Neuron terdiri dari. Neuron: klasifikasi, struktur, fungsi. Pengalaman hidup mengisolasi neuron muda

Ekologi kehidupan. Sains dan penemuan: Manusia menguasai kedalaman laut dan ruang udara, menembus rahasia ruang dan perut bumi. Dia belajar melawan banyak penyakit

Manusia menguasai kedalaman laut dan ruang udara, menembus rahasia ruang dan perut bumi.Dia belajar melawan banyak penyakit dan mulai hidup lebih lama.Dia mencoba memanipulasi gen, "menumbuhkan" organ untuk transplantasi dan "menciptakan" makhluk hidup dengan kloning.

Tetapi baginya, masih menjadi misteri terbesar bagaimana otaknya berfungsi, bagaimana, dengan bantuan impuls listrik biasa dan satu set kecil neurotransmiter, sistem saraf tidak hanya mengoordinasikan kerja miliaran sel tubuh, tetapi juga menyediakan kemampuan untuk belajar, berpikir, mengingat, mengalami rentang emosi yang paling luas. .

Dalam perjalanan untuk memahami proses ini, seseorang harus, pertama-tama, memahami bagaimana sel-sel saraf (neuron) berfungsi.

Misteri Terbesar - Cara Kerja Otak

Jaringan Listrik Hidup

Menurut perkiraan kasar, Ada lebih dari 100 miliar neuron dalam sistem saraf manusia. Semua struktur sel saraf difokuskan untuk melakukan tugas paling penting bagi tubuh - menerima, memproses, melakukan, dan mengirimkan informasi yang dikodekan dalam bentuk sinyal listrik atau kimia (impuls saraf).

Neuron terdiri dari tubuh dengan diameter 3 hingga 100 mikron, mengandung nukleus, alat sintesis protein yang dikembangkan dan organel lainnya, serta proses: satu akson, dan beberapa, sebagai aturan, dendrit bercabang. Panjang akson biasanya terasa melebihi ukuran dendrit, dalam beberapa kasus mencapai puluhan sentimeter atau bahkan meter.

Misalnya, akson cumi-cumi raksasa memiliki ketebalan sekitar 1 mm dan panjang beberapa meter; eksperimen tidak gagal untuk mengambil keuntungan dari model yang nyaman, dan eksperimen dengan neuron cumi disajikan untuk menjelaskan mekanisme transmisi impuls saraf.

Di luar, sel saraf dikelilingi oleh membran (sitolemma), yang tidak hanya memastikan pertukaran zat antara sel dan lingkungan, tetapi juga mampu melakukan impuls saraf.

Faktanya adalah bahwa antara permukaan bagian dalam membran neuron dan lingkungan eksternal, perbedaan potensial listrik terus dipertahankan. Ini karena kerja yang disebut "pompa ion" - kompleks protein yang secara aktif mengangkut ion kalium dan natrium bermuatan positif melalui membran.

Transfer aktif seperti itu, serta difusi pasif konstan ion melalui pori-pori di membran, menyebabkan relatif negatif lingkungan luar bayar dengan di dalam membran neuron.

Jika stimulasi neuron melebihi nilai ambang tertentu, maka serangkaian perubahan kimia dan listrik terjadi pada titik stimulasi (influks aktif ion natrium ke dalam neuron dan perubahan muatan jangka pendek dari sisi dalam saraf). membran dari negatif ke positif), yang menyebar ke seluruh sel saraf.

Tidak seperti pelepasan listrik sederhana, yang karena hambatan neuron, secara bertahap akan melemah dan hanya dapat menempuh jarak pendek, impuls saraf dalam proses propagasi terus dipulihkan.

Fungsi utama sel saraf adalah:

• persepsi rangsangan eksternal (fungsi reseptor),
• pemrosesan mereka (fungsi integratif),
• transmisi pengaruh saraf ke neuron lain atau berbagai organ kerja (fungsi efektor).

Dendrit—para insinyur akan menyebutnya “penerima”—mengirim impuls ke badan sel saraf, sedangkan akson—"pemancar"—pergi dari tubuhnya ke otot, kelenjar, atau neuron lain.

Di bidang kontak

Akson memiliki ribuan cabang yang memanjang ke dendrit neuron lain. Daerah kontak fungsional antara akson dan dendrit disebut sinapsis.

Semakin banyak sinapsis pada sel saraf, semakin banyak berbagai rangsangan yang dirasakan dan, akibatnya, semakin luas lingkup pengaruhnya pada aktivitasnya dan kemungkinan partisipasi sel saraf dalam berbagai reaksi tubuh. Pada tubuh neuron motorik besar sumsum tulang belakang, bisa ada hingga 20 ribu sinapsis.

Sinapsis mengubah sinyal listrik menjadi sinyal kimia dan sebaliknya. Transfer eksitasi dilakukan dengan bantuan biologis zat aktif- neurotransmiter (asetilkolin, adrenalin, beberapa asam amino, neuropeptida, dll.). TENTANGmereka terkandung dalam vesikel khusus yang terletak di ujung akson - bagian prasinaps.

Ketika impuls saraf mencapai bagian presinaptik, neurotransmiter dilepaskan ke celah sinaptik, mereka mengikat reseptor yang terletak di tubuh atau proses neuron kedua (bagian pascasinaptik), yang mengarah pada pembangkitan sinyal listrik - potensi postsinaptik.

Besarnya sinyal listrik berbanding lurus dengan jumlah neurotransmitter.

Beberapa sinapsis menyebabkan depolarisasi neuron, yang lain hiperpolarisasi; yang pertama bersifat rangsang, yang kedua bersifat penghambatan.

Setelah penghentian pelepasan mediator, residunya dikeluarkan dari celah sinaptik dan reseptor membran pascasinaps kembali ke keadaan semula. Hasil penjumlahan ratusan dan ribuan impuls rangsang dan penghambatan yang mengalir secara simultan ke neuron menentukan apakah akan menghasilkan impuls saraf pada saat tertentu.

Neurokomputer

Upaya untuk memodelkan prinsip-prinsip operasi jaringan saraf biologis mengarah pada penciptaan perangkat pemrosesan informasi seperti: komputer saraf .

Tidak seperti sistem digital, yang merupakan kombinasi dari prosesor dan unit memori, neuroprosesor mengandung memori yang didistribusikan dalam koneksi (semacam sinapsis) antara prosesor yang sangat sederhana, yang secara formal dapat disebut neuron.

Neurokomputer tidak memprogram dalam arti kata tradisional, tetapi "melatih" dengan menyesuaikan efisiensi semua koneksi "sinaptik" antara "neuron" yang membentuknya.

Area utama penerapan neurokomputer, pengembangnya melihat:

• pengenalan gambar visual dan suara;
• peramalan ekonomi, keuangan, politik;
• kontrol real-time dari proses produksi, rudal, pesawat terbang;
• optimasi dalam desain perangkat teknis, dll.

"Kepala adalah benda gelap ..."

Neuron dapat dibagi menjadi tiga kelompok besar:

• reseptor,
• intermediat,
• efektor.

Neuron reseptor memberikan masukan informasi sensorik otak. Mereka mengubah sinyal yang diterima oleh organ indera (sinyal optik di retina mata, sinyal akustik di koklea, sinyal penciuman di kemoreseptor hidung, dll) menjadi impuls listrik akson mereka.

neuron perantara melakukan pemrosesan informasi yang diterima dari reseptor, dan menghasilkan sinyal kontrol untuk efektor. Neuron kelompok ini membentuk sistem saraf pusat (SSP).

neuron efektor mengirimkan sinyal yang masuk badan eksekutif. Hasil kegiatan sistem saraf- aktivitas ini atau itu, yang didasarkan pada kontraksi atau relaksasi otot atau sekresi atau penghentian sekresi kelenjar. Dengan kerja otot dan kelenjarlah cara ekspresi diri kita terhubung.

Jika prinsip-prinsip fungsi neuron reseptor dan efektor kurang lebih jelas bagi para ilmuwan, maka tahap peralihan di mana tubuh "mencerna" informasi yang diterima dan memutuskan bagaimana menanggapinya hanya dapat dipahami pada tingkat yang paling sederhana. busur refleks.

