I dendriti sono conduttori di un impulso elettrico.

Emicrania

Il sistema nervoso è costituito da neuroni (cellule specifiche con processi) e neuroglia (riempie lo spazio tra le cellule nervose nel sistema nervoso centrale). La principale differenza tra i due è la direzione di trasmissione dell'impulso nervoso. I dendriti stanno ricevendo rami e un segnale va al corpo del neurone. Cellule trasmittenti - assoni - conducono un segnale dal soma al ricevente. Può essere non solo i processi di un neurone, ma anche i muscoli.

Tipi di neuroni

I neuroni possono essere di tre tipi: sensibili - quelli che ricevono un segnale dal corpo o dall'ambiente esterno, l'impulso di trasmissione del motore agli organi e quelli intercalati, che interconnettono altri due tipi.

Le cellule nervose possono differire per dimensioni, forma, ramificazione e numero di processi, lunghezza dell'assone. La ricerca ha dimostrato che la ramificazione dendritica è più grande e più complessa negli organismi che sono più alti sui gradini dell'evoluzione.

Differenze tra assoni e dendriti

Qual è la differenza tra loro? Prendere in considerazione.

  1. La dendrite del neurone è più corta del processo di trasmissione.
  2. C'è solo un assone, ci possono essere molti rami.
  3. I dendriti si diramano fortemente e i processi di trasmissione iniziano a dividersi più vicino alla fine, formando una sinapsi.
  4. I dendriti diventano più sottili mentre si allontanano dal corpo del neurone, lo spessore degli assoni è quasi invariato lungo l'intera lunghezza.
  5. Gli assoni sono ricoperti da una guaina di mielina costituita da cellule lipidiche e proteiche. Agisce da isolatore e protegge il processo.

Poiché il segnale nervoso viene trasmesso sotto forma di impulso elettrico, le cellule hanno bisogno di isolamento. La sua funzione è eseguita dalla guaina mielinica. Ha gli spazi più piccoli, contribuendo a una trasmissione del segnale più veloce. I dendriti sono processi senza guscio.

sinapsi

Il luogo in cui avviene il contatto tra i rami dei neuroni o tra l'assone e la cellula ospite (ad esempio, il muscolo) è chiamato sinapsi. Solo un ramo di ciascuna cella può parteciparvi, ma il più delle volte il contatto avviene tra diversi processi. Ogni escrescenza di un assone può entrare in contatto con un dendrite separato.

Il segnale nella sinapsi può essere trasmesso in due modi:

  1. Electric. Ciò accade solo nel caso in cui la larghezza della fessura sinaptica non superi 2 nm. A causa di una così piccola discontinuità, l'impulso lo attraversa senza fermarsi.
  2. Chemical. Assoni e dendriti entrano in contatto a causa della potenziale differenza nella membrana del processo di trasmissione. Su un lato della particella ha una carica positiva, sull'altro - negativo. Ciò è dovuto alle diverse concentrazioni di ioni di potassio e sodio. I primi sono all'interno della membrana, il secondo - all'esterno.

Con il passaggio di carica, la permeabilità della membrana aumenta, e il sodio entra nell'assone, e il potassio lo lascia, ripristinando il potenziale.

Immediatamente dopo il contatto, l'appendice diventa immune ai segnali, dopo 1 ms è in grado di trasmettere impulsi forti, dopo 10 ms ritorna allo stato originale.

I dendriti sono il lato ricevente, che trasmettono l'impulso dall'assone al corpo della cellula nervosa.

Il funzionamento del sistema nervoso

Il normale funzionamento del sistema nervoso dipende dalla trasmissione di impulsi e processi chimici nella sinapsi. La creazione di connessioni neurali è ugualmente importante. La capacità di apprendere è presente negli umani proprio a causa della capacità dell'organismo di formare nuove connessioni tra i neuroni.

Qualsiasi nuova azione nella fase di studio richiede un monitoraggio costante da parte del cervello. A mano a mano che viene sviluppato, si formano nuove connessioni neurali, con il tempo che l'azione inizia ad essere eseguita automaticamente (ad esempio, la capacità di camminare).

I dendriti sono fibre di trasmissione che costituiscono circa un terzo dell'intero tessuto nervoso del corpo. Grazie alla loro interazione con gli assoni, le persone hanno l'opportunità di imparare.

struttura

Corpo cellulare

Il corpo della cellula nervosa è costituito da protoplasma (citoplasma del nucleo), esterno è limitato a una membrana di doppio layuplipid (strato bilipid). I lipidi sono composti da teste idrofiliche e code idrofobiche, disposti code idrofobiche l'uno verso l'altro, formando uno strato idrofobo che trasmette solo sostanze liposolubili (ad es. Ossigeno e anidride carbonica). Ci sono proteine ​​sulla membrana: sulla superficie (sotto forma di globuli) su cui si possono osservare crescite di polisaccaridi (glicocalice), a causa delle quali la cellula percepisce l'irritazione esterna e proteine ​​integrali che penetrano nella membrana attraverso la quale si trovano i canali ionici.

Il neurone consiste di un corpo con un diametro da 3 a 130 micron, contenente un nucleo (con un gran numero di pori nucleari) e organelli (compreso un EPR grezzo altamente sviluppato con funghi attivi, l'apparato di Golgi), oltre a processi. Esistono due tipi di processi: dendriti e assoni. Il neurone ha un citoscheletro sviluppato e complesso, che penetra nei suoi processi. Il citoscheletro supporta la forma della cellula, i suoi fili fungono da "binari" per il trasporto di organelli e sostanze impacchettate in vescicole di membrana (ad esempio, neurotrasmettitori). Il citoscheletro del neurone è costituito da fibrille di diversi diametri: i microtubuli (D = 20-30 nm) - consistono in belkatubulin e si estendono dal neurone lungo un assone, fino alle terminazioni nervose. Neurofilamenti (D = 10 nm) - insieme ai microtubuli forniscono il trasporto intracellulare di sostanze. Microfilamenti (D = 5 nm) - consistono in proteine ​​di actina e miosina, espresse in particolare nei processi nervosi in crescita e nella neuroglia. Nel corpo del neurone, viene rilevato un apparato sintetico sviluppato, l'EPS granulare del neurone è macchiato con un basofilo ed è noto come "tigroide". Il tigroide penetra nelle parti iniziali dei dendriti, ma si trova a una distanza percettibile dall'inizio dell'asso, che è un segno istologico dell'assone. I neuroni si differenziano per forma, numero di processi e funzioni. A seconda della funzione, emettono sensibili, effettori (motori, secretori) e intercalari. I neuroni sensoriali percepiscono irritazioni, li convertono in impulsi nervosi e trasmettono al cervello. Effector (dal latino Effectus - action) - sviluppa e invia comandi ai corpi di lavoro. Inserito - svolgere la comunicazione tra i neuroni sensoriali e motori, partecipare all'elaborazione delle informazioni e alla generazione dei comandi.

Trasporto assonale diverso (dal corpo) e retrogrado (verso il corpo).

Dendriti e assoni

Articoli principali: Dendrite, Axon

La struttura del neurone

L'assone è solitamente un lungo processo neuronale, adattato per condurre l'eccitazione e l'informazione dal corpo del neurone o dal neurone al corpo esecutivo.I dendriti sono generalmente processi neuronali brevi e altamente ramificati che fungono da sito principale di formazione per sinapsi eccitatorie e inibitorie che interessano un neurone (vari neuroni hanno rapporto diverso della lunghezza dell'assone e dei dendriti) e che trasmettono l'eccitazione al corpo del neurone. Un neurone può avere diversi dendriti e di solito solo un assone. Un neurone può avere connessioni con molti (fino a 20 mila) altri neuroni.

I dendriti sono divisi in modo dicotomico, gli assoni danno collaterali. I mitocondri sono generalmente concentrati nei nodi delle diramazioni.

I dendriti non hanno una guaina mielinica, gli assoni possono averla. Il luogo di generazione dell'eccitazione nella maggior parte dei neuroni è il tumulo assonale - la formazione sul sito del distacco di assoni dal corpo. Per tutti i neuroni, questa zona è chiamata trigger.

Articolo principale: Synapse

Sinapsi (greco ύύναψις, da συννπτειν- abbracciare, stringere, stringere le mani) - il luogo di contatto tra due neuroni o tra un neurone e la cellula effettrice ricevente. Viene utilizzato per trasmettere un impulso tra due celle e durante la trasmissione sinaptica è possibile regolare l'ampiezza e la frequenza del segnale. Una sinapsi richiede la depolarizzazione di un neurone, altri per l'iperpolarizzazione; i primi sono eccitanti, i secondi sono inibitori. Di solito, la stimolazione di un neurone richiede irritazione da diverse sinapsi eccitatorie.

