Nöronlar, insan vücudu boyunca bilgi taşımaktan sorumludur. Elektrik ve kimyasal sinyalleri kullanarak, yaşamın tüm gerekli işlevlerini koordine etmeye yardımcı olurlar. Bu yazıda nöronların ne olduğunu ve nasıl çalıştıklarını açıklıyoruz.
Kısacası, sinir sistemlerimiz etrafımızda olup bitenlerimizi algılar; nasıl davranmamız gerektiğine karar verir, iç organların durumunu (örneğin kalp atış hızı değişiklikleri) değiştirir ve neler olup bittiğini düşünmemize ve hatırlamamıza izin verir. Bunu yapmak için sofistike bir ağa – nöronlara dayanır.
Beyinde yaklaşık 86 milyar nöron olduğu tahmin edilmektedir; Bu büyük hedefe ulaşmak için, gelişmekte olan bir fetüs dakikada yaklaşık 250.000 nöron yaratmalıdır.
Her nöron, başka bir 1.000 nörona bağlanır ve inanılmaz derecede karmaşık bir iletişim ağı oluşturur. Nöronlar sinir sisteminin temel birimleri olarak kabul edilir.
Çünkü onlar
Sinir hücreleri olarak adlandırılan nöronlar beynin yaklaşık yüzde 10’unu oluştururlar; gerisi nöronları destekleyen ve besleyen glial hücrelerden ve astrositlerden oluşur.
Nöronlar neye benziyor?
Nöronlar sadece bir mikroskop kullanılarak görülebilir ve üç kısma ayrılabilir:
Soma (hücre gövdesi) – nöronun bu kısmı bilgi alır. Hücrenin çekirdeğini içerir.
Dendritler – bu ince filamanlar diğer nöronlardan somaya bilgi taşırlar. Onlar hücrenin “giriş” kısmıdır.
Axon – bu uzun projeksiyon somadan bilgi taşır ve diğer hücrelere gönderir. Bu, hücrenin “çıktı” kısmıdır. Normalde diğer nöronların dendritlerine bağlanan bir dizi sinaps ile biter.
Hem dendritler hem de aksonlar bazen sinir lifleri olarak adlandırılır.
Aksonlar uzunca bir hayli değişir. Bazıları küçük olabilir, diğerleri ise 1 metreden uzun olabilir. En uzun aksona deriden beyne bilgi taşıyan sinir hücresi gövdelerinin bir kümesi olan dorsal kök ganglionu (DRG) denir. DRG’deki aksonların bazıları, ayak parmaklarından beyin sapına uzanır – uzun bir insanda 2 metreye kadar.
Nöron tipleri
Nöronlar, farklı şekillerde, örneğin, bağlantı veya işlev yoluyla, türlere ayrılabilir.
Bağ
Efferent nöronlar – bunlar merkezi sinir sisteminden (beyin ve omurilik) gelen mesajları alır ve onları vücudun diğer bölgelerindeki hücrelere iletir.
Afferent nöronlar – vücudun geri kalanından mesaj alıp bunları merkezi sinir sistemine (CNS) iletir.
Interneronlar – CNS’deki nöronlar arasındaki bu röle mesajları.
fonksiyon
Duyusal – duyulardan gelen sinyalleri CNS’ye taşır.
Röle – CNS içinde bir yerden diğerine sinyalleri taşır.
Motor – CNS’den kaslara sinyaller taşır.
Nöronlar nasıl bir mesaj taşır?
Bir nöron diğer nöronlardan çok sayıda girdi alırsa, bu sinyaller belirli bir eşiği aşana kadar toplanır.
Bu eşik aşıldığında, nöron, aksonu boyunca bir dürtü göndermek için tetiklenir – buna eylem potansiyeli denir.
Aksonun zarı boyunca elektrik yüklü atomların (iyonların) hareketi ile bir aksiyon potansiyeli yaratılır.
Dinlenme nöronları, onları çevreleyen sıvıdan daha fazla negatif yüklenir; Bu zar potansiyeli olarak adlandırılır. Genellikle -70 milivolt (mV) ‘dir.
Sinirin hücre gövdesi ateşlenmesini tetikleyecek yeterli sinyal aldığında, hücre gövdesine en yakın aksonun bir kısmı depolarize olur – zar potansiyeli hızla yükselir ve sonra düşer (saniyenin yaklaşık birincisinde). Bu değişiklik, aksonun yanındaki aksonun depolarizasyonunu tetikler ve böylece aksonun tüm uzunluğu boyunca yükün artması ve düşüşü geçene kadar devam eder.
Her bölüm ateşlendikten sonra, eşiğinin azaltıldığı kısa bir hiperpolarizasyon durumuna girer, yani hemen tekrar tetiklenmesinin daha az olası olduğu anlamına gelir.
Çoğu zaman, aksiyon potansiyelini üreten potasyum (K +) ve sodyum (Na +) iyonlarıdır. İyonlar, voltaj kapılı iyon kanalları ve pompalar aracılığıyla aksonların içine ve dışına hareket eder.
