ТИПИ НЕЙРОНІВ: ФУНКЦІЇ ТА ХАРАКТЕРИСТИКИ - НЕЙРОПСИХОЛОГІЯ - 2024

В основні типи нейронів можуть бути класифіковані в відповідно до імпульсної передачі, функції, напрямки, при впливі на інших нейронів, по їх схемою нагнітання, шляхом виробництва нейромедіатора, по полярності, в залежності від відстані між аксонів і соми , відповідно до морфології дендритів та місця розташування та форми.

В нашому мозку знаходиться приблизно 100 мільярдів нейронів. З іншого боку, якщо говорити про гліальні клітини (ті, що служать підтримкою нейронів), то кількість збільшується приблизно до 360 мільярдів.

Нейрони, між іншим, нагадують інші клітини тим, що вони мають мембрану, яка їх оточує, містять гени, цитоплазму, мітохондрії та запускають важливі клітинні процеси, такі як синтез білків та виробництво енергії.

Але, на відміну від інших клітин, нейрони мають дендрити та аксони, які зв’язуються між собою електрохімічними процесами, встановлюють синапси та містять нейромедіатори.

Ці клітини організовані так, ніби вони були деревами в густому лісі, де їх гілки та коріння переплітаються. Як і дерева, кожен окремий нейрон має загальну структуру, але він змінюється за формою та розміром.

Найменший може мати тіло клітини шириною лише 4 мкм, тоді як клітинні тіла найбільших нейронів можуть бути шириною до 100 мкм. Насправді вчені досі досліджують клітини мозку та виявляють нові структури, функції та способи їх класифікації.

Основна форма нейрона

Основна форма нейрона складається з 3 частин:

- Тіло клітини: містить ядро ​​нейрона, де зберігається генетична інформація.

- Аксон: це розширення, яке працює як кабель і відповідає за передачу електричних сигналів (потенціалів дії) від тіла клітини до інших нейронів.

- дендрити: це невеликі гілки, які захоплюють електричні сигнали, що випромінюються іншими нейронами.

Кожен нейрон може з'єднати до 1000 інших нейронів. Однак, як заявив дослідник Сантьяго Рамон і Каджал, кінці нейронів не зливаються, але є невеликі проміжки (звані синаптичними щілинами). Цей обмін інформацією між нейронами називається синапсами (Jabr, 2012).

Тут ми пояснюємо функції та характеристики до 35 типів нейронів. Щоб їх було легше зрозуміти, ми класифікували їх по-різному.

Типи нейронів відповідно до передачі імпульсу

Джерело: fr: Утилізатор: Dake з ліцензією GNU Free Documentation.

Основна класифікація, яку ми будемо зустрічати дуже часто, щоб зрозуміти певні нейронні процеси, - це розмежувати пресинаптичний і постсинаптичний нейрон:

• Пресинаптичний нейрон: саме той випромінює нервовий імпульс.
• Посинаптичний нейрон: той, що приймає цей імпульс.

Слід уточнити, що ця диференціація застосовується в конкретному контексті та моменті.

Нейрони відповідно до їх функції

Нейрони можна класифікувати за завданнями, які вони виконують. За даними Jabr (2012), дуже поширеним чином ми знайдемо поділ між:

Сенсорні нейрони

Джерело: Політехніка Лаусон Отаго. Ліцензовано за Creative Commons Attribution 3.0

Саме вони обробляють інформацію з органів чуття: шкіри, очей, вух, носа тощо.

Мотонейрони або мотонейрони

Його завдання - передавати сигнали від головного та спинного мозку до м’язів. Вони в першу чергу відповідають за контроль руху.

Інтернейрони

Вони виступають мостом між двома нейронами. Вони можуть мати довші або коротші аксони, залежно від того, наскільки ці нейрони знаходяться один від одного.

Нейросекретори

Вони виділяють гормони та інші речовини, частина цих нейронів знаходиться в гіпоталамусі.