Il termine fu introdotto nel 1897 dal fisiologo inglese Charles Sherrington.

Axon. dendrite

Il neurone consiste di un corpo con un diametro da 3 a 130 micron, contenente un nucleo (con un gran numero di pori nucleari) e organelli (incluso un EPR grezzo altamente sviluppato con ribosomi attivi, l'apparato di Golgi), oltre a processi. Esistono due tipi di processi: dendriti e assoni.

L'assone è solitamente un processo lungo adattato per condurre l'eccitazione dal corpo di un neurone. Dendriti - di regola, processi brevi e altamente ramificati, che fungono da sito principale di formazione di sinapsi eccitatorie e inibitorie che colpiscono un neurone (diversi neuroni hanno un rapporto diverso della lunghezza dell'assone e dei dendriti). Un neurone può avere diversi dendriti e di solito solo un assone. Un neurone può avere connessioni con molti (fino a 20 mila) altri neuroni.

I dendriti sono divisi in modo dicotomico, gli assoni danno collaterali. I mitocondri sono generalmente concentrati nei nodi delle diramazioni.

I dendriti non hanno una guaina mielinica, gli assoni possono averla. Il luogo di generazione dell'eccitazione nella maggior parte dei neuroni è il tumulo assonale - la formazione sul sito del distacco di assoni dal corpo. Per tutti i neuroni, questa zona è chiamata trigger.

Assoni e dendriti del sistema nervoso. struttura

Il fatto che l'80% della superficie del motoneurone più vicino alla somade sia coperto da sinapsi indica che un aumento dell'area superficiale è davvero significativo per aumentare il numero di impulsi in ingresso da un neurone, mentre allo stesso tempo permette di accogliere più neuroni in stretta vicinanza l'uno all'altro ed espanderli opportunità per una maggiore varietà di assoni da altri neuroni.

Struttura e tipi

A differenza degli assoni, i dendriti hanno un alto contenuto di ribosomi e formano composti relativamente locali che si diramano continuamente in tutte le direzioni e si restringono, il che porta a una diminuzione delle dimensioni dei processi figlie su ciascun ramo. Inoltre, a differenza della superficie piatta degli assoni, la superficie della maggior parte dei dendriti è disseminata di piccoli organelli sporgenti, chiamati dendritiche e altamente plastici: possono nascere e morire, cambiarne forma, volume e quantità in un breve periodo di tempo. Tra i dendriti ci sono quelli che sono punteggiati di spine (neuroni piramidali) e quelli che non hanno spine (la maggior parte degli interneuroni), raggiungendo il numero massimo di transazioni nelle cellule di Purkinje - 100.000 transazioni, cioè circa 10 spine per 1 pm. Un'altra caratteristica distintiva dei dendriti è che sono caratterizzati da un diverso numero di contatti (fino a 150.000 su un albero dendritico nella cellula di Purkinje) e diversi tipi di contatti (picco di assone, stelo di assone, dendrodendritico).

  1. Neuroni bipolari, in cui due dendriti partono in direzioni opposte dal soma;
  2. Alcuni interneuroni in cui i dendriti divergono in tutte le direzioni dal soma;
  3. Neuroni piramidali - le principali cellule eccitatorie nel cervello - che hanno la caratteristica forma piramidale del corpo cellulare e in cui i dendriti si espandono in direzioni opposte dal soma, coprendo due aree coniche invertite: verso l'alto dal soma si estende un grande dendrite apicale, che sale attraverso gli strati e verso il basso - molto dendriti basali che si estendono lateralmente.
  4. Cellule del Purkinje nel cervelletto, i cui dendriti emergono dal soma sotto forma di un ventaglio piatto.
  5. Neuroni a forma di stella i cui dendriti si estendono da diversi lati del soma, formando la forma di una stella.

In connessione con un gran numero di tipi di neuroni e dendriti, è consigliabile considerare la morfologia dei dendriti sull'esempio di un particolare neurone - la cellula piramidale. I neuroni piramidali si trovano in molte regioni del cervello dei mammiferi: l'ippocampo, l'amigdala, la neocorteccia. Questi neuroni sono rappresentati in modo abbondante nella corteccia cerebrale, costituendo più del 70-80% di tutti i neuroni di isocorteccia di mammifero. I più popolari, e quindi meglio studiati, sono i neuroni piramidali del 5 ° strato della corteccia: ricevono un flusso molto potente di informazioni che è passato attraverso vari strati precedenti della corteccia e hanno una struttura complessa sulla superficie della pia madre ("fascio apicale") che riceve impulsi di ingresso da strutture gerarchicamente isolate; allora questi neuroni inviano informazioni ad altre strutture corticali e sottocorticali. Sebbene, come altri neuroni, le cellule piramidali abbiano raggi dendritici apicali e basali, hanno anche processi aggiuntivi lungo l'asse dendritico apicale - questo è il cosiddetto. "Dendrite inclinata" (dendrite obliqua) che si dirama una o due volte dalla base. Una caratteristica dei dendriti dei neuroni piramidali è anche il fatto che possono inviare molecole di segnalazione retrograda (per esempio, endocanabinoidi) che passano nella direzione opposta attraverso una sinapsi chimica all'assone del neurone presinaptico.

Sebbene i rami dendritici dei neuroni piramidali siano spesso paragonati ai rami di un albero normale, non lo sono. Mentre il diametro dei rami di un albero si restringe gradualmente con ogni divisione e diventa più corto, il diametro dell'ultimo ramo dei neuroni piramidali dendriti è molto più sottile del suo ramo genitore, e quest'ultimo ramo è spesso il segmento più lungo dell'albero dendritico. Inoltre, il diametro della punta della dendrite non è ristretto, a differenza del tronco apicale dei rami degli alberi: ha

La struttura del neurone: assoni e dendriti

L'elemento più importante nel sistema nervoso è una cellula neurale o un semplice neurone. Questa è una specifica unità di tessuto nervoso coinvolto nella trasmissione e nell'elaborazione primaria delle informazioni, oltre ad essere l'entità strutturale principale nel sistema nervoso centrale. Di regola, le cellule hanno principi universali di struttura e includono, oltre al corpo, più assoni di neuroni e dendriti.

Informazioni generali

I neuroni del sistema nervoso centrale sono gli elementi più importanti in questo tipo di tessuto, sono in grado di elaborare, trasmettere e anche creare informazioni sotto forma di impulsi elettrici ordinari. A seconda della funzione delle cellule nervose sono:

  1. Recettore, sensibile. Il loro corpo si trova nei nodi sensoriali dei nervi. Essi percepiscono i segnali, li convertono in impulsi e li trasmettono al sistema nervoso centrale.
  2. Intermedio, associativo. Situato all'interno del sistema nervoso centrale. Elaborano informazioni e partecipano allo sviluppo di team.
  3. Motore. I corpi si trovano nel SNC e nei nodi vegetativi. Invia impulsi ai corpi di lavoro.

Di solito, hanno tre strutture caratteristiche nella loro struttura: il corpo, l'assone, i dendriti. Ognuna di queste parti svolge un ruolo specifico, che sarà discusso più avanti. Dendriti e assoni sono gli elementi più importanti coinvolti nel processo di raccolta e trasmissione delle informazioni.

Assoni neuronali

Gli assoni sono i processi più lunghi, la cui lunghezza può raggiungere diversi metri. La loro funzione principale è il trasferimento di informazioni dal corpo del neurone ad altre cellule del sistema nervoso centrale o fibre muscolari, nel caso dei motoneuroni. Di regola, gli assoni sono ricoperti da una speciale proteina chiamata mielina. Questa proteina è un isolante e contribuisce ad aumentare la velocità di trasmissione delle informazioni lungo la fibra nervosa. Ogni assone ha una distribuzione caratteristica della mielina, che svolge un ruolo importante nella regolazione della velocità di trasmissione delle informazioni codificate. Gli assoni dei neuroni, il più delle volte, sono singoli, che è collegato ai principi generali di funzionamento del sistema nervoso centrale.

Questo è interessante! Lo spessore degli assoni nel calamaro raggiunge i 3 mm. Spesso i processi di molti invertebrati sono responsabili del comportamento durante il pericolo. L'aumento del diametro influisce sulla velocità di reazione.

