System nerwowy. Neurony i tkanka nerwowa

Ludzki układ nerwowy jest podzielony na różne sposoby. Anatomicznie składa się z ośrodkowego układu nerwowego (OUN) i obwodowego układu nerwowego (PNS). Ośrodkowy układ nerwowy obejmuje mózg i rdzeń kręgowy, a PNS, który zapewnia komunikację między ośrodkowym układem nerwowym a różnymi częściami ciała, obejmuje nerwy czaszkowe i rdzeniowe, a także zwoje nerwowe i sploty nerwowe leżące poza rdzeniem kręgowym i mózg.

Neuron, podobnie jak inne komórki, ma jądro i szereg drobnych struktur - organelli

Stężenia jonów (atomów naładowanych elektrycznie) – głównie sodu i potasu, a także materia organiczna- na zewnątrz neuronu i wewnątrz niego nie są takie same, dlatego spoczynkowa komórka nerwowa jest naładowana ujemnie od wewnątrz i dodatnio naładowana od zewnątrz; w efekcie na błonie komórkowej pojawia się różnica potencjałów (tzw. „potencjał spoczynkowy” wynosi około -70 miliwoltów). Każda zmiana, która zmniejsza ładunek ujemny w komórce, a tym samym różnicę potencjałów na błonie, nazywa się depolaryzacją.

Błona plazmatyczna otaczająca neuron jest złożoną strukturą składającą się z lipidów (tłuszczów), białek i węglowodanów. Jest praktycznie nieprzepuszczalny dla jonów. Jednak niektóre cząsteczki białka w błonie tworzą kanały, przez które mogą przechodzić określone jony. Jednak te kanały, zwane kanałami jonowymi, nie są stale otwarte, ale podobnie jak bramy mogą się otwierać i zamykać.

Kiedy neuron jest stymulowany, część sodu (Na

W wielu neuronach depolaryzacja powoduje również otwarcie potasu (

Zmiany elektrochemiczne w miejscu pobudzenia powodują depolaryzację w sąsiednim punkcie błony, uruchamiając w niej ten sam cykl zmian. Proces ten jest stale powtarzany i w każdym nowy punkt, gdzie następuje depolaryzacja, rodzi się impuls o tej samej wielkości, co w poprzednim punkcie. Zatem wraz z odnowionym cyklem elektrochemicznym impuls nerwowy rozprzestrzenia się wzdłuż neuronu z punktu do punktu.

Włókna aksonalne w PNS są otoczone nerwiakiem, osłoną komórek Schwanna, które są rozmieszczone wzdłuż aksonu niczym koraliki na sznurku. Znaczna liczba tych aksonów jest pokryta dodatkową osłoną mielinową (kompleks białkowo-lipidowy); nazywane są mielinowymi (pulpowymi). Włókna otoczone komórkami neurilemmy, ale niepokryte osłonką mielinową, nazywane są niemielinowanymi (niemielinowanymi). Włókna mielinowe występują tylko u kręgowców. Osłonka mielinowa jest utworzona z błony komórkowej komórek Schwanna, która jest owinięta wokół aksonu niczym zwój wstążki, tworząc warstwa po warstwie. Odcinek aksonu, w którym stykają się ze sobą dwie sąsiednie komórki Schwanna, nazywany jest węzłem Ranviera. W ośrodkowym układzie nerwowym osłonkę mielinową włókien nerwowych tworzy specjalny rodzaj komórek glejowych – oligodendroglej. Każda z tych komórek tworzy osłonkę mielinową kilku aksonów jednocześnie. Włókna niezmielinizowane w OUN nie mają otoczki składającej się z jakichkolwiek specjalnych komórek.

Osłonka mielinowa przyspiesza przewodzenie impulsów nerwowych, które „przeskakują” z jednego węzła Ranviera do drugiego, wykorzystując tę ​​osłonę jako łączący kabel elektryczny. Szybkość przewodzenia impulsu wzrasta wraz z pogrubieniem osłonki mielinowej i waha się od 2 m/s (dla włókien niemielinowanych) do 120 m/s (dla włókien szczególnie bogatych w mielinę). Dla porównania: prędkość propagacji prądu elektrycznego w metalowych drutach wynosi od 300 do 3000 km/s.

U wielu zwierząt (na przykład homara) między neuronami niektórych nerwów ustanawia się szczególnie ścisłe połączenie z utworzeniem niezwykle wąskiej synapsy, tzw. połączenie szczelinowe lub, jeśli neurony mają ze sobą bezpośredni kontakt, połączenie ścisłe. Impulsy nerwowe przechodzą przez te połączenia nie przy udziale neuroprzekaźnika, ale bezpośrednio, poprzez transmisję elektryczną. Ssaki, w tym ludzie, również mają kilka ciasnych połączeń neuronowych.

Przecięte lub uszkodzone włókna neuronowe PNS otoczone nerwem mogą się regenerować, jeśli ciało komórki pozostaje nienaruszone. Poniżej miejsca przecięcia nerw jest zachowany w postaci struktury rurkowej, a część aksonu, która pozostaje połączona z ciałem komórki, rośnie wzdłuż tej rurki, aż dotrze do zakończenia nerwu. W ten sposób przywracana jest funkcja uszkodzonego neuronu. Aksony w ośrodkowym układzie nerwowym, które nie są otoczone nerwiakiem, najwyraźniej nie są w stanie ponownie odrosnąć do miejsca ich poprzedniego zakończenia. Jednak wiele neuronów ośrodkowego układu nerwowego może wytwarzać nowe krótkie procesy - gałęzie aksonów i dendrytów, które tworzą nowe synapsy.

Centralny układ nerwowy składa się z istoty szarej i białej. Istota szara składa się z ciał komórkowych, dendrytów i niezmielinizowanych aksonów, zorganizowanych w kompleksy zawierające niezliczone synapsy i służące jako centra przetwarzania informacji dla wielu funkcji układu nerwowego. Istota biała składa się z mielinowanych i niezmielinizowanych aksonów, które działają jak przewodniki przenoszące impulsy z jednego ośrodka do drugiego. Istota szara i biała zawiera również komórki glejowe.

Neurony OUN tworzą wiele obwodów, które spełniają dwie główne funkcje: zapewniają aktywność odruchową, a także złożone przetwarzanie informacji w wyższych ośrodkach mózgowych. Te wyższe ośrodki, takie jak kora wzrokowa (kora wzrokowa), odbierają przychodzące informacje, przetwarzają je i przekazują sygnał odpowiedzi wzdłuż aksonów.

Wynikiem działania układu nerwowego jest ta lub inna aktywność polegająca na skurczu lub rozluźnieniu mięśni lub wydzielaniu lub zaprzestaniu wydzielania gruczołów. Każdy sposób wyrażania siebie jest związany z pracą mięśni i gruczołów.

Przychodzące informacje zmysłowe są przetwarzane przez sekwencję ośrodków połączonych długimi aksonami, które tworzą określone ścieżki, na przykład bólowe, wzrokowe, słuchowe. Ścieżki sensoryczne (wznoszące) prowadzą w kierunku rosnącym do ośrodków mózgu. Drogi ruchowe (zstępujące) łączą mózg z neuronami ruchowymi nerwów czaszkowych i rdzeniowych.

Ścieżki są zwykle zorganizowane w taki sposób, że informacje (na przykład ból lub dotyk) z prawej strony ciała docierają do lewej strony mózgu i odwrotnie. Zasada ta dotyczy również zstępujących ścieżek motorycznych: prawa połowa mózgu kontroluje ruchy lewej połowy ciała, a lewa połowa kontroluje ruchy prawej. Od tej ogólnej zasady istnieje jednak kilka wyjątków.

Półkule mózgowe – największa część mózgu – zawierają wyższe ośrodki nerwowe, które stanowią podstawę świadomości, inteligencji, osobowości, mowy i zrozumienia. W każdej z półkul mózgowych wyróżnia się następujące formacje: izolowane nagromadzenia (jądra) istoty szarej leżące w głębinach, które zawierają wiele ważnych ośrodków; duża masa istoty białej znajdująca się nad nimi; zewnętrzną stronę półkul pokrywa gruba warstwa istoty szarej z licznymi zwojami, która tworzy korę mózgową.

Móżdżek składa się również z leżącej pod spodem istoty szarej, pośredniej masy istoty białej i zewnętrznej grubej warstwy istoty szarej, która tworzy wiele zwojów. Móżdżek zapewnia przede wszystkim koordynację ruchów.

Pień mózgu składa się z masy istoty szarej i białej, która nie jest podzielona na warstwy. Tułów jest ściśle połączony z półkulami mózgu, móżdżkiem i rdzeniem kręgowym i zawiera liczne ośrodki dróg czuciowych i motorycznych. Pierwsze dwie pary nerwów czaszkowych odchodzą od półkul mózgowych, pozostałe dziesięć par odchodzą od tułowia. Tułów reguluje funkcje życiowe, takie jak oddychanie i krążenie krwi.

Neuron (komórka nerwowa)- główny element strukturalny i funkcjonalny układu nerwowego; Człowiek ma ponad sto miliardów neuronów. Neuron składa się z ciała i procesów, zazwyczaj z jednego długiego wyrostka – aksonu i kilku krótkich rozgałęzionych wyrostków – dendrytów. Wzdłuż dendrytów impulsy podążają do ciała komórki, wzdłuż aksonu – z ciała komórki do innych neuronów, mięśni lub gruczołów. Dzięki tym procesom neurony kontaktują się ze sobą i tworzą sieci neuronowe oraz koła, przez które krążą impulsy nerwowe. Neuron, czyli komórka nerwowa, jest funkcjonalną jednostką układu nerwowego. Neurony są podatne na stymulację, to znaczy mogą być wzbudzane i przekazywać impulsy elektryczne z receptorów do efektorów. Ze względu na kierunek przekazywania impulsów wyróżnia się neurony doprowadzające (neurony czuciowe), neurony odprowadzające (neurony ruchowe) i neurony interneurony. Każdy neuron składa się z somy (komórki o średnicy od 3 do 100 mikronów, zawierającej jądro i inne organelle komórkowe zanurzone w cytoplazmie) oraz procesów - aksonów i dendrytów. Ze względu na liczbę i lokalizację procesów neurony dzielą się na neurony jednobiegunowe, neurony pseudojednobiegunowe, neurony dwubiegunowe i neurony wielobiegunowe. .

Do głównych funkcji komórki nerwowej należy percepcja bodźców zewnętrznych (funkcja receptora), ich przetwarzanie (funkcja integracyjna) oraz przekazywanie wpływów nerwowych do innych neuronów lub różnych narządów roboczych (funkcja efektorowa).

Specyfika realizacji tych funkcji umożliwia podzielenie wszystkich neuronów ośrodkowego układu nerwowego na dwie duże grupy:

1) Komórki przekazujące informacje na duże odległości (z jednej części centralnego układu nerwowego do drugiej, z obwodu do centrum, z centrum do narządu wykonawczego). Są to duże neurony doprowadzające i odprowadzające, które mają na swoim ciele dużą liczbę synaps i procesów, zarówno hamujących, jak i pobudzających, i są zdolne do złożonych procesów przetwarzania wpływów przez nie przechodzących.