Dalam kebanyakan kasus, mekanisme neurofisiologis pembentukan reaksi tertentu tetap menjadi misteri. Bukan tanpa alasan bahwa dalam literatur sains populer, otak manusia sering dibandingkan dengan "kotak hitam".

“... 30 miliar neuron hidup di kepala Anda, menyimpan pengetahuan, keterampilan, akumulasi pengalaman hidup Anda. Setelah 25 tahun merenung, fakta ini menurut saya tidak kalah mencolok dari sebelumnya.Film tertipis, yang terdiri dari sel-sel saraf, melihat, merasakan, menciptakan pandangan dunia kita. Ini luar biasa!Kenikmatan kehangatan musim panas dan mimpi berani tentang masa depan - semuanya diciptakan oleh sel-sel ini ... Tidak ada yang lain: tidak ada sihir, tidak ada saus khusus, hanya neuron yang melakukan tarian informasi, ”tulis pengembang komputer terkenal, pendiri Redwood Institute of Neurology (AS ) dalam bukunya “On Intelligence ) Jeff Hawkins.

Selama lebih dari setengah abad, ribuan ahli neurofisiologi di seluruh dunia telah mencoba memahami koreografi "tarian informasi" ini, tetapi hari ini hanya figur dan langkah individualnya yang diketahui, yang tidak memungkinkan penciptaan teori universal tentang fungsi otak.

Perlu dicatat bahwa banyak karya di bidang neurofisiologi dikhususkan untuk apa yang disebut "lokalisasi fungsional" – mencari tahu neuron, kelompok neuron, atau seluruh area otak mana yang diaktifkan dalam situasi tertentu.

Sampai saat ini, sejumlah besar informasi telah dikumpulkan tentang neuron mana pada manusia, tikus, dan monyet yang diaktifkan secara selektif ketika mengamati berbagai objek, menghirup feromon, mendengarkan musik, mempelajari puisi, dll.

Benar, terkadang eksperimen semacam itu tampak agak aneh. Jadi, pada tahun 70-an abad terakhir, salah satu peneliti menemukan "neuron buaya hijau" di otak tikus: sel-sel ini diaktifkan ketika seekor hewan yang berlari melalui labirin, di antara objek lainnya, menemukan buaya hijau kecil. mainan sudah akrab dengannya.

Dan ilmuwan lain kemudian menemukan neuron di otak manusia yang "bereaksi" terhadap foto Presiden AS Bill Clinton.

Semua data ini mendukung teori bahwa neuron di otak terspesialisasi, tetapi sama sekali tidak menjelaskan mengapa dan bagaimana spesialisasi ini terjadi.

Para ilmuwan memahami mekanisme neurofisiologis pembelajaran dan memori hanya secara umum. Diasumsikan bahwa dalam proses menghafal informasi, kontak fungsional baru terbentuk antara neuron korteks serebral.

Dengan kata lain, sinapsis adalah "jejak" memori neurofisiologis. Semakin banyak sinapsis baru muncul, semakin "kaya" memori individu. Sebuah sel khas di korteks serebral membentuk beberapa (hingga 10) ribu sinapsis. Dengan mempertimbangkan jumlah total neuron kortikal, ternyata ratusan miliar kontak fungsional dapat terbentuk di sini!

Di bawah pengaruh sensasi apa pun, pikiran atau emosi terjadi ingatan- eksitasi neuron individu mengaktifkan seluruh ansambel yang bertanggung jawab untuk menyimpan informasi ini atau itu.

Pada tahun 2000, ahli farmakologi Swedia Arvid Karlsson dan ahli saraf Amerika Paul Greengard dan Eric Kendel diberikan penghargaan Penghargaan Nobel dalam Fisiologi atau Kedokteran untuk penemuan tentang "pensinyalan dalam sistem saraf."

Para ilmuwan telah menunjukkan bahwa ingatan sebagian besar makhluk hidup bekerja berkat aksi yang disebut neurotransmiter – dopamin, norepinefrin dan serotonin, yang efeknya, tidak seperti neurotransmiter klasik, berkembang tidak dalam milidetik, tetapi dalam ratusan milidetik, detik, dan bahkan jam. Inilah yang menentukan efek modulasi jangka panjang mereka pada fungsi sel saraf, peran mereka dalam mengelola keadaan kompleks sistem saraf - ingatan, emosi, suasana hati.

Perlu juga dicatat bahwa nilai sinyal yang dihasilkan pada membran pascasinaps dapat berbeda bahkan dengan nilai yang sama dari sinyal awal yang mencapai bagian prasinaps. Perbedaan ini ditentukan oleh apa yang disebut efisiensi, atau bobot, sinaps, yang dapat berubah selama berfungsinya kontak interneuronal.

Menurut banyak peneliti, perubahan efisiensi sinapsis juga memainkan peran penting. peran penting dalam cara kerja memori. Ada kemungkinan bahwa informasi yang sering digunakan oleh seseorang disimpan dalam jaringan saraf yang dihubungkan oleh sinapsis yang sangat efisien, dan oleh karena itu "diingat" dengan cepat dan mudah. Pada saat yang sama, sinapsis yang terlibat dalam penyimpanan data sekunder yang jarang "diambil" tampaknya dicirikan oleh efisiensi yang rendah.

Namun mereka pulih!

Salah satu masalah yang paling menarik secara medis dalam ilmu saraf adalah kemampuan untuk meregenerasi jaringan saraf. Diketahui bahwa serat neuron yang dipotong atau rusak dari sistem saraf tepi, dikelilingi oleh neurilemma (selubung sel khusus), dapat beregenerasi jika badan sel dipertahankan utuh. Di bawah tempat transeksi, neurilemma dipertahankan sebagai struktur tubular, dan bagian akson yang tetap terhubung dengan badan sel tumbuh di sepanjang tabung ini sampai mencapai ujung saraf. Dengan demikian, fungsi neuron yang rusak dipulihkan.

Akson di SSP tidak dikelilingi oleh neurilemma dan oleh karena itu, tampaknya, tidak dapat bertunas lagi ke tempat terminasi sebelumnya.

Pada saat yang sama, sampai saat ini, ahli neurofisiologi percaya bahwa neuron baru tidak terbentuk di SSP selama hidup seseorang.

“Sel saraf tidak beregenerasi!” para ilmuwan memperingatkan kita. Diasumsikan bahwa mempertahankan sistem saraf dalam "kondisi kerja" bahkan dengan penyakit serius dan cedera karena plastisitasnya yang luar biasa: fungsi neuron mati diambil alih oleh "rekan" mereka yang masih hidup, yang bertambah besar dan membentuk koneksi baru.

Tingginya, tetapi tidak terbatas, efektivitas kompensasi tersebut dapat diilustrasikan dengan contoh penyakit Parkinson, di mana kematian bertahap neuron terjadi. Ternyata sampai sekitar 90% neuron di otak mati, gejala klinis penyakit (kaki gemetar, gaya berjalan goyah, demensia) tidak memanifestasikan dirinya, yaitu, orang tersebut terlihat sehat. Ternyata satu sel saraf yang hidup secara fungsional dapat menggantikan sembilan sel saraf yang mati!

Kini telah terbukti bahwa pembentukan sel saraf baru (neurogenesis) memang terjadi di otak mamalia dewasa. Kembali pada tahun 1965, ditunjukkan bahwa neuron baru secara teratur muncul pada tikus dewasa di hippocampus, wilayah otak yang bertanggung jawab untuk fase awal pembelajaran dan memori.

Lima belas tahun kemudian, para ilmuwan menunjukkan bahwa sel-sel saraf baru muncul di otak burung sepanjang hidup. Namun, studi tentang otak primata dewasa untuk neurogenesis belum memberikan hasil yang menggembirakan.

Hanya sekitar 10 tahun yang lalu, ilmuwan Amerika mengembangkan teknik yang membuktikan bahwa neuron baru dihasilkan dari sel induk saraf di otak monyet sepanjang hidup. Para peneliti menyuntikkan hewan dengan zat label khusus (bromdioxyuridine), yang termasuk dalam DNA sel yang hanya membelah.

