Neuronok az emberi testben. A neuronok szerkezete és működése az agyban. Az idegsejt felépítése

omg, gyógyulj meg

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

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 idegsejteknek (neuronoknak). 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 érdeklődését felkeltették az emberi embrionális őssejtekből származó neuronok, 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 vagy sérülés esetén? A válasz megválaszolásához meg kell értenünk, 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 támasztósejtekké 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 kapcsolatot 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 teljesen 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 neurálissá válik. Amint megtörténik. egyéb növekedési tényezők. mint például az agyból származó neurotróf faktor (BDNF). neurotropinok 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 képződnek - 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 vezetik 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 neuronok segítségével igyekszik „meggyógyítani” a sérült agyszövetet. A legtöbb újszülött sejt elpusztul, de néhányuk sikeresen vándorol a sérült területre, és teljes értékű neuronokká alakul. Annak ellenére, hogy ez nem elég kompenzálni a károkat súlyos stroke esetén. A neurogenezis segíthet az agynak a mikrostroke után, amely gyakran észrevétlen marad. Az idegtudósok most a vasculo-epidermális növekedési faktort próbálják alkalmazni (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 módszerei génmanipuláció olyan sejteket hoztak létre, amelyek FGF-et termelnek. és átültették az agyba. Eddig csak állatokon végeztek ilyen kísérleteket.

A neurogenezis stimulálása hatékony lehet a depresszió kezelésében. melynek fő okát (a genetikai hajlam mellett) krónikusnak tekintik. 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 vizualizációs módszerek segítségével idegrendszer megerősített. hogy krónikus depresszióban szenvedő betegeknél a hippocampus kisebb, mint az egészségeseknél. Antidepresszánsok hosszú távú alkalmazása. úgy tűnik. 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 a központi idegrendszert tápláló liquorral és a hippocampusban (kék), a tanuláshoz és a memóriához nélkülözhetetlen 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 tartanak potenciális eszköznek a sérült agy helyreállításában. Először is, felnőtt idegsejtek: 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 történik - a hippocampusban és a szaglóhagymákban. Más területeken azonban a felnőtt agyból vett idegi őssejtek lassan neuronokká válnak, bár gliákká válhatnak.

A felnőtt idegi őssejtek problémája az, hogy még éretlenek. Ha a felnőtt agy, amelybe átültetik őket, 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 milyen biokémiai jelek hatására válik egy neuronális őssejt ilyen típusú neuronná, majd a sejt fejlődését ezen az úton kell közvetlenül a tenyészedényben irányítani. 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 (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 vizsgálatok 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. Az olyan betegségek kezelésére, mint a depresszió, amelyekben az osztódó sejtek száma csökken, farmakológiai anyagokat vagy egyéb befolyásolási módszereket kell találni. a sejtproliferáció fokozása. Állítólag epilepsziával. új sejtek születnek. de akkor rossz irányba vándorolnak és meg kell érteni. hogyan lehet a megfelelő irányba terelni az „eltévedt” neuronokat. 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 egészséges idegsejtekké való átalakulását. 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 helyezkednek el.

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 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.

Sérülések kezelésekor gerincvelő, az ALS-t vagy az őssejteket rá kell kényszeríteni oligodendrociták, a gliasejtek egy típusának termelésére. 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 hippokampusz 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 kezelés 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 drámaian megváltozik. A kezeléshez olyan anyagokat lehet használni, amelyek szelektíven stimulálják a neurogenezis bizonyos szakaszait. A farmakológiai hatást fizioterápiával kombinálják, amely fokozza a neurogenezist, és serkenti az agy bizonyos területeit, hogy új sejteket integráljanak beléjük. A neurogenezis és a mentális és fizikai stressz közötti kapcsolat figyelembevétele csökkenti a neurológiai betegségek kockázatát, és fokozza a természetes reparatív folyamatokat az agyban.

A neuronok növekedésének serkentésével az agyban az egészséges emberek képesek lesznek javítani szervezetük állapotán. Nem valószínű azonban, hogy kedvelik a növekedési faktorok injekcióit, amelyek alig hatolnak át a vér-agy gáton a véráramba való injekció után. 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 termesztett 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, az átültetett sejtek pedig kikerülhetnek az ellenőrzés alól, és rák kialakulását provokálhatják. Ilyen kockázat csak a Huntington-kór súlyos formáiban indokolható. Alzheimer- vagy Parkinson-kór.

Az agyi aktivitás serkentésének legjobb módja az intenzív intellektuális tevékenység egészséges életmóddal kombinálva: gyakorolja a stresszt. jó étel és jó pihenés. Ezt kísérletileg is megerősítették. hogy az agyban lévő kapcsolatokat a környezet befolyásolja. 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 öngyógyító 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 sejt egy biológiai szervezet magja. 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.

Minden neuronban egyidejűleg több ezer reakció megy végbe, amelyek célja az idegsejt anyagcseréjének fenntartása és fő funkcióinak végrehajtása - a bejövő információk hatalmas tömbjének feldolgozása és elemzése, valamint parancsok generálása és küldése más neuronoknak, izmoknak, különféle a test szervei és 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 megoldani.

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 az idegsejtek sérült vagy fejletlen folyamatainak azonos ütemű regenerációját is meghatározza. 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 idegsejt-csoportok összekapcsolásával egy elveszett vagy fejletlen funkció ellátása érdekében. Az egészséges neuronok, axonjaik és dendritjeik 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. Azt hitték, 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, sokuk a születés után és az egész életen át 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 neurohisztológus 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 kutatása után, amelyet egy adjunktus vezetett sejtbiológia, gyermekgyógyászat és idegtudomány Chai Kuo új szerkezeti egysége lesz (Chay Kuo).

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 szó volt a neuronfejlődés lehetőségéről, 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 szervek és a szervezet funkcióinak helyreállítása a következő esetekben aggasztja az embereket: egyszeri, de túlzott bevitel után alkoholos italok(valamilyen ünnepélyes alkalomra rendezett lakoma) és az alkoholfüggőség utáni rehabilitáció során, azaz szisztematikus és hosszan tartó alkoholfogyasztás eredményeként.

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, izzadás és vizelés útján. A maradék 95% belül oxidálódik...

Gyógyszerek a memória helyreállításához

Az aminosavak elősegítik a GABA képződését az agyban: glicin, triptofán, lizin (készítmények "glicin", "aviton ginkgovit"). Az agyi vérellátást javító szerekkel (Cavinton, Trental, Vintocetin) és a neuronok energiaanyagcseréjét fokozó szerekkel (koenzim Q10) célszerű alkalmazni. A ginkgot a világ számos országában használják neuronok stimulálására.

A napi testmozgás, 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 az intercelluláris kapcsolatok kialakulásának szakasza a neurális hálózatokban. Ez alatt az időszak alatt minden neuron több száz, esetleg több ezer szinapszist hoz létre a szomszédos sejtekkel. Átlagosan 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! Ez népi bölcsesség még a gyerekek is tudják. 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. Főleg ha stimulálják agyi tevékenységés a fizikai aktivitás. 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 kaptak választ minden, az idegsejtek működésével kapcsolatos kérdésre.

A kérdés lényege

Valamivel ezelőtt, egészen a múlt század 90-es éveiig azt hitték, hogy az emberi szervezetben lévő neuronok 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.

Egy újszülött gyermek már születése előtt elveszíti a kialakult neuronok közel 70%-át a programozott sejthalál – apoptózis – következtében. 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. A közelmúltban azonban a tudósok felfedezték, hogy az emberi agy szaglásért felelős részében érett neuronok képződnek progenitor sejtekből. Egy nap majd képesek lesznek „megjavítani” a sérült agyat.

A bőr minden nap 0,002 millimétert növekszik. Az új vérsejtek már néhány nappal a csontvelői termelés beindulása 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.

