Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

1.1: Нейрон

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    72368

    \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Нейрони є основними одиницями мозку. Їх основна функція полягає в передачі електричних сигналів на короткі і великі відстані в організмі, і вони електрично і хімічно збудливі. Функція нейрона залежить від будови нейрона. Типовий нейрон складається з дендритів, тіла клітини, аксона (включаючи бугор аксона) та пресинаптичного терміналу.

    Структури нейрона. Подробиці знайдені в підписі.
    Малюнок 1.1. Типовий нейрон. Дендрити відгалужуються від тіла клітини, де знаходиться ядро. Аксонний горбок розташований там, де тіло клітини переходить в аксон. Аксон починається у бугра аксона і закінчується на пресинаптичному терміналі, який може розгалужуватися на кілька терміналів. «Нейрон» Кейсі Хенлі ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства Некомерційна Частка На Тих Самих Умовах (CC-BY-NC-SA) 4.0 Міжнародна.

    Дендрити

    Дендрити, показані тут зеленим кольором, - це процеси, які деревоподібно розгалужуються від тіла клітини. Вони є основною мішенню для вхідних сигналів, отриманих від інших осередків. Кількість входів, які отримує нейрон, залежить від складності дендритного розгалуження. Дендрити також можуть мати невеликі виступи уздовж гілок, відомих як шипи. Колючки, проілюстровані у вставці, є ділянками деяких синаптичних контактів. Колючки збільшують площу поверхні дендритної альтанки, що може бути важливим фактором при прийомі комунікацій.

    Ілюстрований нейрон, що виділяє дендрити і дендритні шипи. Подробиці знайдені в підписі.
    Малюнок 1.2. Дендрити розгалужуються від соми. Їх функція полягає в отриманні інформації від інших нейронів. Деякі дендрити мають невеликі виступи, звані шипами, які важливі для спілкування з іншими нейронами. «Дендрити» Кейсі Хенлі ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства Некомерційна Частка На Тих Самих Умовах (CC-BY-NC-SA) 4.0 Міжнародна.

    Клітинне тіло

    Клітинне тіло, показане тут зеленим кольором і також відоме як сома, містить ядро та клітинні органели, включаючи ендоплазматичний ретикулум, апарат Гольджі, мітохондрії, рибосоми та секреторні везикули. В ядрі знаходиться ДНК клітини, яка є шаблоном для всіх білків, синтезованих в клітці. Органели, проілюстровані у вставці, у сомі відповідають за клітинні механізми, такі як синтез білка, упаковка молекул та клітинне дихання.

    Ілюстрований нейрон, що виділяє сому і клітинні органели. Подробиці знайдені в підписі.
    Малюнок 1.3. Клітинне тіло, або сома, нейрона містить ядро і органели, які зазвичай зустрічаються в інших типах клітин і важливі для основних клітинних функцій. До таких органел відносяться мітохондрії, ендоплазматичний ретикулум і апарат Гольджі. «Сома» Кейсі Хенлі ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons Зазначення Авторства Некомерційна Частка На Тих Самих Умовах (CC-BY-NC-SA) 4.0 Міжнародна.

    Аксон

    Аксон, виділений зеленим кольором, зазвичай являє собою довгий одиночний процес, який починається у аксонічного горбка і простягається з тіла клітини. Аксонний горбок розташований там, де тіло клітини переходить в аксон. Аксони можуть розгалужуватися, щоб спілкуватися з більш ніж однією клітиною-мішенню.

    Ілюстрований нейрон, що виділяє аксоновий бугор і аксон. Подробиці знайдені в підписі.
    Малюнок 1.4. Аксон - це довга одиночна проекція, яка починається у аксонного горбка, області між тілом клітини і аксоном. Аксон закінчується на пресинаптичному терміналі. «Аксон» Кейсі Хенлі ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства Некомерційна Частка На Тих Самих Умовах (CC-BY-NC-SA) 4.0 Міжнародна.

