Yleiskatsaus
Neuronit, jotka tunnetaan myös nimellä hermosolut, lähettävät ja vastaanottavat signaaleja aivoistasi. Vaikka neuroneilla on paljon yhteistä muun tyyppisten solujen kanssa, ne ovat rakenteellisesti ja toiminnallisesti ainutlaatuisia.
Aksoneiksi kutsuttujen erikoistuneiden projektioiden avulla hermosolut voivat välittää sähköisiä ja kemiallisia signaaleja muihin soluihin. Neuronit voivat myös vastaanottaa nämä signaalit juurimaisen laajennuksen kautta, joka tunnetaan dendriitteinä.
Syntyessään ihmisen aivot koostuvat arviolta 100 miljardista neuronista. Toisin kuin muut solut, neuronit eivät lisäänny tai uusiudu. Niitä ei vaihdeta kuoleman jälkeen.
Uusien hermosolujen luomista kutsutaan neurogeneesiksi. Vaikka tätä prosessia ei ymmärretä hyvin, sitä voi esiintyä joissakin aivojen osissa syntymän jälkeen.
Kun tutkijat saavat käsityksen sekä hermosoluista että neurogeneesistä, monet pyrkivät myös paljastamaan yhteyksiä neurodegeneratiivisiin sairauksiin, kuten Alzheimerin ja Parkinsonin tauteihin.
Neuronin osat
Neuronien koko, muoto ja rakenne vaihtelevat niiden roolin ja sijainnin mukaan. Lähes kaikilla neuroneilla on kuitenkin kolme olennaista osaa: solurunko, aksoni ja dendriitit.
Solun elin
Soma, joka tunnetaan myös soma-soluna, on hermosolun ydin. Solurunko kantaa geneettistä tietoa, ylläpitää hermosolujen rakennetta ja tarjoaa energiaa toiminnan ohjaamiseksi.
Kuten muutkin solurungot, neuronin soma sisältää ytimen ja erikoistuneita organelleja. Se on suljettu kalvolla, joka suojaa sitä ja antaa sen olla vuorovaikutuksessa välittömän ympäristönsä kanssa.
Axon
Aksoni on pitkä, hännän kaltainen rakenne, joka yhdistää solurungon erikoistuneessa risteyksessä, jota kutsutaan aksonin kukkulaksi. Monet aksonit on eristetty rasva-aineella, jota kutsutaan myeliiniksi. Myeliini auttaa aksoneja johtamaan sähköistä signaalia. Neuroneilla on yleensä yksi pääaksoni.
Dendriitit
Dendriitit ovat kuitujuuria, jotka haarautuvat solurungosta. Kuten antennit, dendriitit vastaanottavat ja käsittelevät signaaleja muiden neuronien aksoneista. Neuroneilla voi olla useampi kuin yksi dendriittisarja, joka tunnetaan nimellä dendriittipuita. Kuinka monta heillä on, riippuu heidän roolistaan.
Esimerkiksi Purkinje-solut ovat erityinen neuronityyppi, joka löytyy pikkuaivosta. Näissä soluissa on pitkälle kehittyneitä dendriittisiä puita, joiden avulla ne voivat vastaanottaa tuhansia signaaleja.
Neuronien toiminta
Neuronit lähettävät signaaleja toimintapotentiaalien avulla. Toimintapotentiaali on hermosähköpotentiaalin muutos, joka johtuu ionien virtauksesta hermokalvoon ja ulos.
Toimintapotentiaalit voivat laukaista sekä kemialliset että sähköiset synapsit.
Kemialliset synapsit
Kemiallisessa synapsiessa toimintapotentiaalit vaikuttavat muihin neuroneihin neuronien välisen aukon kautta, jota kutsutaan synapsiksi. Synapsit koostuvat presynaptisesta päättymisestä, synaptisesta rakosta ja postsynaptisesta päättymisestä.
Kun toimintapotentiaali syntyy, se viedään aksonia pitkin presynaptiseen loppuun. Tämä laukaisee välittäjäaineiksi kutsuttujen kemiallisten lähettimien vapautumisen. Nämä molekyylit ylittävät synaptisen halkeaman ja sitoutuvat reseptoreihin dendriitin postsynaptisessa päässä.
Neurotransmitterit voivat kiihottaa postsynaptista hermosolua, aiheuttaen sen tuottaa oman toimintapotentiaalin. Vaihtoehtoisesti ne voivat estää postsynaptisen hermosolun, jolloin se ei tuota toimintapotentiaalia.
