La plus grande réalisation de l'évolution est le cerveau et le système nerveux développé des organismes, avec un réseau d'information de plus en plus complexe basé sur des réactions chimiques. Une impulsion nerveuse courant le long des processus des neurones est la quintessence de l'activité humaine complexe. Une impulsion surgit en eux, elle se déplace le long d'eux, et ce sont les neurones qui les analysent. Les processus du neurone sont la principale partie fonctionnelle de ces cellules spécifiques du système nerveux, et nous en parlerons.
Origine des neurones
La question de l'origine des cellules spécialisées est encore ouverte aujourd'hui. Il existe au moins trois théories à ce sujet - Kleinenberg (Kleinenberg, 1872), les frères Hertwig (Hertwig, 1878) et Zavarzin (Zavarzin, 1950). Tous se résument au fait que les neurones sont issus de cellules ectodermiques primaires sensibles et que leurs prédécesseurs étaient des protéines globulaires qui se combinaient en faisceaux. Protéines qui ont ensuite reçu des cellulesmembrane, s'est avérée capable de percevoir l'irritation, de générer et de conduire l'excitation.
Idées modernes sur la structure du neurone et ses processus
Une cellule spécialisée du tissu nerveux se compose de:
- Soma ou corps d'un neurone, qui contient des organites, des neurofibrilles et un noyau.
- De nombreux processus courts d'un neurone appelés dendrites. Leur fonction est de percevoir l'excitation.
- Un long processus d'un neurone - un axone, recouvert comme une "embrayage" d'une gaine de myéline. La fonction principale de l'axone est de conduire l'excitation.
Toutes les structures d'un neurone ont une structure de membranes différente et elles sont toutes complètement différentes. Parmi les nombreux neurones (il y en a environ 25 milliards dans notre cerveau), il n'y a pas de jumeaux absolus à la fois en apparence et en structure et, surtout, dans les spécificités de fonctionnement.
Processus courts des neurones: structure et fonctions
Le corps d'un neurone possède de nombreux processus courts et ramifiés, appelés arbre dendritique ou région dendritique. Toutes les dendrites ont de nombreuses branches et points de contact avec d'autres neurones. Ce réseau de perception augmente le niveau de collecte d'informations à partir de l'environnement entourant le neurone. Toutes les dendrites ont les caractéristiques suivantes:
- Ils sont relativement courts - jusqu'à 1 millimètre.
- Ils n'ont pas de gaine de myéline.
- Ces processus neuronaux sont caractérisés par la présence de ribonucléotides, le réticulum endoplasmique et un vaste réseau de microtubules, qui a son propreunicité.
- Ils ont des processus spécifiques - des épines.
Épines dendrites
Ces excroissances de la membrane dendritique se retrouvent en grand nombre sur toute leur surface. Ce sont des points de contact supplémentaires (synapses) du neurone, qui augmentent considérablement la surface des contacts interneuraux. En plus d'élargir la surface réceptive, ils jouent un rôle important dans les situations d'effets extrêmes soudains (par exemple, en cas d'empoisonnement ou d'ischémie). Leur nombre dans de tels cas change considérablement dans le sens de l'augmentation ou de la diminution et stimule le corps à augmenter ou à diminuer le taux et le nombre de processus métaboliques.
Conduite du processus
Le long processus d'un neurone s'appelle un axone (ἀξον - axe, grec), on l'appelle aussi un cylindre axial. Au site de formation des axones sur le corps d'un neurone, il y a un monticule qui joue un rôle important dans la formation de l'influx nerveux. C'est ici que se résume le potentiel d'action reçu de toutes les dendrites du neurone. La structure de l'axone contient des microtubules, mais presque pas d'organites. La nutrition et la croissance de ce processus dépendent entièrement du corps des neurones. Lorsque l'axone est endommagé, sa partie périphérique meurt, tandis que le corps et la partie restante restent viables. Et parfois, un neurone peut développer un nouvel axone. Le diamètre de l'axone n'est que de quelques micromètres, mais la longueur peut atteindre 1 mètre. Tels sont, par exemple, les axones des neurones de la moelle épinière qui innervent les membres humains.