Ogni assone termina con i cosiddetti rami terminali - formazioni specifiche che trasmettono direttamente un segnale dal corpo ad altre strutture (neuroni o fibre muscolari). Di norma, i rami terminali formano sinapsi: strutture speciali nel tessuto nervoso che forniscono il processo di trasferimento delle informazioni utilizzando varie sostanze chimiche o neurotrasmettitori.

La sostanza chimica è una specie di mediatore coinvolto nell'amplificazione e nella modulazione della trasmissione degli impulsi. I rami terminali sono piccole ramificazioni dell'assone di fronte al suo attaccamento ad un altro tessuto nervoso. Questa caratteristica strutturale consente di migliorare la trasmissione del segnale e contribuisce a un funzionamento più efficiente dell'intero sistema nervoso centrale combinato.

Lo sapevi che il cervello umano è composto da 25 miliardi di neuroni? Scopri la struttura del cervello.

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Dendriti del neurone

I dendriti di un neurone sono molteplici fibre nervose che fungono da collettore di informazioni e la trasmettono direttamente al corpo della cellula nervosa. Molto spesso, la cellula ha una rete densamente ramificata di processi dendritici, che può migliorare significativamente la raccolta di informazioni dall'ambiente.

Le informazioni ottenute vengono convertite in un impulso elettrico e diffondendosi attraverso il dendrite entra nel corpo del neurone, dove subisce il pre-trattamento e può essere trasmesso ulteriormente lungo l'assone. Di norma, i dendriti iniziano con le sinapsi: speciali formazioni specializzate nella trasmissione di informazioni attraverso i neurotrasmettitori.

È importante! La ramificazione dell'albero dendritico influenza il numero di impulsi in ingresso ricevuti dal neurone, che consente di elaborare una grande quantità di informazioni.

I processi dendritici sono molto ramificati, formano un'intera rete di informazioni, consentendo alla cellula di ricevere una grande quantità di dati dalle cellule circostanti e da altre formazioni tissutali.

Interessante! La fioritura della ricerca dendritica iniziò nel 2000, che fu caratterizzata da rapidi progressi nel campo della biologia molecolare.

Il corpo, o il soma del neurone, è l'entità centrale, che è il luogo di raccolta, elaborazione e ulteriore trasmissione di qualsiasi informazione. Di norma, il corpo cellulare svolge un ruolo importante nella memorizzazione di tutti i dati, così come la loro implementazione attraverso la generazione di un nuovo impulso elettrico (si verifica sulla collinetta assonale).

Il corpo è il sito di stoccaggio del nucleo della cellula nervosa, che mantiene il metabolismo e l'integrità strutturale. Inoltre, ci sono altri organelli cellulari nel soma: i mitocondri - che forniscono l'intero neurone con energia, il reticolo endoplasmatico e l'apparato di Golgi, che sono fabbriche per la produzione di varie proteine ​​e altre molecole.

La nostra realtà crea un cervello. Tutti i fatti insoliti sul nostro corpo.

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Come accennato in precedenza, il corpo della cellula nervosa contiene un tumulo assonale. Questa è una parte speciale del soma che può generare un impulso elettrico, che viene trasmesso all'assone, e più lontano al suo bersaglio: se è per il tessuto muscolare, allora riceve un segnale di contrazione, se a un altro neurone, allora questo trasmette alcune informazioni. Leggi anche

Il neurone è la più importante unità strutturale e funzionale nel lavoro del sistema nervoso centrale, che svolge tutte le sue funzioni principali: creazione, conservazione, elaborazione e ulteriore trasmissione di informazioni codificate in impulsi nervosi. I neuroni variano considerevolmente nelle dimensioni e nella forma del soma, nel numero e nella natura della ramificazione degli assoni e dei dendriti, nonché nelle caratteristiche della distribuzione della mielina sui loro processi.

Dendriti e assoni nella struttura della cellula nervosa

Dendriti e assoni sono parti integranti che costituiscono la struttura della cellula nervosa. Un assone si trova spesso in un singolo numero in un neurone ed esegue la trasmissione di impulsi nervosi da una cellula, di cui è parte, a un altro, percependo informazioni attraverso la sua percezione di una tale parte della cellula come una dendrite.

Dendriti e assoni, a contatto tra loro, creano fibre nervose nei nervi periferici, nel cervello e nel midollo spinale.

Un dendrite è un processo breve e ramificato che serve principalmente a trasmettere impulsi elettrici (chimici) da una cella all'altra. Agisce come parte ricevente e conduce impulsi nervosi ricevuti da una cellula vicina al corpo (nucleo) del neurone, di cui è un elemento della struttura.

Ha ricevuto il suo nome dalla parola greca, che in traduzione significa un albero a causa della sua somiglianza esterna con esso.

struttura

Insieme creano uno specifico sistema di tessuto nervoso che è responsabile della percezione della trasmissione di impulsi chimici (elettrici) e del loro trasferimento ulteriore. Sono simili nella struttura, solo l'assone è molto più lungo del dendrite, il secondo è il più sciolto, con la densità più bassa.

La cellula nervosa contiene spesso una rete ramificata piuttosto ampia di rami dendritici. Questo le dà l'opportunità di aumentare la raccolta di informazioni dall'ambiente che la circonda.

I dendriti si trovano vicino al corpo del neurone e formano un numero maggiore di contatti con altri neuroni, svolgendo la sua funzione principale di trasmissione degli impulsi nervosi. Tra di loro, possono essere collegati da piccoli processi.

Le caratteristiche della sua struttura includono:

  • lungo può raggiungere fino a 1 mm;
  • non ha una guaina isolante elettricamente;
  • ha un gran numero di microtubuli unici corretti (sono chiaramente visibili su sezioni, corrono paralleli, senza incrociarsi tra loro, spesso uno più lungo degli altri, responsabili del movimento di sostanze lungo i processi del neurone);
  • ha zone attive di contatto (sinapsi) con una densità elettronica luminosa del citoplasma;
  • dal gambo della cellula ha una scarica come spine;
  • ha ribonucleoproteine ​​(effettuando la biosintesi delle proteine);
  • ha un reticolo endoplasmatico granulare e non granulare.

I microtubuli meritano un'attenzione particolare nella struttura, si trovano paralleli al suo asse, si trovano separatamente o si uniscono.
Nel caso della distruzione dei microtubuli, il trasporto di sostanze nella dendrite viene interrotto, con il risultato che le estremità dei processi rimangono prive di sostanze nutritive ed energetiche. Quindi sono in grado di riprodurre la mancanza di sostanze nutritive dovute al numero di oggetti sdraiati, questo è dovuto alle placche sinottiche, alla guaina mielinica e agli elementi delle cellule gliali.

Il citoplasma dei dendriti è caratterizzato da un gran numero di elementi ultrastrutturali.

Le spine non meritano meno attenzione. Sui dendriti, è spesso possibile incontrare tali formazioni come la crescita della membrana su di esso, che è anche in grado di formare una sinapsi (il luogo di contatto di due cellule), chiamato lo spike. Esteriormente, sembra che dal tronco della dendrite ci sia una gamba stretta, che termina con l'espansione. Questo modulo ti permette di aumentare l'area della sinapsi dendrita con l'assone. Anche all'interno del picco nelle cellule dendriche del cervello della testa ci sono organelli speciali (vescicole sinaptiche, neurofilamenti, ecc.). Una tale struttura di dendriti spinosi è caratteristica dei mammiferi con un più alto livello di attività cerebrale.

Sebbene Shipyk sia riconosciuto come un derivato del dendrite, non ci sono neurofilamenti o microtubuli in esso. Il citoplasma grasso ha una matrice granulare e elementi che differiscono dal contenuto dei tronchi dendritici. Lei e le spine stesse sono direttamente correlate alla funzione sinottica.

L'unicità è la loro sensibilità alle condizioni estreme che sorgono improvvisamente. In caso di avvelenamento, alcolico o velenoso, il loro rapporto quantitativo sui dendriti dei neuroni della corteccia cerebrale cambia in un lato minore. Gli scienziati hanno notato e tali conseguenze degli effetti patogeni sulle cellule, quando il numero di spine non è diminuito, ma, al contrario, aumentato. Questo è caratteristico dello stadio iniziale dell'ischemia. Si ritiene che un aumento del loro numero migliori il funzionamento del cervello. Quindi, l'ipossia serve come impulso per un aumento del metabolismo nel tessuto nervoso, realizzando le risorse inutili in una situazione normale, la rapida eliminazione delle tossine.

