Преглед на функциите на неврона

В това видео ще разгледаме функциите на нервната клетка, които приличат малко на тези на пистолета. Ще говорим за функциите на неврона в много повече подробности в следващи клипове. Но в това видео ще добием обща представа за тях. Задачата на невроните е да обработват и да провеждат информация. Ако не са в процес на прием на информация, повечето неврони имат стабилна разлика в електричния заряд от двете страни на клетъчната мембрана. Вътрешната страна е по-отрицателна, а външната – по-положителна. Наричаме тази разлика потенциал на покой. Потенциал на покой. Благодарение на този потенциал на покой невронът може да се възбужда и да приема сигнали. За мен това е същото като зареждане на пистолет с куршум. Невроните могат да получават възбудни или инхибиторни сигнали от други клетки или от физически дразнители, например ароматни молекули в носа. Сигналите обикновено се приемат през дендритите. По-рядко това се случва през тялото на неврона или през аксона. Информацията от сигнала се предава през дендритите или тялото до аксона, това е съпроводено с промени в мембранния потенциал, наречени локални отговори. Локалните отговори са промени в потенциала на покой, които са малки и кратки, те не се разпространяват надалеч. Размерът и продължителността на тези промени в потенциала са пропорционални на размера и продължителността на дразнението. Ако всички възбудни и инхибиторни локални отговори се съберат в даден момент, това обикновено се случва в аксоналното хълмче ето тук. Това събиране на локалните отговори е начинът, по който невроните обработват информацията за дразнението. Ако мембранният потенциал в началния сегмент на аксона премине определен праг, информацията ще се предаде надолу по аксона. Аз си представям този процес на събиране на възбудните и инхибиторните потенциали като спусък на пистолет. Локалните потенциали са като пръста на спусъка, който натиска по-силно или по-слабо. Но щом веднъж спусъкът е дръпнат до определена позиция, куршумът ще бъде изстрелян, също като мембранния потенциал в началния сегмент на аксона – ако той премине определен праг, тогава информацията се предава по аксона. Информацията се предава по аксона чрез промяна в мембранния потенциал, наречена акционен потенциал. Акционният потенциал е голям и кратък. Но обикновено се предава по цялата дължина на аксона, независимо колко е дълъг. Може да пропътува дълги разстояния, също както куршумът безпроблемно излиза от цевта на пистолета. Подобно на куршум, който се движи по цевта на пистолета, акционният потенциал също се движи много бързо по дължината на аксона. Акционните потенциали са различни от локалните отговори, защото в повечето случаи те са с еднаква големина и продължителност за всеки един неврон, докато локалните отговори имат големина и продължителност, която зависи от силата и от продължителността на дразнението. Акционните потенциали преминават по-бързо по аксони с по-голям диаметър и по аксони, които имат миелинова обвивка – на фигурата тя е означена с жълто. Когато акционният потенциал достигне аксоналните окончания в края на аксона, информацията пресича синапсната цепка и стига до следващия неврон. При повечето синапси това се осъществява чрез отделяне на молекули, наречени невротрансмитери, на мястото, където аксоналното окончание контактува с ефекторната клетка. Невротрансмитерът се свързва с рецептори върху ефекторната клетка, което може да промени поведението ѝ. След това невротрансмитерът се премахва от синапса. По този начин той може отново да започне да предава информация. Оприличавам това на куршум, който напуска цевта, за да достигне мишената. Информацията за дразнителя се "кодира" чрез големината и продължителността на локалните отговори, и след това се превръща в акционен потенциал с определена преходна характеристика на активиране. Тази информация след това се превръща в отделяне на дадено количество невротрансмитер с определена преходна характеристика. Тези стъпки ни показват как невроните предават информация, често на далечни разстояния. Това е най-разпространеният начин, по който функционират невроните. Но има и други функционални видове неврони. Да разгледаме някои от тях. Тук съм нарисувал няколко различни неврона, телата им са в червено, аксоните в зелено, а дендритите в синьо. Нарисувал съм тази линия, за да отделя централната нервна система (ЦНС/CNS) от периферната нервна система (ПНС/PNS). Можем да категоризираме невроните според функциите им по много различни начини. Първият начин е според посоката, в която тече информацията между ЦНС и ПНС. Ако неврон като този псевдоуниполaрен неврон носи информация от периферията към централната нервна система, го наричаме аферентен. Аферентен означава, че носи информация към централната нервна система. Можем да наречем този неврон и сетивен, тъй като информацията, която носи към централната нервна система е за даден дразнител. Дразнението може да идва от вътрешната или от външната среда, може да е нещо вътре в тялото или нещо извън тялото. Невроните, които носят информация от централната нервна система към периферията се наричат еферентни. Има два основни вида еферентни неврони. Първите се наричат двигателни неврони. Свързани са с движението. Това са еферентни неврони, които контролират скелетните мускули, това е основният вид мускули, които са прикрепени към костите и ни помагат да се движим. Тези неврони могат да се нарекат също соматомоторни неврони. Другият вид еферентни неврони са автономните неврони. Тези неврони контролират гладките мускули, като тези, които са в състава на кръвоносните съдове, сърдечната мускулатура, която изгражда сърцето, и жлезистите клетки, които секретират хормони в кръвния поток. Тези автономни неврони се наричат и висцеромоторни неврони на автономната нервна система. Повечето неврони в централната нервна система не са нито един от тези видове. Те са като този неврон тук, те свързват други неврони помежду им. Това са междинни неврони, неврони между невроните. Има много интерневрони в централната нервна система, които образуват сложни мрежи, през които пътува информация. Докато единичният неврон интегрира и предава информация, тези сложни мрежи от неврони в централната нервна система извършват още по-сложна обработка на информацията, интегриране и предаване.