Funkcije neurona. Kakvu funkciju izvode neuroni. Funkcija motornog neurona

Sposobnost stanica da reagiraju na podražaje vanjskog svijeta glavni je kriterij živog organizma. Strukturni elementi živčanog tkiva - sisavci i ljudski neuroni - mogu transformirati podražaje (svjetlost, miris, zvučni valovi) u proces uzbude. Konačni rezultat je odgovarajuća reakcija organizma kao odgovor na različite utjecaje na okoliš. U ovom članku ćemo proučiti što funkcioniraju neuroni u mozgu i periferni dijelovi živčanog sustava, te razmatrati klasifikaciju neurona u vezi s karakteristikama njihovog funkcioniranja u živim organizmima.

Nastajanje živčanog tkiva

Prije proučavanja funkcija neurona, pogledajmo kako se formiraju stanice-neurocitate. Na neurulskom stadiju, neuralna cijev je položena u zametak. Izrađen je iz ectodermalnog lista koja ima zadebljanje - neuralna ploča. Produženi kraj cijevi će naknadno oblikovati pet dijelova u obliku cerebralnih mjehurića. Od tih, odjeljenja u mozgu. Glavni dio neuronske cijevi u procesu embrionalnih oblika razvoja kičmena moždina, iz kojeg odlazi 31 par živaca.

Neuroni mozga kombiniraju se tako da tvore jezgre. Od njih dolazi 12 para kranijalnih živaca. U ljudskom tijelu živčani sustav se diferencira u središnji dio - mozak i kičmena moždina, koji se sastoje od stanica-neurocitoma i potpornog tkiva - neuroglia. Periferni odjel sastoji se od somatskog i vegetativnog dijela. Njihov živčani završetak inervira sve organe i tkiva tijela.

Neuroni su strukturne jedinice živčanog sustava

Imaju različite veličine, oblike i svojstva. Funkcije neurona su mnogostruke: sudjelovanje u stvaranju refleksnih lukova, percepcija stimulacije iz vanjskog okruženja, prijenos nastalog uzbude na druge stanice. Od neurona odlazi nekoliko procesa. Duga je akson, kratke grane i zove se dendriti.

Citološka ispitivanja pokazala u tijelu jezgre stanice živaca s jednim - dva jezgrama, oblikovani endoplazmatski retikulum, brojne mitohondrija i snažan uređaj za sintezu proteina. Prikazani su ribosomima i molekulama RNA i mRNA. Te tvari tvore specifičnu strukturu neurocita - Nissl supstanca. Značajka živčanih stanica - veliki broj procesa pridonosi činjenici da je glavna funkcija neurona prijenos živčanih impulsa. Daju se dendriti i akson. Prvi primati signale i prenose ih na tijelo neurocyte i aksona - jedan vrlo dugog procesa, provođenje agitaciju za još živčani kletkam.Prodolzhaya naći odgovor na pitanje: Što su neuroni pogledajte strukturu tvari kao što su glija.

Strukture živčanog tkiva

Neurocitima je okružen posebnom tvari koja ima osnovna i zaštitna svojstva. Za njega je također karakteristična sposobnost podjele. Ovaj spoj se naziva neuroglia.

Ta je struktura usko povezana s živčanim stanicama. Budući da su glavne funkcije neurona generacija i provođenje živčanih impulsa, glija stanice pod utjecajem procesa uzbude i mijenjaju njihove električne karakteristike. Osim trofičkih i zaštitnih funkcija, glia pruža metaboličke reakcije u neurocitima i potiče plastičnost živčanog tkiva.

Mehanizam uzbude u neuronima

Svaka živčana stanica čini nekoliko tisuća kontakata s drugim neurocitima. Električni impulsi koji su osnova uzbude procesa prenose od tijela stanica uzduž aksona, a to je u dodiru s drugim strukturnim elementima živčanog tkiva ili ulazi izravno u radno tijelo, na primjer, u mišić. Da bi se utvrdilo koji funkcioniraju neuroni, potrebno je proučiti mehanizam prijenosa uzbude. Provode ga aksoni. U motornim živcima su prekriveni mijelinskim omotačem i nazivaju se pulpija. U autonomni živčani sustav postoje demijelinizirani procesi. Prema njima, uzbuđenje bi trebalo otići do susjednog neurocita.

