Rodzaje neuronów i ich funkcje (różne klasyfikacje)



The typy neuronów Główne z nich można sklasyfikować według transmisji impulsów, funkcji, kierunku, działania w innych neuronach, przez ich wzór rozładowania, przez produkcję neuroprzekaźników, przez biegunowość, zgodnie z odległością między aksonem a somą, zgodnie z morfologią dendrytów i zgodnie z lokalizacją i formą.

W naszym mózgu jest około 100 miliardów neuronów. Jeśli jednak mówimy o komórkach glejowych (które służą jako wsparcie dla neuronów), liczba ta wzrasta do około 360 miliardów. 

Neurony przypominają inne komórki, między innymi dlatego, że mają błonę, która je otacza, zawierają geny, cytoplazmę, mitochondria i wyzwalają niezbędne procesy komórkowe, takie jak synteza białek i wytwarzanie energii.

Ale w przeciwieństwie do innych komórek, neurony mają dendryty i aksony, które komunikują się ze sobą za pomocą procesów elektrochemicznych, ustanawiają synapsy i zawierają neuroprzekaźniki.

Komórki te są zorganizowane tak, jakby były drzewami w gęstym lesie, gdzie łączą swe gałęzie i korzenie. Podobnie jak drzewa, każdy pojedynczy neuron ma wspólną strukturę, ale ma różne kształty i rozmiary.

Najmniejszy może mieć komórkę o szerokości zaledwie 4 mikronów, podczas gdy ciała komórek większych neuronów mogą mieć szerokość 100 mikronów.

W rzeczywistości naukowcy wciąż badają komórki mózgowe i odkrywają nowe struktury, funkcje i sposoby ich klasyfikacji.

Podstawowa forma neuronu składa się z 3 części:

- Ciało komórki: zawiera jądro neuronu, w którym przechowywana jest informacja genetyczna.

- Akson: jest rozszerzeniem, które działa jak kabel i jest odpowiedzialne za przesyłanie sygnałów elektrycznych (potencjałów czynnościowych) z ciała komórki do innych neuronów.

- Dendryty: są to małe gałęzie, które wychwytują sygnały elektryczne emitowane przez inne neurony.

Każdy neuron może nawiązywać połączenia z nawet 1000 więcej neuronów. Jednakże, jak powiedział badacz Santiago Ramón y Cajal, końce neuronów nie łączą się, ale są małe przestrzenie (zwane szczelinami synaptycznymi). Ta wymiana informacji między neuronami nazywana jest synapsami. (Jabr, 2012)

Klasyfikacja typów neuronów

Neurony można klasyfikować na różne sposoby:

Do transmisji impulsu

Główną klasyfikacją, którą bardzo często znajdziemy, aby zrozumieć pewne procesy neuronalne, jest rozróżnienie między neuronem presynaptycznym a neuronem postsynaptycznym:

  • Neuron presynaptyczny: to ten, który emituje impuls nerwowy.
  • Neuron postsynaptyczny: ten, który otrzymuje ten impuls.

Należy wyjaśnić, że to zróżnicowanie ma zastosowanie w określonym kontekście i czasie.

Ze względu na swoją funkcję

Neurony można klasyfikować według zadań, które wykonują. Według Jabra (2012) bardzo często znajdziemy podział na:

  • Neurony czuciowe: to te, które przetwarzają informacje z narządów zmysłów: skóry, oczu, uszu, nosa itp..
  • Neurony motoryczne lub neurony ruchowe: Jego zadaniem jest emitowanie sygnałów z mózgu i rdzenia kręgowego do mięśni. Są głównie odpowiedzialni za kontrolę ruchu.

- Interneurony: działają jak pomost między dwoma neuronami. Mogą mieć dłuższe lub krótsze aksony, w zależności od tego, jak odległe są te neurony.

- Neurosecretory (Gould, 2009): uwalniają hormony i inne substancje, niektóre z tych neuronów znajdują się w podwzgórzu.

Pod twój adres

  • Neurony doprowadzające: zwane także komórkami receptorowymi, byłyby neuronami czuciowymi, które nazwaliśmy wcześniej. W tej klasyfikacji chcemy zwrócić uwagę, że neurony te otrzymują informacje z innych narządów i tkanek, dzięki czemu przekazują informacje z tych obszarów do centralnego układu nerwowego.
  • Neurony eferentne: jest innym sposobem wywołania neuronów ruchowych, wskazując, że kierunek przekazywania informacji jest przeciwny do kierunku doprowadzania (wysyłają dane z układu nerwowego do komórek efektorowych).