Jadi ditemukan bahwa sel-sel baru mulai berkembang biak di zona subventrikular dan dari sana bermigrasi ke korteks, di mana mereka matang menjadi keadaan dewasa. Neuron baru ditemukan di area otak yang terkait dengan fungsi kognitif dan tidak muncul di area yang menerapkan tingkat analisis yang lebih primitif.

Untuk alasan ini, para ilmuwan berhipotesis bahwa neuron baru mungkin penting untuk pembelajaran dan memori.

Berikut ini juga mendukung hipotesis ini: sebagian besar neuron baru mati pada minggu-minggu pertama setelah mereka lahir; namun, dalam situasi di mana pembelajaran terus-menerus terjadi, proporsi neuron yang bertahan jauh lebih tinggi daripada ketika mereka "tidak dibutuhkan" - ketika hewan kehilangan kesempatan untuk membentuk pengalaman baru.

Sampai saat ini, mekanisme universal kematian saraf pada berbagai penyakit telah ditetapkan:

1) naik level Radikal bebas dan kerusakan oksidatif pada membran saraf;

2) gangguan aktivitas mitokondria neuron;

3) efek buruk dari neurotransmitter glutamat dan aspartat yang berlebihan, menyebabkan hiperaktivasi reseptor spesifik, akumulasi kalsium intraseluler yang berlebihan, perkembangan stres oksidatif dan kematian neuron (fenomena eksitotoksisitas).

Berdasarkan ini, sebagai obat– neuroprotektor dalam neurologi digunakan:

• sediaan dengan sifat antioksidan (vitamin E dan C, dll.),
• korektor respirasi jaringan (koenzim Q10, asam suksinat, riboflavini, dll.),
• serta penghambat reseptor glutamat (memantine, dll.).

Sekitar waktu yang sama, kemungkinan munculnya neuron baru dari sel induk di otak orang dewasa dikonfirmasi: studi patoanatomi pasien yang menerima bromdiooxyuridine selama hidup mereka untuk tujuan terapeutik menunjukkan bahwa neuron yang mengandung zat label ini ditemukan di hampir semua bagian. otak, termasuk korteks serebral.

Fenomena ini sedang dipelajari secara komprehensif dengan tujuan untuk mengobati berbagai penyakit neurodegeneratif, terutama penyakit Alzheimer dan Parkinson, yang telah menjadi momok nyata bagi populasi "penuaan" negara-negara maju.

Dalam percobaan untuk transplantasi, baik sel punca neuron, yang terletak di sekitar ventrikel otak pada embrio dan orang dewasa, digunakan, serta sel punca embrionik yang dapat berubah menjadi hampir semua sel dalam tubuh.

Sayangnya, hari ini dokter tidak dapat memecahkan masalah utama yang terkait dengan transplantasi sel induk saraf: reproduksi aktif mereka di tubuh penerima dalam 30-40% kasus mengarah pada pembentukan tumor ganas.

Meskipun demikian, para ahli tidak kehilangan optimisme dan menyebut transplantasi sel induk sebagai salah satu pendekatan yang paling menjanjikan dalam pengobatan penyakit neurodegeneratif.diterbitkan . Jika Anda memiliki pertanyaan tentang topik ini, tanyakan kepada spesialis dan pembaca proyek kami .

Komponen utama dari otak manusia atau mamalia lainnya adalah neuron (nama lain dari neuron). Sel-sel inilah yang membentuk jaringan saraf. Kehadiran neuron membantu beradaptasi dengan kondisi lingkungan, rasakan, pikirkan. Dengan bantuan mereka, sinyal ditransmisikan ke bagian tubuh yang diinginkan. Neurotransmitter digunakan untuk tujuan ini. Mengetahui struktur neuron, fitur-fiturnya, seseorang dapat memahami esensi dari banyak penyakit dan proses di jaringan otak.

Dalam lengkung refleks, neuronlah yang bertanggung jawab atas refleks, pengaturan fungsi tubuh. Sulit untuk menemukan jenis sel lain dalam tubuh yang akan berbeda dalam berbagai bentuk, ukuran, fungsi, struktur, dan reaktivitas. Kami akan menemukan setiap perbedaan, kami akan melakukan perbandingan mereka. Jaringan saraf mengandung neuron dan neuroglia. Mari kita lihat lebih dekat struktur dan fungsi neuron.

Karena strukturnya, neuron adalah sel unik dengan spesialisasi tinggi. Dia tidak hanya melakukan impuls listrik, tetapi juga menghasilkan mereka. Selama ontogenesis, neuron kehilangan kemampuan untuk berkembang biak. Pada saat yang sama, ada berbagai jenis neuron di dalam tubuh, yang masing-masing memiliki fungsinya sendiri.

Neuron ditutupi dengan membran yang sangat tipis dan pada saat yang sama sangat sensitif. Ini disebut neurolemma. Semua serabut saraf, atau lebih tepatnya aksonnya, ditutupi dengan mielin. Selubung mielin terdiri dari sel glia. Kontak antara dua neuron disebut sinapsis.

Struktur

Secara lahiriah, neuron sangat tidak biasa. Mereka memiliki proses, yang jumlahnya dapat bervariasi dari satu ke banyak. Setiap bagian menjalankan fungsinya. Dalam bentuk, neuron menyerupai bintang, yang terus bergerak. Ini terbentuk:

• soma (tubuh);
• dendrit dan akson (proses).

Akson dan dendrit hadir dalam struktur neuron apa pun pada organisme dewasa. Merekalah yang melakukan sinyal bioelektrik, yang tanpanya tidak ada proses dalam tubuh manusia yang dapat terjadi.

Ada berbagai jenis neuron. Perbedaannya terletak pada bentuk, ukuran, jumlah dendrit. Kami akan mempertimbangkan secara rinci struktur dan jenis neuron, membaginya menjadi beberapa kelompok, dan membandingkan jenisnya. Mengetahui jenis-jenis neuron dan fungsinya, mudah untuk memahami cara kerja otak dan sistem saraf pusat.

Anatomi neuron sangat kompleks. Setiap spesies memiliki fitur struktural, propertinya sendiri. Mereka mengisi seluruh ruang otak dan sumsum tulang belakang. Di dalam tubuh setiap orang ada beberapa jenis. Mereka dapat berpartisipasi dalam proses yang berbeda. Pada saat yang sama, sel-sel ini dalam proses evolusi telah kehilangan kemampuan untuk membelah. Jumlah dan koneksi mereka relatif stabil.

Neuron adalah titik terminal yang mengirim dan menerima sinyal bioelektrik. Sel-sel ini benar-benar menyediakan semua proses dalam tubuh dan sangat penting bagi tubuh.

Tubuh serabut saraf mengandung neuroplasma dan paling sering satu nukleus. Proses-proses tersebut dikhususkan untuk fungsi-fungsi tertentu. Mereka dibagi menjadi dua jenis - dendrit dan akson. Nama dendrit dikaitkan dengan bentuk proses. Mereka benar-benar terlihat seperti pohon yang bercabang banyak. Ukuran proses adalah dari beberapa mikrometer hingga 1-1,5 m Sel dengan akson tanpa dendrit hanya ditemukan pada tahap perkembangan embrio.

Tugas proses adalah untuk memahami rangsangan yang masuk dan melakukan impuls ke tubuh neuron itu sendiri. Akson neuron membawa impuls saraf dari tubuhnya. Sebuah neuron hanya memiliki satu akson, tetapi mungkin memiliki cabang. Hal ini menimbulkan beberapa ujung saraf(dua atau lebih). Mungkin ada banyak dendrit.

Vesikel terus berjalan di sepanjang akson, yang mengandung enzim, neurosecrets, dan glikoprotein. Mereka pergi dari pusat. Kecepatan gerakan beberapa di antaranya adalah 1-3 mm per hari. Arus seperti itu disebut lambat. Jika kecepatan gerakannya 5-10 mm per jam, arus seperti itu tergolong cepat.

Jika cabang-cabang akson berangkat dari badan neuron, maka cabang-cabang dendrit. Ini memiliki banyak cabang, dan yang terminal adalah yang paling tipis. Rata-rata ada 5-15 dendrit. Mereka secara signifikan meningkatkan permukaan serabut saraf. Berkat dendrit, neuron dengan mudah menghubungi sel saraf lain. Sel dengan banyak dendrit disebut multipolar. Kebanyakan dari mereka ada di otak.

