Типи нейронів та їх функції (різні класифікації)



The типи нейронів Основні з них можна класифікувати за імпульсною передачею, функцією, напрямком, дією в інших нейронах, їх схемою розряду, виробництвом нейротрансмітерів, полярністю, відповідно до відстані між аксоном і сомою, за морфологією дендритів і за місцем розташування і формою.

У нашому мозку є приблизно 100 мільярдів нейронів. Однак, якщо говорити про гліальні клітини (які служать опорою для нейронів), то їх кількість зростає приблизно до 360 мільярдів. 

Нейрони нагадують інші клітини, серед іншого, в тому, що вони мають мембрану, що їх оточує, вони містять гени, цитоплазму, мітохондрії і викликають основні клітинні процеси, такі як синтез білків і виробництво енергії.

Але, на відміну від інших клітин, нейрони мають дендрити і аксони, які взаємодіють один з одним за допомогою електрохімічних процесів, встановлюють синапси і містять нейротрансмітери.

Ці клітини організовані, як якщо б вони були деревами в густому лісі, де вони з'єднують свої гілки і коріння. Як і дерева, кожен окремий нейрон має загальну структуру, але має варіації форми і розміру.

Найменша може мати тіло клітини шириною всього 4 мкм, тоді як клітинні тіла більших нейронів можуть мати ширину 100 мкм.

Фактично вчені досі досліджують клітини мозку і відкривають нові структури, функції та способи їх класифікації.

Основна форма нейрона складається з 3 частин:

- Тіло клітини: містить ядро ​​нейрона, в якому 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: вони являють собою невеликі гілки, які захоплюють електричні сигнали, випромінювані іншими нейронами.

Кожен нейрон може створювати зв'язки з до 1000 нейронів. Однак, як сказав дослідник Сантьяго Рамон у Каджаль, нейронні кінці не зливаються, але є невеликі простори (так звані синаптичні щілини). Такий обмін інформацією між нейронами називається синапсами. (Jabr, 2012)

Класифікація типів нейронів

Нейрони можна класифікувати різними способами:

Для передачі імпульсу

Основною класифікацією, яку ми знайдемо дуже часто для розуміння деяких нейрональних процесів, є розрізнення між пресинаптичним нейроном і постсинаптичним нейроном:

  • Пресинаптичний нейрон: це той, який випромінює нервовий імпульс.
  • Постсинаптичний нейрон: той, який отримує цей імпульс.

Потрібно пояснити, що ця диференціація застосовується в певному контексті і в часі.

Завдяки своїй функції

Нейрони можна класифікувати відповідно до завдань, які вони виконують. Згідно з Jabr (2012), дуже часто ми знаходимо поділ між:

  • Чутливі нейрони: це ті, що обробляють інформацію з органів почуттів: шкіру, очі, вуха, ніс і т.д..
  • Моторні нейрони або моторні нейрони: Її завданням є випромінювання сигналів від головного та спинного мозку до м'язів. Вони в основному відповідають за управління рухом.

- Інтернейрони: вони діють як міст між двома нейронами. Вони можуть мати більш довгі або коротші аксони, залежно від того, наскільки віддалені ці нейрони один від одного.

- Нейросекретор (Гулд, 2009): вони вивільняють гормони та інші речовини, деякі з цих нейронів знаходяться в гіпоталамусі.

За вашою адресою

  • Аферентні нейрони: також називаються рецепторними клітинами, були б сенсорні нейрони, які ми назвали раніше. У цій класифікації ми хочемо вказати, що ці нейрони отримують інформацію з інших органів і тканин, так що вони передають інформацію з цих областей до центральної нервової системи..
  • Еферентні нейрони: це ще один спосіб викликати рухові нейрони, вказуючи на те, що напрямок передачі інформації протилежний аферентним (вони передають дані з нервової системи в ефекторні клітини).

Дією на інші нейрони

Один нейрон впливає на інших, випускаючи різні типи нейромедіаторів, які зв'язуються зі спеціалізованими хімічними рецепторами. Щоб зробити це більш зрозумілим, можна сказати, що нейромедіатор працює так, ніби він є ключем, а приймач буде схожий на двері, яка блокує прохід.

Застосовується до нашого випадку щось більш складне, оскільки один і той же тип "ключа" може відкривати багато різних типів "замків". Ця класифікація ґрунтується на ефекті, який вони викликають на інші нейрони:

  • Захоплюючі нейрони: вони випускають глутамат. Вони називаються так, тому що, коли ця речовина захоплюється рецепторами, відбувається збільшення швидкості стрільби нейрона, який отримує його..
  • Інгібуючі або ГАМКергічні нейрони: вони випускають ГАМК, тип нейромедіатора, який має інгібуючу дію. Це відбувається тому, що воно знижує швидкість стрільби нейрона, який захоплює його.
  • Модулятори: вони не мають прямого ефекту, але вони змінюють в довгостроковій перспективі невеликі структурні аспекти нервових клітин.