2) Komórki zapewniające połączenia międzynerwowe w organicznych strukturach nerwowych (neurony pośrednie rdzenia kręgowego, kora mózgowa itp.). Są to małe komórki, które odbierają wpływy nerwowe jedynie poprzez synapsy pobudzające. Komórki te nie są zdolne do złożonych procesów integracji lokalnych synoptycznych wpływów potencjałów; służą jako przekaźniki wpływów pobudzających lub hamujących na inne komórki nerwowe.

Postrzeganie funkcji neuronu. Wszelkie podrażnienia dostające się do układu nerwowego przekazywane są do neuronu poprzez określone odcinki jego błony zlokalizowane w obszarze kontaktów synaptycznych. 6.2 Integracyjna funkcja neuronu. Ogólna zmiana potencjału błonowego neuronu jest wynikiem złożonej interakcji (integracji) lokalnych EPSP i IPSP wszystkich licznych aktywowanych synaps w ciele komórkowym i dendrytach.

Funkcja efektorowa neuronu. Wraz z pojawieniem się AP, które w przeciwieństwie do lokalnych zmian potencjału błonowego (EPSP i IPSP) jest procesem rozprzestrzeniającym się, impuls nerwowy zaczyna być przewodzony z ciała komórki nerwowej wzdłuż aksonu do innej komórki nerwowej lub narządu roboczego, tj. realizowana jest funkcja efektorowa neuronu.

Synapsy w ośrodkowym układzie nerwowym.

Synapsa jest morfofunkcjonalną formacją ośrodkowego układu nerwowego, która zapewnia transmisję sygnału z neuronu do innego neuronu lub z neuronu do komórki efektorowej. Wszystkie synapsy OUN można sklasyfikować w następujący sposób.

1. Według lokalizacji: centralny i obwodowy (nerwowo-mięśniowy, synapsa neurowydzielnicza autonomicznego układu nerwowego).

2. Według rozwoju ontogenezy: stabilny i dynamiczny, powstający w procesie indywidualnego rozwoju.

3. Według efektu końcowego: hamujący i pobudzający.

4. Zgodnie z mechanizmem transmisji sygnału: elektryczne, chemiczne, mieszane.

5. Synapsy chemiczne można sklasyfikować:

A) poprzez formularz kontaktowy- końcowe (połączenie w kształcie kolby) i przejściowe (poszerzenie żylaków aksonu);

B) ze względu na charakter mediatora– cholinergiczne, adrenergiczne, dopaminergiczne

Synapsy elektryczne. Obecnie wiadomo, że w ośrodkowym układzie nerwowym znajdują się synapsy elektryczne. Z morfologicznego punktu widzenia synapsa elektryczna jest tworem przypominającym szczelinę (wymiary szczeliny do 2 nm) z mostkami-kanałami jonowymi pomiędzy dwiema stykającymi się komórkami. Pętle prądowe, zwłaszcza w obecności potencjału czynnościowego (AP), niemal bez przeszkód przeskakują przez taki szczelinowy kontakt i wzbudzają, tj. indukować generowanie AP w drugiej komórce. Ogólnie rzecz biorąc, takie synapsy (nazywane są efapsami) zapewniają bardzo szybką transmisję pobudzenia. Ale jednocześnie za pomocą tych synaps nie można zapewnić jednostronnego przewodzenia, ponieważ większość tych synaps ma przewodnictwo obustronne. Ponadto nie można ich użyć do wymuszenia na komórce efektorowej (komórce kontrolowanej przez daną synapsę) zahamowania jej aktywności. Analogiem synapsy elektrycznej w mięśniach gładkich i mięśniu sercowym są połączenia szczelinowe typu nexus.

Synapsy chemiczne. Strukturalnie synapsy chemiczne są końcami aksonu (synapsy końcowe) lub jego częścią żylakowatą (synapsy przechodzące), która jest wypełniona substancją chemiczną - mediatorem. W synapsie znajduje się element presynaptyczny, który jest ograniczony przez błonę presynaptyczną, element postsynaptyczny, który jest ograniczony przez błonę postsynaptyczną, a także obszar pozasynaptyczny i szczelina synaptyczna, której wielkość wynosi średnio 50 nm .

Łuk odruchowy. Klasyfikacja odruchów.

Odruch- reakcja organizmu na zmiany w środowisku zewnętrznym lub wewnętrznym, realizowana poprzez ośrodkowy układ nerwowy w odpowiedzi na podrażnienie receptorów.

Wszystkie odruchy całego organizmu dzielą się na odruchy bezwarunkowe i warunkowe. Odruchy bezwarunkowe są dziedziczone, są nieodłącznym elementem każdego gatunki biologiczne; ich łuki powstają w momencie urodzenia i zwykle pozostają przez całe życie. Mogą jednak ulec zmianie pod wpływem choroby. Odruchy warunkowe powstają wraz z indywidualnym rozwojem i gromadzeniem nowych umiejętności. Rozwój nowych połączeń tymczasowych uzależniony jest od zmieniających się warunków środowiskowych. Odruchy warunkowe powstają na bazie odruchów bezwarunkowych i przy udziale wyższych partii mózgu. Można je podzielić na różne grupy ze względu na szereg cech.

1. Według znaczenia biologicznego

Jedzenie

B.) defensywny

B.) seksualne

G.) przybliżone

D.) posturalno-tonizujący (odruchy pozycji ciała w przestrzeni)

E.) lokomotoryczny (odruchy ruchu ciała w przestrzeni)

2. Według lokalizacji receptorów, którego podrażnienie jest spowodowane tym odruchem

A.) odruch eksteroceptywny - podrażnienie receptorów na zewnętrznej powierzchni ciała

B.) odruch trzewny lub interoreceptywny - powstający w wyniku podrażnienia receptorów narządów wewnętrznych i naczyń krwionośnych

B.) odruch proprioceptywny (miotatyczny) - podrażnienie receptorów mięśni szkieletowych, stawów, ścięgien

3. Według lokalizacji neuronów zaangażowanych w odruch

A.) odruchy rdzeniowe - neurony zlokalizowane w rdzeniu kręgowym

B.) odruchy opuszkowe - przeprowadzane przy obowiązkowym udziale neuronów rdzenia przedłużonego

B.) odruchy śródmózgowiowe – realizowane przy udziale neuronów śródmózgowia

D.) odruchy międzymózgowiowe - zaangażowane są neurony międzymózgowia

D.) odruchy korowe - realizowane przy udziale neuronów w korze mózgowej

Łuk odruchowy- jest to droga, którą podrażnienie (sygnał) przechodzi z receptora do narządu wykonawczego. Strukturalną podstawę łuku odruchowego tworzą obwody nerwowe składające się z neuronów receptorowych, interkalarnych i efektorowych. To właśnie te neurony i ich procesy tworzą ścieżkę, wzdłuż której impulsy nerwowe z receptora są przekazywane do narządu wykonawczego podczas realizacji dowolnego odruchu.

W obwodowym układzie nerwowym wyróżnia się łuki odruchowe (obwody nerwowe).

Somatyczny układ nerwowy, unerwiający mięśnie szkieletowe

Autonomiczny układ nerwowy unerwia narządy wewnętrzne: serce, żołądek, jelita, nerki, wątrobę itp.

Łuk odruchowy składa się z pięciu sekcji:

1. Receptory odbierające irytację i reagujące na nią podekscytowaniem. Receptory znajdują się w skórze, we wszystkich narządach wewnętrznych; skupiska receptorów tworzą narządy zmysłów (oko, ucho itp.).

2. Wrażliwe (dośrodkowe, doprowadzające) włókno nerwowe, przenoszące wzbudzenie do centrum; neuron posiadający to włókno nazywany jest również wrażliwym. Ciała komórkowe neuronów czuciowych znajdują się poza ośrodkowym układem nerwowym – w zwojach wzdłuż rdzenia kręgowego i w pobliżu mózgu.

3. Ośrodek nerwowy, w którym pobudzenie przełącza się z neuronów czuciowych na neurony ruchowe; Ośrodki większości odruchów motorycznych zlokalizowane są w rdzeniu kręgowym. W mózgu znajdują się ośrodki złożonych odruchów, takich jak ochronny, pokarmowy, orientacja itp. W ośrodku nerwowym

Istnieje połączenie synaptyczne pomiędzy neuronami czuciowymi i ruchowymi.

1. Motoryczne (odśrodkowe, odprowadzające) włókno nerwowe, przenoszące wzbudzenie z ośrodkowego układu nerwowego do narządu roboczego; Włókno odśrodkowe jest długim przedłużeniem neuronu ruchowego. Neuron ruchowy to neuron, którego proces zbliża się do działającego narządu i przekazuje do niego sygnał z centrum.

2. Efektor - działający narząd, który wywołuje efekt, reakcję w odpowiedzi na podrażnienie receptora. Efektorami mogą być mięśnie kurczące się pod wpływem stymulacji ze środka, komórki gruczołów wydzielające sok pod wpływem pobudzenia nerwowego lub inne narządy.

Pojęcie ośrodka nerwowego.

Ośrodek nerwowy- zespół komórek nerwowych, mniej lub bardziej ściśle zlokalizowany w układzie nerwowym i z pewnością zaangażowany w realizację odruchu, w regulację tej lub innej funkcji organizmu lub jednego z aspektów tej funkcji. W najprostszych przypadkach ośrodek nerwowy składa się z kilku neuronów tworzących oddzielny węzeł (zwój).

W każdym N.c. Poprzez kanały wejściowe – odpowiednie włókna nerwowe – docierają informacje z narządów zmysłów lub innych układów nerwowych w postaci impulsów nerwowych. Informacje te przetwarzane są przez neurony ośrodkowego układu nerwowego, których wyrostki (aksony) nie wykraczają poza jego granice. Ostatnim ogniwem są neurony, których procesy opuszczają N. c. i dostarcza swoje impulsy sterujące do narządów peryferyjnych lub innych N.c. (kanały wyjściowe). Neurony tworzące sieć neuronową są połączone ze sobą poprzez synapsy pobudzające i hamujące i tworzą złożone kompleksy, tzw. sieci neuronowe. Oprócz neuronów, które są wzbudzane tylko w odpowiedzi na przychodzące sygnały nerwowe lub działanie różnych bodźców chemicznych zawartych we krwi, skład N. c. może obejmować neurony rozrusznika, które mają własną automatykę; Mają zdolność okresowego generowania impulsów nerwowych.

Lokalizacja N. c. ustalone na podstawie eksperymentów z podrażnieniem, ograniczonym zniszczeniem, usunięciem lub przecięciem niektórych części mózgu lub rdzenia kręgowego. Jeżeli podrażnienie danego obszaru ośrodkowego układu nerwowego powoduje taką czy inną reakcję fizjologiczną, a po jego usunięciu lub zniszczeniu zanika, wówczas ogólnie przyjmuje się, że układ nerwowy znajduje się tutaj, wpływając na tę funkcję lub uczestniczenie w określonym odruchu.

