Строение и функции нейрона и синапса. Физиологические механизмы

2020г.

СОДЕРЖАНИЕ

Глава 1. Строение и функции нейрона и синапса

Нейроны являются основными строительными блоками нервной системы. Их основная функция заключается в передаче сигналов по небольшим соединениям (синапсам). Хотя существуют различные типы нейронов, их структура и функции в целом схожи.

Наш мозг-это примерно полтора килограмма ткани, которая содержит около 1,1 триллиона клеток, включая 100 миллиардов нейронов. В среднем каждый нейрон образует около пяти тысяч связей с другими нейронами — так называемые синапсы.

Клеточное тело нейрона производит спайки, которые называются дендритами. Они получают нейромедиаторы от других нейронов (некоторые нейроны взаимодействуют друг с другом посредством электрических импульсов.)

Давайте представим себе один типичный нейрон. Он выделяет нейромедиатор, называемый серотонином.

Этот маленький нейрон является частью нервной системы, но это также сложная система, которая требует взаимодействия нескольких подсистем. Когда нейрон возбужден, усики на концах его аксонов бросают молекулы в синапсы — связи, которые наш нейрон установил с другими нейронами.

Если это синапсы-реципиенты, то нейрон получает сигналы от других нейронов (обычно в виде химических элементов, называемых нейромедиаторами). Сигнал сообщает нейрону, возбуждаться ему или нет.

Возбуждение нейрона зависит главным образом от комбинации сигналов, полученных в каждый конкретный момент. Когда нейрон возбужден, он начинает посылать сигналы другим нейронам через синапсы, передавая им сообщение: возбуждаться или нет.

Нормальный нейрон возбуждается 5-50 раз в секунду. За то время, пока вы будете читать этот текст, в вашей голове будут передаваться буквально квадриллионы сигналов.

Каждый нейрон имеет около двухсот маленьких пузырьков, наполненных серотонином. При каждом возбуждении нейрона открывается от пяти до десяти пузырьков. Если в среднем нейрон возбуждается десять раз в секунду, то каждый Усик опорожняется один раз в несколько секунд.

В результате маленькие молекулярные машины должны либо производить новый серотонин, либо перерабатывать свободный серотонин, который плавает вокруг нейрона. После этого они должны построить пузырьки, наполнить их серотонином и довести их до точки действия в конце каждого процесса.

Вы должны согласиться, что необходимо поддерживать баланс между многими процессами, а это означает, что многие процессы могут пойти не так. И давайте не будем забывать, что метаболизм серотонина-это всего лишь одна система из тысяч, которые функционируют в вашем организме.

Значительно упрощая, можно сказать, что общее возбуждение нейрона зависит от суммы всех возбуждающих и тормозных сигналов, которые он получает в каждую миллисекунду.

При возбуждении нейрона через его Аксон проходит электрохимическая волна (процесс, посредством которого передаются сигналы). Он высвобождает нейромедиаторы, которые попадают в синапсы к нейронам реципиента и вызывают либо торможение, либо возбуждение.

Нейрон (нейроцит) – это функциональная и структурная единица нервной системы . Его размеры варьируются в диаметре от 4-5 мкм до 140 мкм, а длина аксона (то есть длинного отростка нервной клетки) от 1 до 1500 мм.

Общее число нейронов в нервной системе человека превышает 100 миллиардов (1011), а по некоторым оценкам достигает одного триллиона (1012). На третьем месяце после рождения нейроны теряют способность к делению клеток, и впоследствии их количество, вследствие естественной потери, постепенно уменьшается. В физиологических условиях гибель нейронов у взрослого человека незначительна и осуществляется по механизму апоптоза.