Bu kısaca süreç:
- Na + kanalları, Na + ‘nın hücrenin içine girmesine izin vererek daha pozitif hale getirir.
- Hücre belirli bir yüke ulaştığında, K + kanalları açılır ve K + ‘nın hücreden dışarı akmasına izin verir.
- Na + kanalları daha sonra kapanır, ancak K + kanalları açık kalır, artı yük hücrenin dışına çıkmasına izin verir. Zar potansiyeli düşüyor.
- Membran potansiyeli dinlenme durumuna döndüğünde K + kanalları kapanır.
- Son olarak, sodyum / potasyum pompası, Na + hücrenin dışına taşınır ve K +, bir sonraki aksiyon potansiyeli için hücrenin içine geri döner.
Eylem potansiyelleri “hepsi ya da hiçbir şey” olarak tanımlanır çünkü her zaman aynı boyuttadırlar. Bir uyaranın gücü frekans kullanılarak iletilir. Örneğin, bir uyaran zayıf ise, nöron daha az sıklıkta ateş eder ve güçlü bir sinyal için daha sık ateşlenir.
miyelin
Çoğu akson, miyelin adı verilen beyaz, mumsu bir madde ile kaplıdır.
Bu kaplama sinirleri yalıtmakta ve impulsların hareket ettiği hızı arttırmaktadır.
Miyelin, periferik sinir sisteminde Schwann hücreleri ve CNS’deki oligodendrositler tarafından oluşturulur.
Miyelin kaplamasında, Ranvier düğümleri olarak adlandırılan küçük boşluklar vardır. Eylem potansiyeli, boşluktan boşluğa atlar ve sinyalin daha hızlı hareket etmesine izin verir.
Multipl skleroz, miyelin yavaş parçalanmasından kaynaklanır.
Sinapslar nasıl çalışır?
Nöronlar birbirlerine ve dokulara bağlanır, böylece mesaj iletebilirler; Ancak, fiziksel olarak dokunmazlar – her zaman, sinaps olarak adlandırılan hücreler arasında bir boşluk vardır.
Sinapslar elektriksel veya kimyasal olabilir.Başka bir deyişle, ilk sinir fiberinden (presinaptik nöron) bir sonraki (postsinaptik nöron) iletilen sinyal, bir elektrik sinyali veya kimyasal bir sinyal ile iletilir.
Kimyasal sinapslar
Bir sinyal bir sinaps ulaştığında, iki nöron arasındaki boşluğa kimyasalların (nörotransmiterler) salınmasını tetikler; Bu boşluk sinaptik yarık denir.
Nörotransmitter sinaptik yarık boyunca yayılır ve bir yanıtı tetikleyerek, postsinaptik nöronun zarındaki reseptörler ile etkileşime girer.
Kimyasal sinapslar, saldıkları nörotransmitterlere bağlı olarak sınıflandırılır:
Glutamerjik – glutamin salımlar. Genellikle uyarıcıdırlar, bu da bir eylem potansiyelini tetiklemelerinin daha olası olduğu anlamına gelir.
GABAergic – salım GABA (gama-Aminobütirik asit). Genellikle inhibitördürler, bu da postsinaptik nöronun ateşlenme ihtimalini azaltır.
Kolinerjik – serbest asetilkolin. Bunlar motor nöronlar ve kas lifleri (nöromüsküler bileşke) arasında bulunur.
Adrenerjik – serbest norepinefrin (adrenalin).
Elektrik sinapsları
Elektrik sinapsları daha az yaygındır, ancak CNS boyunca bulunur. Boşluk bağlantıları adı verilen kanallar presinaptik ve postsinaptik membranları bağlar. Boşluk bağlantılarında, post ve presinaptik membranlar kimyasal sinapslardan çok daha yakına getirilir, yani elektrik akımını direkt olarak geçirebilirler.
Elektriksel sinapslar, kimyasal sinapslardan çok daha hızlı çalışırlar, bu nedenle, örneğin hızlı reflekslerde, hızlı hareketlerin gerekli olduğu yerlerde bulunurlar.
Kimyasal sinapslar karmaşık reaksiyonları tetikleyebilir, ancak elektrik sinapsları sadece basit yanıtlar üretebilir. Bununla birlikte, kimyasal sinapsların aksine, bunlar çift yönlüdür – bilgi her iki yönde de akabilir.
Kısaca
Nöronlar insan vücudundaki en büyüleyici hücrelerden biridir. Vücudumuzun ve beynimizin gerçekleştirdiği her hareket için gereklidirler. Bize kişiliğimizi ve bilincimizi veren nöronal ağların karmaşıklığıdır. En temel eylemlerden ve en karmaşıklarından sorumludurlar. Otomatik refleks eylemlerinden evren hakkında derin düşüncelere kadar, nöronlar her şeyi kapsar.
