Neuronii – ce sunt si cum functioneaza

Tot ce trebuie sa stiti despre neuroni

Neuronii sunt responsabili de transportul informatiilor in tot corpul uman. Folosind semnale electrice si chimice, acestia ajuta la coordonarea tuturor functiilor necesare vietii. In acest articol, va explicam ce sunt neuronii si cum functioneaza.

Pe scurt, sistemele noastre nervoase detecteaza ceea ce se intampla in jurul nostru si in interiorul nostru; ele decid cum trebuie sa actionam, cum se schimba starea organelor interne (de exemplu, modificarile ritmului cardiac) si ne permit sa ne gandim si sa ne amintim ce se intampla. Pentru a face acest lucru, se bazeaza pe o retea sofisticata – reteaua de neuroni.

S-a estimat ca exista aproximativ 86 de miliarde de neuroni in creier; pentru a atinge aceasta tinta imensa, un fat in curs de dezvoltare trebuie sa creeze aproximativ 250.000 de neuroni pe minut.

Fiecare neuron este conectat la alti 1.000 de neuroni, creand o retea incredibil de complexa de comunicare. Neuronii sunt considerati unitatile de baza ale sistemului nervos.

Neuronii, uneori numiti si celule nervoase, constituie aproximativ 10 la suta din creier; restul consta din celule gliale si astrocite care sustin si hranesc neuronii.

Cum arata neuronii?

Neuronii pot fi vazuti doar folosind un microscop si pot fi impartiti in trei parti:

• Soma (corpul celular) – aceasta portiune a neuronului primeste informatii. Contine nucleul celulei.
• Dendritele – aceste filamente subtiri transporta informatii de la alti neuroni catre soma. Ele sunt partea „de intrare” a celulei.
• Axonul – aceasta proiectie lunga transporta informatii din soma si o trimite catre alte celule. Aceasta este partea „de iesire” a celulei. In mod normal se incheie cu o serie de sinapse care se conecteaza la dendritele altor neuroni.

Atat dendritele cat si axonii sunt uneori denumite fibre nervoase.

Axonii variaza in lungime foarte mult. Unii pot fi minusculi, in timp ce altii pot avea o lungime de peste 1 metru. Cel mai lung axon se numeste ganglionul radicular dorsal (DRG), un grup de corpuri de celule nervoase care transporta informatii de la piele la creier. Unii dintre axonii din DRG, calatoresc de la degetele de la picioare pana la tulpina creierului – pana la 2 metri, la o persoana inalta.

Tipuri de neuroni

Neuronii pot fi impartiti in tipuri si moduri diferite, de exemplu, prin conexiune sau functie.

Conexiune

• Neuronii eferenti – acestia preiau mesaje din sistemul nervos central (creierul si maduva spinarii) si ii transmit celulelor din alte parti ale corpului.
• Neuronii aferenti – iau mesaje din restul corpului si le transmit sistemului nervos central (SNC).
• Interneuronii – acestia faciliteaza mesaje de releu intre neuronii din SNC.

Functie

• Senzorial – transporta semnale de la simturi catre SNC.
• Releu – transporta semnale dintr-un loc in altul in cadrul SNC.
• Motor – transporta semnale de la SNC catre muschi.

Cum poarta un mesaj neuronii?

Neuronii poarta mesaje prin intermediul potentialelor de actiune.

Daca un neuron primeste un numar mare de intrari de la alti neuroni, aceste semnale se acumuleaza pana cand depasesc un anumit prag.

Odata ce acest prag este depasit, neuronul este declansat pentru a trimite un impuls de-a lungul axonului sau – acesta este numit potential de actiune.

Un potential de actiune este creat de miscarea atomilor (ionilor) incarcati electric pe membrana axonului.

Neuronii in repaus sunt mai incarcati negativ decat fluidul care ii inconjoara; acesta este denumit potentialul membranei. De obicei este de -70 milivolti (mV).

