A capacidade das células de responder aos estímulos do mundo exterior é o principal critério de um organismo vivo. Os elementos estruturais do tecido nervoso - os neurônios de mamíferos e humanos - são capazes de transformar estímulos (luz, cheiro, ondas sonoras) em processo de excitação. Seu resultado final é uma reação adequada do corpo em resposta a várias influências ambientais. Neste artigo, estudaremos a função dos neurônios do cérebro e das partes periféricas do sistema nervoso, e também consideraremos a classificação dos neurônios em relação às peculiaridades de seu funcionamento nos organismos vivos.
Formação do tecido nervoso
Antes de estudar as funções de um neurônio, vamos ver como as células de neurócitos são formadas. No estágio de neurula, o tubo neural é colocado no embrião. É formado a partir do ectodérmicofolha com um espessamento - a placa neural. A extremidade expandida do tubo formará mais tarde cinco partes na forma de bolhas cerebrais. Eles formam partes do cérebro. A parte principal do tubo neural no processo de desenvolvimento embrionário forma a medula espinhal, da qual partem 31 pares de nervos.
Os neurônios do cérebro se combinam para formar núcleos. 12 pares de nervos cranianos emergem deles. No corpo humano, o sistema nervoso é diferenciado na seção central - o cérebro e a medula espinhal, que consiste em células de neurócitos e o tecido de suporte - neuroglia. A seção periférica consiste nas partes somáticas e vegetativas. Suas terminações nervosas inervam todos os órgãos e tecidos do corpo.
Os neurônios são unidades estruturais do sistema nervoso
Eles têm diferentes tamanhos, formas e propriedades. As funções de um neurônio são diversas: participação na formação de arcos reflexos, percepção de irritação do ambiente externo, transmissão da excitação resultante para outras células. Um neurônio tem vários ramos. O longo é um axônio, os curtos se ramificam e são chamados de dendritos.
Estudos citológicos revelaram no corpo de uma célula nervosa um núcleo com um ou dois nucléolos, um retículo endoplasmático bem formado, muitas mitocôndrias e um poderoso aparato sintetizador de proteínas. É representado por ribossomos e moléculas de RNA e mRNA. Essas substâncias formam uma estrutura específica de neurócitos - a substância de Nissl. A peculiaridade das células nervosas - um grande número de processos contribui para o fato de que a principal função do neurônio é a transmissão do nervoimpulsos. É fornecido pelos dendritos e pelo axônio. Os primeiros percebem os sinais e os transmitem ao corpo do neurócito, e o axônio, o único processo muito longo, conduz a excitação para outras células nervosas. a estrutura de uma substância como a neuroglia.
Estruturas do tecido nervoso
Os neurócitos são cercados por uma substância especial que possui propriedades de sustentação e proteção. Ele também tem uma capacidade característica de dividir. Essa conexão é chamada de neuroglia.
Esta estrutura está em estreita ligação com as células nervosas. Como as principais funções de um neurônio são a geração e condução de impulsos nervosos, as células gliais são influenciadas pelo processo de excitação e alteram suas características elétricas. Além das funções tróficas e protetoras, a glia proporciona reações metabólicas nos neurócitos e contribui para a plasticidade do tecido nervoso.
Mecanismo de condução de excitação em neurônios
Cada célula nervosa forma vários milhares de contatos com outros neurócitos. Os impulsos elétricos, que são a base dos processos de excitação, são transmitidos do corpo do neurônio ao longo do axônio e entram em contato com outros elementos estruturais do tecido nervoso ou entram diretamente no órgão de trabalho, por exemplo, no músculo. Para estabelecer qual função os neurônios realizam, é necessário estudar o mecanismo de transmissão da excitação. É realizado por axônios. Nos nervos motores, eles são cobertos por uma bainha de mielina e são chamados de polposos. No vegetativosistema nervoso são processos não mielinizados. Através deles, a excitação deve entrar no neurócito vizinho.
