Yleiskatsaus
Neuronit, tunnetaan myös hermosoluina, lähettävät ja vastaanottavat signaaleja aivoistasi. Vaikka neuroneilla on paljon yhteistä muun tyyppisissä soluissa, ne ovat rakenteellisesti ja toiminnallisesti ainutlaatuisia.
Erikoistuneet projektiot, joita kutsutaan aksoneiksi, antavat neuronien välittää sähköisiä ja kemiallisia signaaleja muihin soluihin. Neuronit voivat myös vastaanottaa nämä signaalit root-tyyppisten laajennusten kautta, joita kutsutaan dendriiteiksi.
Ihmisen aivot koostuvat syntymässään arviolta 100 miljardista neuronista. Toisin kuin muut solut, hermosolut eivät lisää tai regeneroidu. Niitä ei korvata kuolemansa jälkeen.
Uusien hermosolujen luomista kutsutaan neurogeneesiksi. Vaikka tätä prosessia ei ymmärretä hyvin, se voi tapahtua joillakin aivojen osilla syntymän jälkeen.
Kun tutkijat saavat käsityksen sekä neuroneista että neurogeneesistä, monet pyrkivät paljastamaan myös yhteyksiä neurodegeneratiivisiin sairauksiin, kuten Alzheimerin ja Parkinsonin tauteihin.
Neuron osat
Neuronien koko, muoto ja rakenne vaihtelevat niiden roolin ja sijainnin mukaan. Lähes kaikilla neuroneilla on kuitenkin kolme välttämätöntä osaa: solurunko, aksoni ja dendriitit.
Solun elin
Tunnetaan myös nimellä soma, solurunko on neuronin ydin. Solukappale kuljettaa geneettistä tietoa, ylläpitää neuronin rakennetta ja tarjoaa energiaa toiminnan ohjaamiseksi.
Kuten muutkin solurungot, neuronin soma sisältää ytimen ja erikoistuneet organelit. Sitä sulkee kalvo, joka sekä suojaa sitä että antaa sen olla vuorovaikutuksessa sen välittömän ympäristön kanssa.
Axon
Aksoni on pitkä, hännänmuotoinen rakenne, joka liittyy solurunkoon erikoistuneessa risteyksessä, jota kutsutaan aksonimunkoksi. Monet aksonit on eristetty rasva-aineella, nimeltään myeliini. Myeliini auttaa aksoneja johtamaan sähkösignaalia. Neuroneilla on yleensä yksi pääaksoni.
dendrites
Dendriitit ovat kuitumaisia juuria, jotka haarautuvat solurungosta. Samoin kuin antennit, dendriitit vastaanottavat ja käsittelevät signaaleja muiden neuronien aksoneista. Neuroneissa voi olla useampia kuin yksi joukko dendriittejä, joita kutsutaan dendriittisiksi puiksi. Se, kuinka monta heillä on, riippuu yleensä heidän roolistaan.
Esimerkiksi Purkinje-solut ovat erityinen neuronityyppi, jota löytyy pikkuaivoista. Näissä soluissa on erittäin kehittyneitä dendriittisiä puita, joiden avulla ne voivat vastaanottaa tuhansia signaaleja.
Neuronien toiminta
Neuronit lähettävät signaaleja toimintapotentiaalien avulla. Toimintapotentiaali on neuronin sähköpotentiaalin muutos, joka johtuu ionien virtauksesta hermokalvoon ja ulos.
Toimintapotentiaalit voivat laukaista sekä kemialliset että sähköiset synapsit.
Kemialliset synapsit
Kemiallisessa synapsissa toimintapotentiaalit vaikuttavat muihin hermosoluihin neuronien välisen raon kautta, jota kutsutaan synapsiksi. Synapsit koostuvat presynaptisesta päätteestä, synaptisesta halkeamasta ja postsynaptisesta päättymisestä.
Kun toimintapotentiaali syntyy, se kuljetetaan aksonia pitkin presynaptiseen loppuun. Tämä laukaisee kemiallisten lähettiviestien, joita kutsutaan välittäjäaineiksi, vapautumisen. Nämä molekyylit ylittävät synaptisen raon ja sitoutuvat reseptoreihin dendriitin postsynaptisessa päässä.
Neurotransmitterit voivat herättää postsynaptisen neuronin aiheuttaen sen tuottavan oman toimintapotentiaalin. Vaihtoehtoisesti ne voivat estää postsynaptista neuronia, jolloin se ei synny toimintapotentiaalia.
Sähkösynapsit
Sähkösynapsit voivat vain herättää. Ne ilmenevät, kun kaksi neuronia on kytketty rakoyhteyden kautta. Tämä aukko on paljon pienempi kuin synapsi, ja se sisältää ionikanavia, jotka helpottavat positiivisen sähköisen signaalin suoraa lähettämistä. Tämän seurauksena sähköiset synapsit ovat paljon nopeampia kuin kemialliset synapsit. Signaali kuitenkin vähenee neuronista toiseen, mikä tekee niistä vähemmän tehokkaita lähettämisessä.
