aktibo sa mga chromosome ng tao. Gayunpaman, ang pagganap ng utak at pag-iisip ay maaaring mapanatili sa loob ng maraming taon nang walang makabuluhang pagbaba. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang mga pag-andar ng neuron, na nawala sa proseso ng ontogenesis, ay kinuha ng iba pang mga nerve cells. Kailangan nilang pataasin ang kanilang metabolismo at lumikha ng mga bagong karagdagang koneksyon sa nerbiyos na bumawi sa mga nawalang function. Ang phenomenon na ito ay tinatawag na neurocyte plasticity.
Anomakikita sa mga neuron
Sa pagtatapos ng ika-20 siglo, isang grupo ng mga Italyano na neurophysiologist ang nagtatag ng isang kawili-wiling katotohanan: ang isang salamin na salamin ng kamalayan ay posible sa mga selula ng nerbiyos. Nangangahulugan ito na ang isang multo ng kamalayan ng mga taong nakakausap natin ay nabubuo sa cerebral cortex. Ang mga neuron na kasama sa sistema ng salamin ay kumikilos bilang mga resonator para sa aktibidad ng kaisipan ng mga nakapaligid na tao. Samakatuwid, ang isang tao ay maaaring mahulaan ang mga intensyon ng kausap. Ang istraktura ng naturang mga neurocytes ay nagbibigay din ng isang espesyal na sikolohikal na kababalaghan na tinatawag na empatiya. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng kakayahang tumagos sa mundo ng mga damdamin ng ibang tao at makiramay sa kanilang nararamdaman.