O que é uma sinapse
O lugar onde duas células se encontram é chamado de sinapse. A transferência de excitação nele ocorre com a ajuda de substâncias químicas - mediadores, ou pela passagem de íons de um neurônio para outro, ou seja, por impulsos elétricos.
Devido à formação de sinapses, os neurônios criam uma estrutura de malha da parte do tronco do cérebro e da medula espinhal. Chama-se formação reticular, parte da parte inferior da medula oblonga e captura os núcleos do tronco cerebral, ou neurônios cerebrais. A estrutura de malha mantém o estado ativo do córtex cerebral e direciona os atos reflexos da medula espinhal.
Inteligência Artificial
A ideia das conexões sinápticas entre os neurônios do sistema nervoso central e o estudo das funções da informação reticular é atualmente incorporada pela ciência na forma de uma rede neural artificial. Nele, as saídas de uma célula nervosa artificial são conectadas às entradas de outra por conexões especiais que duplicam sinapses reais em suas funções. A função de ativação de um neurônio de um neurocomputador artificial é a soma de todos os sinais de entrada que entram na célula nervosa artificial, convertidos em uma função não linear do componente linear. Também é chamada de função de atuação (transferência). Ao criar inteligência artificial, as mais utilizadas são as funções de ativação linear, semilinear e stepwise.neurônio.
Neurócitos aferentes
São também chamados de sensíveis e possuem processos curtos que penetram nas células da pele e em todos os órgãos internos (receptores). Percebendo a irritação do ambiente externo, os receptores os transformam em processo de excitação. Dependendo do tipo de estímulo, as terminações nervosas são divididas em: termorreceptores, mecanorreceptores, nociceptores. Assim, as funções de um neurônio sensitivo são a percepção de estímulos, sua discriminação, a geração de excitação e sua transmissão ao sistema nervoso central. Os neurônios sensoriais entram nos cornos dorsais da medula espinhal. Seus corpos estão localizados em nós (gânglios) localizados fora do sistema nervoso central. É assim que os gânglios dos nervos cranianos e espinhais são formados. Neurônios aferentes têm um grande número de dendritos; juntamente com o axônio e o corpo, eles são um componente essencial de todos os arcos reflexos. Portanto, as funções de um neurônio sensitivo consistem tanto na transferência do processo de excitação para o cérebro e medula espinhal, quanto na participação na formação de reflexos.
Características do interneurônio
Continuando a estudar as propriedades dos elementos estruturais do tecido nervoso, vamos descobrir qual função os interneurônios desempenham. Este tipo de células nervosas recebe impulsos bioelétricos do neurócito sensorial e os transmite:
a) outros interneurônios;
b) neurócitos motores.
A maioria dos interneurônios tem axônios, cujas seções finais são terminais, conectados com neurócitos de um centro.
O neurônio intercalar, cujas funções são a integração da excitação e sua distribuição para as partes do sistema nervoso central, são um componente essencial da maioria dos arcos reflexos incondicionados e reflexos condicionados. Os interneurônios excitatórios promovem a transmissão de sinais entre grupos funcionais de neurócitos. As células nervosas intercalares inibitórias recebem excitação de seu próprio centro por meio de feedback. Isso contribui para que o neurônio intercalar, cujas funções são a transmissão e preservação a longo prazo dos impulsos nervosos, assegure a ativação dos nervos espinais sensoriais.
Função do neurônio motor
Motoneuron é a unidade estrutural final do arco reflexo. Tem um grande corpo encerrado nos cornos anteriores da medula espinhal. Essas células nervosas que inervam os músculos esqueléticos têm os nomes desses elementos motores. Outros neurócitos eferentes entram nas células secretoras das glândulas e causam a liberação de substâncias apropriadas: segredos, hormônios. Nos atos reflexos involuntários, isto é, incondicionados (deglutição, salivação, defecação), os neurônios eferentes partem da medula espinhal ou do tronco encefálico. Para realizar ações e movimentos complexos, o corpo utiliza dois tipos de neurócitos centrífugos: motor central e motor periférico. O corpo do neurônio motor central está localizado no córtex cerebral, próximo ao sulco de Roland.