Właściwości ośrodków nerwowych.

Ośrodek nerwowy (NC) to zbiór neuronów w różnych częściach ośrodkowego układu nerwowego, które zapewniają regulację dowolnej funkcji organizmu.

Dla przewodzenia wzbudzenia przez ośrodki nerwowe charakterystyczne są następujące cechy:

1. Przewodnictwo jednoliniowe, biegnie od neuronu doprowadzającego, przez interkalar, do neuronu odprowadzającego. Wynika to z obecności synaps międzyneuronowych.

2. Centralne opóźnienie przewodzenia wzbudzenia, tj. wzdłuż wzbudzenia NC, jest znacznie wolniejsze niż wzdłuż włókna nerwowego. Wyjaśnia to opóźnienie synaptyczne, ponieważ większość synaps znajduje się w centralnym ogniwie łuku odruchowego, gdzie prędkość przewodzenia jest najniższa. Na tej podstawie czas odruchu to czas od początku ekspozycji na bodziec do pojawienia się reakcji. Im dłuższe opóźnienie centralne, tym dłuższy czas odruchu. Zależy to jednak od siły bodźca. Im jest większy, tym krótszy jest czas odruchu i odwrotnie. Wyjaśnia to zjawisko sumowania wzbudzeń w synapsach. Ponadto zależy od stanu funkcjonalnego ośrodkowego układu nerwowego. Na przykład, gdy NC jest zmęczony, czas trwania reakcji odruchowej wzrasta.

3. Sumowanie przestrzenne i czasowe. Sumowanie czasowe zachodzi, podobnie jak w synapsach, ze względu na to, że im więcej odbieranych jest impulsów nerwowych, tym więcej jest w nich uwalnianych neuroprzekaźników, tym większa jest amplituda EPSP. Dlatego może wystąpić reakcja odruchowa na kilka kolejnych bodźców podprogowych. Sumowanie przestrzenne obserwuje się, gdy impulsy z kilku receptorów neuronowych docierają do ośrodka nerwowego. Kiedy działają na nie bodźce podprogowe, powstałe potencjały postsynaptyczne sumują się i w błonie neuronu generowany jest propagujący AP.

4. Transformacja rytmu wzbudzenia - zmiana częstotliwości impulsów nerwowych podczas przechodzenia przez ośrodek nerwowy. Częstotliwość może się zmniejszyć lub zwiększyć. Na przykład rosnąca transformacja (wzrost częstotliwości) wynika z rozproszenia i zwielokrotnienia wzbudzenia w neuronach. Pierwsze zjawisko zachodzi w wyniku podziału impulsów nerwowych na kilka neuronów, których aksony tworzą następnie synapsy na jednym neuronie. Po drugie, wygenerowanie kilku impulsów nerwowych podczas rozwoju pobudzającego potencjału postsynaptycznego na błonie jednego neuronu. Transformację w dół tłumaczy się sumą kilku EPSP i pojawieniem się jednego AP w neuronie.

5. Wzmocnienie posttężcowe, czyli nasilenie reakcji odruchowej w wyniku długotrwałego pobudzenia

ośrodek neuronowy. Pod wpływem wielu serii impulsów nerwowych przechodzących od Wysoka częstotliwość poprzez synapsy duża ilość neuroprzekaźnika jest uwalniana w synapsach międzyneuronowych. Prowadzi to do postępującego wzrostu amplitudy pobudzającego potencjału postsynaptycznego i długotrwałego (kilkugodzinnego) pobudzenia neuronów.

6. Następstwo to opóźnienie zakończenia reakcji odruchowej po ustaniu bodźca. Związany z krążeniem impulsów nerwowych wzdłuż zamkniętych obwodów neuronów.

7. Ton ośrodków nerwowych jest stanem ciągłego wzmożonej aktywności. Jest to spowodowane stałym dopływem impulsów nerwowych do NC z receptorów obwodowych, stymulującym wpływem produktów przemiany materii i innych czynników humoralnych na neurony. Na przykład przejawem tonu odpowiednich ośrodków jest ton określonej grupy mięśni.

8. automatyzm lub spontaniczna aktywność ośrodków nerwowych. Okresowe lub ciągłe generowanie impulsów nerwowych przez neurony, które powstają w nich samoistnie, tj. przy braku sygnałów z innych neuronów lub receptorów. Jest to spowodowane wahaniami procesora metabolicznego w neuronach i wpływem na nie czynników humoralnych.

9. Plastyczność ośrodków nerwowych. To jest ich zdolność do zmiany właściwości funkcjonalnych. W takim przypadku ośrodek nabywa możliwość wykonywania nowych funkcji lub przywracania starych po uszkodzeniu. Podstawa plastyczności N.T. leży w plastyczności synaps i błon neuronów, która może zmieniać ich strukturę molekularną.

10. Niska labilność fizjologiczna i zmęczenie. N.T. może przewodzić impulsy o ograniczonej częstotliwości. Ich zmęczenie tłumaczy się zmęczeniem synaps i pogorszeniem metabolizmu neuronów.

Hamowanie w ośrodkowym układzie nerwowym.

Hamowanie w ośrodkowym układzie nerwowym zapobiega rozwojowi pobudzenia lub osłabia trwające pobudzenie. Przykładem hamowania może być ustanie reakcji odruchowej na tle działania innego, silniejszego bodźca. Początkowo zaproponowano jednostkowo-chemiczną teorię hamowania. Opierał się on na zasadzie Dale’a: jeden neuron – jeden nadajnik. Według niego hamowanie zapewniają te same neurony i synapsy, co pobudzenie. Następnie udowodniono poprawność binarnej teorii chemicznej. Według tego ostatniego hamowanie zapewniają specjalne neurony hamujące, które są interkalarne. Są to komórki Renshawa rdzenia kręgowego i neurony Purkinjego. Hamowanie w ośrodkowym układzie nerwowym jest konieczne do integracji neuronów w pojedynczy ośrodek nerwowy. W ośrodkowym układzie nerwowym wyróżnia się następujące mechanizmy hamujące:

1| Postsynaptyczny. Występuje w błonie postsynaptycznej somy i dendrytach neuronów, tj. po synapsie nadawczej. W tych obszarach wyspecjalizowane neurony hamujące tworzą synapsy aksodendrytyczne lub aksosomatyczne (ryc.). Te synapsy są glicynergiczne. W wyniku działania NLI na chemoreceptory glicynowe błony postsynaptycznej otwierają się jej kanały potasowe i chlorkowe. Jony potasu i chloru dostają się do neuronu i rozwija się IPSP. Rola jonów chloru w rozwoju IPSP: mała. W wyniku powstałej hiperpolaryzacji zmniejsza się pobudliwość neuronu. Zatrzymuje się przewodzenie impulsów nerwowych. Alkaloid strychnina może wiązać się z receptorami glicerolu na błonie postsynaptycznej i wyłączać synapsy hamujące. Służy to do wykazania roli hamowania. Po podaniu strychniny u zwierzęcia pojawiają się skurcze wszystkich mięśni.

2. Hamowanie presynaptyczne. W tym przypadku neuron hamujący tworzy synapsę na aksonie neuronu, który zbliża się do synapsy nadawczej. Te. taka synapsa jest aksoaksonalna (ryc.). Mediatorem tych synaps jest GABA. Pod wpływem GABA aktywowane są kanały chlorkowe błony postsynaptycznej. Ale w tym przypadku jony chloru zaczynają opuszczać akson. Prowadzi to do niewielkiej, lokalnej, ale długotrwałej depolaryzacji jej błony.

Znaczna część kanałów sodowych błony ulega inaktywacji, co blokuje przewodzenie impulsów nerwowych wzdłuż aksonu, a w konsekwencji uwalnianie neuroprzekaźnika w synapsie nadawczej. Im bliżej wzgórka aksonu znajduje się synapsa hamująca, tym silniejszy jest jej efekt hamujący. Hamowanie presynaptyczne jest najskuteczniejsze, gdy przetwarzanie informacji, ponieważ przewodzenie wzbudzenia nie jest blokowane w całym neuronie, ale tylko na jego jednym wejściu. Inne synapsy znajdujące się na neuronie nadal funkcjonują.

3. Hamowanie pesymalne. Odkryte przez N.E. Wwedeński. Występuje przy bardzo dużej częstotliwości impulsów nerwowych. Dochodzi do trwałej, długotrwałej depolaryzacji całej błony neuronu i inaktywacji jej kanałów sodowych. Neuron staje się niepobudliwy.

W neuronie mogą jednocześnie powstawać zarówno hamujące, jak i pobudzające potencjały postsynaptyczne. Z tego powodu niezbędne sygnały są izolowane.

Zasady koordynacji procesów odruchowych.

Reakcja odruchowa w większości przypadków jest przeprowadzana nie sama, ale cała grupałuki odruchowe i ośrodki nerwowe. Koordynacja aktywności odruchowej to interakcja ośrodków nerwowych i przechodzących przez nie impulsów nerwowych, co zapewnia skoordynowaną aktywność narządów i układów organizmu. Odbywa się to poprzez następujące procesy:

1. Odciążenie tymczasowe i przestrzenne. Jest to zwiększenie reakcji odruchowej pod wpływem szeregu następujących po sobie bodźców lub ich jednoczesnego oddziaływania na kilka pól recepcyjnych. Wyjaśnione zjawiskiem sumowania w ośrodkach nerwowych.

2. Okluzja jest zjawiskiem przeciwnym do ulgi. Kiedy reakcja odruchowa na dwa lub więcej bodźców ponadprogowych jest mniejsza niż reakcja na ich oddzielne skutki. Związane jest to ze zbieżnością kilku impulsów pobudzających na jednym neuronie.

3. Zasada wspólnej ścieżki ostatecznej. Zaprojektowany przez C. Sherringtona. Opiera się na zjawisku konwergencji. Zgodnie z tą zasadą na jednym odprowadzającym neuronie ruchowym mogą tworzyć się synapsy kilku doprowadzających, które są zawarte w kilku łukach odruchowych. Neuron ten nazywany jest wspólną ścieżką końcową i bierze udział w kilku reakcjach odruchowych. Jeśli interakcja tych odruchów prowadzi do nasilenia ogólnej reakcji odruchowej, takie odruchy nazywane są sojuszniczymi. Jeśli istnieje walka między sygnałami aferentnymi dla neuronu ruchowego - ostateczna ścieżka, to jest ona antagonistyczna. W wyniku tej walki odruchy wtórne ulegają osłabieniu, a wspólna ostateczna ścieżka zostaje zwolniona dla ważnych.