Tetapi yang bipolar terletak di retina dan aparatus bagian dalam telinga. Mereka hanya memiliki satu akson dan satu dendrit.

Tidak ada sel saraf yang tidak memiliki proses sama sekali. Dalam tubuh orang dewasa, ada neuron yang masing-masing memiliki setidaknya satu akson dan satu dendrit. Hanya neuroblas embrio yang memiliki satu proses - akson. Di masa depan, sel-sel seperti itu akan diganti dengan yang lengkap.

Neuron, seperti banyak sel lainnya, mengandung organel. Ini adalah komponen permanen, yang tanpanya mereka tidak dapat eksis. Organel terletak jauh di dalam sel, di sitoplasma.

Neuron memiliki inti bulat besar yang mengandung kromatin terdekondensasi. Setiap nukleus memiliki 1-2 nukleolus yang cukup besar. Inti dalam banyak kasus mengandung satu set kromosom diploid. Tugas nukleus adalah mengatur sintesis langsung protein. Sel saraf mensintesis banyak RNA dan protein.

Neuroplasma mengandung struktur metabolisme internal yang dikembangkan. Ada banyak mitokondria, ribosom, ada kompleks Golgi. Ada juga zat Nissl, yang mensintesis protein sel saraf. Zat ini terletak di sekitar nukleus, serta di pinggiran tubuh, di dendrit. Tanpa semua komponen ini, tidak akan mungkin untuk mengirim atau menerima sinyal bioelektrik.

Sitoplasma serabut saraf mengandung unsur-unsur: sistem muskuloskeletal. Mereka terletak di dalam tubuh dan proses. Neuroplasma terus memperbarui komposisi proteinnya. Ini bergerak dengan dua mekanisme - lambat dan cepat.

Pembaruan konstan protein dalam neuron dapat dianggap sebagai modifikasi regenerasi intraseluler. Pada saat yang sama, populasi mereka tidak berubah, karena mereka tidak membelah.

Formulir

Neuron mungkin memiliki bentuk yang berbeda tubuh: bintang, fusiform, bola, berbentuk buah pir, piramida, dll. Mereka membuat bagian yang berbeda dari otak dan sumsum tulang belakang:

• stellata - ini adalah neuron motorik sumsum tulang belakang;
• membuat globular sel sensitif simpul tulang belakang;
• piramidal membuat korteks serebral;
• berbentuk buah pir membuat jaringan serebelar;
• berbentuk gelendong adalah bagian dari jaringan korteks serebral.

Ada klasifikasi lain. Ini membagi neuron sesuai dengan struktur proses dan jumlah mereka:

• unipolar (hanya satu proses);
• bipolar (ada sepasang proses);
• multipolar (banyak proses).

Struktur unipolar tidak memiliki dendrit, mereka tidak terjadi pada orang dewasa, tetapi diamati selama perkembangan embrio. Orang dewasa memiliki sel pseudo-unipolar yang memiliki akson tunggal. Ini bercabang menjadi dua proses pada titik keluar dari badan sel.

Neuron bipolar masing-masing memiliki satu dendrit dan satu akson. Mereka dapat ditemukan di retina mata. Mereka mengirimkan impuls dari fotoreseptor ke sel ganglion. Ini adalah sel ganglion yang membentuk saraf optik.

Sebagian besar sistem saraf terdiri dari neuron dengan struktur multipolar. Mereka memiliki banyak dendrit.

Ukuran

Berbagai jenis neuron dapat berbeda secara signifikan dalam ukuran (5-120 mikron). Ada yang sangat pendek, dan ada yang sangat besar. Ukuran rata-rata adalah 10-30 mikron. Yang terbesar dari mereka adalah neuron motorik (mereka berada di sumsum tulang belakang) dan piramida Betz (raksasa ini dapat ditemukan di belahan otak). Jenis neuron yang terdaftar adalah motorik atau eferen. Mereka begitu besar karena mereka harus menerima banyak akson dari sisa serabut saraf.

Anehnya, neuron motorik individu yang terletak di sumsum tulang belakang memiliki sekitar 10.000 sinapsis. Kebetulan panjang satu proses mencapai 1-1,5 m.

Klasifikasi berdasarkan fungsi

Ada juga klasifikasi neuron yang memperhitungkan fungsinya. Ini berisi neuron:

• peka;
• insersi;
• motor.

Berkat sel "motor", perintah dikirim ke otot dan kelenjar. Mereka mengirim impuls dari pusat ke perifer. Tetapi pada sel yang sensitif, sinyal dikirim dari perifer langsung ke pusat.

Jadi, neuron diklasifikasikan menurut:

• membentuk;
• fungsi;
• jumlah tunas.

Neuron dapat ditemukan tidak hanya di otak, tetapi juga di sumsum tulang belakang. Mereka juga hadir di retina mata. Sel-sel ini melakukan beberapa fungsi sekaligus, mereka menyediakan:

• persepsi lingkungan eksternal;
• iritasi lingkungan internal.

Neuron terlibat dalam proses eksitasi dan penghambatan otak. Sinyal yang diterima dikirim ke sistem saraf pusat karena kerja neuron sensitif. Di sini impuls dicegat dan ditransmisikan melalui serat ke zona yang diinginkan. Ini dianalisis oleh banyak neuron interkalar otak atau sumsum tulang belakang. Sisa pekerjaan dilakukan oleh neuron motorik.

neuroglia

Neuron tidak mampu membelah, itulah sebabnya muncul pernyataan bahwa sel saraf tidak beregenerasi. Itu sebabnya mereka harus dilindungi dengan perawatan khusus. Neuroglia mengatasi fungsi utama "pengasuh". Itu terletak di antara serabut saraf.

Sel-sel kecil ini memisahkan neuron satu sama lain, menahannya di tempatnya. Mereka memiliki daftar fitur yang panjang. Berkat neuroglia, sistem permanen dari koneksi yang mapan dipertahankan, lokasi, nutrisi, dan pemulihan neuron dipastikan, mediator individu dilepaskan, dan alien secara genetik difagositosis.

Koneksi saraf di otak menentukan perilaku kompleks. Neuron adalah mesin komputasi kecil yang hanya dapat memberikan pengaruh melalui jaringan.

Kontrol elemen perilaku yang paling sederhana (misalnya, refleks) tidak memerlukan sejumlah besar neuron, tetapi bahkan refleks sering disertai dengan kesadaran seseorang akan pemicu refleks. Persepsi sadar terhadap rangsangan sensorik (dan semua fungsi sistem saraf yang lebih tinggi) bergantung pada sejumlah besar koneksi antar neuron.

Koneksi saraf membuat kita menjadi diri kita sendiri. Kualitas mereka mempengaruhi pekerjaan organ dalam, pada kemampuan intelektual dan stabilitas emosi.

"Pengkabelan"

Koneksi saraf otak adalah kabel dari sistem saraf. Kerja sistem saraf didasarkan pada kemampuan neuron untuk memahami, memproses, dan mengirimkan informasi ke sel lain.

Informasi ditransmisikan melalui perilaku manusia dan fungsi tubuhnya bergantung sepenuhnya pada transmisi dan penerimaan impuls oleh neuron melalui proses.

Neuron memiliki dua jenis proses: akson dan dendrit. Akson neuron selalu satu, di sepanjang itu neuron mengirimkan impuls ke sel lain. Ia menerima impuls melalui dendrit, yang mungkin ada beberapa.

Banyak (kadang-kadang puluhan ribu) akson neuron lain "terhubung" ke dendrit. Kontak dendrit dan akson melalui sinapsis.

Neuron dan sinapsis

Celah antara dendrit dan akson adalah sinapsis. Karena akson adalah "sumber" impuls, dendrit adalah "penerima", dan celah sinaptik adalah tempat interaksi: neuron dari mana akson berasal disebut prasinaps; neuron dari mana dendrit berasal adalah postsinaptik.