Sähköiset synapsit
Sähköiset synapsit voivat vain herättää. Ne tapahtuvat, kun kaksi hermosolua on kytketty aukkoliitoksen kautta. Tämä aukko on paljon pienempi kuin synapsi, ja se sisältää ionikanavia, jotka helpottavat positiivisen sähköisen signaalin välittämistä suoraan. Tämän seurauksena sähköiset synapsit ovat paljon nopeampia kuin kemialliset synapsit. Signaali kuitenkin vähenee neuronista toiseen, mikä tekee niistä vähemmän tehokkaita lähettämisessä.
Neuronityypit
Neuronien rakenne, toiminta ja geneettinen koostumus vaihtelevat. Kun otetaan huomioon hermosolujen suuri määrä, on tuhansia erityyppisiä, aivan kuten maapallolla on tuhansia elävien organismien lajeja.
Toiminnan kannalta tutkijat luokittelevat neuronit kolmeen laajaan tyyppiin: aistien, motoristen ja interneuronien.
Aistien neuronit
Aistien neuronit auttavat sinua:
- maku
- haju
- kuulla
- katso
- tuntea asioita ympärilläsi
Aistien hermosolujen laukaisevat fyysiset ja kemialliset panokset ympäristöstäsi. Ääni, kosketus, lämpö ja valo ovat fyysisiä tuloja. Haju ja maku ovat kemiallisia lisäaineita.
Esimerkiksi astuminen kuumalle hiekalle aktivoi aistien neuronit jalkapohjissasi. Nuo hermosolut lähettävät aivoihisi viestin, joka saa sinut tietämään lämmön.
Motoriset neuronit
Motorisilla neuroneilla on rooli liikkeessä, mukaan lukien vapaaehtoiset ja tahattomat liikkeet. Nämä neuronit antavat aivojen ja selkäytimen kommunikoida lihasten, elinten ja rauhasten kanssa koko kehossa.
Motorisia hermosoluja on kahta tyyppiä: alempi ja ylempi. Alemmat motoriset neuronit kuljettavat signaaleja selkäytimestä sileille lihaksille ja luurankolihaksille. Ylemmät motoriset neuronit kuljettavat signaaleja aivojen ja selkäytimen välillä.
Esimerkiksi kun syöt, selkäytimen alemmat motoriset neuronit lähettävät signaaleja ruokatorven, vatsan ja suoliston sileille lihaksille. Nämä lihakset supistuvat, mikä antaa ruoan liikkua ruoansulatuskanavan läpi.
Interneuronit
Interneuronit ovat hermovälittäjiä, joita löytyy aivoista ja selkäytimestä. Ne ovat yleisin neuronityyppi. Ne välittävät aistien hermosolujen ja muiden interneuronien signaaleja motorisille hermosoluille ja muille interneuroneille. Usein ne muodostavat monimutkaisia piirejä, jotka auttavat sinua reagoimaan ulkoisiin ärsykkeisiin.
Esimerkiksi kun kosketat jotain kuumaa, aistien neuronit sormenpäissäsi lähettävät signaalin selkäytimen interneuroneille. Jotkut interneuronit välittävät signaalin kädessä oleville motorisille hermosoluille, mikä antaa sinun siirtää kätesi poispäin. Muut interneuronit lähettävät signaalin aivojesi kipukeskukseen, ja koet kipua.
Viimeaikainen tutkimus
Vaikka tutkimus on edistänyt ymmärrystämme neuroneista viime vuosisadalla, emme vielä ymmärrä paljon.
Esimerkiksi viime aikoihin asti tutkijat uskoivat, että hermosolujen muodostuminen tapahtui aikuisilla aivojen alueella, jota kutsutaan hippokampukseksi. Hippokampus on mukana muistissa ja oppimisessa.
Mutta äskettäin tehty tutkimus asettaa kyseenalaiseksi hippokampuksen neurogeneesin uskomukset. Analysoituaan 37 luovuttajan hippokampusnäytteet tutkijat päättelivät, että aikuiset tuottavat suhteellisen vähän uusia hippokampuksen neuroneja.
Vaikka tuloksia ei ole vielä vahvistettu, ne ovat merkittävä takaisku. Monet alan tutkijat toivoivat, että neurogeneesi voi auttaa hoitamaan Alzheimerin ja Parkinsonin taudin kaltaisia sairauksia, jotka aiheuttavat neuronivaurioita ja kuoleman.
Nouto
Hermojärjestelmän soluja kutsutaan neuroneiksi. Heillä on kolme erillistä osaa, mukaan lukien solurunko, aksoni ja dendriitit. Nämä osat auttavat heitä lähettämään ja vastaanottamaan kemiallisia ja sähköisiä signaaleja.
Vaikka on olemassa miljardeja hermosoluja ja tuhansia hermosolujen lajikkeita, ne voidaan luokitella toimintaan perustuen kolmeen perusryhmään: motoriset neuronit, aistien hermosolut ja interneuronit.
Emme vielä tiedä paljon neuroneista ja niiden roolista tiettyjen aivotilojen kehittymisessä.