I picchi sono spesso in grado di raggrupparsi insieme (combinando diversi oggetti omogenei).

Alcuni dendriti formano rami, che a loro volta formano una regione dendritica.

Tutti gli elementi di una singola cellula nervosa sono chiamati l'albero dendritico di un neurone che forma la sua superficie percettiva.

I dendriti del sistema nervoso centrale sono caratterizzati da una superficie ingrandita, che si formano in aree di aree di ingrandimento o nodi di diramazione.

Grazie alla sua struttura, riceve informazioni da una cellula vicina, la converte in un impulso, la trasmette al corpo del neurone, dove viene elaborata e quindi trasferita all'assone, che trasmette le informazioni da un'altra cellula.

Conseguenze della distruzione dei dendriti

Anche se dopo l'eliminazione delle condizioni che hanno causato violazioni nella loro costruzione, sono in grado di recuperare, normalizzando completamente il metabolismo, ma solo se questi fattori sono di breve durata, hanno lievemente influenzato il neurone, altrimenti, alcune parti dei dendriti muoiono, e poiché non hanno la capacità di lasciare il corpo, si accumulano nel loro citoplasma, provocando conseguenze negative.

Negli animali, questo porta a una violazione delle forme di comportamento, ad eccezione dei più semplici riflessi condizionati, e negli esseri umani può causare disturbi del sistema nervoso.

Inoltre, un certo numero di scienziati ha dimostrato che la demenza in età avanzata e la malattia di Alzheimer nei neuroni non tengono traccia dei processi. I tronchi dei dendriti sembrano esteriormente carbonizzati.

Altrettanto importante è il cambiamento nell'equivalente quantitativo delle spine a causa delle condizioni patogene. Poiché sono riconosciuti come componenti strutturali dei contatti interneuronali, i disturbi che ne derivano possono provocare violazioni piuttosto gravi delle funzioni dell'attività cerebrale.

Struttura del neurone

Scritto da Evgeniy il 25/09/2013. Pubblicato da Biopsychology Ultimo aggiornamento: 09/09/2013

I neuroni sono i principali elementi del sistema nervoso. E come fa il neurone stesso? In che cosa consiste?

neuroni

I neuroni sono unità strutturali e funzionali del cervello; cellule specializzate che svolgono la funzione di elaborare le informazioni che entrano nel cervello. Sono responsabili di ricevere informazioni e trasmetterle in tutto il corpo. Ogni elemento del neurone gioca un ruolo importante in questo processo.

dendriti

I dendriti sono estensioni simili ad alberi all'inizio dei neuroni che servono ad aumentare la superficie di una cellula. Molti neuroni ne hanno un gran numero (tuttavia, ci sono anche quelli che hanno solo un dendrite). Queste minuscole sporgenze ricevono informazioni da altri neuroni e la trasmettono sotto forma di impulsi al corpo del neurone (soma). Il sito di contatto delle cellule nervose attraverso le quali vengono trasmessi gli impulsi - chimicamente o elettricamente - è chiamato sinapsi.

  • La maggior parte dei neuroni ha molti dendriti.
  • Tuttavia, alcuni neuroni possono avere solo un dendrite.
  • Breve e fortemente ramificato
  • Partecipa al trasferimento di informazioni al corpo cellulare

Un soma, o il corpo di un neurone, è il luogo in cui i segnali provenienti dai dendriti si accumulano e vengono trasmessi ulteriormente. Il soma e il nucleo non svolgono un ruolo attivo nella trasmissione dei segnali nervosi. Queste due formazioni hanno maggiori probabilità di mantenere l'attività vitale della cellula nervosa e preservare la sua efficienza. Lo stesso scopo è servito dai mitocondri, che forniscono energia alle cellule, e dall'apparato di Golgi, che rimuove i prodotti di scarto delle cellule al di fuori della membrana cellulare.

Tumulo di Axon

Il tumulo assone - la porzione del soma da cui parte l'assone - controlla la trasmissione degli impulsi da parte del neurone. È quando il livello totale del segnale supera il valore di soglia della collinetta che invia un impulso (noto come potenziale d'azione) ulteriormente lungo l'assone ad un'altra cellula nervosa.

assone

Un assone è un processo allungato di un neurone che è responsabile della trasmissione di un segnale da una cellula all'altra. Più grande è l'assone, più velocemente trasmette informazioni. Alcuni assoni sono ricoperti da una sostanza speciale (mielina), che funge da isolante. Gli assoni ricoperti di guaina mielinica sono in grado di trasmettere le informazioni molto più velocemente.

  • La maggior parte dei neuroni ha un solo assone.
  • Partecipa al trasferimento di informazioni dal corpo cellulare
  • Può o non può avere guaina mielinica

Filiali terminali

Alla fine dell'assone ci sono i rami terminali - formazioni che sono responsabili della trasmissione di segnali ad altri neuroni. Alla fine dei rami terminali sono le sinapsi. In essi, speciali sostanze chimiche biologicamente attive - i neurotrasmettitori - sono utilizzate per trasmettere un segnale ad altre cellule nervose.

La morfologia del neurone, assone, dendrite

Un neurone è una cellula elettricamente eccitabile che elabora, memorizza e trasmette informazioni utilizzando segnali elettrici e chimici. I neuroni possono connettersi tra loro, formando reti neuronali biologiche. I neuroni sono divisi in recettori, effettori e intercalari.

Axon è un lungo processo di un neurone. È adatto per eseguire l'eccitazione e l'informazione dal corpo del neurone al neurone o dal neurone al corpo esecutivo. I dendriti sono processi neuronali brevi e fortemente ramificati che fungono da sito principale per la formazione di sinapsi eccitatorie e inibitorie che interessano il neurone (diversi neuroni hanno una diversa proporzione di lunghezza assone e dendriti) e che trasmettono eccitazione al corpo del neurone. Un neurone può avere diversi dendriti e di solito solo un assone. Un neurone può avere connessioni con molti (fino a 20 mila) altri neuroni.

I dendriti sono divisi in modo dicotomico, gli assoni danno collaterali. I mitocondri sono generalmente concentrati nei nodi delle diramazioni.

I dendriti non hanno una guaina mielinica, gli assoni possono averla. Il luogo di generazione dell'eccitazione nella maggior parte dei neuroni è il tumulo assonale - la formazione sul sito del distacco di assoni dal corpo. Per tutti i neuroni, questa zona è chiamata trigger.

№ 85 Meccanismo di trasmissione sinaptica. neurotrasmettitori

I neuromediatori sono sostanze chimiche biologicamente attive attraverso le quali un impulso elettrochimico viene trasmesso da una cellula nervosa attraverso lo spazio sinaptico tra i neuroni, nonché, ad esempio, dai neuroni al tessuto muscolare o alle cellule ghiandolari.

Meccanismo: nella cellula presinaptica, le vescicole contenenti il ​​neurotrasmettitore lo rilasciano localmente in un volume molto piccolo della fessura sinaptica. Il neurotrasmettitore rilasciato quindi diffonde attraverso lo spazio e si lega ai recettori sulla membrana postsinaptica. La diffusione è un processo lento, ma l'intersezione di una distanza così breve, che separa le membrane pre- e postsinaptiche (0,1 μm o meno), si verifica abbastanza rapidamente e consente un rapido trasferimento del segnale tra i neuroni o tra neurone e muscolo. può causare una varietà di disturbi, come vari tipi di depressione

№86 Classificazione delle cellule neurogliate: Neuroglia interagisce con i neuroni

Classificazione: le cellule microgliali, sebbene siano incluse nel concetto di "glia", non sono in realtà tessuti nervosi, poiché hanno origine mesodermica. Sono piccole cellule di processo sparse sulla materia bianca e grigia del cervello e la Macroglia capace, un derivato degli glioblasti, svolge funzioni di supporto, demarcazione, trofiche e secretorie.

Cellule Ependimali (alcuni scienziati li isolano dalla glia in generale, alcuni - includono nella macroglia) assomigliano a un epitelio a strato singolo, giacciono sulla membrana basale e hanno una forma cubica o prismatica. distinti:

Ependimociti di tipo 1 - giacciono sulla membrana basale della pia madre e sono coinvolti nella formazione della barriera ematoglicica.

Ependimociti di tipo 2: allineano i ventricoli del cervello e del canale spinale; sulla parte apicale ci sono le ciglia nella direzione della corrente del CSF.

Taniciti - sulla superficie hanno villi.