Poprzez działanie na inne neurony

Jeden neuron wpływa na inne, uwalniając różne typy neuroprzekaźników, które wiążą się ze specjalistycznymi receptorami chemicznymi. Aby było to bardziej zrozumiałe, możemy powiedzieć, że neuroprzekaźnik działa tak, jakby był kluczem, a odbiornik byłby jak drzwi blokujące przejście.

Zastosowanie do naszego przypadku jest czymś bardziej skomplikowanym, ponieważ ten sam typ „klucza” może otwierać wiele różnych typów „zamków”. Klasyfikacja ta opiera się na wpływie, jaki powodują na inne neurony:

  • Ekscytujące neurony: są to te, które uwalniają glutaminian. Są one tak nazywane, ponieważ kiedy ta substancja jest wychwytywana przez receptory, zwiększa się szybkość zapłonu neuronu, który ją otrzymuje..
  • Neurony hamujące lub GABAergiczne: uwalniają GABA, rodzaj neuroprzekaźnika, który ma działanie hamujące. Dzieje się tak, ponieważ zmniejsza szybkość wystrzeliwania neuronu, który ją przechwytuje.
  • Modulatory: nie mają bezpośredniego efektu, ale w długim okresie zmieniają małe aspekty strukturalne komórek nerwowych.

Około 90% neuronów uwalnia glutaminian lub GABA, więc ta klasyfikacja obejmuje ogromną większość neuronów. Reszta ma specyficzne funkcje zgodnie z celami, które są obecne.

Na przykład niektóre neurony wydzielają glicynę wywierając efekt hamujący. Z kolei w rdzeniu kręgowym występują neurony ruchowe, które uwalniają acetylocholinę i zapewniają ekscytujący wynik.

W każdym razie należy zauważyć, że nie jest to takie proste. Oznacza to, że pojedynczy neuron, który uwalnia typ neuroprzekaźnika, może mieć zarówno działanie pobudzające, jak i hamujące, a nawet modulatory na innych neuronach. Wydaje się to zależeć raczej od rodzaju aktywowanych receptorów neuronów postsynaptycznych.

Ze względu na wzór rozładowania

Możemy szufladkować neurony za pomocą cech elektrofizjologicznych.

  • Toniki lub ujęcia (wybijanie) regularnie: odnosi się do neuronów, które są stale aktywne.
  • Błyski lub „wybuch” (pęknięcie w języku angielskim): są te, które są aktywowane w seriach.
  • Szybkie strzały (szybki skok): neurony te wyróżniają się wysoką szybkością wystrzeliwania, to znaczy bardzo często strzelają. Dobrym przykładem byłyby jasne komórki balonowe, komórki zwojowe siatkówki lub niektóre klasy interneuronów hamujących korę.

Do produkcji neuroprzekaźników

  • Neurony cholinergiczne: ten typ neuronów uwalnia acetylocholinę w szczelinie synaptycznej.
  • Neurony GABAergiczne: uwalniają GABA.
  • Neurony glutaminergiczne: wydzielają glutaminian, który wraz z asparaginianem składa się z doskonałych neuroprzekaźników pobudzających. Gdy przepływ krwi do mózgu ulega zmniejszeniu, glutaminian może powodować ekscytotoksyczność, powodując nadmierną aktywację
  • Neurony dopaminergiczne: uwalniają dopaminę, która jest związana z nastrojem i zachowaniem.
  • Neurony serotoninergiczne: są to te, które uwalniają serotoninę, która może działać zarówno przez ekscytujące, jak i hamujące. Jego brak jest tradycyjnie związany z depresją.