A közelmúltban 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. Az idegrendszeri betegségek megelőzésében nagy jelentősége van a táplálkozásnak, nem szabad elragadni...

A szárnyas kifejezést: "Az idegsejtek nem állnak helyre" mindenki gyermekkora óta vitathatatlan igazságnak tekinti. 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 minden sejtet magában foglal idegszövet, amelyek nem neuronok.

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 benne van fejlődő agy nagyon magas biztonsági határ: az embriogenezis során nagy mennyiségű neuron képződik. Közel 70%-uk...

A pantokalcin olyan gyógyszer, amely aktívan befolyásolja az agy anyagcseréjét, megvédi 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 pantokalcin egy 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 a gamma-amino-vajsavhoz (GABA) - egy biológiailag aktív anyaghoz, 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 kontaktfolyamat 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 ingerként működhet.

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 hüllőagyat olyan jellemzők is jellemzik, mint a másokkal szembeni higgadtság, az empátia hiánya, a teljes közömbösség az egyén cselekedeteinek másokkal szembeni 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
• Kormányozza társadalmi viselkedés beleértve az anyai gondoskodást és nevelést
• 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 a lokalizáció 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 idegrendszerbe történő jelátvitel folyamatáért. Ezek különböznek egymástól:

• Elsődleges. Az elsődlegesek a gerincvelői magokban helyezkednek el, amelyek receptorokhoz kötődnek.
• Másodlagos. A vizuális gumókban helyezkednek el, és jelek továbbítását végzik a fedő részlegekhez. 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. Beszúrás 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 gyógyulásra, 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 egész életen át tart.

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 struktúráinak csak 5%-át azonosították, 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 termelni. 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, amelyeket véleményük szerint a közeljövőben lehet majd tesztelni.

2. Dohányzás

Szívbetegség, stroke, krónikus hörghurut, tüdőtágulás, rák – ez nem a cigarettafüggőség által okozott negatív következmények teljes listája. 2002-ben végzett tanulmányok Nemzeti Intézet Franciaország az egészségért 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 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 be 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 stressz a szervezet meglehetősen hasznos reakciójának tekinthető, 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, és a legyengült immunrendszer általában együtt jár. súlyos betegségek, 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. NÁL NÉL idegszövet összetétele speciális idegsejteket foglal magában - neuronok, és neurogliális sejtek teljesítő támogatási, szekréciós és védő funkció.

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

A neuron funkcióinak ellátását 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 összes tudást. Ezért indokolt azt feltételezni 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.

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

A neuronok szerkezetükben és funkciójukban különböznek egymástól.

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

A funkcionális tulajdonságok szerint 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 kerül 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 retinális neuronok, 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 a neuronok ingerlékenységének állapotát. Megjegyezték, hogy különféle mentális állapotok ezen sejtek szekréciója 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 a neuronok 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 metabolizmusának megváltozását okozhatja.

Az asztrociták szorosan körülveszik a kapillárisokat véredény agy, amely köztük és a neuronok között helyezkedik 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 magas idegi aktivitás során felhalmozódhatnak a sejtközi térben. Az asztrociták szoros adhéziós 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 elnyelni 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. Megállapították, hogy felületük antigénjei azonosak a vérmonociták antigénjeivel. Ez jelzi a mezodermából való eredetüket, az embrionális fejlődés során az idegszövetbe való behatolásukat, majd morfológiailag felismerhető mikrogliasejtekké való átalakulását. Ebben a 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 fagocita 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, amely ingerlékenységgel rendelkezik.

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 idegrostokban.

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 az idegrostok mentén csökken az idegimpulzusok vezetési sebessége, 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 funkciókat: anyagcsere megvalósítása, energiaszerzés, különféle jelek érzékelése és feldolgozása, reakciókban való kialakítása 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 idegsejt és folyamatait végig egy neuronmembrán fedi. A sejttest membránja különbözik az axon és a dendritek membránjától a különböző 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 az axonterminálisba. 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 fehérjeszintézis helye a neuronok testében a durva endoplazmatikus retikulum (tigroid granulátum vagy Nissl test) 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 a neuron élettevékenységének fenntartásához, az ionpumpák működéséhez, valamint az ionkoncentrációk aszimmetriájának fenntartásához mindkét oldalon. a membránról. Következésképpen a neuron folyamatosan készen áll nemcsak a különféle jelek érzékelésére, hanem arra is, hogy reagáljon rájuk - idegimpulzusok generálására és más sejtek működésének szabályozására.

A különböző 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 idegsejtek géljén.

Egy idegsejt dendritjei

Dendritek A neuronok dendritfát alkotnak, melynek elágazási jellege és mérete a más neuronokkal való szinaptikus kontaktusok 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 szerepet játszó 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, illetve kinövések (1-2 mikron) találhatók, ún. tüskék. A tüskék membránjában csatornák vannak, amelyek áteresztőképessége 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 továbbra sem ismert, de egyértelmű, hogy növelik a dendritfa felületét a szinapszisképződéshez. A tüskék egyben neuronszerkezetek 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 és 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. Ennek a jelenségnek a mechanizmusa nem ismert.

Feltételezzük, 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) teljes hosszában kétrétegű foszfolipid membrán borítja, amelybe fehérjemolekulák vannak beágyazva, amelyek ellátják az iontranszport, a feszültségfüggő ioncsatornák stb. funkcióit. A fehérjék egyenletesen oszlanak el a membránban. a myelinizált idegrost membránjában találhatók, 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 tartalmának köszönhető. Ha a test membránjában és a neuron dendriteiben ligandumfüggő ioncsatornák (beleértve a posztszinaptikus membránokat is) tartalma érvényesül, akkor az axonmembránban, különösen a Ranvier csomópontjainál nagy a feszültségsűrűség. -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 el 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 más 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. Azokra a neuronokra, amelyek axonjai szinapszisokat képeznek az effektor sejteken (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 a perifériákon követi a szerveket és szöveteket érzékeny vagy kevert idegek részeként, az axon pedig a hátsó gyökerek részeként a gerincvelő hátsó szarvaiba vagy a koponyaidegek részeként jut be 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 információk 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. Nyilvánvaló, hogy ahhoz, hogy több jel egyidejű vételére választ adjon, a neuronnak képesnek kell lennie integrálni azokat.

A bejövő jelek feldolgozását és az azokra adott neuronválasz kialakulását biztosító folyamatok összességét tartalmazza a koncepció a neuron integratív aktivitása.

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

Rizs. 4. A 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 láthatók) vagy hiperpolarizálóvá (TPSP - a szinapszisok a diagram fekete körök formájában). 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 az idegsejtek membránja mentén az axondomb irányába, egymást átfedve depolarizáció (a fehér diagramon) és hiperpolarizáció (a fekete diagramon) hullámok formájában. (a diagram szakaszai). szürke színű). 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 EPSP-vé történő átalakulásakor, és minden terjedés az axon colliculusba csillapítással történik, az idegimpulzus generálásához 40-80 idegimpulzus egyidejű leadása szükséges. neuronok az idegsejthez a 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 válaszidegi impulzus generálása lehetséges lesz a serkentő szinapszisokon keresztüli jeláramlás egyidejű növekedésével. Olyan körülmények között, amikor a gátló szinapszisokon keresztül érkező jelek az idegsejtek membránjának hiperpolarizációját okozzák, amely egyenlő vagy nagyobb, mint a serkentő szinapszisokon keresztül érkező jelek által okozott depolarizáció, az axon colliculus membrán depolarizációja lehetetlen, 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 idegi impulzus, 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 lévő összes lokális áramot, semmissé teszi 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 szignálmolekulákkal való stimulálásuk az ioncsatornák állapotának változásán keresztül (G-fehérjék, második mediátorok hatására), az észlelt jelek neuronmembrán potenciálkülönbség-ingadozásává, összegződésen és képződésen 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.