Os corpos dos neurócitos motores periféricos que inervam os músculos dos membros, tronco, pescoço,localizados nos cornos anteriores da medula espinhal, e seus longos processos - axônios - saem das raízes anteriores. Eles formam fibras motoras de 31 pares de nervos espinhais. Neurócitos motores periféricos que inervam os músculos da face, faringe, laringe e língua estão localizados nos núcleos dos nervos cranianos vago, hipoglosso e glossofaríngeo. Portanto, a principal função do neurônio motor é a condução desimpedida da excitação para os músculos, células secretoras e outros órgãos de trabalho.
Metabolismo em neurócitos
As principais funções de um neurônio - a formação de um potencial de ação bioelétrico e sua transmissão para outras células nervosas, músculos, células secretoras - se devem às características estruturais do neurócito, bem como reações metabólicas específicas. Estudos citológicos mostraram que os neurônios contêm um grande número de mitocôndrias que sintetizam moléculas de ATP, um retículo granular desenvolvido com muitas partículas ribossômicas. Eles sintetizam ativamente proteínas celulares. A membrana da célula nervosa e seus processos - o axônio e os dendritos - desempenha a função de transporte seletivo de moléculas e íons. As reações metabólicas nos neurócitos ocorrem com a participação de várias enzimas e são caracterizadas por alta intensidade.
Transmissão de excitação nas sinapses
Considerando o mecanismo de condução da excitação nos neurônios, conhecemos as sinapses - formações que ocorrem no ponto de contato de dois neurócitos. A excitação na primeira célula nervosa provoca a formação de moléculas de substâncias químicas - mediadores - nas colaterais de seu axônio. Esses incluemaminoácidos, acetilcolina, norepinefrina. Liberado das vesículas das terminações sinóticas na fenda sinótica, pode afetar tanto sua própria membrana pós-sináptica quanto as conchas dos neurônios vizinhos.
Moléculas de neurotransmissores servem como irritantes para outra célula nervosa, causando mudanças nas cargas em sua membrana - um potencial de ação. Assim, a excitação rapidamente se espalha ao longo das fibras nervosas e atinge as partes do sistema nervoso central ou entra nos músculos e glândulas, causando sua ação adequada.
Plasticidade do Neurônio
Os cientistas descobriram que no processo de embriogênese, ou seja, no estágio de neurulação, um número muito grande de neurônios primários se desenvolve a partir do ectoderma. Cerca de 65% deles morrem antes do nascimento de uma pessoa. Durante a ontogênese, algumas células cerebrais continuam a ser eliminadas. Este é um processo natural programado. Os neurócitos, ao contrário das células epiteliais ou conectivas, são incapazes de divisão e regeneração, uma vez que os genes responsáveis por esses processos são inativados nos cromossomos humanos. No entanto, o desempenho cerebral e mental pode ser mantido por muitos anos sem diminuir significativamente. Isso se explica pelo fato de que as funções do neurônio, perdidas no processo de ontogênese, são assumidas por outras células nervosas. Eles precisam aumentar seu metabolismo e criar novas conexões nervosas adicionais que compensam as funções perdidas. Esse fenômeno é chamado de plasticidade de neurócitos.
O querefletido nos neurônios
No final do século 20, um grupo de neurofisiologistas italianos estabeleceu um fato interessante: um reflexo espelhado da consciência é possível nas células nervosas. Isso significa que um fantasma da consciência das pessoas com quem nos comunicamos está se formando no córtex cerebral. Os neurônios incluídos no sistema de espelhos atuam como ressonadores para a atividade mental das pessoas ao redor. Portanto, uma pessoa é capaz de prever as intenções do interlocutor. A estrutura de tais neurócitos também fornece um fenômeno psicológico especial chamado empatia. Caracteriza-se pela capacidade de penetrar no mundo das emoções de outra pessoa e ter empatia com seus sentimentos.
