Нейрон
Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Нейрон - клітина нервової системи, здатна до проведення нервових імпульсів. В нервовій системі людини налічують близько 1010 нейронів.
Нейронам притаманний набір органел, що не відрізняється від такого у інших типах клітин: ендоплазматичний ретикулум, апарат Гольджи, мітохондрії, та велика кількість різних везикулярних структур. Але в нейронах ці органели часто локалізовані на обмежених ділянках клітини. На додаток до локалізації органел, нейрони відрізняються від „звичайих” клітин за спеціалізацією фібрілярних та тубулярних протеїнів, що складають цитоскелет. Незважаючи на те, що багато з цих протеїнів – ізоформ актіну, міозина, тубуліну і т. ін. – знайдені і в інших типах клітин, особливості їхньої організації в нейронах забезпечують саме специфічні функції нервових клітин, особливо що стосується процесів синаптиної передачі. Філаменти, мікротрубочки, везікулярні переміщувальні системи та несучі протеїни узгоджують ріст аксонів та дендритів; переміщування та остаточне розміщення мембранних компонентів, органел та везікул; а також контролюють активні процеси екзоцитозу та ендоцитозу, що необхідні для синаптичної передачі сигналів.
Незважаючи на базову організацію, ідентичну з іншими клітинами, у нейронів яскраво виявлені риси, спричинені їхнєю адаптацією для передачі електричних сигналів. Найбільш помітною адаптацією нейронів до сигнальної та провідної функціі є їхнє інтенсивне розгалудження; найбільше це проявляється в розгалудженні дендритів. Дендрити є першочерговим приймачем синаптичних сигналів з синапсів, утворених відростками інших нейронів (також невелика частина синапсів може бути локалізованою і на тілі нейрона). На мікрорівні дендрити відрізняються великою концентрацією в них рибосом та специфічних цитоскелетних протеїнів, що віддзеркалює їхню сигнально-інтегруючу фнкцію. Спектр геометрії нейронів варіює від невеликої кількості клітин, що взагалі не мають дендритів, до клітин Пуркін’є, у яких кількість дендритних відгалужень зазвичай практично неможливо точно підрахувати (див. малюнок). При цьому, чим більше дендритних відгалужень має нейрон, тим більше інших нейронів передають на нього нервові сигнали; загалом, кількість синаптичних контактів, що можуть бути знайдені на одному нейроні, варіює від 1 до більше ніж 100 тисяч.
Синаптичні контакти, що утворюються на дендритах, створені видозміненим секреторним апаратом, найбільш близький аналог якого спостерігається в деяких епітеліальних клітинах. Типовий пресинаптичний термінал підходить до постсинаптичного контакту нейрона – приймача, і разом вони формують структуру, що називається синапс. В більшості синапсів не існує механічного контакту між мембранами з’єднаних ними нейронів. Замість цього пре- та постсинаптичні компоненти контактують та передають нервовий сигнал шляхом секреції специфічних молекул, що називаються нейромедіаторами, з пресинаптичного терміналу, які зв’язуються на спеціальних структурах (рецепторах) постсинаптичного терміналу. Ці молекули нейромедіаторів мають подолати проміжок зовнішньоклітинного простору, що заключений між пре- та постсинаптичною мембранами і називається "синаптина щілина". Ця щілина, однак, не є просто проміжком, заповненим міжклітинною рідиною. В ній розташована велика кількість різноманітних протеїнових структур, що контролюють процеси дифузії та зв’язування медіаторів, а також деградації ейромедіаторів після закінчення їхньої дії.
Інформація, отримана нейроном через дендрити, інтегрується та передається далі задопомогою аксона – клітинного відростка, пристосованного для проведення нервових електричних сигналів на великі відстані, до наступного місця міжнейронної взаємодії; довжина аксона може досягати від кількох сотен мікрометрів до кількох, а іноді навіть і кількох десятків, сантиметрів: наприклад, аксони нервових клітин, що йдуть від спинного мозку до ніг людини, мають довжину біля метру. Аксони мають свій власний особливий цитоскелет, елементи якого є критично важливими для процесів сигнальної передачі.
Нервовий сигнал, що передається нейронами, називається потенціалом дії (ПД). За своєю природою він є самопідтримуваною хвилею електричної деполярізації клітинної мембрани нейрона, що розповсюджується від точки її ініціації на клітині до наступного синапсу, де сигнал передається на іншу клітину – це може бути інший нейрон в головному або спинному мозку, в автономному нервовому англії, або клітина м’язів або залоз в будь-якій частині тіла.
Хімічні та електричні процеси, завдяки яким інформація, закодована в потенціалах дії, передається через синаптичні контакти на наступну клітину, називаються синаптичною передачею. Пресинаптичні термінали (їх також називають аксотермінали та термінальні бутони) та постсинаптичні ділянки-приймачі зазвичай формують хімічні синапси, що є найбільш розповсюдженим типом синапсів в нервових системах всіх видів тварин. Інший тип синапсів – електричні – є набагатo більш рідкісним.
Сектреторні органели в пресинаптичному терміналі хімічного синапса називаються синаптичними везікулами, і зазвичай являють собою сферичні мембранні структури, наповнені молекулами нейромедіаторів (інша назва – „нейротрансміттерів”). Розташування везікул в пресинапсі та процес їхього злиття з синаптичною мембраною, що супроводжується вивільненням нейромедіатора, контролюються великою кількістю спеціалізованих протеїнів, зосереджених як всередині везікули, так і назовні. Молекули нейромедіатора, що вивільняються в синаптичну щілину, змінюють електричні властивості постсинаптичної мембрани шляхом зв’язування з постсинаптичними нейрорецепторами, що є великими спеціалізованими білковими молекулами.
Таким чином, основою передачі нервових сигналів нейронами є складна та взаємопов’язана активність нейромедіаторів, рецепторів, та відповідних елементів цитоскелету, завдяки якій нейрони передають сигнали один до одного та на м’язові або залозові клітини-мішені.