Az idegsejtben 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 beérkező 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 arra használják, hogy fokozzák vagy gyengítsék neurotranszmittereinek más idegsejtekre gyakorolt ​​hatását, a kapott jelekre adott válaszként a neuron 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 integrálási képességének köszönhetően egy idegsejt finoman reagálhat rájuk a válaszok széles skálájával, amelyek lehetővé teszik számára, hogy hatékonyan alkalmazkodjanak a bejövő jelek természetéhez, és felhasználják 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. A helyiek csapdákként szolgálhatnak, amelyekben az idegimpulzusok hosszú ideig képesek keringeni egy 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 lokális idegi áramkörök mentén ellátja a gerjesztési ritmus transzformáció funkcióját, 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 több ezer szenzoros és interkaláris neuron axonjai konvergálnak a gerincvelő ventrális szarvának motoros neuronjaihoz. különböző szinteken CNS. 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. Ők biztosítják gyors emelkedés az agy számos részének ingerlékenysége és funkcionális tartalékainak mobilizálása.

Az emberi test minden egyes szerkezete a szervben vagy rendszerben rejlő specifikus szövetekből áll. Az idegszövetben - egy neuron (neurocita, ideg, neuron, idegrost). Mik azok az agyi neuronok? Ez az idegszövet szerkezeti és funkcionális egysége, amely az agy része. Az idegsejt anatómiai meghatározása mellett létezik egy funkcionális is - ez egy elektromos impulzusok által gerjesztett sejt, amely kémiai és elektromos jelek segítségével képes információt feldolgozni, tárolni és továbbítani más neuronokhoz.

Az idegsejt felépítése nem olyan bonyolult, más szövetek sajátos sejtjeivel összehasonlítva a működését is meghatározza. neurocita testből (egy másik név a szóma) és folyamatokból áll - egy axonból és egy dendritből. A neuron minden eleme ellátja funkcióját. A szómát egy zsírszövetréteg veszi körül, amelyen csak a zsírban oldódó anyagok jutnak át. A test belsejében található a sejtmag és más organellumok: riboszómák, endoplazmatikus retikulum és mások.

A tényleges neuronokon kívül az agyat uralják következő sejteket, nevezetesen: glial sejteket. Működésük miatt gyakran agyragasztónak nevezik őket: a glia a neuronok támogató funkciójaként szolgál, környezetet biztosítva számukra. A gliaszövet lehetővé teszi az idegszövet regenerálódását, táplálását és elősegíti az idegimpulzus létrehozását.

Az agyban lévő neuronok száma mindig is érdekelte a neurofiziológia területén dolgozó kutatókat. Így az idegsejtek száma 14 milliárd és 100 között mozgott. A brazil szakértők legújabb kutatása szerint az idegsejtek száma átlagosan 86 milliárd sejt.

hajtások

Az idegsejt kezében lévő eszközök azok a folyamatok, amelyeknek köszönhetően az idegsejt képes ellátni információtovábbító és -tároló funkcióját. Ezek a folyamatok alkotnak egy széles ideghálózatot, amely lehetővé teszi az emberi psziché teljes dicsőségében való kibontakozását. Van egy mítosz, hogy az ember mentális képességei a neuronok számától vagy az agy súlyától függenek, de ez nem így van: azok az emberek, akiknek agyterületei és részterületei magasan fejlettek (többször jobban), zsenivé válnak. Ennek köszönhetően az egyes funkciókért felelős területek kreatívabban és gyorsabban tudják majd ellátni ezeket a funkciókat.

axon

Az axon egy neuron hosszú folyamata, amely idegimpulzusokat továbbít az ideg szómájából más hasonló sejtekhez vagy szervekhez, amelyeket az idegoszlop egy bizonyos szakasza beidegzett. A természet a gerinceseket egy bónuszokkal ruházta fel - mielinrosttal, amelynek szerkezetében Schwann-sejtek vannak, amelyek között kis üres területek találhatók - Ranvier elfogja. Ezek mentén, mint egy létra, az idegimpulzusok egyik területről a másikra ugrálnak. Ez a struktúra lehetővé teszi, hogy időnként felgyorsítsa az információátvitelt (akár kb. 100 méter másodpercenként). Az elektromos impulzus mozgási sebessége egy myelint nem tartalmazó szál mentén átlagosan 2-3 méter másodpercenként.

Dendritek

Egy másik típusú folyamatok az idegsejt - dendritek. A hosszú és töretlen axonokkal ellentétben a dendrit rövid és elágazó szerkezet. Ez a folyamat nem az információ továbbításában, hanem csak annak átvételében vesz részt. Tehát a gerjesztés a neuron testébe rövid dendritágak segítségével érkezik. A dendrit által befogadható információ összetettségét a szinapszisai (specifikus idegreceptorok), nevezetesen a felületi átmérője határozzák meg. A dendritek a tüskék nagy száma miatt több százezer kapcsolatot létesíthetnek más sejtekkel.

Anyagcsere az idegsejtekben

Az idegsejtek megkülönböztető jellemzője az anyagcseréjük. A neurociták anyagcseréjét nagy sebessége és az aerob (oxigén alapú) folyamatok túlsúlya jellemzi. A sejtnek ez a tulajdonsága azzal magyarázható, hogy az agy munkája rendkívül energiaigényes, oxigénigénye nagy. Annak ellenére, hogy az agy súlya az egész test tömegének mindössze 2%-a, oxigénfogyasztása körülbelül 46 ml / perc, ami a teljes testfogyasztás 25%-a.

Az agyszövet fő energiaforrása az oxigén mellett az szőlőcukor ahol összetett biokémiai átalakulásokon megy keresztül. Végül a cukorvegyületekből nagy mennyiségű energia szabadul fel. Így az agy idegi kapcsolatainak javításának kérdése megválaszolható: egyél glükózvegyületeket tartalmazó ételeket.

Egy neuron funkciói

A viszonylag egyszerű szerkezet ellenére a neuronnak számos funkciója van, amelyek közül a legfontosabbak a következők:

• az irritáció észlelése;
• ingerfeldolgozás;
• impulzusátvitel;
• válasz kialakulása.

Funkcionálisan a neuronokat három csoportra osztják:

Afferens(érzékeny vagy szenzoros). Ennek a csoportnak az idegsejtjei érzékelik, feldolgozzák és elektromos impulzusokat küldenek a központi idegrendszerbe. Az ilyen sejtek anatómiailag a központi idegrendszeren kívül helyezkednek el, de a gerincvelői idegcsoportokban (ganglionokban), vagy a koponyaidegek ugyanazon klasztereiben.

Közvetítők(Azokat a neuronokat is, amelyek nem nyúlnak túl a gerincvelőn és az agyon, interkalárisnak nevezik). Ezeknek a sejteknek az a célja, hogy kapcsolatot biztosítsanak a neurociták között. Az idegrendszer minden rétegében megtalálhatók.

Efferens(motor, motor). Az idegsejtek ezen kategóriája felelős a kémiai impulzusok továbbításáért a beidegzett végrehajtó szervekhez, biztosítva azok teljesítményét és működési állapotát.

Ezenkívül funkcionálisan egy másik csoport is megkülönböztethető az idegrendszerben - a gátló (a sejtingerlés gátlásáért felelős) idegek. Az ilyen sejtek ellensúlyozzák az elektromos potenciál terjedését.