    Потенціал дій

    Аксон передає електричний сигнал, званий потенціалом дії, від бугра аксона до пресинаптичного терміналу, де електричний сигнал призведе до викиду хімічних нейромедіаторів для зв'язку з наступною клітиною. Потенціал дії - це дуже коротка зміна електричного потенціалу, що є різницею заряду між внутрішньою та зовнішньою частинами клітини. Під час дії потенціалу електричний потенціал через мембрану рухається від негативного значення до позитивного значення і назад.

    Анімація 1.1. Потенціал дії - це коротка, але значна зміна електричного потенціалу по всій мембрані. Мембранний потенціал буде рухатися від негативного, спокою мембранного потенціалу, показаного тут як -65 мВ, і швидко стане позитивним, а потім швидко повернеться до спокою під час потенціалу дії. Потенціал дії рухається вниз по аксону, починаючи з бугра аксона. Коли він досягає синаптичного терміналу, він викликає вивільнення хімічного нейромедіатора. «Поширення потенціалу дії» Кейсі Хенлі ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства Некомерційна Поширення На Тих Самих Умовах (CC-BY-NC-SA) 4.0 Міжнародна. Перегляд статичного зображення анімації.

    Мієлін

    Багато аксони також покриті мієліновою оболонкою, жировою речовиною, яка обертається навколо частин аксона і збільшує потенційну швидкість дії. Між сегментами мієліну є розриви, які називаються Вузлами Ранв'є, і ця непокрита область мембрани регенерує потенціал дії, коли він поширюється вниз по аксону в процесі, який називається салаторною провідністю. Існує висока концентрація іонних каналів із напругою, необхідних для виникнення потенціалу дії, у вузлах Ранв'є.

    Ілюстрований нейрон, що виділяє мієлін і вузли Ранв'є. Деталі в підписі.
    Малюнок 1.5. Мієлін обгортається навколо і ізолює аксон. Прогалини між мієлінової оболонкою, де аксон розкритий, називаються Вузлами Ранв'є. «Майелін» Кейсі Хенлі ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства Некомерційна Частка На Тих Самих Умовах (CC-BY-NC-SA) 4.0 Міжнародна.

    Axon Характеристики

    Довжина аксона

    Довжина аксона мінлива в залежності від розташування нейрона і його функції. Аксон сенсорного нейрона на великому пальці ноги повинен подорожувати від стопи до спинного мозку, тоді як інтернейрон у вашому спинному мозку може бути лише кілька сотень мікрометрів у довжину.

    Ілюстроване людське тіло, що показує короткий аксон і довгий аксон. Деталі в підписі.
    Малюнок 1.6. Аксони розрізняються по довжині. Спинні інтернейрони, нейрони, які повністю існують у спинному мозку, можуть мати короткі аксони, тоді як сенсорні або рухові нейрони, яким потрібно дістатися від спинного мозку до відповідної області тіла, наприклад пальця ноги, мають довгі аксони. «Довжина аксона» Кейсі Хенлі ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства Некомерційна Частка На Тих Самих Умовах (CC-BY-NC-SA) 4.0 Міжнародна.

    Діаметр аксона

    Діаметр аксона також є змінним і може використовуватися для диференціації різних типів нейронів. Діаметр впливає на швидкість, з якою буде поширюватися потенціал дії. Чим більше діаметр, тим швидше може проходити сигнал. Крім того, аксони більшого діаметра, як правило, мають більш товстий мієлін.

    Ілюстрований нейрон, що виділяє різні діаметри аксонів і товщину мієліну. Деталі в підписі.
    Малюнок 1.7. Діаметр аксона і величина мієлінізації варіюється. Аксони великого діаметру, як правило, мають більш товсту мієлінову оболонку, що призводить до швидкої потенційної швидкості дії. Аксони малого діаметра можуть не мати мієліну, що призводить до повільної потенційної швидкості дії. «Діаметр аксона» Кейсі Хенлі ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства Некомерційна Частка На Тих Самих Умовах (CC-BY-NC-SA) 4.0 Міжнародна.