Z powodu swojej polarności

Neurony można klasyfikować według liczby procesów, które łączą się z ciałem komórki lub soma, które mogą być (Sincero, 2013):

  • Unipolarny lub pseudounipolarny: są tymi, które mają pojedynczy proces protoplazmatyczny (tylko przedłużenie lub projekcja pierwotna). Strukturalnie obserwuje się, że ciało komórki znajduje się po jednej stronie aksonu, przekazując impulsy bez sygnałów przechodzących przez soma. Są one typowe dla bezkręgowców, chociaż możemy je również znaleźć w siatkówce.
  • Pseudounipolar: odróżnia się je od jednobiegunowych tym, że akson dzieli się na dwie gałęzie, z których jedna kieruje się w stronę struktury obwodowej, a druga w kierunku centralnego układu nerwowego. Są ważne w sensie dotyku. Właściwie można je uznać za wariant bipolarny.
  • Dwubiegunowy: W przeciwieństwie do poprzedniego typu, neurony te mają dwa rozszerzenia, które zaczynają się od komórki somy. Są powszechne w zmysłowych ścieżkach widzenia, słuchu, zapachu i smaku, a także funkcji przedsionkowych.
  • Wielobiegunowy: Większość neuronów należy do tego typu, który charakteryzuje się tylko jednym aksonem, zazwyczaj długim, i wieloma dendrytami. Mogą one pochodzić bezpośrednio od somy, zakładając ważną wymianę informacji z innymi neuronami. Można je podzielić na dwie klasy:

a) Golgi I: długie aksony, typowe dla komórek piramidalnych i komórek Purkinjego.

b) Golgi II: krótkie aksony, typowe dla komórek ziarnistych.

To rozróżnienie zostało ustalone przez Camillo Golgiego, laureata Nagrody Nobla w dziedzinie medycyny, podczas obserwacji przez neurony mikroskopowe zabarwione procedurą, którą sam wymyślił (plama Golgiego). Santiago Ramón y Cajal stwierdził, że neurony Golgiego II obfitują w zwierzęta, które są ewolucyjnie bardziej zaawansowane niż neurony typu I..

  • Anaxonics: w tym typie nie można odróżnić dendrytów od aksonów, będąc również bardzo małymi.

W zależności od odległości między aksonem a soma

  • Zbieżne: w tych neuronach akson może być mniej lub bardziej rozgałęziony, jednak nie jest zbyt daleko od ciała neuronu (somy).
  • Rozbieżne: pomimo liczby gałęzi, akson rozciąga się na dużą odległość i oddala się od neuronalnej somy.

Zgodnie z morfologią dendrytów

  • Idiodendritic: jego dendryty zależą od typu neuronu (jeśli klasyfikujemy go według jego położenia w układzie nerwowym i jego charakterystycznego kształtu, patrz poniżej). Dobrym przykładem są komórki Purkinjego i komórki piramidalne.
  • Izodendrytyczny: ten rodzaj neuronu ma dendryty, które są podzielone tak, że gałęzie potomne przekraczają długość gałęzi macierzystych.
  • Alodendrytyczny: mają cechy, które nie są typowe dla dendrytów, takie jak posiadanie bardzo niewielu kolców lub dendrytów bez gałęzi.

Według lokalizacji i formy

Istnieje wiele neuronów w naszym mózgu, które mają unikalną strukturę i nie jest łatwym zadaniem ich skatalogowanie za pomocą tego kryterium.

Zgodnie z formą (Paniagua i in., 2002) można rozważyć:

- Fusiformes

- Wielościenny

- Gwiaździsty

- Kulisty

- Piramida

Jeśli weźmiemy pod uwagę zarówno lokalizację, jak i kształt neuronów, możemy udoskonalić i uszczegółowić to rozróżnienie:

- Neurony piramidalne: są one tak nazywane, ponieważ soma mają trójkątny kształt piramidy i znajdują się w korze przedczołowej.

- Komórki Betz: są dużymi piramidowymi neuronami ruchowymi, które znajdują się w piątej warstwie istoty szarej w korze ruchowej pierwotnej.

- Komórki w koszu lub koszu: są korowymi interneuronami, które znajdują się w korze mózgowej i móżdżku.

- Komórki Purkinjego: neurony w kształcie drzewa znalezione w móżdżku.

- Komórki ziarniste: reprezentują większość neuronów w ludzkim mózgu. Charakteryzują się bardzo małymi ciałkami komórkowymi (są to typ Golgiego II) i znajdują się między innymi w ziarnistej warstwie móżdżku, zakrętu zębatego hipokampa i opuszce węchowej..

- Komórki Lugaro: tak zwany przez swojego odkrywcę, są wdechowymi interneuronami zmysłowymi zlokalizowanymi w móżdżku (tuż poniżej warstwy komórek Purkinjego).