Sinapsis dapat terbentuk antara akson dan badan neuron, dan antara dua akson atau dua dendrit. Banyak koneksi sinaptik dibentuk oleh tulang belakang dendritik dan akson. Duri sangat plastis, memiliki banyak bentuk, dapat dengan cepat menghilang dan terbentuk. Mereka sensitif terhadap pengaruh kimia dan fisik (cedera, penyakit menular).

Dalam sinapsis, paling sering informasi ditransmisikan melalui mediator (zat kimia). Molekul mediator dilepaskan pada sel prasinaps, melintasi celah sinaptik, dan berikatan dengan reseptor membran sel pascasinaps. Mediator dapat mengirimkan sinyal rangsang atau penghambatan (inhibitory).

Koneksi neuron otak adalah koneksi neuron melalui koneksi sinaptik. Sinapsis adalah unit fungsional dan struktural dari sistem saraf. Jumlah koneksi sinaptik adalah indikator kunci untuk fungsi otak.

Reseptor

Reseptor mengingat setiap kali mereka berbicara tentang kecanduan narkoba atau alkohol. Mengapa seseorang perlu dibimbing oleh prinsip moderasi?

Reseptor pada membran postsinaptik adalah protein yang disesuaikan dengan molekul mediator. Ketika seseorang secara artifisial (dengan obat-obatan, misalnya) merangsang pelepasan mediator ke dalam celah sinaptik, sinapsis mencoba mengembalikan keseimbangan: ini mengurangi jumlah reseptor atau sensitivitasnya. Karena itu, tingkat konsentrasi alami neurotransmiter di sinaps tidak lagi berpengaruh pada struktur saraf.

Sebagai contoh, orang merokok nikotin mengubah kerentanan reseptor terhadap asetilkolin, terjadi desensitisasi (penurunan sensitivitas) reseptor. Tingkat alami asetilkolin tidak cukup untuk reseptor dengan sensitivitas yang berkurang. Karena asetilkolin terlibat dalam banyak proses, termasuk yang berhubungan dengan konsentrasi dan kenyamanan, perokok tidak bisa mendapatkan efek menguntungkan dari sistem saraf tanpa nikotin.

Namun, sensitivitas reseptor secara bertahap dipulihkan. Meskipun mungkin diperlukan lama, sinaps kembali normal, dan orang tersebut tidak lagi membutuhkan stimulan pihak ketiga.

Pengembangan jaringan saraf

Perubahan jangka panjang dalam koneksi saraf terjadi pada berbagai penyakit (mental dan neurologis - skizofrenia, autisme, epilepsi, penyakit Huntington, Alzheimer, dan Parkinson). Koneksi sinaptik dan sifat internal neuron berubah, yang menyebabkan gangguan pada sistem saraf.

Aktivitas neuron bertanggung jawab untuk pengembangan koneksi sinaptik. "Gunakan atau hilangkan" adalah prinsip di balik otak. Semakin sering neuron "bertindak", semakin banyak koneksi di antara mereka, semakin jarang, semakin sedikit koneksi. Ketika neuron kehilangan semua koneksinya, ia mati.

Kapan level rata-rata aktivitas neuron berkurang (misalnya, karena cedera), neuron membangun kontak baru, aktivitas neuron meningkat dengan jumlah sinapsis. Kebalikannya juga benar: segera setelah tingkat aktivitas menjadi lebih dari tingkat biasanya, jumlah koneksi sinaptik berkurang. Bentuk homeostasis serupa sering terjadi di alam, misalnya dalam pengaturan suhu tubuh dan kadar gula darah.

M. Butz M. Butz mencatat:

Pembentukan sinapsis baru disebabkan oleh keinginan neuron untuk mempertahankan tingkat aktivitas listrik tertentu...

Henry Markram, yang terlibat dalam proyek untuk membuat simulasi saraf otak, menyoroti prospek industri untuk mempelajari gangguan, perbaikan, dan pengembangan koneksi saraf. Tim peneliti telah mendigitalkan 31.000 neuron tikus. Koneksi saraf otak tikus disajikan dalam video di bawah ini.

neuroplastisitas

Perkembangan koneksi saraf di otak dikaitkan dengan penciptaan sinapsis baru dan modifikasi yang sudah ada. Kemungkinan modifikasi adalah karena plastisitas sinaptik - perubahan "kekuatan" sinaps sebagai respons terhadap aktivasi reseptor pada sel postsinaptik.

Seseorang dapat mengingat informasi dan belajar karena plastisitas otak. Pelanggaran koneksi saraf otak karena cedera otak traumatis dan penyakit neurodegeneratif karena neuroplastisitas tidak menjadi fatal.

Neuroplastisitas didorong oleh kebutuhan untuk berubah sebagai respons terhadap kondisi kehidupan baru, tetapi neuroplastisitas dapat memecahkan masalah seseorang dan menciptakannya. Perubahan kekuatan sinaps, misalnya saat merokok, juga merupakan cerminan.Obat-obatan dan gangguan obsesif-kompulsif begitu sulit dihilangkan justru karena perubahan maladaptif pada sinapsis di jaringan saraf.

Pada neuroplastisitas pengaruh besar disediakan oleh faktor neurotropik. N. V. Gulyaeva menekankan bahwa berbagai gangguan koneksi saraf terjadi dengan latar belakang penurunan kadar neurotropin. Normalisasi tingkat neurotropin mengarah pada pemulihan koneksi saraf di otak.

Semuanya obat-obatan yang efektif, digunakan untuk mengobati penyakit otak, terlepas dari strukturnya, jika efektif, mereka menormalkan tingkat faktor neurotropik lokal dengan satu atau lain mekanisme.

Optimalisasi tingkat neurotropin belum dapat dicapai dengan pengiriman langsung ke otak. Tetapi seseorang secara tidak langsung dapat mempengaruhi kadar neurotropin melalui beban fisik dan kognitif.

Latihan fisik

Ulasan studi menunjukkan bahwa olahraga meningkatkan mood dan kognisi. Bukti menunjukkan bahwa efek ini disebabkan oleh perubahan tingkat faktor neurotropik (BDNF) dan peningkatan kesehatan kardiovaskular.

Tingkat BDNF yang tinggi telah dikaitkan dengan ukuran kemampuan spasial yang lebih baik, episodik dan Level rendah BDNF, terutama pada orang tua, telah berkorelasi dengan atrofi hipokampus dan gangguan memori, yang mungkin terkait dengan masalah kognitif yang terkait dengan penyakit Alzheimer.

Ketika mengeksplorasi kemungkinan untuk mengobati dan mencegah Alzheimer, para peneliti sering berbicara tentang pentingnya olahraga bagi orang-orang. Jadi, penelitian menunjukkan bahwa jalan kaki secara teratur memengaruhi ukuran hipokampus dan meningkatkan daya ingat.

Latihan fisik meningkatkan kecepatan neurogenesis. Munculnya neuron baru merupakan syarat penting untuk belajar kembali (mendapatkan pengalaman baru dan menghapus yang lama).

Beban Kognitif

Koneksi saraf di otak berkembang ketika seseorang berada dalam lingkungan yang diperkaya dengan stimulus. Pengalaman baru adalah kunci untuk meningkatkan koneksi saraf.

Pengalaman baru adalah konflik ketika masalah tidak diselesaikan dengan cara yang sudah dimiliki otak. Karena itu, ia harus membuat koneksi baru, pola perilaku baru, yang dikaitkan dengan peningkatan kepadatan duri, jumlah dendrit, dan sinapsis.

Mempelajari keterampilan baru mengarah pada pembentukan duri baru dan destabilisasi koneksi akson tulang belakang lama. Seseorang mengembangkan kebiasaan baru, dan kebiasaan lama menghilang. Beberapa penelitian telah menghubungkan gangguan kognitif (ADHD, autisme, keterbelakangan mental) dengan penyimpangan dalam perkembangan tulang belakang.

Durinya sangat plastis. Jumlah, bentuk, dan ukuran duri dikaitkan dengan motivasi, pembelajaran, dan memori.

Waktu yang diperlukan untuk mengubah bentuk dan ukurannya secara harfiah diukur dalam jam. Tapi itu juga berarti bahwa dengan cepat, koneksi baru bisa hilang. Oleh karena itu, yang terbaik adalah memprioritaskan beban kognitif yang pendek tetapi sering daripada yang panjang dan jarang.