Нейрони відповідно до свого напрямку

Аферентні нейрони

Джерело: Afferent_ (PSF) .jpg: Igno2derivative work: Ortisa Також називають рецепторними клітинами, вони будуть сенсорними нейронами, які ми назвали раніше. У цій класифікації ми хочемо виділити, що ці нейрони отримують інформацію від інших органів і тканин, щоб вони передавали інформацію з цих областей центральній нервовій системі.

Різні нейрони

Це ще один спосіб викликати мотонейрони, вказуючи на те, що напрямок передачі інформації протилежний афферентам (вони передають дані з нервової системи в клітини ефектора).

Нейрони відповідно до їх дії на інші нейрони

Один нейрон впливає на інші, вивільняючи різні типи нейромедіаторів, які зв’язуються зі спеціалізованими хімічними рецепторами. Щоб зробити це більш зрозумілим, можна сказати, що нейромедіатор працює так, ніби це ключ, а рецептор - це як двері, що блокує прохід.

Застосований у нашому випадку, він дещо складніший, оскільки однотипний «ключ» може відкривати багато різних типів «замків». Ця класифікація заснована на впливі, який вони викликають на інші нейрони:

Збудливі нейрони

Саме вони виділяють глутамат. Вони так називаються, оскільки, коли ця речовина захоплюється рецепторами, відбувається збільшення швидкості випалу нейрона, який її отримує.

Інгібіторні або GABAergic нейрони

Вони вивільняють ГАМК, тип нейротрансміттера, який має гальмівну дію. Це тому, що це знижує швидкість випалу нейрона, який захоплює його.

Модулятори

Вони не мають прямого впливу, але в перспективі вони змінюють невеликі структурні аспекти нервових клітин.

Приблизно 90% нейронів вивільняють глутамат або ГАМК, тому в цю класифікацію входить переважна більшість нейронів. Решта мають конкретні функції відповідно до поставлених цілей.

Наприклад, деякі нейрони виділяють гліцин, чинячи гальмівну дію. У свою чергу в спинному мозку є мотонейрони, які вивільняють ацетилхолін і забезпечують збудливий результат.

Однак слід зазначити, що це не так просто. Тобто один нейрон, який вивільняє один тип нейротрансміттера, може мати як збудливий, так і гальмівний вплив, і навіть модулюючий вплив на інші нейрони. Швидше за все, це залежить від типу рецепторів, що активуються на постсинаптичних нейронах.

Нейрони відповідно до схеми їх розряду

Ми можемо нейронів голубів за допомогою електрофізіологічних ознак.

Тонічні або регулярні кадри

Відноситься до нейронів, які постійно активні.

Фаза або "сплеск"

Саме вони активуються під час вибухів.

Швидкі постріли

Ці нейрони виділяються високою швидкістю стрільби, тобто вони дуже часто стріляють. Клітини блідового глобуса, клітини гангліозу сітківки або деякі класи інтерневронів кортикальних інгібіторів були б хорошими прикладами.

Нейрони відповідно до виробництва нейромедіаторів

Холінергічні нейрони

Ці типи нейронів вивільняють ацетилхолін у синаптичній щілині.

GABAergic нейрони

Виробництво, випуск, дія та деградація GABA під час синапсу GABAergic

Вони випускають GABA.

Глутаматергічні нейрони

Джерело: PSS Rao, Murali M. Yallapu, Youssef Sari, Paul B. Fisher, Santosh Kumar Вони виділяють глутамат, який поряд з аспартатом складається з квінтесенціальних збудливих нейромедіаторів. Коли приплив крові до мозку зменшується, глутамат може викликати ексцитотоксичність, викликаючи надмірну активацію

Дофамінергічні нейрони

Вони виділяють дофамін, який пов’язаний з настроєм та поведінкою.

Серотонінергічні нейрони

Саме вони виділяють серотонін, який може діяти як збуджуючим, так і гальмуючим. Його нестача традиційно пов’язана з депресією.