A neuronok osztályozása

Az idegsejtek mint olyanok sokfélék, ezért a neuronokat különböző paramétereik és tulajdonságaik alapján lehet osztályozni, nevezetesen:

• Testalkat. A neurociták az agy különböző részein találhatók különböző formák harcsa:
  • csillagkép;
  • orsó alakú;
  • piramis alakú (Betz-sejtek).
• A hajtások száma szerint:
  • unipoláris: egy folyamata van;
  • bipoláris: két folyamat található a testen;
  • többpólusú: harcsán hasonló sejtek három vagy több folyamat található.
• Az idegsejtek felületének érintkezési jellemzői:
  • axo-szomatikus. Ebben az esetben az axon érintkezik az idegszövet szomszédos sejtjének szómájával;
  • axo-dendrites. Ez a fajta érintkezés egy axon és egy dendrit összekapcsolását jelenti;
  • axo-axonális. Az egyik idegsejt axonja kapcsolatban áll egy másik idegsejt axonjával.

A neuronok típusai

A tudatos mozgások végrehajtásához szükséges, hogy az agy motoros fordulataiban kialakuló impulzus el tudja érni a szükséges izmokat. Így a következő típusú neuronokat különböztetjük meg: központi motoros neuron és perifériás.

Az első típusú idegsejtek az elülső központi gyrusból származnak, amely az agy legnagyobb barázdája előtt helyezkedik el - nevezetesen a Betz-féle piramissejtekből. Továbbá a központi idegsejt axonjai a féltekékbe mélyülnek, és áthaladnak az agy belső kapszulán.

A perifériás motoros neurocitákat a gerincvelő elülső szarvának motoros neuronjai képezik. Axonjaik különböző képződményeket érnek el, például plexusokat, gerincvelői idegcsoportokat, és ami a legfontosabb, a teljesítő izmokat.

A neuronok fejlődése és növekedése

Az idegsejt egy prekurzor sejtből származik. Fejlődőben az első axonok nőnek, a dendritek valamivel később érnek. A neurocita folyamat evolúciójának végén a sejt szómájának közelében kis, szabálytalan alakú tömörödés képződik. Ezt a képződményt növekedési kúpnak nevezik. Mitokondriumokat, neurofilamentumokat és tubulusokat tartalmaz. A sejt receptorrendszerei fokozatosan érnek, és a neurocita szinaptikus régiói kitágulnak.

Vezető utak

Az idegrendszernek az egész testben megvan a maga hatásterülete. A vezető szálak segítségével a rendszerek, szervek és szövetek idegi szabályozását végzik. Az agy a pályarendszerek széles rendszerének köszönhetően teljes mértékben ellenőrzi a test bármely szerkezetének anatómiai és funkcionális állapotát. Vese, máj, gyomor, izmok és mások – mindezt az agy ellenőrzi, gondosan és gondosan koordinálva és szabályozva a szövet minden milliméterét. Hiba esetén pedig kijavítja és kiválasztja a megfelelő viselkedési modellt. Így az utaknak köszönhetően az emberi test autonómiával, önszabályozással és a külső környezethez való alkalmazkodóképességgel rendelkezik.

Az agy pályái

Az útvonal idegsejtek gyűjteménye, amelyek feladata az egymás közötti információcsere különféle oldalak test.

• Asszociatív idegrostok. Ezek a sejtek különféle idegközpontokat kapcsolnak össze, amelyek ugyanabban a féltekében találhatók.
• kommiszális szálak. Ez a csoport felelős az agy hasonló központjai közötti információcseréért.
• Projektív idegrostok. Ez a fajta rost artikulálja az agyat a gerincvelővel.
• exteroceptív utak. Elektromos impulzusokat szállítanak a bőrből és más érzékszervekből a gerincvelőbe.
• Proprioceptív. Az útvonalak ezen csoportja inakból, izmokból, szalagokból és ízületekből származó jeleket hordoz.
• Interoceptív utak. Ennek a traktusnak a rostjai innen származnak belső szervek, erek és intestinalis mesentery.

Kölcsönhatás neurotranszmitterekkel

A különböző helyeken lévő neuronok elektromos impulzusok segítségével kommunikálnak egymással. kémiai természet. Tehát mi az oktatásuk alapja? Vannak úgynevezett neurotranszmitterek (neurotranszmitterek) - összetett kémiai vegyületek. Az axon felületén idegszinapszis található - érintkezési felület. Az egyik oldalon a preszinaptikus hasadék, a másikon a posztszinaptikus hasadék található. Szakadék van köztük – ez a szinapszis. A receptor preszinaptikus részén zsákok (vezikulák) vannak, amelyek bizonyos mennyiségű neurotranszmittert (kvantum) tartalmaznak.

Amikor az impulzus megközelíti a szinapszis első részét, egy komplex biokémiai kaszkád mechanizmus indul be, melynek eredményeként a mediátorokkal ellátott tasakok megnyílnak, és a mediátor anyagok mennyisége zökkenőmentesen beáramlik a résbe. Ebben a szakaszban az impulzus eltűnik, és csak akkor jelenik meg újra, amikor a neurotranszmitterek elérik a posztszinaptikus hasadékot. Ezután a biokémiai folyamatok újra beindulnak a közvetítők kapujának kinyitásával, és a legkisebb receptorokra hatóak elektromos impulzussá alakulnak, amely tovább jut az idegrostok mélyére.

Eközben ugyanazon neurotranszmitterek különböző csoportjait különböztetik meg, nevezetesen:

• A gátló neurotranszmitterek olyan anyagok csoportja, amelyek gátolják a gerjesztést. Ezek tartalmazzák:
  • gamma-amino-vajsav (GABA);
  • glicin.
• Izgató mediátorok:
  • acetilkolin;
  • dopamin;
  • szerotonin;
  • noradrenalin;
  • adrenalin.

Az idegsejtek helyreállnak

Sokáig azt hitték, hogy a neuronok nem képesek osztódni. A modern kutatások szerint azonban egy ilyen állítás hamisnak bizonyult: az agy egyes részeiben a neurociták prekurzorainak neurogenezise folyamata megtörténik. Ezenkívül az agyszövet kiemelkedő neuroplaszticitási képességgel rendelkezik. Sok olyan eset van, amikor az agy egy egészséges része veszi át a sérült funkcióját.

A neurofiziológia területén sok szakértő gondolkodott azon, hogyan lehet helyreállítani az agyi neuronokat. Amerikai tudósok friss kutatása kimutatta, hogy a neurociták időben történő és megfelelő regenerációjához nem kell használni drága gyógyszerek. Ehhez csak megfelelő alvási ütemtervet kell készítenie, és helyesen kell étkeznie a B-vitaminok és az alacsony kalóriatartalmú élelmiszerek étrendbe való felvételével.

Ha megsértik az agy idegi kapcsolatait, képesek helyreállni. Vannak azonban súlyos idegi kapcsolatok és utak patológiái, mint például a motoros neuron betegség. Ezután szakosodott klinikai ellátáshoz kell fordulni, ahol a neurológusok kideríthetik a patológia okát és meg tudják adni a megfelelő kezelést.

Azok az emberek, akik korábban alkoholt fogyasztottak vagy használtak, gyakran felteszik a kérdést, hogyan lehet helyreállítani az agyi neuronokat az alkohol után. A szakember azt válaszolná, hogy ehhez szisztematikusan kell dolgozni az egészségén. A tevékenységek komplexuma kiegyensúlyozott étrendet, rendszeres testmozgást, szellemi tevékenységet, sétákat és utazást foglal magában. Bebizonyosodott, hogy az agy idegi kapcsolatai az ember számára kategorikusan új információk tanulmányozása és szemlélődése révén fejlődnek ki.

A szükségtelen információk zsúfoltsága, a gyorséttermi piac és a mozgásszegény életmód mellett az agy minőségileg érzékeny a különféle károsodásokra. Érelmeszesedés, trombózisképződés az edényeken, krónikus stressz, fertőzések - mindez közvetlen út az agy eltömődéséhez. Ennek ellenére vannak olyan gyógyszerek, amelyek helyreállítják az agysejteket. A fő és népszerű csoport a nootropikumok. Az ebbe a kategóriába tartozó készítmények serkentik a neurociták anyagcseréjét, növelik az oxigénhiánnyal szembeni ellenállást és pozitívan hatnak a különféle mentális folyamatokra (memória, figyelem, gondolkodás). A nootropikumok mellett a gyógyszerpiac olyan gyógyszereket kínál, amelyek tartalmazzák nikotinsav, az erek falának erősítése és mások. Emlékeztetni kell arra, hogy az agy idegi kapcsolatainak helyreállítása a bevétel során különféle gyógyszerek hosszú folyamat.