Gaya hidup

Diet dapat meningkatkan kognisi dan melindungi koneksi saraf otak dari kerusakan, meningkatkan pemulihan setelah sakit dan melawan efek penuaan. Kesehatan otak tampaknya dipengaruhi secara positif oleh:

- omega-3 (ikan, biji rami, kiwi, kacang-kacangan);

- kurkumin (kari);

- flavonoid (kakao, teh hijau, buah jeruk, cokelat hitam);

- vitamin kelompok B;

- vitamin E (alpukat, kacang-kacangan, kacang tanah, bayam, tepung terigu);

- kolin (ayam, sapi, kuning telur).

Sebagian besar produk ini secara tidak langsung mempengaruhi neurotropin. Dampak positif dari diet ditingkatkan dengan adanya olahraga. Selain itu, pembatasan kalori moderat dalam makanan merangsang ekspresi neurotropin.

Untuk pemulihan dan pengembangan koneksi saraf, pengecualian lemak jenuh dan gula halus berguna. Makanan dengan tambahan gula mengurangi kadar neurotropin, yang berdampak negatif pada neuroplastisitas. Dan kandungan lemak jenuh yang tinggi dalam makanan bahkan memperlambat pemulihan otak setelah cedera otak traumatis.

Di antara faktor negatif yang mempengaruhi koneksi saraf adalah merokok dan stres. Merokok dan stres berkepanjangan di Akhir-akhir ini berhubungan dengan perubahan neurodegeneratif. Meskipun stres jangka pendek dapat menjadi katalis untuk neuroplastisitas.

Fungsi koneksi saraf juga tergantung pada tidur. Bahkan mungkin lebih dari semua faktor lain yang terdaftar. Karena tidur itu sendiri adalah "harga yang kita bayar untuk plastisitas otak" (Tidur adalah harga yang kita bayar untuk plastisitas otak. Ch. Cirelli - C. Cirelli).

Ringkasan

Bagaimana cara meningkatkan koneksi saraf di otak? Pengaruh positif menyediakan:

• Latihan fisik;
• tugas dan kesulitan;
• tidur nyenyak;
• diet seimbang.

Dampak negatif:

• makanan berlemak dan gula;
• merokok;
• stres berkepanjangan.

Otak sangat plastis, tetapi sangat sulit untuk "memahat" sesuatu darinya. Dia tidak suka membuang energi untuk hal-hal yang tidak berguna. Perkembangan koneksi baru tercepat terjadi dalam situasi konflik, ketika seseorang tidak dapat memecahkan masalah dengan metode yang diketahui.

Sampai saat ini, topik "Jumlah neuron di otak manusia" tetap diselesaikan dan dipelajari secara memadai. Para ilmuwan percaya bahwa otak memiliki sekitar 100 miliar inti sel, informasi ini telah dijelaskan oleh banyak ilmuwan. Ahli saraf Brasil Susanna Herculano-Houses memberikan bukti bahwa mereka sebenarnya lebih sedikit.

Cara baru untuk menghitung neuron

neuron adalah unit struktural dan fungsional dasar dari jaringan saraf. Sel-sel ini dapat menerima, memproses, mengkodekan, mengirimkan dan menyimpan informasi, menjalin kontak dengan sel lain. Fitur unik dari neuron adalah kemampuan untuk menghasilkan pelepasan bioelektrik (impuls) dan mengirimkan informasi sepanjang proses dari satu sel ke sel lain menggunakan ujung khusus -.

Kinerja fungsi neuron difasilitasi oleh sintesis dalam aksoplasmanya zat-pemancar - neurotransmitter: asetilkolin, katekolamin, dll.

Jumlah neuron otak mendekati 10 11 . Satu neuron dapat memiliki hingga 10.000 sinapsis. Jika elemen-elemen ini dianggap sebagai sel penyimpan informasi, maka kita dapat menyimpulkan bahwa sistem saraf dapat menyimpan 10 19 unit. informasi, yaitu mampu memuat hampir semua pengetahuan yang dikumpulkan oleh umat manusia. Oleh karena itu, anggapan bahwa otak manusia mengingat segala sesuatu yang terjadi di dalam tubuh dan ketika berkomunikasi dengan lingkungan cukup masuk akal. Namun, otak tidak dapat mengekstraksi semua informasi yang tersimpan di dalamnya.

Jenis organisasi saraf tertentu adalah karakteristik dari berbagai struktur otak. Neuron yang mengatur fungsi tunggal membentuk apa yang disebut kelompok, ansambel, kolom, inti.

Neuron berbeda dalam struktur dan fungsi.

Dengan struktur(tergantung pada jumlah proses yang memanjang dari badan sel) membedakan unipolar(dengan satu proses), bipolar (dengan dua proses) dan multipolar(dengan banyak proses) neuron.

Menurut sifat fungsional mengalokasikan aferen(atau sentripetal) neuron yang membawa eksitasi dari reseptor di, eferen, motor, neuron motorik(atau sentrifugal), mentransmisikan eksitasi dari sistem saraf pusat ke organ yang dipersarafi, dan interkalar, kontak atau intermediat neuron yang menghubungkan neuron aferen dan eferen.

Neuron aferen adalah unipolar, tubuh mereka terletak di ganglia tulang belakang. Proses memanjang dari badan sel dibagi dalam bentuk-T menjadi dua cabang, salah satunya menuju ke sistem saraf pusat dan melakukan fungsi akson, dan yang lainnya mendekati reseptor dan merupakan dendrit panjang.

Kebanyakan neuron eferen dan interkalar adalah multipolar (Gbr. 1). Neuron interkalar multipolar terletak dalam jumlah besar di tanduk posterior sumsum tulang belakang, dan juga ditemukan di semua bagian lain dari sistem saraf pusat. Mereka juga bisa bipolar, seperti neuron retina yang memiliki dendrit bercabang pendek dan akson panjang. Neuron motorik terletak terutama di tanduk anterior sumsum tulang belakang.

Beras. 1. Struktur sel saraf:

1 - mikrotubulus; 2 - proses panjang sel saraf (akson); 3 - retikulum endoplasma; 4 - inti; 5 - neuroplasma; 6 - dendrit; 7 - mitokondria; 8 - nukleolus; 9 - selubung mielin; 10 - intersepsi Ranvier; 11 - ujung akson

neuroglia

neuroglia, atau glia, - satu set elemen seluler dari jaringan saraf, dibentuk oleh sel-sel khusus dari berbagai bentuk.

Itu ditemukan oleh R. Virchow dan dinamai olehnya neuroglia, yang berarti "lem saraf". Sel-sel neuroglia mengisi ruang antara neuron, terhitung 40% dari volume otak. Sel glia berukuran 3-4 kali lebih kecil dari sel saraf; jumlah mereka di SSP mamalia mencapai 140 miliar.Dengan bertambahnya usia, jumlah neuron di otak manusia berkurang, dan jumlah sel glial meningkat.

Telah ditetapkan bahwa neuroglia terkait dengan metabolisme di jaringan saraf. Beberapa sel neuroglia mengeluarkan zat yang mempengaruhi keadaan rangsangan neuron. Perlu dicatat bahwa sekresi sel-sel ini berubah dalam berbagai keadaan mental. Proses jejak jangka panjang di SSP dikaitkan dengan keadaan fungsional neuroglia.

Jenis sel glia

Menurut sifat struktur sel glial dan lokasinya di SSP, mereka membedakan:

• astrosit (astroglia);
• oligodendrosit (oligodendroglia);
• sel mikroglia (mikroglia);
• sel Schwann.

Sel glia melakukan fungsi pendukung dan pelindung untuk neuron. Mereka termasuk dalam struktur. astrosit adalah sel glia yang paling banyak, mengisi ruang antara neuron dan penutup. Mereka mencegah penyebaran neurotransmitter yang menyebar dari celah sinaptik ke dalam SSP. Astrosit memiliki reseptor untuk neurotransmiter, yang aktivasinya dapat menyebabkan fluktuasi perbedaan potensial membran dan perubahan metabolisme astrosit.

