Строение нейрона

Основу нервной системы составляют нейроны — клетки нервной ткани. Они представляют собой возбудимые клетки, способные обрабатывать информацию и передавать ее дальше в виде электрического или химического сигнала. Химические сигналы нейроны посылают соседним клеткам на очень короткие расстояния, а вот электрические они могут распространять очень далеко.

Все строение нейрона приспособлено для приема и передачи сигналов. У него различают тело клетки, в котором расположено ее ядро, и отростки двух типов — аксоны и дендриты (рис. 31.1).

Аксон — это длинный и очень тонкий отросток. У клетки он может быть только один. Длина аксона у нейронов человека может достигать 1 м. Для более быстрой передачи сигнала у многих аксонов оболочка состоит из вещества миелина. Эта оболочка не сплошная — она периодически прерывается. Миелин — хороший изолятор, поэтому сигнал, который идет по аксону с миелиновым покрытием, не распространяется постепенно, а сразу перепрыгивает через участки, покрытые миелином. В результате скорость передачи сигнала увеличивается в 5-10 раз.

Рис. 31.1. Строение нейрона

Дендрити — это короткие отростки, которые соединяют нейроны с клетками, расположенными рядом. И дендриты, и аксоны могут разветвляться на концах.

Для передачи сигналов нейроны используют специальные структуры своей мембраны — синапсы.

Синапсы

Синапсы располагаются преимущественно на кончиках дендритов и аксонов, однако некоторое их количество есть и на теле нейрона. Синапс — это место передачи сигнала от одной клетки к другой. Таким образом, в состав синапса входят части двух разных клеток. Клетка, направляющая сигнал, образует специальную пресинаптическую (т. е. расположенную до синапса) мембрану, а клетка, принимающая сигнал,— постсинаптическую (расположенную после синапса). Между этими мембранами находится синаптическая щель (рис. 31.2).

В организме человека различают два основных типа синапсов — химические и электрические. У химических синапсов синаптическая щель относительно широкая, а у электрических, наоборот — узкая. В электрических синапсах сигнал очень быстро, почти не задерживаясь, передается от клетки к клетке. Зато в химических процесс гораздо медленнее. Во время передачи сигнала в этих синапсах поверхность мембраны выделяет специальные вещества — нейромедиаторы, которые проникают через щель и передают сигнал на рецепторы постсинаптической мембраны.

Как уже было сказано, процесс передачи сигнала в таких синапсах происходит гораздо медленнее, но именно химических синапсов у человека больше всего. Это объясняется тем, что такой способ позволяет очень тонко регулировать передачу сигнала. Клетка, у которой есть химический синапс, может получать несколько сигналов от соседних клеток. Одни из них могут стимулировать выделение нейромедиатора, другие — угнетать, а третьи — стимулировать выделение ферментов, разрушающих нейромедиатор. Пройдет ли сигнал дальше, зависит от соотношения различных сигналов.

Рис. 31.2. Строение синапса

Рис. 31.3. Нейроны с разным количеством отростков

Такая возможность регулирования очень важна даже в простых ситуациях. Например, когда человек собирается переходить улицу, нейрон, который подает сигнал на мышцы ног, должен получить информацию от других нейронов. Зрительная зона коры распознает свет светофора (на красный идти нельзя), слуховая сообщает о сигналах автомобилей и голосах людей, память подсказывает лучший маршрут перехода. Суммарное действие этих сигналов и приводит к тому, что нейрон подает (или не подает) нервный импульс для начала движения.

Виды нейронов

Нейроны делятся на три большие группы. Чувствительные (сенсорные) нейроны воспринимают возбуждение и передают его от рецепторов к другим нейронам. Моторные (двигательные и секреторные) нейроны передают информацию в исполнительные органы (мышцы или железы). Промежуточные (вставочные) нейроны соединяют одни нейроны с другими.

Различают нейроны и по количеству отростков (рис. 31.3). У них может быть один, два или много отростков. У большинства нейронов человека много отростков. Их называют мультиполярными нейронами.

Рефлекторная дуга

Для проведения сигналов от рецептора к рабочему органу различные типы нейронов объединяются в специальную структуру — рефлекторную дугу (рис. 31.4). Она начинается с чувствительного нейрона, который передает сигнал от рецептора. Например, тепловой рецептор кожи воспринял повышение температуры от огня свечи. Чувствительный нейрон с помощью своего аксона передает сигнал от этого рецептора в спинной мозг. Там сигнал поступает на дендриты следующего нейрона — двигательного. И через тело этого нейрона по аксону он поступает в мышцу руки, которая воспринимает сигнал и сокращается. В результате рука отдергивается от огня.

Рис. 31.4. Схема рефлекторной дуги

Кроме этих двух нейронов, в состав рефлекторной дуги может входить и вставочный нейрон. Тогда сигнал от чувствительного нейрона передается на моторный не прямо, а опосредованно.

• Миелин придает волокнам аксонов белую окраску, поэтому части мозга человека, которые состоят преимущественно из аксонов и выполняют проводящие функции, называют белым веществом.

• В 1992 г. были открыты так называемые зеркальные нейроны. Это нейроны, которые возбуждаются не только, когда человек (или животное) выполняет какое-то действие, но и тогда, когда он просто наблюдает за выполнением этого действия другим существом. Считают, что они отвечают за подражание. Такие нейроны были обнаружены у людей, обезьян и некоторых птиц.

Нейроны — это клетки нервной ткани, которые способны воспринимать, обрабатывать и передавать информацию. У них есть длинные (аксоны) и короткие (дендриты) отростки. Сигналы от одной клетки к другой передаются через структуры их мембран — синапсы. В организме человека существует два основных типа синапсов — химические и электрические. Для передачи сигналов от рецепторов к рабочим органам нейроны образуют рефлекторные дуги — структуры, состоящие из чувствительных, моторных и вставочных нейронов.