Az alkohol hatása az agyra

Az alkohol negatív hatással van minden szervre és rendszerre, és különösen az agyra. Az etil-alkohol könnyen áthatol az agy védőgátjain. Az alkohol metabolitja, az acetaldehid komoly veszélyt jelent az idegsejtekre: az alkohol-dehidrogenáz (az alkoholt a májban feldolgozó enzim) több folyadékot, köztük vizet von ki az agyból a szervezet általi feldolgozás során. Így az alkoholvegyületek egyszerűen kiszárítják az agyat, kivonják belőle a vizet, aminek következtében az agyi struktúrák sorvadnak, sejthalál következik be. Egyszeri alkoholfogyasztás esetén olyan folyamatok reverzibilisek, ami a krónikus alkoholfogyasztásról nem mondható el, amikor a szerves elváltozások mellett az alkoholista stabil patokarakterológiai jellemzői is kialakulnak. Több részletes információk arról, hogyan történik "Az alkohol hatása az agyra".

idegszövet- az idegrendszer fő szerkezeti eleme. NÁL NÉL 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. A neuron egyedi jellemzői az, hogy képesek bioelektromos kisüléseket (impulzusokat) generálni, és információkat továbbítani a folyamatok mentén egyik sejtből a másikba speciális végződések segítségével.

A neuron funkcióinak ellátását 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 összes 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.

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

A neuronok szerkezetükben és funkciójukban különböznek egymástól.

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

A funkcionális tulajdonságok szerint 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 kerül 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 retinális neuronok, 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 a neuronok 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 a neuronok 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 metabolizmusának 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 magas idegi aktivitás során felhalmozódhatnak a sejtközi térben. Az asztrociták szoros adhéziós 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 elnyelni 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. Megállapították, hogy felületük antigénjei azonosak a vérmonociták antigénjeivel. Ez jelzi a mezodermából való eredetüket, az embrionális fejlődés során az idegszövetbe való behatolásukat, majd morfológiailag felismerhető mikrogliasejtekké való átalakulását. Ebben a 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 fagocita 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, amely ingerlékenységgel rendelkezik.

A mielin egyik legfontosabb tulajdonsága a nagy ellenállás elektromos áram. 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 idegrostokban.

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 az idegrostok mentén csökken az idegimpulzusok vezetési sebessége, 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 funkciókat: anyagcsere megvalósítása, energiaszerzés, különféle jelek érzékelése és feldolgozása, reakciókban való kialakítása 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 idegsejt 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 az axonterminálisba. 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 fehérjeszintézis helye a neuronok testében a durva endoplazmatikus retikulum (tigroid granulátum vagy Nissl test) 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 a neuron élettevékenységének fenntartásához, az ionpumpák működéséhez, valamint az ionkoncentrációk aszimmetriájának fenntartásához mindkét oldalon. a membránról. Következésképpen a neuron folyamatosan készen áll nemcsak a különféle jelek érzékelésére, hanem arra is, hogy reagáljon rájuk - idegimpulzusok generálására és más sejtek működésének szabályozására.

A különböző 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 idegsejtek géljén.

Egy idegsejt dendritjei

Dendritek A neuronok dendritfát alkotnak, melynek elágazási jellege és mérete a más neuronokkal való szinaptikus kontaktusok 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 szerepet játszó 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, illetve kinövések (1-2 mikron) találhatók, ún. tüskék. A tüskék membránjában csatornák vannak, amelyek áteresztőképessége 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 továbbra sem ismert, de egyértelmű, hogy növelik a dendritfa felületét a szinapszisképződéshez. A tüskék egyben neuronszerkezetek 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 és 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. Ennek a jelenségnek a mechanizmusa nem ismert.

Feltételezzük, 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) teljes hosszában kétrétegű foszfolipid membrán borítja, amelybe fehérjemolekulák vannak beágyazva, amelyek ellátják az iontranszport, a feszültségfüggő ioncsatornák stb. funkcióit. A fehérjék egyenletesen oszlanak el a membránban. a myelinizált idegrost membránjában találhatók, 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 tartalmának köszönhető. Ha a test membránjában és a neuron dendriteiben ligandumfüggő ioncsatornák (beleértve a posztszinaptikus membránokat is) tartalma érvényesül, akkor az axonmembránban, különösen a Ranvier csomópontjainál nagy a feszültségsűrűség. -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 el 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 más 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. Azokra a neuronokra, amelyek axonjai szinapszisokat képeznek az effektor sejteken (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 a perifériát követi a szervekhez és szövetekhez érző vagy kevert idegek részeként, az axon pedig a hátsó gyökerek részeként a gerincvelő hátsó szarvaiba vagy a koponyaidegek részeként jut be 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 információk 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. Nyilvánvaló, hogy ahhoz, hogy több jel egyidejű vételére választ adjon, a neuronnak képesnek kell lennie integrálni azokat.

A bejövő jelek feldolgozását és az azokra adott neuronválasz kialakulását biztosító folyamatok összességét tartalmazza a koncepció a neuron integratív aktivitása.

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

Rizs. 4. A 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 láthatók) vagy hiperpolarizálóvá (TPSP - a szinapszisok a diagram fekete körök formájában). 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, 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 EPSP-vé történő átalakulásakor, és minden terjedés az axon colliculusba csillapítással történik, az idegimpulzus generálásához 40-80 idegimpulzus egyidejű leadása szükséges. neuronok az idegsejthez a 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 válaszidegi impulzus generálása lehetséges lesz a serkentő szinapszisokon keresztüli jeláramlás egyidejű növekedésével. Olyan körülmények között, amikor a gátló szinapszisokon keresztül érkező jelek az idegsejtek membránjának hiperpolarizációját okozzák, amely egyenlő vagy nagyobb, mint a serkentő szinapszisokon keresztül érkező jelek által okozott depolarizáció, az axon colliculus membrán depolarizációja lehetetlen, 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 idegi impulzus, 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 lévő összes lokális áramot, semmissé teszi 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 szignálmolekulákkal való stimulálásuk az ioncsatornák állapotának változásán keresztül (G-fehérjék, második mediátorok hatására), az észlelt jelek neuronmembrán potenciálkülönbség-ingadozásává, összegződésen és képződésen 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.

Az idegsejtben 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 beérkező 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 arra használják, hogy fokozzák vagy gyengítsék neurotranszmittereinek más idegsejtekre gyakorolt ​​hatását, a kapott jelekre adott válaszként a neuron 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 integrálási képességének köszönhetően egy idegsejt finoman reagálhat rájuk a válaszok széles skálájával, amelyek lehetővé teszik számára, hogy hatékonyan alkalmazkodjanak a bejövő jelek természetéhez, és felhasználják 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. 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 lokális idegi áramkörök mentén ellátja a gerjesztési ritmus transzformáció funkcióját, 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 érző- 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 mozgósítják funkcionális tartalékait.

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 megoldani.

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 kétféle folyamatból állnak - axonokból és dendritekből. Gyakran több dendrit is található, ezek funkciója a jelek felvétele más idegsejtektől és a neuronok közötti kapcsolatok létrehozása. Az axonokat úgy tervezték, hogy ugyanazt a jelet továbbítsák más idegsejteknek. Kívül a neuronokat egy speciális membrán borítja, amely speciális fehérjéből - mielinből áll. Hajlamos az önmegújulásra az emberi élet során.