Cand corpul celular al unui nerv primeste suficiente semnale pentru a-l declansa, o portiune din axonul cel mai apropiat de corpul celular se depolarizeaza – potentialul membranei creste rapid si apoi cade (in aproximativ 1.000 de secunde). Aceasta modificare declanseaza depolarizarea in sectiunea axonului de langa el si asa mai departe, pana cand cresterea si scaderea sarcinii au trecut pe intreaga lungime a axonului.

Dupa ce fiecare sectiune s-a declansat, intra intr-o scurta stare de hiperpolarizare, unde pragul sau este scazut, ceea ce inseamna ca este mai putin probabil sa fie declansat din nou imediat.

Cel mai adesea, ionii de potasiu (K +) si sodiu (Na +) sunt cei care genereaza potentialul de actiune. Ionii se deplaseaza si ies din axoni prin canale si pompe ionice cu tensiune.

Acesta este procesul pe scurt:

Canalele Na + se deschid permitand Na + sa inunde in celula, ceea ce o face mai pozitiva.

Odata ce celula atinge o anumita incarcare, canalele K + se deschid, permitand K + sa curga din celula.

Canalele Na + apoi se inchid, dar canalele K + raman deschise permitand incarcarii pozitive sa paraseasca celula. Pe masura ce potentialul membranei revine la starea de repaus, canalele K + se inchid.

In cele din urma, pompa de sodiu / potasiu transporta Na + din celula si K + inapoi in celula, gata pentru potentialul urmator.

Potentialele de actiune sunt descrise drept „totul sau nimic”, deoarece acestea sunt intotdeauna de aceeasi dimensiune. Forta unui stimul este transmisa folosind frecventa. De exemplu, daca un stimul este slab, neuronul se va declansa mai rar si, pentru un semnal puternic, se va declansa mai frecvent.

Mielina

Majoritatea axonilor sunt acoperiti de o substanta alba, ceroasa, numita mielina. Aceasta acoperire izoleaza nervii si creste viteza cu care se deplaseaza impulsurile. Mielina este creata de celulele Schwann din sistemul nervos periferic si oligodendrocite, in SNC.

Exista mici lacune in acoperirea cu mielina, numite noduri Ranvier. Potentialul de actiune sare de la decalaj la gol, permitand semnalului sa se miste mult mai rapid. Scleroza multipla este cauzata de descompunerea lenta a mielinei.

Cum functioneaza sinapsele

Neuronii sunt conectati intre ei si tesuturi, astfel incat sa poata comunica mesaje; cu toate acestea, ei nu se ating fizic – exista intotdeauna un decalaj intre celule, numit sinapsa.

Sinapsele pot fi electrice sau chimice. Cu alte cuvinte, semnalul care este transportat de la prima fibra nervoasa (neuron presinaptic) la urmatorul (neuron postsinaptic) este transmis de un semnal electric sau unul chimic.

Sinapsele chimice

Odata ce un semnal ajunge intr-o sinapsa, declanseaza eliberarea de substante chimice (neurotransmitatori) in golul dintre cei doi neuroni; acest gol se numeste fanta sinaptica.  Neurotransmitatorul difuzeaza fanta sinaptica si interactioneaza cu receptorii de pe membrana neuronului postsinaptic, declansand un raspuns. Sinapsele chimice sunt clasificate in functie de neurotransmitatorii eliberati de acestea:

• Glutamergic – elibereaza glutamina. Adesea sunt excitatori, ceea ce inseamna ca sunt mai susceptibili sa declanseze un potential de actiune.
• GABAergic – elibereaza GABA (acid gamma-aminobutiric). Adesea sunt inhibitori, ceea ce inseamna ca reduc sansa ca neuronul postsinaptic sa declanseze.
• Acetilcolina cu eliberare colinergica. Acestia se gasesc intre neuronii motori si fibrele musculare (jonctiunea neuromusculara).
• Adrenergic – elibereaza norepinefrina (adrenalina).