Neuronien tyypit
Neuronien rakenne, toiminta ja geneettinen rakenne vaihtelevat. Koska hermosolujen määrä on suuri, niitä on tuhansia erityyppisiä, aivan kuten maapallolla on tuhansia elävien organismien lajeja.
Funktionaalisesti tutkijat luokittelevat hermosolut kolmeen laajaan tyyppiin: aisti-, motoriset ja interneuronit.
Sensoriset hermosolut
Aistineuronit auttavat sinua:
- maku
- haju
- kuulla
- nähdä
- tuntea asiat ympärilläsi
Aistineuroneja laukaisevat fysikaaliset ja kemialliset vaikutukset ympäristöstäsi. Ääni, kosketus, lämpö ja valo ovat fyysisiä tuloja. Haju ja maku ovat kemiallisia syötteitä.
Esimerkiksi kuumaan hiekkaan astuminen aktivoi aistihermoja jalkojen pohjoissa. Ne neuronit lähettävät viestin aivoihisi, mikä saa sinut tietoiseksi kuumuudesta.
Motoriset hermosolut
Moottorineuroneilla on rooli liikkeessä, mukaan lukien vapaaehtoiset ja tahattomat liikkeet. Nämä hermosolut antavat aivojen ja selkäytimen kommunikoida koko kehon lihaiden, elinten ja rauhasten kanssa.
Moottorineuroneja on kahta tyyppiä: alempi ja ylempi. Alemmat motoriset neuronit kuljettavat signaaleja selkäytimestä sileisiin lihaksiin ja luurankolihasiin. Ylemmät motoriset neuronit kuljettavat signaaleja aivojen ja selkäytimen välillä.
Syödessäsi esimerkiksi selkäytimen alemmat motoriset hermosolut lähettävät signaaleja ruokatorven, vatsan ja suoliston sileisiin lihaksiin. Nämä lihakset supistuvat, mikä antaa ruoan liikkua ruuansulatuksesi läpi.
interneurons
Interneuronit ovat hermostovälittäjiä, joita löytyy aivoista ja selkäytimestä. Ne ovat yleisimpiä neuronityyppejä. Ne välittävät signaaleja aistineuroneista ja muista interneuroneista motorisiin neuroneihin ja muihin interneuroneihin. Usein ne muodostavat monimutkaisia piirejä, jotka auttavat sinua reagoimaan ulkoisiin ärsykkeisiin.
Esimerkiksi, kun kosketat jotain kuumaa, sormenpäässä olevat aistineuronit lähettävät signaalin selkäytimen interneuroneille. Jotkut interneuronit välittävät signaalin kädessäsi oleville moottorin neuroneille, mikä antaa sinun siirtää kättäsi poispäin. Muut interneuronit lähettävät signaalin aivojen kipukeskukseen ja koet kipua.
Viimeaikainen tutkimus
Vaikka tutkimus on edistänyt ymmärrystämme neuroneista viime vuosisadalla, emme vielä ymmärrä.
Esimerkiksi viime aikoihin saakka tutkijat uskoivat, että hermosolujen syntyi aikuisilla aivojen alueella, jota kutsuttiin hippokampukseksi. Hippokampus osallistuu muistiin ja oppimiseen.
Mutta äskettäinen tutkimus asettaa kyseenalaiseksi uskomukset hippokampuksen neurogeneesistä. Tutkittuani 37 luovuttajalta peräisin olevia hippokampuksen näytteitä tutkijat päättelivät, että aikuiset tuottavat suhteellisen vähän uusia hippokampuksen hermosoluja.
Vaikka tuloksia ei ole vielä vahvistettu, ne ovat merkittävä takaisku. Monet alan tutkijat toivoivat, että neurogeneesi voisi auttaa hoitamaan Alzheimerin ja Parkinsonin kaltaisia sairauksia, jotka aiheuttavat hermosoluvaurioita ja kuoleman.
Nouto
Hermosto soluja kutsutaan hermoiksi. Niillä on kolme erillistä osaa, mukaan lukien solurunko, aksoni ja dendriitit. Nämä osat auttavat heitä lähettämään ja vastaanottamaan kemiallisia ja sähköisiä signaaleja.
Vaikka neuroneja on miljardeja ja tuhansia erilaisia neuroneja, ne voidaan luokitella kolmeen perusryhmään toiminnan perusteella: motoriset neuronit, aistineuronit ja interneuronit.
On vielä paljon, mitä emme tiedä neuroneista ja heidän roolistaan tiettyjen aivojen kehityksessä.