4. Wzajemne hamowanie. Odkryty przez C. Sherringtona. Jest to zjawisko hamowania jednego ośrodka w wyniku pobudzenia innego. Te. w tym przypadku centrum antagonistyczne jest hamowane. Na przykład, gdy środki zgięcia lewej nogi są wzbudzone, środki mięśni prostowników tej samej nogi i środki zginaczy prawej nogi są hamowane przez mechanizm wzajemny. Ośrodki wdechu i wydechu rdzenia przedłużonego są ze sobą powiązane. ośrodki snu i czuwania itp.

5. Zasada dominacji. Otwarte przez A.A. Uchtomski. Dominantą jest dominujące ognisko pobudzenia w ośrodkowym układzie nerwowym, ujarzmiające inne NC. Dominujący ośrodek zapewnia kompleks odruchów, które są w danym momencie niezbędne do osiągnięcia konkretny cel. W pewnych warunkach pojawiają się dominacje związane z piciem, jedzeniem, defensywą, seksualnością i innymi. Właściwości ogniska dominującego to zwiększona pobudliwość, trwałość wzbudzenia, wysoka zdolność do sumowania i bezwładność. Właściwości te wynikają ze zjawisk facylitacji, naświetlania, przy jednoczesnym wzroście aktywności interkalarnych neuronów hamujących, które hamują neurony innych ośrodków.

6. Zasada odwrotnej aferentacji. Wyniki aktu odruchu są odbierane przez neurony odwrotnej aferentacji, a informacja z nich wraca do ośrodka nerwowego. Tam porównuje się je z parametrami wzbudzenia i koryguje reakcję odruchową.

Metody badania funkcji ośrodkowego układu nerwowego.

1. Metoda przecięcia pnia mózgu na różnych poziomach. Na przykład pomiędzy rdzeniem przedłużonym a rdzeniem kręgowym.

2. Metoda wytępienia (usunięcia) lub zniszczenia części mózgu.

3.Metoda podrażnienia różnych części i ośrodków mózgu.

4. Metoda anatomiczna i kliniczna. Obserwacje kliniczne zmian w funkcjonowaniu ośrodkowego układu nerwowego w przypadku uszkodzenia którejkolwiek z jego części, zakończone badaniem patomorfologicznym.

5. Metody elektrofizjologiczne:

A. Elektroencefalografia to rejestracja biopotencjałów mózgu z powierzchni skóry głowy. Technikę tę opracował i wprowadził do kliniki G. Berger.

B. Rejestrację biopotencjałów różnych ośrodków nerwowych wykorzystuje się w połączeniu z techniką stereotaktyczną, w której elektrody wprowadza się do ściśle określonego jądra za pomocą mikromanipulatorów, stosując metodę potencjałów wywołanych, rejestrację aktywności elektrycznej obszarów mózgu podczas elektrycznej stymulacji receptorów obwodowych lub innych obszarów;

6. Metoda śródmózgowego podawania substancji metodą mikroinoforezy.

7. Chronorefleksometria – wyznaczanie czasu odruchu.

Odruchy rdzenia kręgowego.

Funkcja odruchu. Ośrodki nerwowe rdzenia kręgowego są ośrodkami segmentowymi, czyli działającymi. Ich neurony są bezpośrednio połączone z receptorami i narządami pracującymi. Oprócz rdzenia kręgowego takie ośrodki znajdują się w rdzeniu przedłużonym i śródmózgowiu. Ośrodki suprasegmentalne, na przykład międzymózgowie i kora mózgowa, nie mają bezpośredniego połączenia z peryferiami. Kontrolują go poprzez centra segmentowe. Neurony ruchowe rdzenia kręgowego unerwiają wszystkie mięśnie tułowia, kończyn, szyi, a także mięśnie oddechowe - przeponę i mięśnie międzyżebrowe.

Neuron jest strukturalną i funkcjonalną jednostką tkanki nerwowej. Jest to wyspecjalizowana komórka, która oprócz ogólnych właściwości fizjologicznych (pobudliwość, przewodnictwo) ma również szereg specyficzne właściwości:

- Postrzegaj informacje- tłumaczyć informacje o bodźcach na język biologiczny komórki.

- Przetwarzać informacje- tj. przeprowadzać analizę informacji, syntezę – łączenie różnych części informacji po analizie w celu uzyskania nowej jakości.

- Zakoduj informacje- przekształcać informacje w formę dogodną do przechowywania w mózgu.

- Stwórz zespół sygnał kontrolny, który rozprzestrzenia się na inne komórki, neurony, komórki mięśniowe.

- Przekazywanie informacji neuronu do innych struktur.

Neurony potrafią się komunikować z innymi komórkami i wywierać na nie informacyjny wpływ (miejscem kontaktu jest synapsa).

Neuron wykonuje wszystkie swoje czynności w licząc 3 właściwości fizjologiczne(oprócz pobudliwości i przewodności):

Przyjęcie;

Elektrogeneza;

Neurosekrecja.

W ogólnych warunkach, wszystkie neurony mają ciało - somę i procesy - dendryty i aksony.

Umownie dzieli się je ze względu na budowę i funkcje na następujące grupy:

Kształt ciała: wielokątny, piramidalny, okrągły, owalny.

Według liczby i charakteru procesów:

Jednobiegunowy– mając jeden strzał

Pseudounipolarny– jeden proces wychodzi z ciała, które następnie dzieli się na 2 gałęzie.

Dwubiegunowy– 2 wyrostki, jeden dendrytowy, drugi aksonowy.

Wielobiegunowy– mają 1 akson i wiele dendrytów.

Według mediatora uwalnianego przez neuron w synapsie: cholinergiczny, adrenergiczny, serotoninergiczny, peptydergiczny itp.

Według funkcji:

Dośrodkowy, lub wrażliwe - służą do odbierania sygnałów ze środowiska zewnętrznego i wewnętrznego i przekazywania ich do centralnego układu nerwowego.

Wstawić lub interneurony, pośrednie - zapewniają przetwarzanie, przechowywanie i przekazywanie informacji do neuronów odprowadzających. Stanowią większość w ośrodkowym układzie nerwowym.

Skuteczny lub motoryczne - tworzą sygnały sterujące i przekazują je do neuronów obwodowych i narządów wykonawczych.

Według roli fizjologicznej: pobudzająca i hamująca.

Ogólny funkcje neuronów Centralny układ nerwowy jest odpowiedzialny za odbieranie, kodowanie, przechowywanie informacji i wytwarzanie neuroprzekaźników. Neurony poprzez liczne synapsy odbierają sygnały w postaci potencjałów postsynaptycznych. Następnie przetwarzają te informacje i formułują określoną odpowiedź. W związku z tym pełnią także funkcję integracyjną, tj. funkcja jednocząca.

Komunikacja pomiędzy neuronami jak widać, odbywa się poprzez szczelinę pomiędzy końcami aksonu jednego neuronu a dendrytami drugiego. Jeśli leżą w wystarczającej odległości, to znaczy szczelina jest niewielka, wówczas w tym miejscu może powstać węzeł synaptyczny, czyli synapsa łącząca te dwa neurony.

Synapsa podobny do rezystancji w obwodzie elektrycznym. Jeżeli opór ten jest duży, wówczas połączenie między neuronami jest słabe i pobudzenie jednego neuronu nie powoduje pobudzenia drugiego. Jeśli „opór” synapsy jest niewielki, wówczas istnieje silne połączenie i neuron jest łatwo wzbudzany przez akson innego połączonego z nim neuronu.
Wzbudzenie neuronu następuje zgodnie z zasadą „wszystko albo nic”. Oznacza to, że neuron może być albo wzbudzony, a impuls nerwowy przemieszcza się z komórki wzdłuż aksonu do węzłów synaptycznych i dalej do innych neuronów, albo nie wzbudzony.

2. Regulacja humoralna. Funkcje, mechanizmy oddziaływania substancji humoralnych z komórkami docelowymi. Miejsce i rola gruczołów dokrewnych w regulacji funkcji.

Regulacja humoralna- jeden z wczesnych ewolucyjnie mechanizmów regulacji procesów życiowych w organizmie, odbywający się poprzez płyny ustrojowe (krew, limfę, płyn tkankowy, jama ustna) za pomocą hormonów wydzielanych przez komórki, narządy i tkanki. U zwierząt wysoko rozwiniętych, w tym także u ludzi, regulacja humoralna jest podporządkowana regulacji nerwowej i wraz z nią stanowi jeden system regulacji neurohumoralnej. Produkty przemiany materii działają nie tylko bezpośrednio na narządy efektorowe, ale także na zakończenia nerwów czuciowych (chemoreceptory) i ośrodki nerwowe, wywołując określone reakcje na drodze humoralnej lub odruchowej. Humoralne przekazywanie impulsów nerwowych przez substancje chemiczne, mediatory, zachodzi w ośrodkowym i obwodowym układzie nerwowym. Oprócz hormonów pośrednie produkty przemiany materii odgrywają ważną rolę w regulacji humoralnej.

Aktywność biologiczna mediów ciekłych organizmie określa stosunek zawartości katecholamin (adrenaliny i noradrenaliny, ich prekursorów i produktów rozpadu), acetylocholiny, histaminy, serotoniny i innych amin biogennych, niektórych polipeptydów i aminokwasów, stan układów enzymatycznych, obecność aktywatorów i inhibitorów, zawartość jonów, pierwiastków śladowych itp.

W zależności od struktury hormonu istnieją dwa rodzaje interakcji. Jeśli cząsteczka hormonu lipofilowy,(na przykład hormony steroidowe) może przenikać przez warstwę lipidową zewnętrznej błony komórek docelowych. Jeśli cząsteczka jest duża lub polarna, wówczas jej penetracja do komórki jest niemożliwa. Dlatego w przypadku hormonów lipofilowych receptory znajdują się wewnątrz komórek docelowych i dla hydrofilowy-receptory znajdują się w błonie zewnętrznej.

Aby uzyskać odpowiedź komórkową W przypadku cząsteczek hydrofilowych na sygnał hormonalny wpływa mechanizm wewnątrzkomórkowego przekazywania sygnału. Dzieje się to przy udziale substancji zwanych wtórnymi posłańcami. Cząsteczki hormonów mają bardzo zróżnicowany kształt, ale „wtórni posłańcy” już nie. Niezawodność transmisji sygnału zapewnia bardzo duże powinowactwo hormonu do jego białka receptorowego.

Pośrednicy- są to nukleotydy cykliczne (cAMP i cGMP), trifosforan inozytolu, białko wiążące wapń - kalmodulina, jony wapnia, enzymy biorące udział w syntezie nukleotydów cyklicznych, a także kinazy białkowe - enzymy fosforylacji białek. Wszystkie te substancje biorą udział w regulacji aktywności poszczególnych układów enzymatycznych w komórkach docelowych.

Istnieje dwa główne sposoby przekazywania sygnału do komórek - cele z cząsteczek sygnalizacyjnych o mechanizmie błonowym: układy cyklazy adenylanowej (lub cyklazy guanylanowej); oraz mechanizm fosfoinozytydowy.