    Пресинаптичний термінал

    Аксон закінчується на пресинаптичному терміналі або термінальному бутоні. Термінал пресинаптичної клітини утворює синапс з іншим нейроном або клітиною, відомою як постсинаптична клітина. Коли потенціал дії досягає пресинаптичного терміналу, нейрон вивільняє нейромедіатори в синапс. Нейромедіатори діють на постсинаптичну клітину. Тому нейронний зв'язок вимагає як електричного сигналу (потенціалу дії), так і хімічного сигналу (нейромедіатора). Найчастіше пресинаптичні клеми контактують з дендритами, але клеми також можуть спілкуватися з тілами клітин або навіть аксонами. Нейрони також можуть синапсувати на ненейрональні клітини, такі як м'язові клітини або залози.

    Ілюстрований нейрон, що виділяє пресинаптичний термінал і синапси. Деталі в підписі.
    Малюнок 1.8. Пресинаптичний термінал утворює синаптичні контакти з постсинаптичної клітиною. «Пресинаптичний термінал» Кейсі Хенлі ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства Некомерційна Поширення На Тих Самих Умовах (CC-BY-NC-SA) 4.0 Міжнародна.

    Терміни пресинаптичні та постсинаптичні стосуються того, який нейрон вивільняє нейромедіатори і який їх отримує. Пресинаптичні клітини виділяють нейромедіатори в синапс, і ці нейромедіатори діють на постсинаптичну клітину.

    Пресинаптична і постсинаптична клітина. Деталі в підписі.
    Малюнок 1.9. Пресинаптична клітина - це нейрон, який випускає нейромедіатори в синапс, щоб діяти на постсинаптичну клітину. «Постсинаптична клітина» Кейсі Хенлі ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons Зазначення Авторства Некомерційна Поширення На Тих Самих Умовах (CC-BY-NC-SA) 4.0 Міжнародна.

    Варіації в структурі

    Хоча ці типові структурні компоненти можна побачити у всіх нейронів, загальна структура може різко змінюватися залежно від розташування та функції нейрона. Деякі нейрони, звані уніполярними, мають тільки одну гілку від тіла клітини, і дендрити і аксонові термінали виступають з неї. Інші, звані біполярними, мають одну аксональну гілку і одну дендритну гілку. Багатополярні нейрони можуть мати безліч процесів, що розгалужуються від тіла клітини. Додатково кожна з проекцій може приймати безліч форм, з різними характеристиками розгалуження. Однак загальні риси клітинного тіла, дендритів та аксонів є загальними серед усіх нейронів.

    Чотири нейронні ілюстрації, що показують зміни в структурі. Деталі в підписі.
    Малюнок 1.10. Структура нейрона мінлива, але основні компоненти клітинного тіла (показані чорним кольором), дендрити (показані коричневим кольором) та аксон (показаний синім кольором) є загальними серед усіх нейронів. «Типи нейронів» Кейсі Хенлі ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства Некомерційна Частка На Тих Самих Умовах (CC-BY-NC-SA) 4.0 Міжнародна.

    Ключові виноси

    • Кожен структурний компонент нейрона виконує важливу функцію.
    • Загальна структура клітини може змінюватися в залежності від розташування і функції нейрона.

    Перевірте себе!

    Інтерактивний елемент H5P був виключений з цієї версії тексту. Ви можете переглянути його онлайн тут:
    https://openbooks.lib.msu.edu/neuroscience/?p=5#h5p-2

    Додатковий відгук

    1. Намалюйте нейрон і ідентифікуйте такі структури: дендрити, сома, аксон бугор, аксон, мієлін, вузли Ранв'є, пресинаптичний термінал
    2. Опишіть функції кожної нейрональної структури, зображеної у вашій моделі.
    3. Передбачте, що станеться з функцією нейрона, якщо мієлін був знищений.

    Відповіді

    Відео-версія уроку

    Мініатюра вбудованого елемента «Глава 1 - Нейрон»

    Елемент YouTube був виключений з цієї версії тексту. Ви можете переглянути його онлайн тут: https://openbooks.lib.msu.edu/neuroscience/?p=5