Приблизно 90% нейронів вивільняють глутамат або ГАМК, тому ця класифікація включає переважну більшість нейронів. Решта має певні функції відповідно до поставлених цілей.

Наприклад, деякі нейрони секретують гліцин, який надає інгібуючу дію. У свою чергу, існують рухові нейрони в спинному мозку, які вивільняють ацетилхолін і забезпечують захоплюючий результат.

У всякому разі, слід зазначити, що це не так просто. Тобто, один нейрон, який випускає тип нейромедіатора, може мати як збуджуючі, так і інгібуючі ефекти, і навіть модулятори на інших нейронах. Це, здається, залежить, скоріше, від типу активованих рецепторів постсинаптичних нейронів.

Через його розвантажувальної схеми

Можна простежити нейрони за допомогою електрофізіологічних особливостей.

  • Тоніки або постріли (spiking) регулярні: відноситься до нейронів, які постійно активні.
  • Спалахи або "спалах" (розриву англійською): це ті, які активовані у сплесках.
  • Швидкі постріли (швидкий пік): ці нейрони виділяються високими швидкостями стрільби, тобто вони дуже часто стріляють. Блідні кульки, ганглиозние клітини сітківки або деякі класи кортикальних інгібіторних інтернейронів були б хорошими прикладами.

Для виробництва нейромедіаторів

  • Холінергічні нейрони: цей тип нейронів випускає ацетилхолін у синаптичну щілину.
  • GABAergic нейрони: вони випускають ГАМК.
  • Глутаматергічні нейрони: вони виділяють глутамат, який разом з аспартатом складається з збудливих нейротрансмітерів par excellence. Коли кровотік до мозку зменшується, глютамат може викликати екситотоксичність, викликаючи надмірну активацію
  • Допамінергічні нейрони: вони випускають допамін, який пов'язаний з настроєм і поведінкою.
  • Серотонінергічні нейрони: вони є тими, які вивільняють серотонін, який може діяти як збуджуючи, так і гальмуючи. Її відсутність традиційно пов'язана з депресією.

Завдяки своїй полярності

Нейрони можна класифікувати за кількістю процесів, які приєднуються до тіла клітини або соми, що може бути (Sincero, 2013): \ t

  • Уніполярний або псевдоуніполярний: є ті, що мають єдиний протоплазматичний процес (тільки пролонгація або первинна проекція). Структурно спостерігається, що тіло клітини знаходиться на одній стороні аксона, передаючи імпульси без сигналів, що проходять через сому. Вони характерні для безхребетних, хоча ми також можемо їх знайти в сітківці.
  • Псевдоуніполярний: вони відрізняються від уніполярних тим, що аксон ділиться на дві гілки, зазвичай один йде до периферійної структури, а інший йде до центральної нервової системи. Вони важливі в сенсі дотику. Власне, їх можна вважати варіантом біполярного.
  • Біполярний: На відміну від попереднього типу, ці нейрони мають два розширення, що починаються з клітинної соми. Вони поширені в сенсорних шляхах зору, слуху, запаху і смаку, а також вестибулярної функції.
  • Багатополярний: Більшість нейронів належать до цього типу, що характеризується наявністю лише одного аксона, як правило, довгого, і багатьох дендритів. Вони можуть виникнути безпосередньо з соми, припускаючи важливий обмін інформацією з іншими нейронами. Вони можуть бути розділені на два класи:

а) Гольджі I: довгі аксони, типові для пірамідальних клітин і клітин Пуркинье.

б) Гольджі II: короткі аксони, типові для гранульованих клітин.

Ця відмінність була встановлена ​​Камілло Гольджі, Нобелівська премія з медицини, коли спостерігала через мікроскоп нейрони, забарвлені процедурою, яку він сам винайшов (пляма Гольджі). Santiago Ramón y Cajal стверджував, що нейрони Гольджі II рясніють тваринами, які є еволюційно більш просунутими, ніж нейрони I типу.

  • Аноксоніки: у цьому типі не можна диференціювати дендрити від аксонів, будучи також дуже малими.

За даними відстані між аксоном і сомою

  • Конвергентний: в цих нейронах аксон може бути більш-менш розгалуженим, однак він не надто далеко від тіла нейрона (соми).
  • Розходиться: незважаючи на кількість гілок, аксон поширюється на велику відстань і віддаляється від нейрональної соми.

За морфологією дендрити

  • Idiodendritic: її дендрити залежать від типу нейрона (якщо класифікувати його за місцем розташування в нервовій системі та її характерною формою, див. нижче). Хорошими прикладами є клітини Пуркіньє і пірамідальні клітини.
  • Isodendritic: цей вид нейронів має дендрити, які розділені так, що дочірні гілки перевищують довжину гілок матері.
  • Alodendritic: мають особливості, які не характерні для дендритів, наприклад, мають дуже мало шипів або дендритів без гілок.