Što je sinapsa

Mjesto kontakta dvije stanice naziva se sinapsi. Prijenos uzbude u njemu nastaje ili uz pomoć kemijskih tvari - posrednika, ili dovođenjem iona iz jednog neurona u drugi, tj. Električnim impulsima.

Zbog formiranja sinapsi, neuroni stvaraju retikularnu strukturu debla dijela mozga i dijelova leđne moždine. Zove se retikularna formacija, počinje od donjeg dijela oblika oblaka i zauzima jezgre moždanog stabla, ili neurona mozga. Mrežna struktura podržava aktivno stanje cerebralnog korteksa i usmjerava refleksna djelovanja kralježnične moždine.

Umjetna inteligencija

Ideja sinaptičkih veza između neurona središnjeg živčanog sustava i proučavanja funkcija retikularnih informacija sada je utjelovljena u znanosti kao umjetne neuronske mreže. U njoj su izlazi jedne umjetne živčane stanice spojeni na ulaze s drugim posebnim vezama koje dupliciraju svoje funkcije sa stvarnim sinapsama. Aktivacijska funkcija neurona umjetnog neurokompjutera je zbrajanje svih ulaznih signala koji ulaze u umjetnu živčanu stanicu, transformirani u nelinearnu funkciju iz linearne komponente. Također se naziva funkcija prekida (prijenosa). Prilikom kreiranja umjetne inteligencije najčešće su korištene linearne, semilinske i fazne aktivacijske funkcije neurona.

Aferentni neurociti

Oni se također nazivaju osjetljivi i imaju kratke procese koji ulaze u stanice kože i sve unutarnje organe (receptore). Primjećujući stimulaciju vanjskog okruženja, receptori ih pretvaraju u proces ekscitacije. Ovisno o vrsti stimulansa, živčani su završni dijelovi podijeljeni na: thoreceptore, mehanoreceptore, nociceptore. Dakle, funkcije osjetljivog neurona su percepcija podražaja, njihova diskriminacija, generacija uzbude i njezino prenošenje u središnji živčani sustav. Senzorni neuroni ulaze u rog leđne moždine. Njihova tijela nalaze se u čvorovima (gangliji), koji se nalaze izvan središnjeg živčanog sustava. Stoga se formiraju ganglions of the brain i spinalni živci. Aferentni neuroni imaju veliki broj dendrita, zajedno s aksonom i tijelom su obvezna komponenta svih refleksnih lukova. Stoga su funkcije osjetljivog neurona u prijenosu procesa uzbude u mozak i leđnu moždinu, te u sudjelovanju u formiranju refleksa.

Značajke interneurona

Nastavljajući se proučavati svojstva strukturnih elemenata živčanog tkiva, saznat ćemo funkciju interkalirajućih neurona. Ova vrsta živčanih stanica uzima bioelektrične impulse iz osjetilnog neurocita i prenosi ih:

a) ostali interneuroni;

b) motornih neurocita.

Većina interneurona ima aksone, čiji su terminalni dijelovi kraj, povezani s neurocitima jednog centra.

Neuroni čija funkcija - integracija uzbude i širenju njegova više u dijelovima središnjeg živčanog sustava, su bitan sastojak većine bezuvjetnog refleksa i uvjetovanih refleksa živčanih lukova. Uzbudljivi interneuroni pridonose prijenosu signala između funkcionalnih skupina neurocita. Kočnice intersticijske živčane stanice uzbuđuju se iz vlastitog središta povratnim informacijama. To pridonosi činjenici da je interkalalni neuron, čije funkcije - prijenos i dugotrajno očuvanje živčanih impulsa, omogućuju aktivaciju osjetilnih kralješničkih živaca.

Funkcija motornog neurona

Motoneuron je konačna strukturalna jedinica refleksnog luka. Ima veliko tijelo zatvoreno u prednji rog leđne moždine. One živčane stanice koje inerviraju skeletni mišići, Imajte imena tih motorskih elemenata. Drugi efferentni neurociti ulaze u stanice koje izlučuju žlijezde i uzrokuju lučenje odgovarajućih tvari: sekrecije, hormoni. U nehotičnom, to je bezuvjetno refleksno djelovanje (gutanje, saliviranje, defekacija) eerentni neuroni odstupaju iz kičmene moždine ili iz dijela mozga stabla. Radi složenih akcija i pokreta, tijelo koristi dvije vrste centrifugalne neurocitoze: središnji motor i periferni motor. Tijelo središnjeg motoneurona nalazi se u moždanom korteksu, u blizini Rolandove brazde.