- Średnie neurony kolczaste: uważane są za specjalny rodzaj komórki GABAergicznej, która reprezentuje około 95% neuronów prążkowia u ludzi.

- Komórki Renshaw: neurony te są neuronami interneuronowymi hamującymi rdzeń kręgowy, które są połączone na swoich końcach z neuronami ruchowymi alfa, neuronami z obydwoma końcami połączonymi z neuronami ruchowymi alfa.

- Komórki jednobiegunowe w pędzlu: składają się z rodzaju interneuronów glutaminergicznych, które znajdują się w ziarnistej warstwie kory móżdżku i jądrze ślimakowym. Jego nazwa wynika z faktu, że ma on pojedynczy dendryt, który kończy się w kształcie pędzla.

- Komórki rogu przedniego: nazywane są neuronami ruchowymi zlokalizowanymi w rdzeniu kręgowym.

- Neurony w wrzecionie: zwane również neuronami Von Economo, charakteryzują się tym, że są wrzecionowate, to znaczy ich kształt wydaje się wydłużoną rurką, która staje się wąska na końcach. Znajdują się one w bardzo ograniczonych obszarach: wyspie, przednim zakręcie obręczy i u ludzi, grzbietowo-bocznej korze przedczołowej.

Ale zadajemy sobie pytanie:

Czy te klasyfikacje obejmują wszystkie typy istniejących neuronów??

Możemy stwierdzić, że prawie wszystkie neurony układu nerwowego można sklasyfikować w kategoriach, które tutaj oferujemy, zwłaszcza te najszersze. Należy jednak zwrócić uwagę na ogromną złożoność naszego układu nerwowego i wszystkie postępy, które pozostały do ​​odkrycia w tej dziedzinie.

Nadal prowadzone są badania mające na celu odróżnienie najbardziej subtelnych różnic między neuronami, aby dowiedzieć się więcej o funkcjonowaniu mózgu i związanych z nim chorób..

Neurony różnią się od siebie aspektami strukturalnymi, genetycznymi i funkcjonalnymi, a także sposobem interakcji z innymi komórkami. Ważne jest nawet, aby wiedzieć, że naukowcy nie są zgodni co do określenia dokładnej liczby typów neuronów, ale może to być więcej niż 200 typów.

Bardzo przydatnym źródłem wiedzy na temat typów komórek układu nerwowego jest Neuro Morpho, baza danych, w której różne neurony są cyfrowo odtwarzane i mogą być badane według gatunków, typów komórek, regionów mózgu itp. (Jabr, 2012)

Podsumowując, klasyfikacja neuronów w różnych klasach została omówiona znacznie od początku współczesnej neuronauki. To pytanie można jednak stopniowo rozwiązać, ponieważ postępy eksperymentalne przyspieszają tempo gromadzenia danych na temat mechanizmów neuronowych. Dlatego każdego dnia jesteśmy o krok bliżej poznania całości funkcjonowania mózgu.

Referencje

  1. Bezgraniczna (26 maja 2016 r.). Bezgraniczna anatomia i fizjologia. Pobrane 3 czerwca 2016 r.
  2. Chudler, E.H. Rodzaje neuronów (komórki nerwowe). Pobrane 3 czerwca 2016 r.
  3. Gould, J. (16 lipca 2009 r.). Klasyfikacja neuronów według funkcji. Pobrane 3 czerwca 2016 r. Z University of West Florida.
  4. Jabr, F. (16 maja 2012 r.). Poznaj swoje neurony: jak klasyfikować różne typy neuronów w lesie mózgu. Źródło: Scientific American.
  5. Paniagua, R.; Nistal, M.; Sesma, P.; Álvarez-Uría, M.; Fraile, B.; Anadón, R. i José Sáez, F. (2002). Cytologia i histologia roślin i zwierząt. McGraw-Hill Interamericana de España, S.A.U..
  6. Przedłużenie neuronów. Pobrane 3 czerwca 2016 r. Z Uniwersytetu w Walencji.
  7. Z poważaniem, M. (2 kwietnia 2013 r.). Rodzaje neuronów. Pobrane 3 czerwca 2016 r. Z Explorable.
  8. Wikipedia. (3 czerwca 2016 r.). Źródło: 3 czerwca 2016 r. Od Neuron.
  9. Waymire, J.C.. Rozdział 8: Organizacja typów komórek. Pobrano 3 czerwca 2016 r. Z Neuroscience Online.