Układ cyklazowy - Jest to układ składający się z cyklofosforanu adenozyny, cyklazy adenylanowej i fosfodiesterazy zawartej w komórce, który reguluje przepuszczalność błon komórkowych, bierze udział w regulacji wielu procesów metabolicznych żywej komórki, pośredniczy w działaniu niektórych hormonów. Oznacza to, że rolą układu cyklaz jest to, że są one drugimi pośrednikami w mechanizmie działania hormonów.

Cyklaza adenylanowa – układ cAMP. Enzym błonowy, cyklaza adenylanowa, występuje w dwóch postaciach – aktywowanej i nieaktywowanej. Aktywacja cyklazy adenylanowej następuje pod wpływem kompleksu hormon-receptor, którego powstanie prowadzi do związania nukleotydu guanylowego (GTP) ze specjalnym regulatorowym białkiem stymulującym (białko GS), po czym białko GS powoduje dodanie magnezu na cyklazę adenylanową i jej aktywację. W ten sposób działają hormony aktywujące cyklazę adenylanową: glukagon, tyreotropina, paratyryna, wazopresyna, gonadotropina itp. Niektóre hormony natomiast hamują cyklazę adenylanową (somatostatyna, angiotensyna-P itp.)

Pod wpływem cyklazy adenylanowej cAMP jest syntetyzowany z ATP, co powoduje aktywację kinaz białkowych w cytoplazmie komórki, które zapewniają fosforylację wielu białek wewnątrzkomórkowych. Zmienia to przepuszczalność membran, tj. powoduje zmiany metaboliczne, a co za tym idzie, zmiany funkcjonalne typowe dla hormonu. Wewnątrzkomórkowe działanie cAMP objawia się także wpływem na procesy proliferacji, różnicowania i dostępności białek receptorów błonowych dla cząsteczek hormonów.

System „Cyklaza guanylanowa – cGMP”. Aktywacja błonowej cyklazy guanylanowej następuje nie pod bezpośrednim wpływem kompleksu hormon-receptor, ale pośrednio poprzez zjonizowany wapń i oksydacyjne układy błonowe. W ten sposób przedsionkowy hormon natriuretyczny – atriopeptyd, hormon tkankowy ściany naczyń – realizuje swoje działanie. W większości tkanek biochemiczne i fizjologiczne działanie cAMP i cGMP jest przeciwne. Przykładami są stymulacja skurczów serca pod wpływem cAMP i hamowanie ich przez cGMP, stymulacja skurczów mięśni gładkich jelit przez cGMP i hamowanie cAMP.

Oprócz układów cyklazy adenylanowej lub cyklazy guanylanowej istnieje także mechanizm przekazywania informacji w obrębie komórki docelowej z udziałem jonów wapnia i trifosforanu inozytolu.

Trifosforan inozytolu - jest substancją będącą pochodną złożony lipid- fosfatyd inozytolu. Powstaje w wyniku działania specjalnego enzymu – fosfolipazy „C”, który ulega aktywacji w wyniku zmian konformacyjnych w domenie wewnątrzkomórkowej białka receptora błonowego. Enzym ten hydrolizuje wiązanie fosfoestrowe w cząsteczce 4,5-bisfosforanu fosfatydyloinozytolu, tworząc diacyloglicerol i trifosforan inozytolu.

Wiadomo, że edukacja diacyloglicerol i trifosforan inozytolu prowadzi do wzrostu stężenia zjonizowanego wapnia wewnątrz komórki. Prowadzi to do aktywacji wielu białek zależnych od wapnia wewnątrz komórki, w tym aktywacji różnych kinaz białkowych. I tutaj, podobnie jak w przypadku aktywacji układu cyklazy adenylanowej, jednym z etapów przekazywania sygnału wewnątrz komórki jest fosforylacja białek, która prowadzi do fizjologicznej odpowiedzi komórki na działanie hormonu.

W trakcie mechanizm fosfoinozytydowy przekazywanie sygnału w komórce docelowej odbywa się za pośrednictwem specjalnego białka wiążącego wapń - kalmodulina. Jest to białko o niskiej masie cząsteczkowej (17 kDa), składające się w 30% z ujemnie naładowanych aminokwasów (Glu, Asp) i dlatego zdolne do aktywnego wiązania Ca+2. Jedna cząsteczka kalmoduliny ma 4 miejsca wiązania wapnia. Po interakcji z Ca+2 zachodzą zmiany konformacyjne w cząsteczce kalmoduliny i kompleks „Ca+2-kalmodulina” staje się zdolny do regulacji aktywności (allosterycznego hamowania lub aktywacji) wielu enzymów - cyklazy adenylanowej, fosfodiesterazy, Ca+2,Mg+ 2-ATPaza i różne kinazy białkowe.

W różnych komórkach pod wpływem kompleksu „Ca+2-kalmodulina” na izoenzymach tego samego enzymu (na przykład na różnych typach cyklazy adenylanowej) w niektórych przypadkach obserwuje się aktywację, a w innych obserwuje się hamowanie reakcji tworzenia cAMP. Taki różne efekty powstają, ponieważ centra allosteryczne izoenzymów mogą zawierać różne rodniki aminokwasowe i ich reakcja na działanie kompleksu Ca+2-kalmodulina będzie inna.

Zatem w roli „drugi pośrednicy” do przekazywania sygnałów od hormonów w komórkach docelowych mogą służyć: cykliczne nukleotydy (c-AMP i c-GMP); jony Ca; kompleks „Ca-kalmodulina”; diacyloglicerol; trifosforan inozytolu.

Mechanizmy przekazywania informacji z hormonów do wnętrza komórek docelowych za pomocą wymienionych pośredników wspólne cechy : jednym z etapów przekazywania sygnału jest fosforylacja białek; ustanie aktywacji następuje w wyniku specjalnych mechanizmów inicjowanych przez samych uczestników procesu – istnieją mechanizmy negatywnego sprzężenia zwrotnego.

Hormony są głównymi humoralnymi regulatorami funkcji fizjologicznych organizmu, a ich właściwości, procesy biosyntezy i mechanizmy działania są obecnie dobrze poznane. Hormony są substancjami wysoce specyficznymi w stosunku do komórek docelowych i wykazują bardzo wysoką aktywność biologiczną.

Gruczoły dokrewne - wyspecjalizowane narządy, które nie mają przewodów wydalniczych i wydzielają wydzielinę do krwi, płynu mózgowego i limfy przez szczeliny międzykomórkowe.

Fizjologiczna rola gruczołów wydzielania wewnętrznego wiąże się z ich wpływem na mechanizmy regulacji i integracji, adaptacji i utrzymania stałości środowiska wewnętrznego organizmu.

Klasyfikacja neuronów

Istnieje szeroka gama neuronów OUN. Dlatego proponuje się różne opcje ich klasyfikacje. Najczęściej klasyfikację tę przeprowadza się według trzech cech - morfologicznej, funkcjonalnej i biochemicznej.

Morfologiczne klasyfikacja neuronów uwzględnia liczbę procesów zachodzących w neuronach i dzieli wszystkie neurony na trzy typy - jednobiegunowe, dwubiegunowe i wielobiegunowe.

Jednobiegunowy neurony (od łacińskiego unus - jeden; synonimy - neurony jednoprocesowe lub jednobiegunowe) mają jeden proces. Według niektórych badaczy neurony tego typu nie występują w układzie nerwowym człowieka i innych ssaków. Niektórzy autorzy uważają jednak, że neurony jednobiegunowe obserwuje się u człowieka we wczesnym rozwoju embrionalnym, a w ontogenezie pourodzeniowej odnajduje się je w jądrze śródmózgowiowym nerwu trójdzielnego (zapewniającego wrażliwość proprioceptywną mięśni żucia). Wielu badaczy klasyfikuje neurony amakrynowe siatkówki i neurony międzykłębuszkowe opuszki węchowej jako komórki jednobiegunowe.

Dwubiegunowy neurony (synonimy - neurony dwubiegunowe lub dwubiegunowe) mają dwa procesy - akson i dendryt, zwykle rozciągające się od przeciwnych biegunów komórki. W ludzkim układzie nerwowym same neurony dwubiegunowe znajdują się głównie w obwodowych częściach układu wzrokowego, słuchowego i węchowego, na przykład w komórkach dwubiegunowych siatkówki, zwojach spiralnych i przedsionkowych. Neurony dwubiegunowe są połączone dendrytem z receptorem, a aksonem - z neuronem na kolejnym poziomie organizacji odpowiedniego układu sensorycznego.

Jednak znacznie częściej w ośrodkowym układzie nerwowym człowieka i innych zwierząt występuje rodzaj neuronów dwubiegunowych – tzw. pseudojednobiegunowy lub fałszywie jednobiegunowy, neurony. W nich oba procesy komórkowe (akson i dendryt) rozciągają się od ciała komórki w postaci pojedynczego wyrostka, który jest dalej podzielony w kształcie litery T na dendryt i akson: pierwszy pochodzi z obrzeży receptorów, drugi trafia do centralnego układu nerwowego. Komórki te znajdują się w rdzeniu czuciowym i zwojach czaszkowych. Zapewniają percepcję bólu, temperatury, sygnalizację dotykową, proprioceptywną, baroreceptywną i wibracyjną.

Wielobiegunowy neurony mają jeden akson i wiele (2 lub więcej) dendrytów. Występują najczęściej w ludzkim układzie nerwowym. Opisano aż 60-80 wariantów tych komórek. Jednak wszystkie reprezentują odmiany komórek wrzecionowych, gwiaździstych, koszykowych, gruszkowatych i piramidalnych.

Na podstawie długości aksonu rozróżnia się komórki Golgiego typu I (z długim aksonem) i komórki Golgiego typu II (z krótkim aksonem).

Z punktu widzenia lokalizacji neuronów można je podzielić na neurony ośrodkowego układu nerwowego, tj. zlokalizowane są w rdzeniu kręgowym (neurony rdzeniowe) i mózgu (opuszkowym, śródmózgowiowym, móżdżkowym, podwzgórzowym, wzgórzowym, korowym), a także poza ośrodkowym układem nerwowym, tj. w obwodowym układzie nerwowym znajdują się neurony zwojów autonomicznych, a także neurony stanowiące podstawę metasympatycznego podziału autonomicznego układu nerwowego.

Funkcjonalny Klasyfikacja neuronów dzieli je ze względu na charakter pełnionej funkcji (ze względu na miejsce w łuku odruchowym) na trzy typy: aferentne (czułe), eferentne (motoryczne) i asocjacyjne.