Astrosit mengelilingi kapiler dengan rapat pembuluh darah otak, terletak di antara mereka dan neuron. Atas dasar ini, disarankan bahwa astrosit memainkan peran penting dalam metabolisme neuron, dengan mengatur permeabilitas kapiler untuk zat tertentu.

Salah satu fungsi penting astrosit adalah kemampuannya untuk menyerap kelebihan ion K+, yang dapat terakumulasi di ruang antar sel selama aktivitas neuron yang tinggi. Saluran gap junction terbentuk di area kecocokan astrosit, di mana astrosit dapat bertukar berbagai ion kecil dan, khususnya, ion K+. Hal ini meningkatkan kemampuan astrosit untuk menyerap ion K+. Akumulasi ion K+ yang tidak terkendali di ruang interneuronal akan menyebabkan peningkatan rangsangan neuron. Dengan demikian, astrosit, menyerap kelebihan ion K+ dari cairan interstisial, mencegah peningkatan rangsangan neuron dan pembentukan fokus peningkatan aktivitas saraf. Munculnya fokus seperti itu di otak manusia mungkin disertai dengan fakta bahwa neuron mereka menghasilkan serangkaian impuls saraf, yang disebut pelepasan kejang.

Astrosit terlibat dalam pembuangan dan penghancuran neurotransmiter yang memasuki ruang ekstrasinaptik. Dengan demikian, mereka mencegah akumulasi neurotransmiter di ruang interneuronal, yang dapat menyebabkan disfungsi otak.

Neuron dan astrosit dipisahkan oleh celah antar sel berukuran 15-20 m, yang disebut ruang interstisial. Ruang interstisial menempati hingga 12-14% dari volume otak. Sifat penting dari astrosit adalah kemampuannya untuk menyerap CO2 dari cairan ekstraseluler dari ruang-ruang ini, dan dengan demikian mempertahankan kestabilannya. pH otak.

Astrosit terlibat dalam pembentukan antarmuka antara jaringan saraf dan pembuluh otak, jaringan saraf dan membran otak dalam proses pertumbuhan dan perkembangan jaringan saraf.

Oligodendrosit ditandai dengan adanya sejumlah kecil proses pendek. Salah satu fungsi utamanya adalah pembentukan selubung mielin dari serabut saraf di dalam SSP. Sel-sel ini juga terletak di dekat badan neuron, tetapi signifikansi fungsional dari fakta ini tidak diketahui.

sel mikroglia membentuk 5-20% dari jumlah total sel glial dan tersebar di seluruh SSP. Telah ditetapkan bahwa antigen permukaannya identik dengan antigen monosit darah. Ini menunjukkan asalnya dari mesoderm, penetrasi ke dalam jaringan saraf selama perkembangan embrio dan transformasi selanjutnya menjadi sel mikroglial yang dapat dikenali secara morfologis. Dalam hal ini, secara umum diterima bahwa fungsi mikroglia yang paling penting adalah untuk melindungi otak. Telah ditunjukkan bahwa ketika jaringan saraf rusak, jumlah sel fagosit meningkat karena makrofag darah dan aktivasi sifat fagositosis mikroglia. Mereka menghilangkan neuron mati, sel glial dan elemen strukturalnya, memfagosit partikel asing.

sel Schwann membentuk selubung mielin serabut saraf perifer di luar SSP. Membran sel ini berulang kali membungkus, dan ketebalan selubung mielin yang dihasilkan dapat melebihi diameter serabut saraf. Panjang bagian serabut saraf yang bermielin adalah 1-3 mm. Dalam interval antara mereka (intersepsi Ranvier), serabut saraf tetap hanya ditutupi oleh membran permukaan yang memiliki rangsangan.

Salah satu sifat terpenting mielin adalah ketahanannya yang tinggi terhadap arus listrik. Ini karena konten tinggi dalam mielin, sphingomyelin dan fosfolipid lainnya, yang memberikan sifat isolasi arus. Di area serabut saraf yang ditutupi mielin, proses menghasilkan impuls saraf tidak mungkin dilakukan. Impuls saraf dihasilkan hanya pada membran intersepsi Ranvier, yang memberikan kecepatan konduksi impuls saraf yang lebih tinggi pada serabut saraf bermielin dibandingkan dengan yang tidak bermielin.

Diketahui bahwa struktur mielin dapat dengan mudah terganggu pada infeksi, iskemik, traumatis, kerusakan toksik pada sistem saraf. Pada saat yang sama, proses demielinasi serabut saraf berkembang. Terutama sering demielinasi berkembang pada multiple sclerosis. Akibat demielinasi, kecepatan konduksi impuls saraf di sepanjang serabut saraf menurun, kecepatan pengiriman informasi ke otak dari reseptor dan dari neuron ke organ eksekutif menurun. Hal ini dapat menyebabkan gangguan sensitivitas sensorik, gangguan gerakan, pengaturan organ dalam dan konsekuensi serius lainnya.

Struktur dan fungsi neuron

neuron(sel saraf) adalah unit struktural dan fungsional.

Struktur anatomi dan sifat-sifat neuron memastikan implementasinya fungsi utama: implementasi metabolisme, produksi energi, persepsi berbagai sinyal dan pemrosesannya, pembentukan atau partisipasi dalam respons, pembangkitan dan konduksi impuls saraf, menggabungkan neuron ke dalam sirkuit saraf yang menyediakan reaksi refleks paling sederhana dan fungsi integratif otak yang lebih tinggi.

Neuron terdiri dari tubuh sel saraf dan proses - akson dan dendrit.

Beras. 2. Struktur neuron

badan sel saraf

Tubuh (perikaryon, soma) Neuron dan prosesusnya ditutupi oleh membran neuronal. Membran badan sel berbeda dari membran akson dan dendrit oleh kandungan berbagai reseptor, kehadiran di atasnya.

Di dalam tubuh neuron, terdapat neuroplasma dan nukleus yang dibatasi oleh membran, retikulum endoplasma kasar dan halus, aparatus Golgi, dan mitokondria. Kromosom nukleus neuron mengandung satu set gen yang mengkode sintesis protein yang diperlukan untuk pembentukan struktur dan implementasi fungsi tubuh neuron, proses dan sinapsisnya. Ini adalah protein yang melakukan fungsi enzim, pembawa, saluran ion, reseptor, dll. Beberapa protein melakukan fungsi saat berada di neuroplasma, sementara yang lain tertanam di membran organel, soma, dan proses neuron. Beberapa dari mereka, misalnya, enzim yang diperlukan untuk sintesis neurotransmiter, dikirim ke terminal akson melalui transportasi aksonal. Dalam tubuh sel, peptida disintesis yang diperlukan untuk aktivitas vital akson dan dendrit (misalnya, faktor pertumbuhan). Oleh karena itu, ketika tubuh neuron rusak, prosesnya merosot dan runtuh. Jika tubuh neuron dipertahankan, dan prosesnya rusak, maka pemulihan (regenerasi) yang lambat dan pemulihan persarafan otot atau organ yang mengalami denervasi terjadi.

Tempat sintesis protein dalam badan neuron adalah retikulum endoplasma kasar (butiran tigroid atau badan Nissl) atau ribosom bebas. Kandungan mereka di neuron lebih tinggi daripada di glial atau sel tubuh lainnya. Dalam retikulum endoplasma halus dan aparatus Golgi, protein memperoleh konformasi spasial yang khas, disortir dan dikirim untuk mengangkut aliran ke struktur badan sel, dendrit atau akson.

Di banyak mitokondria neuron, sebagai hasil dari proses fosforilasi oksidatif, ATP terbentuk, energi yang digunakan untuk mempertahankan aktivitas vital neuron, operasi pompa ion dan mempertahankan asimetri konsentrasi ion di kedua sisi saraf. selaput. Akibatnya, neuron berada dalam kesiapan konstan tidak hanya untuk menerima berbagai sinyal, tetapi juga untuk menanggapinya - pembangkitan impuls saraf dan penggunaannya untuk mengontrol fungsi sel lain.

