Co jsou neurony?

Přehled

Neurony, také známé jako nervové buňky, vysílají a přijímají signály z vašeho mozku. I když mají neurony mnoho společného s jinými typy buněk, jsou strukturně a funkčně jedinečné.

Specializované projekce zvané axony umožňují neuronům přenášet elektrické a chemické signály do jiných buněk. Neurony mohou také přijímat tyto signály prostřednictvím kořenových rozšíření známých jako dendrity.

Při narození se lidský mozek skládá z odhadovaných 100 miliard neuronů. Na rozdíl od jiných buněk se neurony nereprodukují ani neregenerují. Nejsou nahrazeni, jakmile zemřou.

Tvorba nových nervových buněk se nazývá neurogeneze. I když tento proces není dobře pochopen, může se objevit v některých částech mozku po narození.

Jak vědci získají přehled o neuronech i neurogenezi, mnoho z nich také pracuje na odhalení vazeb na neurodegenerativní onemocnění, jako jsou Alzheimerova a Parkinsonova choroba.

Části neuronu

Neurony se liší velikostí, tvarem a strukturou v závislosti na jejich roli a umístění. Téměř všechny neurony však mají tři základní části: tělo buňky, axon a dendrity.

Buněčné tělo

Tělo buňky, známé také jako soma, je jádrem neuronu. Tělo buňky nese genetickou informaci, udržuje strukturu neuronu a dodává energii k řízení činností.

Stejně jako ostatní těla buněk obsahuje soma neuronu jádro a specializované organely. Je uzavřena membránou, která ji chrání a umožňuje interakci s jejím bezprostředním okolím.

Axon

Axon je dlouhá, ocasní struktura, která se připojuje k tělu buňky ve specializovaném spojení zvaném axonový pahorek. Mnoho axonů je izolováno mastnou látkou zvanou myelin. Myelin pomáhá axonům vést elektrický signál. Neurony mají obvykle jeden hlavní axon.

Dendrity

Dendrity jsou vláknité kořeny, které se větví z těla buňky. Stejně jako antény, dendrity přijímají a zpracovávají signály z axonů jiných neuronů. Neurony mohou mít více než jednu sadu dendritů, známých jako dendritické stromy. Kolik jich mají obecně, záleží na jejich roli.

Například Purkyňovy buňky jsou zvláštním typem neuronů, které se nacházejí v mozečku. Tyto buňky mají vysoce vyvinuté dendritické stromy, které jim umožňují přijímat tisíce signálů.

Funkce neuronů

Neurony vysílají signály pomocí akčních potenciálů. Akční potenciál je posun elektrického potenciálu neuronu způsobený tokem iontů dovnitř a ven z neurální membrány.

Akční potenciály mohou spouštět chemické i elektrické synapse.

Chemické synapse

V chemické synapse ovlivňují akční potenciály jiné neurony mezerou mezi neurony zvanou synapse. Synapse se skládají z presynaptického konce, synaptické štěrbiny a postsynaptického konce.

Když je generován akční potenciál, je přenesen podél axonu do presynaptického konce. To spouští uvolňování chemických poslů zvaných neurotransmitery. Tyto molekuly procházejí synaptickou štěrbinou a váží se na receptory v postsynaptickém zakončení dendritu.

Neurotransmitery mohou vzrušovat postsynaptický neuron, což způsobuje jeho vlastní akční potenciál. Alternativně mohou inhibovat postsynaptický neuron, v takovém případě negeneruje akční potenciál.

Elektrické synapse

Elektrické synapse mohou jen vzrušovat. Vyskytují se, když jsou dva neurony spojeny mezerou. Tato mezera je mnohem menší než synapse a zahrnuje iontové kanály, které usnadňují přímý přenos pozitivního elektrického signálu. Výsledkem je, že elektrické synapse jsou mnohem rychlejší než chemické synapse. Signál se však zmenšuje z jednoho neuronu na druhý, což snižuje jejich účinnost při přenosu.

Druhy neuronů

Neurony se liší ve struktuře, funkci a genetickém složení. Vzhledem k velkému počtu neuronů existují tisíce různých typů, podobně jako existují tisíce druhů živých organismů na Zemi.

Z hlediska funkce vědci klasifikují neurony do tří širokých typů: senzorické, motorické a interneuronové.

Senzorické neurony

Senzorické neurony vám pomohou:

• chuť
• čich
• slyšet
• vidět
• cítit věci kolem sebe

Senzorické neurony jsou spouštěny fyzickými a chemickými vstupy z vašeho prostředí. Zvuk, dotek, teplo a světlo jsou fyzické vstupy. Vůně a chuť jsou chemické vstupy.

Například šlápnutí na horký písek aktivuje senzorické neurony v chodidlech vašich nohou. Tyto neurony posílají zprávu do vašeho mozku, což vás upozorňuje na teplo.

Motorické neurony

Motorické neurony hrají roli v pohybu, včetně dobrovolných a nedobrovolných pohybů. Tyto neurony umožňují mozku a míchě komunikovat se svaly, orgány a žlázami po celém těle.

Existují dva typy motorických neuronů: dolní a horní. Dolní motorické neurony přenášejí signály z míchy do hladkých svalů a kosterních svalů. Horní motorické neurony přenášejí signály mezi mozkem a míchou.

Když jíte například dolní motorické neurony v míše vysílají signály do hladkých svalů jícnu, žaludku a střev. Tyto svaly se stahují, což umožňuje jídlu pohybovat se vaším zažívacím traktem.

Interneurony

Interneurony jsou neurální zprostředkovatelé, kteří se nacházejí ve vašem mozku a míchě. Jsou nejběžnějším typem neuronu. Předávají signály ze senzorických neuronů a dalších interneuronů motorickým neuronům a dalším interneuronům. Často tvoří složité obvody, které vám pomohou reagovat na vnější podněty.

Například když se dotknete něčeho horkého, senzorické neurony v konečcích prstů vyšlou signál interneuronům v míše. Některé interneurony přenášejí signál na motorické neurony ve vaší ruce, což vám umožňuje oddálit ruku. Ostatní interneuroni vysílají signál do centra bolesti ve vašem mozku a vy pociťujete bolest.

Nedávný výzkum

Zatímco výzkum v minulém století pokročil v našem chápání neuronů, stále je toho mnoho, čemu nerozumíme.

Například donedávna vědci věřili, že k tvorbě neuronů došlo u dospělých v oblasti mozku zvané hippocampus. Hipokampus se účastní paměti a učení.

Nedávná studie ale zpochybňuje přesvědčení o hipokampální neurogenezi. Po analýze vzorků hipokampu od 37 dárců dospěli vědci k závěru, že dospělí produkují relativně málo nových hipokampálních neuronů.

Ačkoli výsledky teprve musí být potvrzeny, přicházejí jako významný neúspěch. Mnoho vědců v oboru doufalo, že neurogeneze může pomoci léčit nemoci jako Alzheimerova a Parkinsonova choroba, které způsobují poškození a smrt neuronů.

Jídlo s sebou

Buňky nervového systému se nazývají neurony. Mají tři odlišné části, včetně těla buňky, axonu a dendritů. Tyto části jim pomáhají vysílat a přijímat chemické a elektrické signály.

I když existují miliardy neuronů a tisíce druhů neuronů, lze je rozdělit do tří základních skupin podle funkce: motorické neurony, senzorické neurony a interneurony.

Stále je toho mnoho, co nevíme o neuronech a jejich roli ve vývoji určitých stavů mozku.