1.Dośrodkowy neurony (synonimy - wrażliwe, receptorowe, dośrodkowe) z reguły są fałszywymi jednobiegunowymi komórkami nerwowymi. Ciała tych neuronów nie znajdują się w ośrodkowym układzie nerwowym, ale w zwojach rdzeniowych lub zwojach czuciowych nerwów czaszkowych. Jeden z procesów rozciągających się od ciała komórki nerwowej biegnie na obwód, do tego czy innego narządu i tam kończy się receptorem czuciowym, który jest w stanie przekształcić energię bodźca zewnętrznego (podrażnienie) w impuls nerwowy. Drugi proces kierowany jest do ośrodkowego układu nerwowego (rdzenia kręgowego) jako część korzeni grzbietowych nerwów rdzeniowych lub odpowiednich włókien czuciowych nerwów czaszkowych. Zazwyczaj mają to neurony doprowadzające małe rozmiary i dendryt dobrze rozgałęziony na obwodzie. Funkcje neuronów doprowadzających są ściśle powiązane z funkcjami receptorów czuciowych. Zatem neurony doprowadzające generują impulsy nerwowe pod wpływem zmian w środowisku zewnętrznym lub wewnętrznym

Część neuronów biorących udział w przetwarzaniu informacji zmysłowej, które można uznać za neurony doprowadzające wyższych partii mózgu, dzieli się zwykle w zależności od wrażliwości na działanie bodźców na monosensoryczne, bisensoryczne i polisensoryczne.

Neurony monosensoryczne znajdują się częściej w pierwotnych strefach projekcyjnych kory i reagują jedynie na sygnały ich funkcji sensorycznej. Na przykład znaczna część neuronów w pierwotnym obszarze wzrokowym kory mózgowej reaguje tylko na stymulację świetlną siatkówki.

Monosensoryczny neurony dzielą się funkcjonalnie ze względu na ich wrażliwość na różne właściwości pojedynczego bodźca. Zatem poszczególne neurony strefy słuchowej kory mózgowej mogą reagować na prezentacje tonu o częstotliwości 1000 Hz i nie reagować na tony o innej częstotliwości. Nazywa się je monomodalnymi. Neurony, które reagują na dwa różne tony, nazywane są bimodalnymi, a neurony reagujące na trzy lub więcej – polimodalnymi.

Dwuzmysłowy neurony częściej znajdują się w wtórnych strefach kory dowolnego analizatora i mogą reagować na sygnały zarówno z własnego, jak i innych układów sensorycznych. Na przykład neurony w wtórnym obszarze wzrokowym kory mózgowej reagują na bodźce wzrokowe i słuchowe.

Polisensoryczny neurony są najczęściej neuronami obszarów asocjacyjnych mózgu; potrafią reagować na podrażnienia układu słuchowego, wzrokowego, skórnego i innych układów recepcyjnych.

2. Skuteczny neurony (synonimy - motoryczny, motoryczny, wydzielniczy, odśrodkowy, sercowy, naczynioruchowy itp.) są przeznaczone do przekazywania informacji z centralnego układu nerwowego na obwód, do narządów roboczych. Na przykład neurony odprowadzające strefy motorycznej kory mózgowej - komórki piramidalne - wysyłają impulsy do neuronów ruchowych alfa rogów przednich rdzenia kręgowego, tj. są eferentne dla tej części kory mózgowej. Z kolei neurony ruchowe alfa rdzenia kręgowego są odprowadzane do jego rogów przednich i wysyłają sygnały do ​​mięśni.

Pod względem budowy neurony odprowadzające są neuronami wielobiegunowymi, których ciała zlokalizowane są w istocie szarej ośrodkowego układu nerwowego (lub na obrzeżach w węzłach wegetatywnych różnego rzędu). Aksony tych neuronów jako somatyczne lub autonomiczne włókna nerwowe (nerwy obwodowe) biegną dalej do odpowiednich narządów roboczych, w tym mięśni szkieletowych i gładkich, a także licznych gruczołów. Główną cechą neuronów odprowadzających jest obecność długiego aksonu o dużej prędkości wzbudzenia.

Neurony odprowadzające różnych części kory mózgowej łączą te części ze sobą za pomocą połączeń łukowych. Takie połączenia zapewniają relacje wewnątrzpółkulowe i międzypółkulowe. Wszystkie zstępujące odcinki rdzenia kręgowego (piramidalne, rubrospinalne, siateczkowo-rdzeniowe itp.) Są utworzone przez aksony neuronów odprowadzających odpowiednich części ośrodkowego układu nerwowego. Neurony autonomicznego układu nerwowego, na przykład jądra nerwu błędnego, rogi boczne rdzenia kręgowego, również należą do neuronów odprowadzających.

3. Wstawić neurony (synonimy - interneurony, kontaktowe, asocjacyjne, komunikacyjne, łączące, zamykające, przewodnik, przewodnik) przekazują impulsy nerwowe z neuronu doprowadzającego (wrażliwego) do neuronu odprowadzającego (motorycznego). Istotą tego procesu jest przekazanie sygnału odbieranego przez neuron doprowadzający do neuronu odprowadzającego w celu realizacji w postaci odpowiedzi organizmu. I. P. Pavlov zdefiniował istotę tego zjawiska jako „zjawisko zamknięcia nerwowego”.

Interneurony zlokalizowane są w istocie szarej ośrodkowego układu nerwowego. Ze względu na swoją strukturę są to neurony wielobiegunowe. Uważa się, że funkcjonalnie są to najważniejsze neurony ośrodkowego układu nerwowego, stanowią bowiem 97%, a według niektórych danych nawet 98-99% neuronów ośrodkowego układu nerwowego. Łączna neurony ośrodkowego układu nerwowego. Obszar oddziaływania interneuronów zależy od ich budowy, w tym długości aksonu i liczby zabezpieczeń. Na przykład wiele interneuronów ma aksony kończące się na neuronach własnego centrum, zapewniając przede wszystkim ich integrację.

Niektóre interneurony otrzymują aktywację od neuronów w innych ośrodkach, a następnie przekazują tę informację neuronom w ich centrum. Zapewnia to zwiększenie oddziaływania sygnału poprzez jego powtarzanie w równoległych ścieżkach oraz wydłuża czas przechowywania informacji w ośrodku. Dzięki temu ośrodek, do którego dociera sygnał, zwiększa wiarygodność oddziaływania na strukturę wykonawczą.

Inne interneurony otrzymują aktywację z zabezpieczeń neuronów eferentnych w swoim własnym centrum, a następnie przekazują tę informację z powrotem do swojego własnego centrum, tworząc informacje zwrotne. W ten sposób zorganizowane są sieci pogłosowe, dzięki którym informacje mogą być przechowywane w ośrodku nerwowym przez długi czas.

Zgodnie z ich funkcją mogą być interneurony ekscytujący Lub hamulec. W tym przypadku neurony pobudzające mogą nie tylko przekazywać informacje z jednego neuronu do drugiego, ale także modyfikować przekazywanie pobudzenia, w szczególności zwiększając jego skuteczność. Na przykład w korze mózgowej znajdują się „wolne” neurony piramidowe, które wpływają na aktywność „szybkich” neuronów piramidowych.

Oczywiście wśród interneuronów można również wyróżnić neurony dowodzenia, neurony rozrusznika, neurony produkujące hormony (na przykład neurony obszaru guzowo-fundybulowego podwzgórza), neurony motywacyjne, gnostyczne i wiele innych typów neuronów.

Biochemiczne klasyfikacja neuronów opiera się na charakterystyce chemicznej neuroprzekaźników wykorzystywanych przez neurony w synaptycznym przekazywaniu impulsów nerwowych. Istnieje wiele różnych grup neuronów, w szczególności cholinergiczne (mediator – acetylocholina), adrenergiczne (mediator – noradrenalina), serotonergiczne (mediator – serotonina), dopaminergiczne (mediator – dopamina), GABAergiczne (mediator – kwas gamma-aminomasłowy – GABA) , purynergiczne (mediator - ATP i jego pochodne), peptydergiczne (mediatory - substancja P, enkefaliny, endorfiny, wazoaktywny peptyd jelitowy, cholecystokinina, neurotensyna, bombezyna i inne neuropeptydy). W niektórych neuronach końcówki zawierają jednocześnie dwa rodzaje neuroprzekaźników, a także neuromodulatory.

Rozmieszczenie neuronów wykorzystujących różne przekaźniki w układzie nerwowym jest nierównomierne. Upośledzona produkcja niektórych mediatorów w niektórych strukturach mózgu jest powiązana z patogenezą wielu chorób neuropsychiatrycznych. Zatem zawartość dopaminy jest obniżona w parkinsonizmie i zwiększona w schizofrenii, spadek poziomu noradrenaliny i serotoniny jest typowy dla stanów depresyjnych, a ich wzrost jest typowy dla stanów maniakalnych.

Neurony wytwarzające hormony można także podzielić na grupy w zależności od charakteru wytwarzanego przez nie hormonu (wytwarzający kortykoliberynę, gonadoliberynę, tyroliberynę, prolaktostatynę i inne).

Inne typy klasyfikacji neuronów. Komórki nerwowe różnych części układu nerwowego mogą być aktywne bez wpływu, tj. mają właściwość automatyzmu. Nazywa się je neuronami aktywnymi w tle. Inne neurony wykazują aktywność impulsową jedynie w odpowiedzi na pewien rodzaj stymulacji, tj. nie mają żadnej aktywności w tle.

Niektóre neurony, ze względu na ich szczególne znaczenie w działaniu mózgu, otrzymały dodatkowe nazwy na cześć badacza, który jako pierwszy opisał odpowiadające im neurony. Wśród nich są komórki piramidalne Betza, zlokalizowane w korze nowej; gruszkowate komórki Purkinjego, komórki Golgiego, komórki Lugano (wszystkie części kory móżdżku); hamujące komórki Renshawa (rdzeń kręgowy) i szereg innych neuronów.

Funkcje neuronu jako całości polegają na wspomaganiu procesów informacyjnych w ośrodkowym układzie nerwowym, w tym za pomocą substancji przekaźnikowych (neuroprzekaźników). Neurony, jako wyspecjalizowane komórki, odbierają, kodują, przetwarzają, przechowują i przesyłają informacje. Neurony tworzą polecenia kontrolne (regulacyjne) dla różnych narządów wewnętrznych i mięśni szkieletowych (dzięki czemu wykonywane są różne ruchy), a także zapewniają realizację wszelkich form aktywności umysłowej - od elementarnych po najbardziej złożone, w tym myślenie i mowę. Wszystko to zapewnia wyjątkowa zdolność neuronu do generowania wyładowań elektrycznych i przekazywania informacji za pomocą wyspecjalizowanych zakończeń - synaps. Jednak realizacja wszystkich funkcji neuronu jest możliwa tylko za pomocą pracować razem neurony. Dlatego decydującym punktem aktywności neuronu jest jego zdolność do generowania potencjałów czynnościowych, a także zdolność do postrzegania potencjałów czynnościowych i przekaźników z innych neuronów oraz przekazywania niezbędnych informacji innym neuronom. Wszystko to szczególnie wyraźnie objawia się w przypadku, gdy neuron jest składnikiem skojarzeń neuronowych, w szczególności integralną częścią łuku odruchowego (patrz poniżej). Realizacja funkcji informacyjnej następuje przy udziale wszystkich części neuronu - dendrytów, perykarionu i aksonu. Jednocześnie dendryty wraz z perykarionem specjalizują się w percepcji informacji, aksony (wraz ze wzgórkiem aksonu perikaryonu) specjalizują się w przekazywaniu informacji, a perikaryon specjalizuje się w podejmowaniu decyzji (w w szerokim znaczeniu to słowo). Ponadto ciało neuronu (soma lub perikaryon), oprócz informacyjnego, pełni funkcję troficzną w odniesieniu do jego procesów i ich synaps. Przecięcie aksonu lub dendrytu prowadzi do śmierci procesów leżących dystalnie od przecięcia, a w konsekwencji synaps tych procesów. Soma zapewnia także wzrost dendrytów i aksonów.