Oligodendrociti - grandi cellule poligonali, aventi 1-5 processi debolmente ramificati, a seconda della loro posizione, emettono:

Oligodendrociti che circondano i corpi dei neuroni nei gangli periferici (satelliti);

Oligodendrociti che circondano i corpi dei neuroni nel sistema nervoso centrale (gliociti centrali);

Oligodendrides, generalizzazione delle fibre nervose (cellule di Schwann).

Gli astrociti sono piccole cellule con numerosi processi di ramificazione. Ci sono:

Astrociti protoplasmatici - contenuti nella materia grigia, i loro processi sono fortemente ramificati e formano una moltitudine di membrane gliali.

Astrociti fibrosi - il loro numero è maggiore nella sostanza bianca; morfologicamente distinto dalla presenza di processi debolmente ramificati.

Relazione dei nervi con i neuroni:

Gli olenodendrociti circondano il corpo e i processi dei neuroni e formano parte delle fibre nervose e delle terminazioni nervose. Regola i processi metabolici nei neuroni e accumula i neurotrasmettitori.

№87 Struttura di fibre di neuroni di diversi tipi

La fibra nervosa - assone - è ricoperta da una membrana cellulare.

Esistono 2 tipi di fibre nervose: fibre nervose non mieliniche - uno strato di cellule di Schwann, tra di esse - gli spazi a fessura. La membrana cellulare completamente a contatto con l'ambiente. Quando provoca irritazione, l'eccitazione si verifica nel sito dello stimolo. Possedere proprietà elettrogeniche. Le fibre nervose della mielina sono coperte da strati di cellule di Schwann, che in alcuni punti formano intercettazioni di Ranvier (aree senza mielina) ogni 1 mm. La durata dell'intercettazione Ranvie 1 micron. La guaina mielinica svolge funzioni trofiche e isolanti. Le aree coperte da mielina non possiedono proprietà elettrogeniche. Hanno intercettazioni Ranvie. L'eccitazione si verifica in prossimità del sito di azione dello stimolo di intercettazione Ranvier. Nelle intercettazioni di Ranvier, c'è un'alta densità di canali Na, quindi, in ogni intercettazione di Ranvier, gli impulsi nervosi sono amplificati Le intercettazioni di Ranvier svolgono la funzione di ripetitori (generano e rafforzano gli impulsi nervosi).

№ 88 La struttura delle placche del motore

Lemmocita (cellula di Schwann) - "copre il contatto dall'alto, isolandolo e proteggendolo.Nel suo citoplasma si possono vedere i mitocondri e la cisterna granulare del reticolo endoplasmatico

2. L'assone del motoneurone (dalle corna anteriori del midollo spinale), vicino alla placca del motore, non ha più una guaina di mielina. Il suo axolemma (citolema) svolge il ruolo della parte presinaptica della sinapsi, quindi nel suo axoplasma ci sono molte vescicole sinaptiche contenenti acetilcolina (è un mediatore nella placca motoria). Inoltre, ci sono i mitocondri che forniscono energia per il trasporto del mediatore dal corpo del neurone e la sua retrazione dalla fessura sinaptica.

3. Miosymplast (fibre muscolari) nella regione della placca motoria perde la striatura laterale. In questo caso, uno dei suoi numerosi nuclei e sarcoplasmi è visibile - il suo sarcolemma svolge il ruolo di una membrana postsinaptica e forma numerose pieghe nell'area della sinapsi per aumentare l'area di contatto con il mediatore.

Caratteristiche caratteristiche dei tipici dendriti e assoni

Terminali di dendriti di neuroni sensibili formano desinenze sensibili. La funzione principale dei dendriti è ottenere informazioni da altri neuroni. I dendriti conducono informazioni al corpo cellulare e quindi al monticello assonale.

Axon. Gli assoni formano fibre nervose, attraverso le quali l'informazione viene trasmessa dal neurone al neurone o all'organo effettrice. L'insieme degli assoni forma nervi.

La suddivisione di Axon in tre categorie è generalmente accettata: A, B e C. Le fibre del gruppo A e B sono mielinizzate e C è privato della guaina mielinica. Il diametro delle fibre del gruppo A, che costituiscono la maggior parte delle comunicazioni del sistema nervoso centrale, varia da 1 a 16 μm, e la velocità degli impulsi è pari al loro diametro, moltiplicata per 6. Le fibre di tipo A sono divise in Àa, Àb, Àl, Às. Le fibre Аb, Аl, Аs hanno un diametro inferiore rispetto alle fibre Аa, una velocità di conduzione più lenta e un potenziale di azione più lungo. Le fibre Ab e As sono prevalentemente fibre sensoriali che conducono l'eccitazione da vari recettori nel sistema nervoso centrale. Le fibre di Al sono fibre che conducono l'eccitazione dalle cellule del midollo spinale alle fibre muscolari intrafusali. Le fibre B sono caratteristiche degli assoni pregangliari del sistema nervoso autonomo. La velocità di 3-18 m / s, diametro 1-3 μm, la durata del potenziale d'azione
1-2 ms, non c'è depolarizzazione di fase, ma c'è una lunga fase di iperpolarizzazione (più di 100 ms). Il diametro delle fibre C è da 0,3 a 1,3 micron, e la velocità degli impulsi in esse è leggermente inferiore al valore del diametro moltiplicato per 2, ed è 0,5-3 m / s. La durata del potenziale d'azione di queste fibre è di 2 ms, il potenziale di traccia negativa è di 50-80 ms e il potenziale di traccia positiva è di 300-1000 ms. La maggior parte delle fibre C sono fibre postgangliari del sistema nervoso autonomo. Negli assoni mielinizzati, la velocità degli impulsi è maggiore rispetto a quella non mitizzata.

Axon contiene axoplasm. Nelle grandi cellule nervose, possiede circa il 99% dell'intero citoplasma di un neurone. Il citoplasma degli assoni contiene microtubuli, neurofilamenti, mitocondri, reticolo endoplasmatico agranulare, vescicole e corpi multivesticolari. In diverse parti dell'assone, le relazioni quantitative tra questi elementi variano in modo significativo.

Gli assoni, entrambi mielinizzati e non demiizzati, hanno un guscio - un axolemma.

Nella zona del contatto sinaptico, la membrana riceve una serie di ulteriori connessioni citoplasmatiche: sporgenze dense, nastri, rete subsinaptica, ecc.

La porzione iniziale dell'assone (dal suo inizio al punto in cui si verifica il restringimento al diametro dell'assone) è chiamata il monticello di assone. Da questo luogo e dall'aspetto della guaina mielinica si estende il segmento iniziale dell'assone. In fibre non mielinizzate, questa parte della fibra è difficile da determinare, e alcuni autori credono che il segmento iniziale sia inerente solo a quegli assoni che sono ricoperti da una guaina mielinica. È assente, per esempio, nelle cellule di Purkinje nel cervelletto.

Un caratteristico strato denso di elettroni composto da granuli e fibrille, 15 nm di spessore, appare nel punto di transizione del collasso assonico al segmento iniziale dell'assone sotto l'axolemma. Questo strato non è collegato alla membrana plasmatica, ma è separato da esso da spazi vuoti fino a 8 nm.

Nel segmento iniziale, il numero di ribosomi diminuisce drasticamente rispetto al corpo cellulare. I restanti componenti del citoplasma del segmento iniziale - neurofilamenti, mitocondri, vescicole - sono trasferiti dal monticello assone qui, senza cambiare né in apparenza né in posizione relativa. Sul segmento iniziale delle sinapsi axon-assonali assone sono descritti.

La parte dell'assone coperta con la guaina mielinica possiede solo proprietà funzionali intrinseche associate alla conduzione di impulsi nervosi ad alta velocità e senza decremento (attenuazione) su distanze considerevoli. La mielina è il prodotto dell'attività vitale della neuroglia. Il bordo prossimale dell'assone mielinizzato è l'inizio della guaina mielinica e il confine distale ne è la perdita. Questo è seguito da sezioni terminali più o meno lunghe dell'assone. In questa parte dell'assone, il reticolo endoplasmatico granulare è assente e i ribosomi sono molto rari. Sia nelle parti centrali del sistema nervoso che nella periferia, gli assoni sono circondati da processi di cellule gliali.