За місцем розташування і формою

У нашому мозку є багато нейронів, які мають унікальну структуру, і каталізувати цей критерій нелегко.

За формою (Paniagua et al., 2002) можна розглядати:

- Fusiformes

- Поліедра

- Зоряне

- Сферичний

- Пірамідальна

Якщо взяти до уваги як розташування, так і форму нейронів, ми можемо уточнити та деталізувати цю відмінність:

- Пірамідальні нейрони: вони називаються так тому, що соми мають форму трикутної піраміди і знаходяться в префронтальній корі.

- Клітинки Betz: це великі пірамідальні моторні нейрони, які розташовані в п'ятому шарі сірої речовини в первинної рухової кори.

- Клітини в кошику або кошикує корковими інтернейронами, які розташовані в корі і мозочку.

- Клітини Пуркіньє: Деревоподібні нейрони, виявлені в мозочку.

- Гранульовані клітини: вони представляють більшість нейронів людського мозку. Вони характеризуються наявністю дуже маленьких клітинних тіл (вони - тип Гольджи II) і розташовані в гранулярному шарі мозочка, зубчастої звивини гіпокампу і нюхової цибулини, серед інших..

- Клітини Lugaro: так звані першовідкривачем, є інгіторні сенсорні інтернейрони, розташовані в мозочку (трохи нижче шару клітин Пуркіньє)..

- Середні колючі нейрони: вони вважаються особливим типом ГАМКергічної клітини, що становить приблизно 95% нейронів стриатуму у людини.

- Реншові клітини: ці нейрони - це інтернейрони, що інгібують спинний мозок, які з'єднуються на кінцях з альфа-моторними нейронами, нейрони з обома кінцями пов'язані з альфа-моторними нейронами.

- Однополярні клітини в кисті: складаються з типу глутаматергічних інтернейронів, які розташовані в зернистому шарі кори мозочка і в кохлеарном ядрі. Її назва пов'язано з тим, що вона має єдиний дендрит, який закінчується формою пензля.

- Клітини передньої роги: їх називають руховими нейронами, розташованими в спинному мозку.

- Нейрони на шпинделі: Також називаються Von Economo нейрони, що характеризуються бути веретеноподібними, тобто їх форма здається витягнутою трубкою, яка стає вузькою на кінцях. Вони розташовані в дуже обмежених ділянках: інсула, передня поясна звивина, а у людей - дорсолатеральная префронтальна кора.

Але ми запитуємо себе:

Чи охоплюють ці класифікації всі типи існуючих нейронів??

Ми можемо стверджувати, що майже всі нейрони нервової системи можна класифікувати за категоріями, які ми пропонуємо тут, особливо найширші. Однак необхідно вказати на величезну складність нашої нервової системи і на всі досягнення, які залишаються відкритими в цій галузі..

Є ще дослідження, спрямовані на розрізнення найтонших відмінностей між нейронами, щоб дізнатися більше про функціонування головного мозку і пов'язаних з ним захворювань..

Нейрони відрізняються один від одного структурними, генетичними та функціональними аспектами, а також способом взаємодії з іншими клітинами. Навіть важливо знати, що між науковцями немає згоди при визначенні точного числа типів нейронів, але це може бути більше 200 типів..

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

Підсумовуючи, класифікація нейронів у різних класах обговорювалася значною мірою з початку сучасної неврології. Проте це питання можна потроху розгадати, оскільки експериментальні досягнення прискорюють темпи збору даних про нейронні механізми. Таким чином, кожен день ми на крок ближче до знання сукупності функціонування мозку.

Список літератури

  1. Boundless (26 травня 2016 р.). Безмежна анатомія та фізіологія. Отримано 3 червня 2016 року.
  2. Chudler, E.H.. Типи нейронів (нервові клітини). Отримано 3 червня 2016 року.
  3. Гулд, Дж. (16 липня 2009 р.). Класифікація нейронів за функцією. Отримано 3 червня 2016 року з Університету Західної Флориди.
  4. Джабр, Ф. (16 травня 2012 р.). Знай Ваші нейрони: як класифікувати різні типи нейронів у лісі мозку. Отримано від Scientific American.
  5. Paniagua, R; Nistal, M .; Sesma, P.; Álvarez-Uría, M; Fraile, B; Анадон, Р. і Хосе Шаес, Ф. (2002). Цитологія, гістологія рослин і тварин. McGraw-Hill Interamericana de España, США.
  6. Нейронні продовження. Отримано 3 червня 2016 року з університету Валенсії.
  7. Щирі, М. (2 квітня 2013 р.). Види нейронів. Отримано 3 червня 2016 року з Explorable.
  8. Вікіпедія. (3 червня 2016 року). Отримано 3 червня 2016 року з Neuron.
  9. Waymire, J.C. Розділ 8: Організація типів клітин. Отримано 3 червня 2016 року з Neuroscience Online.