Podobnie jak wszystkie komórki pobudliwe, neurony mają potencjał błonowy, którego charakter, jak zauważono powyżej, wynika głównie z nierównowagowego rozkładu jonów K +. Dla większości neuronów potencjał błonowy osiąga 50-70 mV. W tle aktywne neurony, tj. posiadający spontaniczną aktywność, wartość potencjału błonowego okresowo maleje (tj. obserwuje się spontaniczną depolaryzację), w wyniku czego po osiągnięciu krytycznego poziomu depolaryzacji generowany jest potencjał czynnościowy. Jednak większość neuronów generuje potencjały czynnościowe tylko w odpowiedzi na bodziec sensoryczny. Potencjał progowy średnio dla perykarionu wynosi około 20-35 mV, dla dendrytów jest jeszcze wyższy, ale w obszarze wzgórka aksonu wynosi tylko 5-10 mV. Zatem najbardziej pobudliwą częścią perykarionu jest wzgórek aksonu. Potencjały czynnościowe wszystkich neuronów charakteryzują się stosunkowo małą amplitudą, która sięga 80-110 mV. Potencjał czynnościowy w swoim kształcie (z porwaniem wewnątrzkomórkowym) ma kształt piku. Charakteryzuje się krótkim czasem trwania impulsu (1-3 ms), nasileniem śladowej hiperpolaryzacji (jest to szczególnie typowe dla neuronów ruchowych rdzenia kręgowego), w wyniku czego często zmniejsza się pobudliwość neuronu. Czas trwania bezwzględnej fazy refrakcji dla neuronów jest stosunkowo krótki (w granicach 2-3 ms), co zapewnia stosunkowo wysoki poziom labilność neuronów. Jednocześnie neurony charakteryzują się dużym zmęczeniem, co wskazuje na stosunkowo ograniczoną zdolność neuronów do regeneracji. Jednocześnie należy pamiętać, że długą żywotność neuronu, związaną z opóźnionym początkiem apoptozy, w pewnym stopniu zapewnia zdolność neuronów do terminowego, a raczej wcześniejszego zatrzymania swojej aktywności, zapobiegając aktywacji apoptozy.

W szczególności generowanie potencjału czynnościowego faza depolaryzacji tłumaczy się wejściem jonów Na + ze środowiska zewnątrzkomórkowego do neuronu, oraz faza repolaryzacji- uwolnienie jonów K +, a także aktywacja pompy Na + -K +. Neurony mają również kanały wapniowe, które są bardziej skoncentrowane w obszarze błony presynaptycznej zakończeń aksonów. Zawiera także pompę Ca 2+, która zapewnia usuwanie jonów wapnia z zakończenia presynaptycznego do środowiska zewnątrzkomórkowego. Stężenie jonów Ca 2+ w środowisku zewnątrzkomórkowym jest najważniejszym mechanizmem regulacji pobudliwości neuronów. Wzrost poziomu Ca 2+ we krwi (do pewnych wartości) zmniejsza go, a spadek prowadzi do nadmiernego wzrostu pobudliwości, czemu często towarzyszy pojawienie się spontanicznego wytwarzania potencjałów czynnościowych i wystąpienie drgawkowego państwo. Ta zależność pobudliwości od jonów Ca 2+ jest związana z obecnością kanałów wapniowych w błonie perykarionowej, a także zależnych od Ca 2+ kanałów potasowych. Kiedy wewnątrzkomórkowe stężenie jonów Ca 2+ wzrasta w neuronie, powoduje to aktywację zależnych od Ca 2+ kanałów potasowych, co zwiększa przepuszczalność dla jonów K +. Konsekwencją tego jest rozwój wyraźny śladowa hiperpolaryzacja, co obserwuje się w fazie repolaryzacji. Należy zauważyć, że sama hiperpolaryzacja śladowa odgrywa ważną rolę w aktywności neuronu. Wynika to z faktu, że w odpowiedzi na długotrwałą depolaryzację, która może nastąpić pod wpływem serii impulsów docierających do neuronów, neuron generuje zwykle nie pojedynczy potencjał, ale szereg potencjałów czynnościowych. Częstotliwość powtarzania impulsów w tym szeregu zależy od wielkości hiperpolaryzacji śladu – im jest ona większa, tym większy jest odstęp między sąsiednimi potencjałami czynnościowymi, tj. tym rzadziej są generowane. Dlatego np. maksymalny rytm wzbudzenia w neuronach ruchowych rdzenia kręgowego, w którym faza hiperpolaryzacji trwa 100-150 ms, wynosi zaledwie 40-50 Hz. Jednocześnie neurony, w których czas trwania fazy hiperpolaryzacji jest krótki (na przykład niektóre interneurony), mogą wytwarzać impulsy wyładowań o częstotliwości do 1000 Hz.

Mechanizm utrzymywania stężenia jonów K+ w środowisku międzykomórkowym jest ważny dla fizjologii neuronu. Wynika to z faktu, że w OUN neurony i ich procesy otoczone są wąskimi, szczelinowymi przestrzeniami zewnątrzkomórkowymi (szerokość szczeliny zwykle nie przekracza 15 nm). Dlatego podczas generowania potencjału czynnościowego stężenie jonów K+ w tych przestrzeniach może znacznie wzrosnąć (zamiast 4-5 mM może osiągnąć 10 mM), co doprowadzi do zakłócenia aktywności neuronów, aż do wygenerowania wyładowań konwulsyjnych. Aby zapobiec temu procesowi, komórki neurogleju, w szczególności astrocyty, przejmują funkcję regulowania zawartości jonów w przestrzeni zewnątrzkomórkowej. W szczególności, gdy w przestrzeni zewnątrzkomórkowej występuje nadmiar jonów K+, komórki glejowe je wchłaniają, a gdy ich zawartość jest niewystarczająca, uwalniają te jony. Zatem astrocyty działają jako układ buforowy w stosunku do jonów K +, Ca 2+ i prawdopodobnie innych jonów.

Liczne dendryty i błona plazmatyczna perykarionu są bogate w chemoreceptory, dzięki którym odbierane są sygnały przekazywane przez synapsy. Każdy neuron ma dużą liczbę synaps, biorąc pod uwagę całkowitą liczbę neuronów u człowieka, która wynosi około 10 11 (w tym przypadku całkowita liczba kontaktów synaptycznych między neuronami, jak wspomniano powyżej, zbliża się do astronomicznej liczby 10 15 ) zapewnia możliwość przechowywania do 10 19 jednostek informacji w ośrodkowym układzie nerwowym. Ta ilość informacji równa się niemal całej wiedzy zgromadzonej dotychczas przez ludzkość.

Należy również pamiętać, że w wyniku oddziaływania nadajnika z receptorem na błonie postsynaptycznej neuronu mogą zachodzić dwa procesy - depolaryzacja (pobudzający potencjał postsynaptyczny) i hiperpolaryzacja (hamujący potencjał postsynaptyczny). Procesy te są zintegrowane w przestrzeni i czasie (odpowiednio sumowanie przestrzenne i czasowe) na błonie neuronu i w ten sposób albo generują generację AP na wzgórku aksonu, albo odwrotnie, zwiększają MP (potencjał błonowy) i w ten sposób zapobiegają pobudzenie neuronu. Zjawisko to, zwane interakcją synaptyczną, odgrywa niezwykle ważną rolę w działaniu neuronu.

Odnosząc się do takiej właściwości neuronu, jak przewodnictwo, należy podkreślić, że wszystkie jego elementy - perykarion, dendryty i akson - są zdolne do przewodzenia impulsu. W tym przypadku dla dendrytu, a zwłaszcza dla aksonu, główną funkcją jest przewodzenie wzbudzenia. Z reguły neuron jest spolaryzowany dynamicznie, tj. zdolny do przewodzenia impulsu nerwowego tylko w jednym kierunku - od dendrytu przez ciało komórki do aksonu. Zjawisko to nazywa się ortodromiczny rozprzestrzenianie się podniecenia. W niektórych przypadkach jest to możliwe antydromowy propagacja wzbudzenia, tj. od aksonu do perykarionu i dendrytów. W tym aspekcie warto zwrócić uwagę, że dzięki zabezpieczeniom i obecności interneuronów hamujących, pewna liczba neuronów OUN może realizować tzw. powrót z samohamowaniem- podczas generacji AP pobudzenie z neuronu A rozprzestrzenia się wzdłuż aksonu do innego neuronu lub narządu, ale jednocześnie pobudzenie wzdłuż poboczy dociera do neuronu hamującego. Jego aktywacja prowadzi do zahamowania neuronu A.

Z funkcjonalnego punktu widzenia neuron może znajdować się w trzech głównych stanach - 1) w stanie spoczynku, 2) w stanie aktywności lub pobudzenia oraz 3) w stanie zahamowania.

1). W spoczynku neuron ma stabilny poziom potencjału błonowego. W każdej chwili neuron jest gotowy do pobudzenia, tj. wygenerować potencjał czynnościowy lub przejść w stan zahamowania.

2). W stanie aktywności, tj. pobudzony neuron generuje potencjał czynnościowy lub częściej grupę potencjałów czynnościowych (serię potencjałów czynnościowych, wybuch potencjałów czynnościowych, wybuch wzbudzenia). Częstotliwość potencjałów czynnościowych w obrębie danej serii potencjałów czynnościowych, czas trwania tej serii, a także cykl pracy (przerwy) pomiędzy kolejnymi seriami - wszystkie te wskaźniki są bardzo zróżnicowane i są składnikiem kodu neuronu. Zauważono już powyżej, że jony Ca 2+ i K + odgrywają ważną rolę w regulacji częstotliwości impulsów.

Najczęściej stan aktywności jest indukowany. Dzieje się tak w wyniku otrzymania impulsów do neuronu od innych neuronów. Dla niektórych neuronów stan aktywny pojawia się samoistnie, tj. automatycznie, a najczęściej automatyzacja neuronu objawia się okresowym generowaniem serii impulsów. Przykładem takich neuronów jest rozruszniki serca, tj. Rozruszniki serca to neurony ośrodka oddechowego rdzenia przedłużonego.

Często takie neurony nazywane są neuronami aktywnymi w tle. Ze względu na charakter reakcji na przychodzące impulsy dzielimy je na hamujące i pobudzające. W odpowiedzi neurony hamujące zmniejszają częstotliwość wyzwalania tła sygnał zewnętrzny, a podekscytowane zwiększają częstotliwość aktywności w tle.