La membrana mielinizzata ha una struttura complessa. Il suo spessore varia da frazioni fino a 10 micron e oltre. Ciascuna delle placche disposte concentricamente consiste di due strati densi esterni, che formano la linea principale densa, e due strati lipidici bimolecolari luminosi separati da una linea intermedia di osmiofile. La linea intermedia degli assoni del sistema nervoso periferico è una combinazione delle superfici esterne delle membrane plasmatiche delle cellule di Schwann. Ogni assone è accompagnato da un gran numero di cellule di Schwann. Il luogo in cui le cellule di Schwann si delimitano l'un l'altro è privo di mielina e viene chiamato l'intercettazione di Ranvier. Esiste una relazione diretta tra la lunghezza dell'intercettazione e la velocità degli impulsi nervosi.

Intercettazioni Ranvie costituiscono la complessa struttura delle fibre mielinizzate e svolgono un importante ruolo funzionale nella conduzione dell'eccitazione nervosa.

La lunghezza dell'intercettazione degli assoni mielinizzati di Ranvier dei nervi periferici è nell'intervallo di 0,4-0,8 micron, nel sistema nervoso centrale l'intercettazione di Ranvier raggiunge i 14 micron. La lunghezza delle intercettazioni è abbastanza facilmente modificata dall'azione di varie sostanze. Nell'area delle intercettazioni, oltre all'assenza della guaina mielinica, ci sono cambiamenti significativi nella struttura della fibra nervosa. Il diametro dei grandi assoni, ad esempio, è ridotto della metà, i piccoli assoni cambiano meno. L'axolemma ha solitamente contorni irregolari e sotto di esso si trova uno strato di sostanza densa di elettroni. Nell'intercettazione di Ranvier, possono esserci contatti sinaptici con dendriti assone-adiacenti (axo-dendritico) e altri assoni.

Collaterali di Axel. Con l'aiuto di collaterali, gli impulsi nervosi si diffondono a un numero maggiore o minore di neuroni successivi.

Gli assoni possono dividersi dicotomicamente, come, ad esempio, nelle cellule granulari cerebellari. Molto spesso si verifica il tipo principale di ramificazione degli assoni (cellule piramidali della corteccia cerebrale, cellule canestri del cervelletto). Le collaterali di neuroni piramidali possono essere ricorrenti, oblique e orizzontali. I rami orizzontali delle piramidi a volte si estendono fino a 1-2 mm, combinando i neuroni piramidale e stellato del loro strato. Numerosi collaterali si formano dalla diffusione orizzontale (nella direzione trasversale verso l'asse lungo del giro cerebrale) dell'assone della cellula a forma di cesto, che termina in corone sui corpi di grandi cellule piramidali. Tali dispositivi, così come le terminazioni sulle cellule Renshaw nel midollo spinale, sono il substrato per l'implementazione dei processi di inibizione.

I collaterali assonali possono essere una fonte di formazione di circuiti neurali chiusi. Così, nella corteccia cerebrale, tutti i neuroni piramidali hanno collaterali che prendono parte a connessioni intracorticali. A causa dell'esistenza di collaterali, il neurone rimane nel processo di degenerazione retrograda nel caso in cui il ramo principale del suo assone sia danneggiato.

Terminali Axon. I terminali includono siti distali assonali. Sono privi della guaina mielinica. La lunghezza dei terminali varia considerevolmente. A livello ottico-ottico, viene mostrato che i terminali possono essere singoli o assumere la forma di una mazza, una piastra reticolare, un anello o multiplo e assomigliano a una spazzola, una struttura a forma di tazza e muschiosa. La dimensione di tutte queste formazioni varia tra 0,5 e 5 micron e oltre.

Le ramificazioni assonali sottili in punti di contatto con altri elementi nervosi hanno spesso estensioni fusiformi o a forma di tallone. Come hanno dimostrato gli studi al microscopio elettronico, è in queste aree che sono presenti connessioni sinaptiche. Lo stesso terminale consente a un assone di stabilire un contatto con molti neuroni (ad esempio, fibre parallele nella corteccia cerebrale) (Figura 1.2).

Il significato funzionale delle caratteristiche dell'organizzazione morfologica dei dendriti e degli assoni nell'attività del neurone

Il numero di processi nei neuroni è diverso, ma secondo la struttura e la funzione sono divisi in due tipi. Alcuni sono brevi processi fortemente ramificati, chiamati dendriti (da dendro - un albero, un ramo). La cellula nervosa continua da uno a molti dendriti. La funzione principale dei dendriti è quella di raccogliere informazioni da molti altri neuroni. Un bambino nasce con un numero limitato di dendriti (connessioni interneurone) e un aumento della massa cerebrale che si verifica durante gli stadi di sviluppo postnatale si realizza aumentando la massa di dendriti ed elementi gliali.

I dendriti formano una zona dendritica, che rappresenta il principale campo recettore di un neurone, fornendo un sistema convergente per la raccolta di informazioni che li attraversa sia attraverso le sinapsi di altri neuroni (neuroni multipolari), sia direttamente dall'ambiente (neuroni sensibili).

Per i dendriti dei neuroni multipolari, la presenza di sottili processi spionistici lunghi fino a 2-3 μm è caratteristica. Le spine sono il sito del contatto sinaptico dendritico. Le spine non si verificano nel sito dei dendriti dal perikaryon. Le spighe sono le più ricche delle cellule del Purkinje nel cervelletto, le cellule piramidali della corteccia cerebrale (le cellule rimanenti nella corteccia hanno poche spine). Sulla superficie ramificata del dendrite, le spine delle cellule di Purkinje sono distribuite in modo più uniforme rispetto ai neuroni piramidali della corteccia. Ci sono circa 15 spine per 10 micron di superficie; In totale, una cellula di Purkin contiene circa 40.000 spine, la superficie dei dendriti, inclusi i processi delle spine, è di circa 220.000 μm2.

Gli assoni sono un altro tipo di processo delle cellule nervose. L'assone è uno nel neurone ed è un processo più o meno lungo, che si dirama solo all'estremità più lontana dal soma. Questi rami assonici sono chiamati terminali assone (terminazioni). Il luogo del neurone, da cui inizia l'assone, ha un significato funzionale speciale ed è chiamato il monticello di assone. Un tumulo assone genera un potenziale d'azione - una specifica risposta elettrica di una cellula nervosa eccitata. La funzione dell'assone è di condurre un impulso nervoso ai terminali assonali. Nel corso dell'assone può essere formato dei suoi rami - collaterali. Nel punto di scarico del collaterale (biforcazione), l'impulso è "duplicato" e si diffonde sia lungo il corso principale dell'assone che lungo il collaterale.

Una parte degli assoni del sistema nervoso centrale è ricoperta da una speciale sostanza elettricamente isolante: la mielina. La mielinizzazione di Axel viene eseguita da cellule gliali. Nel sistema nervoso centrale gli oligodendrociti svolgono questo ruolo, nelle cellule periferiche di Schwann, che sono un tipo di oligodendrociti. L'oligodendrocita si avvolge attorno all'assone formando un guscio a più strati. La mielinizzazione non influenza la regione del colletto assonale e del terminale assonale. Il citoplasma della cellula gliale è schiacciato dallo spazio intermembranico nel processo di "avvolgimento". Pertanto, la guaina mielinica dell'assone è costituita da strati di membrana lipidica e proteica strettamente impaccati, intermittenti. Axon non è completamente coperto di mielina. Nella guaina mielinica, ci sono pause regolari - intercettazioni Ranvier. La larghezza di questa intercettazione va da 0,5 a 2,5 micron. La funzione delle intercettazioni di Ranvier è una rapida propagazione spasmodica (del solatore) di potenziali d'azione, eseguita senza attenuazione. Nel sistema nervoso centrale, assoni di diversi neuroni, che sono diretti verso una struttura, formano travi ordinate - percorsi. In tale fascio di conduzione, gli assoni sono guidati in un "corso parallelo" e spesso una cellula gliale forma la guaina di diversi assoni. Poiché la mielina è una sostanza bianca, le vie del sistema nervoso, costituite da assoni mielinizzati densamente distesi, formano la sostanza bianca del cervello. Nella materia grigia del cervello, i corpi cellulari, i dendriti e le parti non mielinizzate degli assoni sono localizzati.

All'interno del sistema nervoso centrale, ciascun terminale assone termina sul dendrito, corpo o assone di altri neuroni. I contatti tra le celle sono divisi in base a come vengono formati. Il contatto formato dall'assone sul dendrite è chiamato aksdendritic; l'assone sul corpo cellulare è chiamato axso-somatico; tra due assoni - axo-assonale; tra due dendriti: dendrodendritico.

sinapsi

Da un punto di vista etimologico, il termine "sinapsi" indica una connessione tra due celle. Ma in neurobiologia, questa designazione è usata solo per connessioni intercellulari, in cui il trasferimento di informazioni nervose specifiche. In questo senso, è stato usato per la prima volta da Sherrington, che ha definito le sinapsi come contatti specializzati, attraverso i quali avviene la trasmissione polarizzata di effetti eccitatori o inibitori su un altro elemento cellulare da un neurone.