Hogy néz ki ugyanazon idegimpulzus átvitele? Képzeljük el, hogy a serpenyő forró nyélére teszi a kezét. Abban a pillanatban a receptorok találhatók izomszövet ujjait. Impulzusok segítségével információt küldenek a fő agyba. Ott "emésztődik" az információ, és kialakul egy válasz, ami visszakerül az izmokba, szubjektíven égő érzésben nyilvánulva meg.

Neuronok, felépülnek?

Édesanyám még gyerekkorban azt mondta nekünk: vigyázzunk az idegrendszerre, a sejtek nem térnek vissza. Aztán egy ilyen kifejezés valahogy ijesztően hangzott. Ha a sejtek nem állnak helyre, mi a teendő? Hogyan védheti meg magát a haláluktól? Az ilyen kérdésekre a modern tudománynak kell választ adnia. Általában véve nem minden olyan rossz és ijesztő. Az egész testnek nagy a regenerálódási képessége, miért ne tudnák az idegsejtek. Valójában traumás agysérülések, agyvérzések után, amikor az agyszövet jelentős károsodást szenved, az valahogy visszanyeri elveszett funkcióit. Ennek megfelelően az idegsejtekben történik valami.

Már a fogantatáskor az idegsejtek halála „be van programozva” a szervezetben. Egyes tanulmányok halálról beszélnek A neuronok 1%-a évente. Ebben az esetben 20 év alatt az agy addig kopna, amíg a legegyszerűbb dolgokat nem tudja megtenni. De ez nem történik meg, és az agy idős korban teljes mértékben képes működni.

Először is, a tudósok tanulmányt végeztek az idegsejtek helyreállításáról állatokban. Az emlősök agyának károsodása után kiderült, hogy a meglévő idegsejtek kettéváltak, és két teljes értékű idegsejt keletkezett, ennek eredményeként az agyi funkciók helyreálltak. Igaz, ilyen képességeket csak fiatal állatokban találtak. Idős emlősökben nem történt sejtnövekedés. Később egereken végeztek kísérleteket, beindították őket egy nagyvárosba, ezzel arra kényszerítve őket, hogy keressenek kiutat. És észrevettek egy érdekességet, hogy a kísérleti egerekben megnőtt az idegsejtek száma, ellentétben azokkal, amelyek normális körülmények között éltek.

a test minden szövetében, a javítás a meglévő sejtek osztásával történik. Az idegsejt kutatása után az orvosok határozottan kijelentették: az idegsejt nem osztódik. Ez azonban nem jelent semmit. Új sejtek képződhetnek neurogenezis révén, amely a születés előtti időszakban kezdődik és az életen át folytatódik. A neurogenezis új idegsejtek szintézise a prekurzorokból - őssejtekből, amelyek ezt követően vándorolnak, differenciálódnak és érett neuronokká alakulnak. Az első jelentés az idegsejtek ilyen helyreállításáról 1962-ben jelent meg. De ezt nem támasztotta alá semmi, szóval nem számított.

Körülbelül húsz évvel ezelőtt egy új kutatás kimutatta neurogenezis létezik az agyban. A tavasszal sokat énekelni kezdett madarakban az idegsejtek száma megkétszereződött. Az éneklési periódus lejárta után ismét csökkent a neuronok száma. Később bebizonyosodott, hogy a neurogenezis csak az agy egyes részein fordulhat elő. Az egyik a kamrák körüli terület. A második a hippocampus, amely az agy oldalsó kamrájának közelében található, és felelős a memóriáért, a gondolkodásért és az érzelmekért. Ezért az emlékezés és az elmélkedés képessége az élet során megváltozik, különféle tényezők hatására.

Amint az a fentiekből látható, bár az agyat még nem vizsgálták 95%-ban, elegendő tény támasztja alá, hogy az idegsejtek helyreállnak.

Az élet ökológiája. Tudomány és felfedezések: Az ember elsajátította a tenger és a légterek mélységét, behatolt az űr titkaiba és a föld belsejébe. Megtanult ellenállni sok betegségnek

Az ember elsajátította a tenger és a légterek mélységét, behatolt az űr titkaiba és a föld belsejébe.Megtanult ellenállni sok betegségnek, és tovább élt.Megpróbál manipulálni géneket, szerveket "növeszteni" átültetésre és élőlényeket "létrehozni" klónozással.

Számára azonban továbbra is az marad a legnagyobb rejtély, hogyan működik a saját agya, hogyan működik közönséges elektromos impulzusok és egy kis számú neurotranszmitter segítségével az idegrendszer nemcsak testsejtek milliárdjainak munkáját koordinálja, hanem a képesség a tanulásra, a gondolkodásra, az emlékezésre, az érzelmek legszélesebb skálájának átélésére.

E folyamatok megértéséhez az embernek mindenekelőtt meg kell értenie az egyes idegsejtek (neuronok) működését.

A legnagyobb rejtély – Hogyan működik az agy

Élő elektromos hálózatok

Hozzávetőleges becslések szerint Az emberi idegrendszerben több mint 100 milliárd neuron található. Az idegsejt minden struktúrája a szervezet számára legfontosabb feladat ellátására összpontosít - elektromos vagy kémiai jelek (idegimpulzusok) formájában kódolt információk fogadására, feldolgozására, vezetésére és továbbítására.

A neuron áll 3-100 mikron átmérőjű testből, amely magot, fejlett fehérjeszintetizáló készüléket és egyéb organellumokat, valamint folyamatokat tartalmaz: egy axont és általában több elágazó dendritet. Az axonok hossza általában észrevehetően meghaladja a dendritek méretét, egyes esetekben eléri a tíz centimétert vagy akár a métert is.

Például az óriási tintahal axonja körülbelül 1 mm vastag és több méter hosszú; A kísérletezők nem mulasztották el kihasználni az ilyen kényelmes modell előnyeit, és a tintahal neuronjaival végzett kísérletek az idegimpulzusok átviteli mechanizmusának tisztázását szolgálták.

Kívül az idegsejtet egy membrán (citolemma) veszi körül, amely nemcsak az anyagcserét biztosítja a sejt, ill. környezet, hanem idegimpulzusok vezetésére is képes.

Az a tény, hogy az idegsejtek membránjának belső felülete és a külső környezet között az elektromos potenciálok különbsége folyamatosan fennmarad. Ez az úgynevezett "ionpumpák" - fehérjekomplexek - munkájának köszönhető, amelyek aktívan szállítják a pozitív töltésű kálium- és nátriumionokat a membránon keresztül.

Az ilyen aktív transzfer, valamint az ionok állandó passzív diffúziója a membrán pórusain keresztül, nyugalmi állapotban negatív töltést okoz a külső környezethez képest. belül neuron membránok.

Ha egy idegsejt stimulációja túllép egy bizonyos küszöbértéket, akkor a stimuláció helyén kémiai és elektromos változások sorozata következik be (nátriumionok aktív beáramlása a neuronba és rövid távú töltésváltozás a neuron belső oldaláról). a membrán negatívról pozitívra), amelyek az egész idegsejtben terjednek.

Ellentétben az egyszerű elektromos kisüléssel, amely a neuron ellenállása miatt fokozatosan gyengül, és csak kis távolságot képes megtenni, a terjedési folyamatban lévő idegimpulzus folyamatosan helyreáll.

Az idegsejtek fő funkciói a következők:

• külső ingerek észlelése (receptor funkció),
• feldolgozásuk (integratív funkció),
• adás idegi hatások más idegsejteken vagy különféle munkaszerveken (effektor funkció).

A dendritek – a mérnökök „vevőknek” neveznék őket – impulzusokat küldenek az idegsejt testébe, míg az axon – a „transzmitter” – a testéből az izmokba, mirigyekbe vagy más idegsejtekbe jut.