Нейрони відповідно до їх полярності

Нейрони можна класифікувати за кількістю процесів, що приєднуються до клітинного тіла або соми, і можуть бути:

Уніполярний або псевдоуніполярний

Сенсорний однополярний нейрон

Це ті, у яких є єдиний протоплазматичний процес (лише первинне розширення або проекція). Структурно спостерігається, що тіло клітини розташоване на одній стороні аксона, передаючи імпульси без сигналів, що проходять через сому. Вони характерні для безхребетних, хоча ми також можемо їх знайти в сітківці.

Псевдоуніполяри

Вони відрізняються від однополярних тим, що аксон розділений на дві гілки, як правило, одна іде в бік периферичної структури, а інша йде до центральної нервової системи. Вони важливі в сенсі дотику. Власне, їх можна вважати варіантом біполярних.

Біполярний

Біполярний нейрон

На відміну від попереднього типу, ці нейрони мають два розширення, які починаються від клітинної соми. Вони поширені в сенсорних шляхах зору, слуху, нюху та смаку, а також вестибулярної функції.

Багатополярні

Мультиполярні нейрони

Більшість нейронів належать до цього типу, який характеризується тим, що має один аксон, як правило, довгий і багато дендритів. Вони можуть походити безпосередньо з соми, передбачаючи важливий обмін інформацією з іншими нейронами. Їх можна розділити на два класи:

а) Гольджі I: довгі аксони, типові для пірамідальних клітин та клітин Пуркіньє.

б) Гольджі II : короткі аксони, характерні для гранулярних клітин.

Анаксонічний

У цьому типі дендрити не можна відрізнити від аксонів, вони також дуже малі.

Нейрони відповідно до відстані між аксоном і сомою

Схема декількох репрезентативних сенсорних шляхів, що ведуть від шкіри до мозку. Джерело: (Посилання: Нобуакі Івахорі, Еволюція органів почуттів, Коданша, 20 січня 2011 р., Перша друк, ISBN 9784062577120, стор. 21)

Конвергентний

У цих нейронах аксон може бути більш-менш розгалуженим, проте він не надто далеко від тіла нейрона (сома).

Розбіжні

Незважаючи на кількість гілок, аксон простягається на велику відстань і дивовижно відсувається від нейрональної соми.

Нейрони згідно морфології дендритів

Ідіодендрит

Його дендрити залежать від типу нейрона, який він є (якщо класифікувати його відповідно до його розташування в нервовій системі та його характерної форми, див. Нижче). Хорошими прикладами є клітини Пуркіньє та пірамідальні клітини.

Ізодендрит

Цей клас нейрону має дендрити, які діляться таким чином, що дочірні гілки перевищують материнські гілки за довжиною.

Аллодендрит

Вони мають особливості, не характерні для дендритів, наприклад, мають дуже мало колючок або дендритів без гілок.

Нейрони за розташуванням та формою

Джерело: Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International

У нашому мозку є безліч нейронів, які мають унікальну структуру, і класифікувати їх за цим критерієм непросто.

Залежно від форми їх можна вважати:

• Веретеноподібні форми
• Поліедра
• Зоряний
• Сферичні
• Пірамідальний

Якщо взяти до уваги і розташування, і форму нейронів, ми можемо додатково уточнити та деталізувати це розрізнення:

Пірамідні нейрони

Вони називаються тим, що соми мають форму трикутної піраміди і знаходяться в префронтальній корі.

Клітини Бетца

Вони являють собою великі мотонейрони пірамідальної форми, які розташовані у п’ятому шарі сірої речовини в первинній руховій корі.

Клітини в кошику чи кошику

Це коркові інтернейрони, які розташовані в корі і в мозочку.

Клітини Пуркіньє

Деревоподібні нейрони, виявлені в мозочку.

Гранулярні клітини

Вони складають більшість нейронів у мозку людини. Вони характеризуються тим, що мають дуже дрібні клітинні тіла (вони типу Гольджі II) і розташовуються серед зернистого шару мозочка, зубчастої звивини гіпокампу та нюхової цибулини, серед інших.