È ovvio che la trasmissione di informazioni nervose può essere effettuata non solo direttamente, attraverso contatti intercellulari specializzati, ma anche nei casi in cui entrambe le cellule sono più o meno distanti l'una dall'altra: il trasferimento avviene attraverso fluidi corporei (sangue, fluido tissutale, liquido cerebrospinale).

Estable (1966) definisce le sinapsi "tutte le connessioni funzionali tra le membrane di due cellule, di cui entrambi o almeno uno è un neurone". Nonostante il fatto che questa ampia definizione copra tutti i metodi di trasmissione delle informazioni nervose conosciute finora, recentemente c'è stata una predominanza del desiderio di distinguere tra due gruppi di connessioni, che sono chiamate innervazione "sinaptica" e "non sinaptica". L'innervazione sinaptica viene effettuata attraverso contatti sinaptici specializzati, elettrici e chimici. L'innervazione non specifica, ad esempio, nel sistema autonomo periferico o nel fenomeno della neurosecrezione avviene attraverso il trasferimento umorale di informazioni attraverso i fluidi corporei.

Struttura sinapsi

Dalla struttura anatomica, tutte le formazioni sinaptiche sono suddivise in sinapsi elettriche e chimiche. Entrambi i metodi di trasmissione sinaptica sono presenti sia nel sistema nervoso degli invertebrati che nei vertebrati, tuttavia, negli organismi superiori prevale il metodo chimico del trasferimento di informazioni. Laddove è necessario un rapido trasferimento di eccitazione, le sinapsi elettriche sono più redditizie: non vi è alcun ritardo sinaptico e la trasmissione elettrica avviene principalmente in entrambe le direzioni, il che è particolarmente conveniente per l'eccitazione simultanea di diversi neuroni che partecipano al processo.

L'insieme dei contatti sinaptici di questo neurone è chiamato spettro sinaptico, che può essere suddiviso in spettro sinaptico afferente (cioè tutte le sinapsi provenienti da altri neuroni e localizzate sulla superficie del recettore del neurone) e spettro sinaptico efferente (cioè tutte le sinapsi che questo neurone si forma su altri neuroni). Sulla superficie di un singolo neurone possono esserci diverse unità o diverse migliaia di sinapsi. Quindi, 1 g della corteccia di cavia contiene circa 4x1011 sinapsi, e ci sono circa 1018 sinapsi nel cervello umano.

La sinapsi elettrica nella sua ultrastruttura differisce dalla sinapsi chimica in particolare per la sua simmetria e il contatto ravvicinato di entrambe le membrane. Osservazioni fisiologiche e morfologiche mostrano che la fessura sinaptica ristretta nel sito del contatto elettrico è bloccata da sottili canalicoli, che rendono possibile il rapido movimento di ioni tra le cellule nervose. È interessante notare che le vescicole sinaptiche si trovano spesso nelle sinapsi elettriche, sia nelle terminazioni pre- e post-sinaptiche, sia su entrambi i lati. Si ritiene che in una sinapsi elettrica, dove la trasmissione chimica è impossibile, le bolle possano servire a trasportare sostanze trofiche.

Va notato che ci sono anche sinapsi misti, dove il contatto elettrico occupa solo una parte dell'area della sinapsi, mentre il resto ha le proprietà morfologiche e funzionali di una sinapsi chimica (per esempio, terminazioni a tazza nel ganglio ciliare del pollo, granuli cerebellari di pesci elettrici).

Nei mammiferi, sinapsi elettriche sono state descritte finora solo in alcune aree del sistema nervoso centrale, ma nei vertebrati inferiori sono comuni e formano qui contatti asso-somatici, asso-dendrici, asso-assonici, dendro-dendritici, dendro-somatici e somatosomatici che rendono possibile eccitazione simultanea dei corrispondenti neuroni.

Una sinapsi chimica è un contatto specifico e asimmetrico tra le membrane cellulari di due neuroni. Questa struttura include elementi pre - e postsinaptici con le loro membrane sinaptiche. La membrana sinaptica può essere chiamata l'intera superficie di un contatto separato tra l'elemento pre- e post-sinaptico. Parte di questa superficie è occupata da zone di contatto specializzate. La membrana sinaptica dell'elemento postsinaptico è talvolta chiamata subsinaptica. La maggior parte delle sinapsi si formano tra la fine dell'assone (l'elemento dosinaptico) e la superficie del recettore di un altro neurone. Ma, in sostanza, qualsiasi parte del neurone può essere sia elemento pre- e postinaptico.

Le sinapsi di trasferimento chimico includono le seguenti componenti morfologiche: elemento presinaptico (fine), zone di contatto specializzate (complessi sinaptici), elemento postsinaptico, mediatori associati alla funzione di desinenza presinaptica.

La terminazione presinaptica è caratterizzata da un'espansione più o meno significativa lungo il corso della neurite o alla sua fine. In letteratura, è denotato da sinonimi: borsa, nodo, pulsante, nel caso della posizione di elementi presinaptici lungo il corso di neurite che dicono di gemme. Inoltre, ci sono più designazioni che sono sorte a causa del fatto che al microscopio ottico quando si utilizza una certa tecnica istologica, solo alcuni componenti dell'elemento presinaptico possono essere distinti. Nel caso delle neurofibrille, vengono indicate come terminazioni a forma di anello, a forma di bastoncello o reticolari.

Indipendentemente dalla forma e dalla posizione, tutti gli elementi presinaptici contengono quantità diverse dei seguenti componenti:

a) bolle circondate da una membrana senza contenuto di osmiofile, chiamate:

1. vescicole agranulari. Sono presenti nell'intero elemento presinaptico, ma i caratteri del loro accumulo lungo la zona di contatto specializzata della membrana sinaptica. È possibile distinguere bolle tonde di grandi dimensioni (500 A0) e più piccole (400 A0). In elementi presinaptici separati c'è una popolazione mista di bolle, ma ci sono un certo numero di gemme in cui prevale questo o quel tipo;

2. piccole vescicole granulari (500A0) con un centro denso, presenti nelle terminazioni dei neuroni monoaminergici;

3. grandi vescicole granulari (800-1000A0);

4. i granelli elementari sono situati in gabbie neurosecretory;

b) la maggior parte degli elementi presinaptici contiene almeno uno, ma, di regola, numerosissimi mitocondri;

c) l'aggregazione di microfibre è osservata nel sistema nervoso centrale solo in un numero insignificante di gemme. Nel sistema nervoso ci sono aree dove non ci sono microfibre nelle gemme. Nei nuclei motori del midollo spinale e nel midollo allungato, si trovano relativamente più frequentemente;

d) altri componenti, come i serbatoi di un reticolo endoplasmatico liscio o vescicole complesse, appartengono all'equipaggiamento costante di elementi presinaptici. In condizioni fisiologiche, i citosomi si trovano solo occasionalmente, più spesso in condizioni patologiche. I granuli di glicogeno nelle gemme, come in altre parti del neurone, si trovano nei vertebrati inferiori.

Le zone di contatto specializzate occupano solo una parte della membrana sinaptica. Sono formati da una sostanza proteica paramambrosa e una speciale fessura sinaptica. Questa differenziazione morfologica insieme a gruppi di vescicole sinaptiche è chiamata complesso sinaptico o zona attiva della sinapsi.

Un materiale osmiofilo è concentrato lungo l'area di contatto dell'elemento presinaptico all'interno dell'involucro, che si estende ad una certa distanza tra le bolle sinaptiche che riempiono questo spazio. Questi dossi sono localizzati esagonali e interconnessi da sottili creste. Si ritiene che queste formazioni possano contenere singole bolle sulla membrana, dove vengono svuotate nella fessura sinaptica (esocitosi).

La fessura sinaptica nel sito del complesso sinaptico è alquanto più ampia del solito spazio intercellulare, e più o meno piena di materiale osmiofilo, che spesso assomiglia ad una microfibra, situata attraverso la fessura.

Le dimensioni del complesso sinaptico sono diverse per area, nella maggior parte dei casi 0,2-0,5 μm di diametro. Sulle grandi membrane sinaptiche, spesso si formano numerosi piccoli complessi sinaptici. Talvolta si osservano formazioni a forma di anello oa forma di ferro di cavallo.