Az érintkezési területen

Az axonnak több ezer ága van, amelyek más neuronok dendritjeiig terjednek. Az axonok és a dendritek közötti funkcionális érintkezési zónát ún Szinapszis.

Minél több szinapszis van egy idegsejtben, annál több különböző inger észlelhető, és ennek következtében annál szélesebb a befolyási köre annak aktivitására és az idegsejt részvételének lehetősége a test különböző reakcióiban. A gerincvelő nagy motoros neuronjainak testén akár 20 ezer szinapszis is előfordulhat.

A szinapszis az elektromos jeleket kémiai jelekké alakítja, és fordítva. A gerjesztés átvitele biológiailag aktív anyagok - neurotranszmitterek (acetilkolin, adrenalin, egyes aminosavak, neuropeptidek stb.) segítségével történik. Ospeciális vezikulákban találhatók, amelyek az axonok végén találhatók - a preszinaptikus rész.

Amikor az idegimpulzus eléri a preszinaptikus részt, neurotranszmitterek szabadulnak fel a szinaptikus hasadékba, amelyek a testben található receptorokhoz vagy a második neuron (posztszinaptikus rész) folyamataihoz kötődnek, ami elektromos jel - a posztszinaptikus potenciál - generálásához vezet.

Az elektromos jel nagysága egyenesen arányos a neurotranszmitter mennyiségével.

Egyes szinapszisok idegsejt depolarizációt, mások hiperpolarizációt okoznak; az előbbiek serkentőek, az utóbbiak gátlóak.

A mediátor felszabadulásának megszűnése után a szinaptikus hasadékból eltávolítják maradékait, és a posztszinaptikus membrán receptorai visszatérnek eredeti állapotukba. A neuronba egyidejűleg áramló több száz és ezer serkentő és gátló impulzus összegzésének eredménye határozza meg, hogy az Ebben a pillanatban idegimpulzust generálnak.

Neuroszámítógépek

A biológiai neurális hálózatok működési elveinek modellezésére tett kísérlet egy olyan információfeldolgozó eszköz létrehozásához vezetett, mint pl neurokomputer .

Ellentétben a digitális rendszerekkel, amelyek feldolgozási és memóriaegységek kombinációi, a neuroprocesszorok nagyon egyszerű processzorok közötti kapcsolatokban (egyfajta szinapszisokban) elosztott memóriát tartalmaznak, amelyeket formálisan neuronoknak nevezhetünk.

A neurokomputerek nem a szó hagyományos értelmében programoznak, hanem "edzenek" az őket alkotó "neuronok" közötti összes "szinaptikus" kapcsolat hatékonyságának beállításával.

A neuroszámítógépek fő alkalmazási területei, fejlesztőik a következőket látják:

• vizuális és hangképek felismerése;
• gazdasági, pénzügyi, politikai előrejelzés;
• gyártási folyamatok, rakéták, repülőgépek valós idejű vezérlése;
• optimalizálás a műszaki eszközök tervezésében stb.

"A fej egy sötét tárgy..."

A neuronok három nagy csoportra oszthatók:

• receptor,
• közbülső,
• effektor.

Receptor neuronok bemenetet biztosítanak az agy szenzoros információihoz. Az érzékszervek által kapott jeleket (optikai jelek a retinában, akusztikus jelek a cochleában, szaglási jeleket az orr kemoreceptoraiban stb.) axonjaik elektromos impulzusaivá alakítják át.

köztes neuronok elvégzi a receptoroktól kapott információk feldolgozását, és vezérlőjeleket generál az effektorok számára. Ennek a csoportnak a neuronjai alkotják a központi idegrendszert (CNS).

effektor neuronok továbbítják a hozzájuk érkező jeleket a végrehajtó szervek felé. Az idegrendszer tevékenységének eredménye az egyik vagy másik tevékenység, amely az izmok összehúzódásán vagy ellazításán, vagy a mirigyek elválasztásán vagy szekréciójának megszűnésén alapul. Az izmok és mirigyek munkájához kapcsolódik önkifejezésünk bármely módja.

Ha a receptor és az effektor neuronok működésének elvei többé-kevésbé világosak a tudósok számára, akkor az a köztes szakasz, amelyben a szervezet „megemészti” a beérkező információkat, és eldönti, hogyan reagáljon rá, csak a legegyszerűbb reflexívek szintjén érthető. .

A legtöbb esetben bizonyos reakciók kialakulásának neurofiziológiai mechanizmusa rejtély marad. Nem hiába szokták a tudományos irodalomban az emberi agyat egy "fekete dobozhoz" hasonlítani.

„... 30 milliárd neuron él a fejedben, raktározva tudásodat, készségeidet, felhalmozott élettapasztalatodat. 25 év gondolkodás után adott tény nekem nem tűnik kevésbé feltűnőnek, mint korábban.A legvékonyabb, idegsejtekből álló film lát, érzi, alkotja meg világképünket. Egyszerűen hihetetlen!Élvezni egy nyári nap melegét és merész álmokat a jövőről – mindent ezek a sejtek teremtenek... Semmi más nem létezik: nincs varázslat, nincs különleges szósz, csak információs táncot játszó neuronok” – írta a híres számítógép-fejlesztő, a a Redwood Institute „On Intelligence” című könyvében, Neurológiai Intézet (USA), Jeff Hawkins.

Világszerte több mint fél évszázada neurofiziológusok ezrei próbálják megérteni ennek az „információs táncnak” a koreográfiáját, de ma már csak egyes alakjai és lépései ismertek, amelyek nem teszik lehetővé az univerzális működési elmélet megalkotását. az agy.

Megjegyzendő, hogy a neurofiziológia területén számos munka foglalkozik az ún "funkcionális lokalizáció" – annak megállapítása, hogy bizonyos helyzetekben melyik idegsejt, idegsejtcsoport vagy egy teljes agyterület aktiválódik.

A mai napig hatalmas mennyiségű információ halmozódott fel arról, hogy az emberekben, patkányokban és majmokban mely neuronok aktiválódnak szelektíven különböző tárgyak megfigyelésekor, feromonok belélegzése, zenehallgatás, versek tanulása során stb.

Igaz, néha az ilyen kísérletek kissé furcsának tűnnek. Tehát a múlt század 70-es éveiben az egyik kutató „zöld krokodil-neuronokat” talált egy patkány agyában: ezek a sejtek akkor aktiválódtak, amikor egy labirintuson átszáguldó állat, egyéb tárgyak mellett, egy kis zöld krokodilba botlott. már ismerős játék.

Egy másik tudós pedig később egy neuront talált az emberi agyban, amely „reagál” Bill Clinton amerikai elnök fényképére.

Mindezek az adatok alátámasztják azt az elméletet, hogy az agy neuronjai specializálódtak, de semmiképpen ne magyarázza meg, miért és hogyan történik ez a specializáció.

A tudósok csak általánosságban értik a tanulás és a memória neurofiziológiai mechanizmusait. Feltételezhető, hogy az információ memorizálása során új funkcionális kapcsolatok jönnek létre az agykéreg neuronjai között.

Más szavakkal, a szinapszisok az emlékezet neurofiziológiai "nyomai". Minél több új szinapszis keletkezik, annál "gazdagabb" az egyén emlékezete. Az agykéreg egy tipikus sejtje több (legfeljebb 10) ezer szinapszist alkot. A kérgi neuronok összlétszámát figyelembe véve kiderül, hogy itt több százmilliárd funkcionális kontaktus alakulhat ki!

Bármilyen érzés, gondolat vagy érzelem hatására fellép emlékezés- az egyes neuronok gerjesztése aktiválja a teljes együttest, amely felelős ennek vagy annak az információnak a tárolásáért.