Клітини Лугаро

Названі своїм відкривачем, вони є гальмівними сенсорними інтернейронами, розташованими в мозочку (трохи нижче клітинного шару Пуркіньє).

Середні колючі нейрони

Вони вважаються особливим типом клітин GABAergic, який становить приблизно 95% нейронів стриатуму у людини.

Клітини Реншоу

Ці нейрони є інгібіторними інтернейронами спинного мозку, які з'єднані на своїх кінцях з альфа-моторними нейронами, нейрони з обох кінців пов'язані з альфа-моторними нейронами.

Уніполярні клітини кистей

Вони складаються з типу глутаматергічних інтернейронів, які розташовані в зернистому шарі кори мозочка та в кохлеарному ядрі. Його назва пояснюється тим, що він має єдиний дендрит, який закінчується у формі кисті.

Клітини переднього рогу

Вони названі моторними нейронами, розташованими в спинному мозку.

Нейрони веретена

Також їх називають нейронами Фон-економо, вони характеризуються тілесною формою, тобто за формою вони мають вигляд витягнутої трубки, яка на кінцях стає вузькою. Вони розміщені в дуже обмежених місцях: на інсулі, передній звивинній звивині та у людини в дорсолатеральній передній корі.

Чи охоплюють ці класифікації всі існуючі нейрони?

Ми можемо стверджувати, що майже всі нейрони нервової системи можуть бути вбиті в категорії, які ми пропонуємо тут, особливо ширші. Однак необхідно вказати на величезну складність нашої нервової системи та всі досягнення, які залишаються відкритими в цій області.

Ще є дослідження, спрямовані на виокремлення найтонших відмінностей між нейронами, щоб дізнатися більше про функціонування мозку та супутні захворювання.

Нейрони відрізняються один від одного структурними, генетичними та функціональними аспектами, а також способом їх взаємодії з іншими клітинами. Навіть важливо знати, що серед вчених немає згоди при визначенні точної кількості типів нейронів, але це може бути більше 200 типів.

Дуже корисним ресурсом, щоб дізнатися більше про типи клітин нервової системи, є Neuro Morpho - база даних, в якій різні нейрони реконструюються цифровим шляхом і можуть бути досліджені відповідно до видів, типів клітин, областей мозку тощо. (Ябр, 2012)

Підсумовуючи, класифікація нейронів на різні класи суттєво обговорювалася з початку сучасної нейронауки. Однак це питання можна поступово розгадати, оскільки експериментальні досягнення прискорюють темпи збору даних про нейронні механізми. Таким чином, кожен день ми на крок ближче до пізнання сукупності мозкових функцій.

Список літератури

1. Безмежний (26 травня 2016 р.). Безмежна анатомія та фізіологія. Отримано 3 червня 2016 року.
2. Чудлер, Е. В. Типи нейронів (нервові клітини). Отримано 3 червня 2016 року.
3. Гулд, Дж. (16 липня 2009 р.). Класифікація Нейрона за функціями. Отримано 3 червня 2016 року з університету Західної Флориди.
4. Джабр, Ф. (16 травня 2012 р.). Знайте свої нейрони: як класифікувати різні типи нейронів у лісовому мозку. Отримано від Scientific American.
5. Paniagua, R .; Ністал, М .; Сесма, Р .; Альварес-Урія, М .; Фраїле, Б .; Анадон, Р. та Хосе Саес, Ф. (2002). Цитологія та гістологія рослин та тварин. McGraw-Hill Interamericana de España, SAU
6. Нейронні розширення. Отримано 3 червня 2016 року з університету Валенсії.
7. Шкіро, М. (2 квітня 2013 р.). Типи нейронів. Отримано 3 червня 2016 року з Explorable.
8. Вікіпедія. (2016 р., 3 червня). Отримано 3 червня 2016 року з Neuron.
9. Waymire, JC Глава 8: Організація типів клітин. Отримано 3 червня 2016 року з веб-сайту Neuroscience Online.