Tijela perifernih motornih neurocytes, inerviraju mišiće udova, trupa, vrat, koji se nalazi u prednjim rogovima leđne moždine, a svojim dugim procesima - aksona - od prednjih korijena. Oni formiraju motorna vlakna od 31 para spinalnih živaca. Periferni motornih neurocytes, inerviraju mišiće lica, grla, grkljana, jezik, nalaze se u jezgri vagus, hipoglozalnim i glosopariginalna kranijalni živci. Posljedično tome, glavna funkcija motornog neurona je neometana uzbuda mišića, izlučivanje stanica i drugih radnih organa.

Metabolizam u neurocitima

Glavne funkcije neurona - tvorba bioelektrične akcijski potencijal i prenoseći ga na druge živčane stanice, mišiće, izlučivanje stanica - posljedica su osobitosti strukture neurocita, kao i specifičnih metaboličkih reakcija. Citološke studije pokazale su da neuroni sadrže veliki broj mitohondrija, sintetizirajući ATP molekule, razvijeni granularni retikulum s različitim ribosomnim česticama. Aktivno sintetiziraju stanične proteine. Membrana živčanih stanica i njegovih procesa, aksona i dendrita, služi kao selektivni prijenos molekula i iona. Metaboličke reakcije u neurocitima pojavljuju se uz sudjelovanje raznih enzima i karakteriziraju visoki intenzitet.

Prijenos uzbude u sinapsi

S obzirom na mehanizam provođenja ekscitacije u neuronima, upoznali smo se s sinapsi - formacije koje se pojavljuju na mjestu kontakta dvaju neurocita. Uzbuđivanje u prvoj živčanoj ćeliji uzrokuje nastanak u kolateralima svojih molekula aksona kemijskih tvari - medijatora. To uključuje aminokiseline, acetilkolin, noradrenalin. Stajanje iz mjehurića sinoptičkih završetaka u sinoptičkom jazu, može utjecati i na vlastitu postsinaptičku membranu i utjecati na omotnice susjednih neurona.

Molekule neurotransmitera služe kao nadražujuće za drugu živčanu stanicu, uzrokujući promjene u njegovoj membrani - akcijski potencijal. Dakle, ekscitacija se brzo širi kroz živčana vlakna i dopire do središnjeg živčanog sustava ili ulazi u mišiće i žlijezde, uzrokujući njihovu djelotvornu djelotvornost.

Plastičnost neurona

Znanstvenici su otkrili da se u procesu embriogeneze, odnosno u fazi neurulacije, iz velikog broja ektoderma razvija vrlo velik broj primarnih neurona. Oko 65% njih umire prije rođenja. Tijekom ontogeneze, neke se stanice mozga nastavljaju uklanjati. Ovo je prirodno programirani proces. Neurocytes, za razliku od epitelnih ili vezivnim stanicama ne mogu podijeliti i regenerirati, budući da su geni odgovorni za ove procese inaktivirano u kromosomima čovjeka. Ipak, mozak i mentalna izvedba mogu trajati dugi niz godina, a ne značajno smanjuju. To je zato što su funkcije neurona, izgubljene u procesu ontogeneze, preuzele druge živčane stanice. Moraju povećati svoj metabolizam i stvoriti nove dodatne neuronske veze koje nadoknađuju izgubljene funkcije. Taj se fenomen naziva plastičnost neurocita.

Ono što se odražava u neuronima

Krajem dvadesetog stoljeća skupina talijanskih neurofiziologa pronašla je zanimljivu činjenicu: u živčanim stanicama moguće je odraz refleksije svijesti. To znači da je u moždanom korteksu formirana fantomska svijest ljudi s kojima komuniciramo. Neuroni koji ulaze u sustav zrcala djeluju kao rezonatori mentalne aktivnosti okolnih ljudi. Stoga, osoba može predvidjeti namjere sugovornika. Struktura takvih neurocita također pruža poseban psihološki fenomen, nazvan empatija. Karakterizira ga sposobnost prodora u svijet emocija druge osobe i suosjećanje s njegovim osjećajima.