2000-ben Arvid Karlsson svéd farmakológus, Paul Greengard és Eric Kendel amerikai idegtudósok kaptak díjat. Nóbel díj a fiziológiában vagy az orvostudományban az "idegrendszeri jelzésekkel" kapcsolatos felfedezésekért.

A tudósok ezt kimutatták a legtöbb élőlény emlékezete az úgynevezett neurotranszmitterek működésének köszönhetően működik – dopamin, noradrenalin és szerotonin, melynek hatása a klasszikus neurotranszmitterekkel ellentétben nem ezredmásodpercek, hanem több száz ezredmásodperc, másodperc, sőt órák alatt alakul ki. Pontosan ez határozza meg az idegsejtek működésére gyakorolt ​​hosszú távú, moduláló hatásukat, szerepüket az idegrendszer összetett állapotainak - emlékek, érzelmek, hangulatok - kezelésében.

Azt is meg kell jegyezni, hogy a posztszinaptikus membránon generált jel értéke eltérő lehet akkor is, ha a kezdeti jel azonos értéke éri el a preszinaptikus részt. Ezeket a különbségeket a szinapszis ún. hatékonysága, súlya határozza meg, amely az interneuronális kontaktus működése során változhat.

Sok kutató szerint a szinapszisok hatékonyságának megváltoztatása is fontos szerepet játszik a memória működésében. Elképzelhető, hogy az egyén által gyakran használt információ rendkívül hatékony szinapszisokkal összekapcsolt neurális hálózatokban tárolódik, így gyorsan és könnyen „megjegyezhető”. Ugyanakkor úgy tűnik, hogy a másodlagos, ritkán „lekérhető” adatok tárolásában részt vevő szinapszisokat alacsony hatékonyság jellemzi.

És mégis gyógyulnak!

Az idegtudomány egyik orvosilag legizgalmasabb problémája az idegszövet regeneráló képessége. Ismeretes, hogy a perifériás idegrendszer idegsejtjeinek vágott vagy sérült rostjai, amelyeket neurilemma (speciális sejtek burka) vesz körül, képesek regenerálódni, ha a sejttestet érintetlenül megőrzik. Az átmetszés helye alatt a neurilemma csőszerű szerkezetként megmarad, és az axonnak az a része, amely kapcsolatban marad a sejttesttel, ezen a cső mentén nő, amíg el nem éri az idegvégződést. Így a sérült neuron funkciója helyreáll.

A központi idegrendszer axonjait nem veszi körül neurilemma, ezért láthatóan nem tudnak újra kicsírázni a korábbi végződés helyére.

Ugyanakkor egészen a közelmúltig a neurofiziológusok úgy vélték, hogy az ember élete során nem képződnek új idegsejtek a központi idegrendszerben.

„Az idegsejtek nem regenerálódnak!” – figyelmeztettek minket a tudósok. Feltételezték, hogy az idegrendszer "működőképes állapotban" tartása mellett is súlyos betegségek a sérülések pedig kivételes plaszticitásának köszönhetők: az elhalt idegsejtek funkcióit túlélő "kollégáik" veszik át, amelyek megnövekednek és új kapcsolatokat alkotnak.

Az ilyen kompenzáció magas, de nem korlátlan hatékonyságát a Parkinson-kór példájával illusztrálhatjuk, amelyben a neuronok fokozatos elhalása következik be. Kiderült, hogy amíg az agy neuronjainak körülbelül 90%-a el nem hal, klinikai tünetek betegségek (végtagok remegése, bizonytalan járás, demencia) nem jelentkeznek, vagyis gyakorlatilag egészségesnek tűnik az ember. Kiderült, hogy egy élő idegsejt funkcionálisan képes helyettesíteni kilenc elhalt sejtet!

Mára bebizonyosodott, hogy új idegsejtek képződése (neurogenezis) valóban megtörténik a felnőtt emlősök agyában. 1965-ben kimutatták, hogy felnőtt patkányokban rendszeresen új neuronok jelennek meg a hippocampusban, az agynak a tanulás és a memória korai szakaszaiért felelős régiójában.

Tizenöt évvel később a tudósok kimutatták, hogy új idegsejtek jelennek meg a madarak agyában egész életük során. A felnőtt főemlősök agyának neurogenezisre irányuló vizsgálatai azonban nem adtak biztató eredményeket.

Csak körülbelül 10 évvel ezelőtt amerikai tudósok kifejlesztettek egy technikát, amely bebizonyította, hogy a majmok agyában lévő idegi őssejtekből új neuronok keletkeznek egész életük során. A kutatók egy speciális címkével ellátott anyagot (brómdioxiuridint) fecskendeztek be az állatokba, amely csak osztódó sejtek DNS-ében szerepelt.

Így kiderült, hogy az új sejtek a szubventrikuláris zónában kezdtek el szaporodni, és onnan a kéregbe vándoroltak, ahol felnőtt állapotba érnek. Új neuronokat találtak az agy kognitív funkciókkal kapcsolatos területein, és nem jelentek meg olyan területeken, amelyek primitívebb szintű elemzést hajtanak végre.

Emiatt a tudósok azt feltételezték az új neuronok fontosak lehetnek a tanulás és a memória szempontjából.

E hipotézis mellett szólnak a következők is: az új neuronok nagy százaléka elpusztul a születésüket követő első hetekben; azonban azokban a helyzetekben, ahol állandó tanulás történik, a túlélő neuronok aránya sokkal magasabb, mint amikor "nincs rájuk kereslet" - amikor az állatot megfosztják az új élmény kialakításának lehetőségétől.

A mai napig az idegsejtek halálának univerzális mechanizmusait állapították meg különféle betegségekben:

1) a szabad gyökök szintjének növekedése és a neuronmembránok oxidatív károsodása;

2) az idegsejtek mitokondriumainak aktivitásának megzavarása;

3) a túlzott serkentő neurotranszmitterek, a glutamát és az aszpartát káros hatása, ami specifikus receptorok hiperaktiválásához, az intracelluláris kalcium túlzott felhalmozódásához, oxidatív stressz kialakulásához és neuronhalálhoz vezet (excitotoxicitás jelenség).

Ennek alapján, mint gyógyszerek– a neurológiában neuroprotektorokat használnak:

• antioxidáns tulajdonságokkal rendelkező készítmények (E- és C-vitamin stb.),
• szöveti légzéskorrektorok (koenzim Q10, borostyánkősav, riboflavini stb.),
• valamint a glutamát receptor blokkolók (memantin stb.).

Ezzel egy időben bebizonyosodott, hogy a felnőtt agyban új neuronok keletkezhetnek az őssejtekből: az életük során terápiás célból bromdioxiuridint kapó betegek patoanatómiai vizsgálata kimutatta, hogy ezt a jelölőanyagot tartalmazó neuronok szinte minden részében megtalálhatók. az agy, beleértve az agykérget is.

Ezt a jelenséget átfogóan vizsgálják azzal a céllal, hogy a fejlett országok "öregedő" lakossága számára igazi csapássá vált különféle neurodegeneratív betegségek, elsősorban az Alzheimer- és Parkinson-kórok kezelése.

A transzplantációra irányuló kísérletekben mind az embrió, mind a felnőtt agykamrái körül elhelyezkedő neuronális őssejteket és olyan embrionális őssejteket is felhasználnak, amelyek a szervezet szinte bármely sejtjévé válhatnak.

Sajnos ma az orvosok nem tudják megoldani a neuronális őssejtek átültetésével járó fő problémát: ezek aktív szaporodása a recipiens szervezetében az esetek 30-40%-ában rosszindulatú daganatok kialakulásához vezet.

Ennek ellenére a szakértők nem veszítik el az optimizmust, és az őssejt-transzplantációt az egyik legígéretesebb megközelítésnek nevezik a neurodegeneratív betegségek kezelésében.közzétett . Ha bármilyen kérdése van ebben a témában, tegye fel azokat projektünk szakembereinek és olvasóinak .