Myélinisation des axones
La coquille des longs processus du neurone est formée par les cellules de Schwann. Ces cellules s'enroulent autour de sections de l'axone et leur luette l'entoure. Le cytoplasme des cellules de Schwann est presque complètement perdu et il ne reste qu'une membrane de lipoprotéines (myéline). La gaine de myéline des prolongements longs des corps neuronaux a pour fonction d'assurer une isolation électrique, ce qui entraîne une augmentation de la vitesse de l'influx nerveux (de 2 m/s à 120 m/s). La coque présente des ruptures - constrictions de Ranvier. Dans ces endroits, l'impulsion, comme un courant de nature galvanique, entre librement dans le milieu et y rentre. Et c'est dans les constrictions de Ranvier que se produit le potentiel d'action. Ainsi, l'impulsion se déplace le long de l'axone par sauts - de constriction à constriction. La myéline est blanche, c'est ce qui a servi de critère pour diviser la substance nerveuse en gris (corps neuronaux) et blanc (voies).
Buissons Axon
À son extrémité, l'axone se ramifie plusieurs fois et forme un buisson. À la fin de chaque branche, il y a une synapse - le lieu de contact d'un axone avec un autre axone, dendrite, corps de neurones ou cellules somatiques. Cette ramification multiple permet une innervation multiple et une duplication de la transmission des impulsions.
La synapse est le site de transmission de l'influx nerveux
Les synapses sont des formations uniques de neurones où le signal est transmis par des substances appelées médiateurs. Le potentiel d'action (influx nerveux) atteint la fin du processus - l'épaississement de l'axone, appelé région présynaptique. Il existe plusieurs vésicules avec des médiateurs (vésicules). Les neurotransmetteurs sont des molécules biologiquement actives conçues pour transmettre un influx nerveux (par exemple, l'acétylcholine dans les synapses musculaires). Lorsqu'un courant transmembranaire sous forme de potentiel d'action atteint la synapse, il stimule les pompes membranaires et les ions calcium pénètrent dans la cellule. Ils initient la rupture des vésicules, le médiateur pénètre dans la fente synaptique et se lie aux récepteurs de la membrane postsynaptique du récepteur d'impulsion. Cette interaction déclenche les pompes sodium-potassium de la membrane, et un nouveau potentiel d'action, identique au précédent, apparaît.
Axone et cellule cible
Dans le processus d'embryogenèse et de post-embryogenèse du corps, les neurones développent des axones vers les cellules qui devraient être innervées par eux. Et cette croissance est strictement dirigée. Les mécanismes de la croissance neuronale ont été découverts il n'y a pas si longtemps, et ils sont souvent comparés à un propriétaire tenant un chien en laisse. Dans notre cas, l'hôte est le corps du neurone, la laisse est l'axone et le chien est le point de croissance de l'axone avec des pseudopodes (pseudopodes). L'orientation et la direction de la croissance des axones dépendent de nombreux facteurs. Ce mécanisme est complexe et en grande partie pas encore entièrement compris. Mais le fait demeure - l'axone atteint exactement sa cellule cible, et les processus du motoneurone, qui est responsable de l'auriculaire, se développeront dans les muscles de l'auriculaire.
Loi des axones
Lors de la conduite d'un influx nerveux le long des axones, quatre lois principales agissent:
- La loi de l'intégrité anatomique et physiologique. La conduction n'est possible que le long des processus intacts des neurones. Les dommages causés par des modifications de la perméabilité de la membrane (sous l'influence de drogues ou de poisons) s'appliquent également à cette règle.
- La loi de l'isolement de l'excitation. Un axone - conduction d'une excitation. Les axones ne partagent pas d'influx nerveux entre eux.
- La loi de la détention unilatérale. L'axone conduit l'impulsion de manière centrifuge ou centripète.
- La loi sans perte. C'est la propriété de non-décrémentation - lors de la conduite d'une impulsion, elle ne s'arrête pas et ne change pas.
Variétés de neurones
Les neurones sont étoilés, pyramidaux, granuleux, en forme de panier - ils peuvent être comme ça dans la forme du corps. Par le nombre de processus, les neurones sont: bipolaires (un dendrite et un axone chacun) et multipolaires (un axone et plusieurs dendrites). Par fonctionnalité, les neurones sont sensoriels, plug-in et exécutifs (moteur et moteur). On distingue les neurones de Golgi de type 1 et de Golgi de type 2. Cette classification est basée sur la longueur du processus neuronal axonal. Le premier type est lorsque l'axone s'étend bien au-delà de l'emplacement du corps (neurones pyramidaux du cortex cérébral). Le deuxième type - l'axone est situé dans la même zone que le corps (neurones cérébelleux).