Istnieją co najmniej trzy rodzaje tła aktywności neuronalnej - ciągła arytmiczna, impulsowa i grupowa.

Ciągła arytmia rodzaj aktywności objawia się tym, że neurony aktywne w tle generują impulsy w sposób ciągły z pewnym spowolnieniem lub wzrostem częstotliwości wyładowań. Takie neurony zwykle zapewniają napięcie ośrodkom nerwowym. Aktywne neurony w tle mają bardzo ważne w utrzymaniu poziomu pobudzenia kory i innych struktur mózgu. Liczba neuronów aktywnych w tle wzrasta podczas czuwania.

Paczeczny Rodzaj działania polega na tym, że neurony wytwarzają grupę impulsów z krótkim odstępem między impulsami, po którym następuje okres ciszy, a następnie generowany jest ponownie impuls impulsów. Zazwyczaj odstępy między impulsami w serii wynoszą około 1-3 ms, a przerwa pomiędzy impulsami PD wynosi 15-120 ms. Uważa się, że ten rodzaj aktywności stwarza warunki do przekazywania sygnałów, jednocześnie zmniejszając funkcjonalność struktur przewodzących lub percepcyjnych mózgu.

Grupa forma działania charakteryzuje się nieokresowym występowaniem grupy impulsów (odstępy między impulsami wynoszą od 3 do 30 ms), po których następuje okres ciszy.

3). Stan zahamowania objawia się tym, że neuron działający w tle lub neuron otrzymujący bodziec zewnętrzny przestaje działać impulsowo. Neuron może również wejść w stan zahamowania ze stanu spoczynku. We wszystkich przypadkach hamowanie opiera się na zjawisku hiperpolaryzacji neuronu (jest to charakterystyczne dla hamowania postsynaptycznego) lub aktywnym ustaniu przychodzących impulsów z innych neuronów, co obserwuje się w warunkach hamowania presynaptycznego.

Pojęcie roli informacji przychodzącej dla neuronu. Przychodzące informacje odbierane przez dendryty są przetwarzane w ciele neuronu, uruchamiając szereg procesów metabolicznych (metabolicznych). Niektóre z tych procesów są niezbędne do utrzymania życia neuronu. Kolejna część indukowanych procesów metabolicznych przekształca się w odpowiedź w postaci wygenerowania potencjałów czynnościowych trafiających do narządu docelowego lub do innego neuronu w postaci serii impulsów o określonej częstotliwości. Trzecia część procesów jest konieczna, aby utworzyć w neuronie swego rodzaju bufor, aby zapewnić stałość wyjściowych potencjałów czynnościowych z neuronu podczas ilościowych wahań na wejściu. Przy stałym wzroście liczby odbieranych impulsów zgromadzona rezerwa staje się odpowiednio nadmierna, akson zwiększa częstotliwość swoich impulsów, ale nie stopniowo, ale spazmatycznie, jak gdyby skakał; nowy poziom aktywność, taka sama, względnie stała, jak poprzednia. Jeśli przeciążenie nie zostanie wyeliminowane, możliwe są dalsze gwałtowne wzrosty częstotliwości impulsów, a następnie wzrost mocy impulsu. W przypadku braku napływających bodźców w pierwszej kolejności wyczerpuje się zgromadzona rezerwa – neuron stara się zachować stałość trybu odpowiedzi, tj. impuls wyjściowy. Przy utrzymującym się i znacznym spadku spożycia „rezerwy” wyczerpują się i pojawiają się gwałtowne zmiany częstotliwości impulsów aksonalnych, tylko w odwrotnej kolejności - w kierunku zmniejszenia. Spadek liczby bodźców wejściowych poniżej pewnego poziomu krytycznego powoduje, że neuron nie tylko nie jest w stanie zorganizować reakcji, ale także nie ma zasobów, aby w pełni wspierać własne funkcje życiowe. Całkowite zablokowanie impulsów wejściowych prowadzi do śmierci neuronu. Postawiona hipoteza jest w pewnym stopniu zgodna z ideą G. Sorokhtina (lata 60. XX wieku). negatywny wpływ na aktywność neuronów przy deficycie napływającej informacji (hipoteza deficytu pobudzenia).

Główną przyczyną odróżniającą mózg ludzki od mózgów innych przedstawicieli świata zwierzęcego jest skład ilościowy neuronów mózgowych i charakter ich powiązania.

Generalnie, w zależności od zadań i obowiązków przypisanych neuronom, dzieli się je na trzy kategorie:

- Neurony czuciowe odbierają i przekazują impulsy z receptorów „do centrum”, tj. ośrodkowy układ nerwowy. Co więcej, same receptory to specjalnie wyszkolone komórki narządów zmysłów, mięśni, skóry i stawów, które potrafią wykryć zmiany fizyczne lub chemiczne wewnątrz i na zewnątrz naszego organizmu, przekształcić je w impulsy i radośnie przekazywać je neuronom czuciowym. W ten sposób sygnały przemieszczają się z peryferii do centrum.

Następny typ:

- Neurony ruchowe (motoryczne), które dudnienie, fircha i piszczenie przenoszą sygnały pochodzące z mózgu lub rdzenia kręgowego do organów wykonawczych, którymi są mięśnie, gruczoły itp. Tak, to znaczy, że sygnały idą z centrum na peryferie.

dobrze więc neurony pośrednie (interkalarne), najprościej mówiąc są to „przedłużacze”, czyli tzw. odbierają sygnały z neuronów czuciowych i wysyłają te impulsy dalej do innych neuronów pośrednich lub bezpośrednio do neuronów ruchowych.

Ogólnie rzecz biorąc, dzieje się tak: w neuronach czuciowych dendryty są połączone z receptorami, a aksony są połączone z innymi neuronami (interneuronami). Przeciwnie, w neuronach ruchowych dendryty są połączone z innymi neuronami (interneuronami), a aksony są połączone z jakimś efektorem, tj. stymulator skurczu mięśni lub wydzielania gruczołów. Zatem interneurony mają zarówno dendryty, jak i aksony połączone z innymi neuronami.

Okazuje się, że najprostszą drogą, jaką może przemieszczać się impuls nerwowy, będą składały się z trzech neuronów: jednego czuciowego, jednego interkalarnego i jednego motorycznego.

Tak, teraz przypomnijmy sobie gościa - bardzo „nerwowego patologa”, ze złośliwym uśmiechem, uderzającego „magicznym” młotkiem w kolano. Brzmi znajomo? To najprostszy odruch: gdy uderza w ścięgno kolana, przyczepiony do niego mięsień rozciąga się, a sygnał z znajdujących się w nim komórek czuciowych (receptorów) przekazywany jest wzdłuż neuronów czuciowych do rdzenia kręgowego. Już w nim neurony czuciowe kontaktują się albo poprzez interkalarność, albo bezpośrednio z neuronami ruchowymi, które w odpowiedzi wysyłają impulsy z powrotem do tego samego mięśnia, powodując jego skurcz i wyprostowanie nogi.

Sam rdzeń kręgowy jest wygodnie umiejscowiony wewnątrz naszego kręgosłupa. Jest miękki i wrażliwy, dlatego chowa się w kręgach. Rdzeń kręgowy ma zaledwie 40-45 centymetrów długości, grubość małego palca (około 8 mm) i waży około 30 gramów! Jednak pomimo całej swojej słabości rdzeń kręgowy jest centrum kontroli złożonej sieci nerwów rozmieszczonych po całym ciele. Prawie jak centrum kontroli misji! :) Bez tego ani układ mięśniowo-szkieletowy, ani główne narządy życiowe nie mogą funkcjonować i pracować.

Rdzeń kręgowy rozpoczyna się na poziomie krawędzi otworu potylicznego czaszki i kończy się na poziomie pierwszego i drugiego kręgu lędźwiowego. Ale poniżej rdzenia kręgowego w kanale kręgowym znajduje się gęsta wiązka korzeni nerwowych, zabawnie nazywana ogonem końskim, najwyraźniej ze względu na swoje podobieństwo. Zatem ogon koński jest kontynuacją nerwów wychodzących z rdzenia kręgowego. Odpowiadają za unerwienie kończyn dolnych i narządów miednicy, tj. przekazują do nich sygnały z rdzenia kręgowego.

Rdzeń kręgowy otoczony jest trzema błonami: miękką, pajęczynówkową i twardą. Przestrzeń między błonami miękkimi i pajęczynówkowymi jest również wypełniona dużą ilością płynu mózgowo-rdzeniowego. Przez otwory międzykręgowe nerwy rdzeniowe odchodzą od rdzenia kręgowego: 8 par szyjnych, 12 piersiowych, 5 lędźwiowych, 5 krzyżowych i 1 lub 2 kości ogonowej. Dlaczego para? Tak, ponieważ nerw rdzeniowy wychodzi przez dwa korzenie: tylny (wrażliwy) i przedni (motoryczny), połączone w jeden pień. Zatem każda taka para kontroluje pewną część ciała. Oznacza to, że na przykład, jeśli przypadkowo chwyciłeś gorącą patelnię (nie daj Boże! Pah-pah-pah!), wówczas sygnał bólowy natychmiast pojawia się w zakończeniach nerwu czuciowego, natychmiast wchodząc do rdzenia kręgowego, a stamtąd - do sparowany nerw ruchowy, który przekazuje rozkaz: „Akhtung-akhtung! Natychmiast zabierz rękę!” Co więcej, wierz mi, dzieje się to bardzo szybko – jeszcze zanim mózg zarejestruje impuls bólowy. Dzięki temu udaje Ci się odsunąć rękę od patelni, zanim poczujesz ból. Oczywiście ta reakcja chroni nas przed poważnymi poparzeniami lub innymi uszkodzeniami.

Ogólnie rzecz biorąc, prawie wszystkie nasze działania automatyczne i odruchowe są kontrolowane przez rdzeń kręgowy, cóż, z wyjątkiem tych, które są monitorowane przez sam mózg. Ano na przykład: postrzegamy to, co widzimy za pomocą nerwu wzrokowego prowadzącego do mózgu, a jednocześnie kierujemy wzrok w stronę różne strony za pomocą mięśni oka, które są kontrolowane przez rdzeń kręgowy. Tak i tak samo płaczemy na polecenie rdzenia kręgowego, który „zarządza” gruczołami łzowymi.

Można powiedzieć, że nasze świadome działania pochodzą z mózgu, ale gdy tylko zaczniemy je wykonywać automatycznie i odruchowo, zostają one przeniesione do rdzenia kręgowego. Zatem gdy dopiero uczymy się czegoś robić, to oczywiście świadomie myślimy, przemyślamy i rozumiemy każdy ruch, czyli korzystamy z mózgu, ale z czasem potrafimy już to robić automatycznie, a to oznacza, że mózg przenosi „lejce mocy” tego działania na rdzeniowy, tyle że już się znudził i nie był ciekawy… bo nasz mózg jest bardzo dociekliwy, dociekliwy i uwielbia się uczyć!

No cóż, przyszedł czas na ciekawość......