La membrana subsinaptica è fatta di materiale granulare o filamentoso, tuttavia, non denso come l'opposta area presinaptica. Inoltre, ci sono differenze significative tra sinapsi e sinapsi. Ci sono transizioni da un semplice ispessimento della membrana, spesso integrato con un'altra striscia di specie lamellari o globulari, a "filo di filamento" subsinaptico, la cui funzione non è stata ancora studiata.

Dal punto di vista elettrofisiologico, la membrana subsinaptica non è eccitabile e serve solo come canale intermedio. Un'altra caratteristica è la presenza di recettori molecolari di vari mediatori. Un mediatore è una sostanza chimica che trasmette informazioni alle sinapsi chimiche.

Tipi di sinapsi

Nel 1959, Gray, che lavorava a Londra, ottenne dati sulla presenza nella corteccia degli emisferi cerebrali di due tipi morfologici di sinapsi. Allo stato attuale, è quasi unanime che questa divisione in due tipi sia pienamente giustificata, nonostante il fatto che ci siano molte variazioni minori e deviazioni dai tipi principali.

I segni distintivi possono essere riassunti come segue: tipo 1 - fessura sinaptica di circa 30 nm, un'area di contatto relativamente ampia (1-2 μm attraverso), un notevole accumulo di matrice densa sotto la membrana postsinaptica (cioè, compattazione asimmetrica di due membrane adiacenti); Tipo 2 - Larghezza della fessura sinaptica di 20 nm. Un'area di contatto relativamente piccola (meno di 1 micron di diametro), le tenute a membrana sono moderate e simmetriche.

In molte parti del cervello, le sinapsi di tipo 1 sono associate alla presenza di grandi vescicole sferiche (30-60 nm di diametro), che di solito sono presenti in grandi quantità. Al contrario, le sinapsi di tipo 2 sono caratterizzate da piccole vescicole (con diametro di 10-30 nm) che non sono così numerose e, soprattutto, assumono diverse forme ellittiche e appiattite.

Le sinapsi di tipo 1 e 2 sono caratterizzate da aree di contatto relativamente piccole tra i neuroni. Queste sono sinapsi semplici. Sono tipici dei contatti formati da piccoli terminali, sia assonali che dendritici, nonché contatti formati dai corpi di neuroni e dendriti, quando queste parti del neurone svolgono il ruolo di elementi presinaptici. Questa è la maggior parte delle sinapsi cerebrali. Questo esprime un importante principio di organizzazione del cervello - l'output di un neurone è distribuito su molte sinapsi in molti neuroni e, al contrario, le sinapsi da molte fonti convergono su un dato neurone. Questo è un fattore significativo che contribuisce ai complessi processi di elaborazione delle informazioni nel cervello.

Inoltre, in molte parti del sistema nervoso ci sono delle sinapsi molto più complesse nella struttura, che possono essere qualificate come sinapsi specializzate Le sinapsi neuromuscolari sono un esempio del sistema nervoso periferico. Per quanto riguarda il sistema nervoso centrale, un esempio di tali sinapsi può essere trovato nella retina, dove i grandi terminali delle cellule recettoriali formano i contatti con diversi neuroni postsinaptici; all'interno del terminale, le vescicole sinaptiche sono raggruppate attorno a una piccola striscia densa.

Le strutture terminali possono essere descritte in termini di caratteristiche geometriche. Il terminale può essere piccolo e formare un'unica sinapsi su una singola struttura postsinaptica. Tali terminali possono essere classificati come terminali semplici. D'altra parte, ci può essere un grande terminale, caratterizzato da una configurazione complessa che può essere qualificato come specializzato. Un esempio potrebbero essere le connessioni neuromuscolari e la fine delle cellule del cesto intorno alle cellule di Purkinje. In molte parti del cervello, i terminali di grandi dimensioni formano sinapsi su diverse strutture postsinaptiche. Ad esempio, possiamo menzionare i già citati terminali cellulari nella retina. Un altro esempio è la grande presa terminale di fibra muscosa nel cervelletto, che forma fino a 300 contatti sinaptici su strutture postsinaptiche.

All'interno del cervello ci sono tutti i tipi di combinazioni di sinapsi e terminali. Semplici sinapsi possono essere formate da qualsiasi parte del neurone - il terminale, la radice del dendrite o il corpo cellulare. Semplici sinapsi possono anche essere formate da terminali specializzati. Allo stesso tempo, le sinapsi specializzate possono essere formate da piccoli terminali, come nel caso delle sinapsi spinose dell'ippocampo. Infine, le sinapsi specializzate possono essere formate da terminali specializzati, come nel caso dei recettori retinici.

mediatori

Fino agli anni '50 del XX secolo, due gruppi di composti a basso peso molecolare erano classificati come mediatori: ammine (acetilcolina, adrenalina, norepinefrina, serotonina, dopamina) e amminoacidi (acido gamma-aminobutirrico, glutammato, aspartato, glicina). Successivamente è stato dimostrato che i neuropeptidi costituiscono un gruppo specifico di mediatori e possono anche agire da neuromodulatori (sostanze che alterano la grandezza della risposta di un neurone a uno stimolo).

È ormai noto che un neurone può sintetizzare e secernere diversi neurotrasmettitori (mediatori coesistenti). Tale idea di codifica chimica divenne la base del principio della molteplicità delle sinapsi chimiche. I neuroni possiedono la plasticità del neurotrasmettitore, vale a dire in grado di cambiare il mediatore principale nel processo di sviluppo. La combinazione di mediatori potrebbe non essere identica per diverse sinapsi.

Nel sistema nervoso ci sono speciali cellule nervose - neurosecretory. Le cellule neurosecretorie includono cellule che hanno una tipica organizzazione neuronale strutturale e funzionale (cioè la capacità di condurre un impulso nervoso), e la loro funzione neurosecretoria associata alla secrezione di sostanze biologicamente attive è la loro caratteristica specifica. Il significato funzionale di questo meccanismo è di fornire una comunicazione chimica normativa, effettuata con l'aiuto di prodotti neurosecretori, tra il sistema nervoso centrale e quello endocrino.

Nel processo di evoluzione, le cellule che costituiscono il sistema nervoso primitivo si sono specializzate in due direzioni: la fornitura di processi a flusso rapido, vale a dire. interazione interneurone e fornitura di processi a bassa corrente associati alla produzione di neuro-ormoni che agiscono su cellule bersaglio a distanza. Nel processo di evoluzione, neuroni specializzati, tra cui neurosecretory, sono stati formati da cellule che combinano funzioni sensoriali, conduttive e secretorie. Di conseguenza, le cellule neurosecretorie non provenivano dal neurone stesso, ma dal loro precursore comune, il proneurocita degli invertebrati. L'evoluzione delle cellule neurosecretorie ha portato alla formazione in esse, come nei neuroni classici, della capacità di elaborare l'eccitazione e l'inibizione sinaptica, la generazione del potenziale d'azione.

Per i mammiferi, le cellule neurosecretorie multipolari del tipo di neurone sono caratteristiche, avendo fino a 5 processi. Questo tipo di cellula si trova in tutti i vertebrati e costituiscono principalmente centri neurosecretori. Giunzioni di gap elettrotonico sono state trovate tra cellule neurosecretorie adiacenti, che sono in grado di sincronizzare il lavoro degli stessi gruppi di cellule all'interno del centro.

Gli assoni delle cellule neurosecretori sono caratterizzati da numerose espansioni che si verificano in relazione all'accumulo temporaneo di neurosecret. Le estensioni grandi e giganti sono chiamate "corpi goering". Di norma, all'interno del cervello, gli assoni delle cellule neurosecretori sono privi della guaina mielinica. Gli assoni delle cellule neurosecretori forniscono contatti all'interno delle regioni neurosegretorie e sono associati a diverse parti del cervello e del midollo spinale.

Una delle principali funzioni delle cellule neurosecretorie è la sintesi di proteine ​​e polipeptidi e la loro ulteriore secrezione. A questo proposito, l'apparato di sintesi proteica è estremamente sviluppato in cellule di questo tipo - si tratta di un reticolo endoplasmatico granulare e di polibrosomi; apparato di Golgi. L'apparato lisosomiale è fortemente sviluppato nelle cellule neurosecretorie, specialmente durante i periodi della loro intensa attività. Ma la caratteristica più essenziale dell'attività cellulare neurosecretoria è il numero di granuli neurosecretori elementari visibili nel microscopio elettronico.