Dalam mekanisme persepsi berbagai sinyal oleh neuron, reseptor molekuler dari membran tubuh sel, reseptor sensorik yang dibentuk oleh dendrit, dan sel-sel sensitif asal epitel mengambil bagian. Sinyal dari sel saraf lain dapat mencapai neuron melalui banyak sinapsis yang terbentuk pada dendrit atau pada gel neuron.

Dendrit sel saraf

Dendrit neuron membentuk pohon dendritik, sifat percabangan dan ukurannya tergantung pada jumlah kontak sinaptik dengan neuron lain (Gbr. 3). Pada dendrit suatu neuron terdapat ribuan sinapsis yang dibentuk oleh akson atau dendrit neuron lain.

Beras. 3. Kontak sinaptik interneuron. Panah di sebelah kiri menunjukkan aliran sinyal aferen ke dendrit dan badan interneuron, di sebelah kanan - arah perambatan sinyal eferen interneuron ke neuron lain

Sinapsis dapat bersifat heterogen baik dalam fungsi (inhibitor, rangsang) dan dalam jenis neurotransmitter yang digunakan. Membran dendritik yang terlibat dalam pembentukan sinapsis adalah membran postsinaptiknya, yang mengandung reseptor (saluran ion yang bergantung pada ligan) untuk neurotransmitter yang digunakan dalam sinaps ini.

Sinapsis rangsang (glutamatergic) terletak terutama pada permukaan dendrit, di mana terdapat elevasi, atau pertumbuhan (1-2 mikron), yang disebut duri. Ada saluran di membran duri, permeabilitasnya tergantung pada perbedaan potensial transmembran. Dalam sitoplasma dendrit di daerah duri, pembawa pesan sekunder transduksi sinyal intraseluler ditemukan, serta ribosom, tempat protein disintesis sebagai respons terhadap sinyal sinaptik. Peran pasti duri masih belum diketahui, tetapi jelas bahwa mereka meningkatkan luas permukaan pohon dendritik untuk pembentukan sinaps. Duri juga merupakan struktur neuron untuk menerima sinyal input dan memprosesnya. Dendrit dan duri memastikan transmisi informasi dari perifer ke tubuh neuron. Membran dendritik terpolarisasi dalam pemotongan karena distribusi ion mineral yang asimetris, pengoperasian pompa ion, dan adanya saluran ion di dalamnya. Sifat-sifat ini mendasari transfer informasi melintasi membran dalam bentuk arus melingkar lokal (elektrotonik) yang terjadi antara membran postsinaptik dan area membran dendrit yang berdekatan dengannya.

Arus lokal selama perambatannya di sepanjang membran dendrit melemah, tetapi ternyata cukup besar untuk mengirimkan sinyal ke membran badan neuron yang telah tiba melalui input sinaptik ke dendrit. Belum ada saluran natrium dan kalium berpintu tegangan yang ditemukan di membran dendritik. Itu tidak memiliki rangsangan dan kemampuan untuk menghasilkan potensi aksi. Namun, diketahui bahwa potensial aksi yang timbul pada membran akson hillock dapat merambat di sepanjang itu. Mekanisme fenomena ini tidak diketahui.

Diasumsikan bahwa dendrit dan duri adalah bagian dari struktur saraf yang terlibat dalam mekanisme memori. Jumlah duri terutama tinggi di dendrit neuron di korteks serebelum, ganglia basal, dan korteks serebral. Area pohon dendritik dan jumlah sinapsis berkurang di beberapa area korteks serebral orang tua.

akson neuron

akson - cabang sel saraf yang tidak ditemukan di sel lain. Tidak seperti dendrit, yang jumlahnya berbeda untuk suatu neuron, akson semua neuron adalah sama. Panjangnya bisa mencapai 1,5 m Pada titik keluar akson dari tubuh neuron, ada penebalan - gundukan akson, ditutupi dengan membran plasma, yang segera ditutupi dengan mielin. Area akson hillock yang tidak tertutup mielin disebut segmen awal. Akson neuron, hingga cabang terminalnya, ditutupi dengan selubung mielin, terganggu oleh intersepsi Ranvier - area mikroskopis non-mielin (sekitar 1 mikron).

Seluruh akson (serat bermielin dan tidak bermielin) ditutupi dengan membran fosfolipid bilayer dengan molekul protein yang tertanam di dalamnya, yang melakukan fungsi pengangkutan ion, saluran ion gerbang tegangan, dll. Protein didistribusikan secara merata di membran saraf yang tidak bermielin. serat, dan mereka terletak di membran serat saraf bermielin terutama di intersep Ranvier. Karena tidak ada retikulum kasar dan ribosom di dalam aksoplasma, jelaslah bahwa protein-protein ini disintesis di dalam tubuh neuron dan dikirim ke membran akson melalui transpor aksonal.

Sifat membran yang menutupi tubuh dan akson neuron, berbeda. Perbedaan ini terutama menyangkut permeabilitas membran untuk ion mineral dan karena kandungan berbagai jenis. Jika kandungan saluran ion yang bergantung pada ligan (termasuk membran postsinaptik) berlaku di membran tubuh dan dendrit neuron, maka di membran akson, terutama di daerah nodus Ranvier, ada kepadatan tegangan yang tinggi. saluran natrium dan kalium yang bergantung pada

Membran segmen awal akson memiliki nilai polarisasi terendah (sekitar 30 mV). Di daerah akson yang lebih jauh dari badan sel, nilai potensial transmembran adalah sekitar 70 mV. Rendahnya nilai polarisasi membran segmen awal akson menentukan bahwa di area ini membran neuron memiliki rangsangan terbesar. Di sinilah potensi postsinaptik yang telah muncul pada membran dendrit dan badan sel sebagai akibat dari transformasi sinyal informasi yang diterima oleh neuron di sinapsis disebarkan di sepanjang membran badan neuron dengan bantuan lokal arus listrik melingkar. Jika arus ini menyebabkan depolarisasi membran akson hillock ke tingkat kritis (E k), maka neuron akan merespon sinyal dari sel saraf lain yang datang kepadanya dengan menghasilkan potensial aksinya sendiri (impuls saraf). Impuls saraf yang dihasilkan kemudian dibawa sepanjang akson ke sel saraf, otot atau kelenjar lainnya.

Pada membran segmen awal akson ada duri di mana sinapsis penghambatan GABAergic terbentuk. Kedatangan sinyal di sepanjang garis ini dari neuron lain dapat mencegah pembentukan impuls saraf.

Klasifikasi dan jenis neuron

Klasifikasi neuron dilakukan baik menurut fitur morfologis dan fungsional.

Dengan jumlah proses, neuron multipolar, bipolar dan pseudo-unipolar dibedakan.

Menurut sifat koneksi dengan sel lain dan fungsi yang dilakukan, mereka membedakan sentuh, plug-in Dan motor neuron. Menyentuh neuron juga disebut neuron aferen, dan prosesnya adalah sentripetal. Neuron yang berfungsi sebagai penghantar sinyal antar sel saraf disebut interkalar, atau asosiatif. Neuron yang aksonnya membentuk sinapsis pada sel efektor (otot, kelenjar) disebut sebagai motor, atau eferen, aksonnya disebut sentrifugal.

Neuron aferen (sensorik) merasakan informasi dengan reseptor sensorik, mengubahnya menjadi impuls saraf dan mengirimkannya ke otak dan sumsum tulang belakang. Badan neuron sensorik terletak di tulang belakang dan kranial. Ini adalah neuron pseudounipolar, akson dan dendrit yang berangkat dari tubuh neuron bersama-sama dan kemudian terpisah. Dendrit mengikuti perifer ke organ dan jaringan sebagai bagian dari saraf sensitif atau campuran, dan akson sebagai bagian dari akar posterior memasuki tanduk dorsal sumsum tulang belakang atau sebagai bagian dari saraf kranial ke otak.

Insersi, atau asosiatif, neuron melakukan fungsi memproses informasi yang masuk dan, khususnya, memastikan penutupan busur refleks. Tubuh neuron ini terletak di otak dan sumsum tulang belakang.

Neuron eferen juga melakukan fungsi memproses informasi yang diterima dan mentransmisikan impuls saraf eferen dari otak dan sumsum tulang belakang ke sel-sel organ eksekutif (efektor).

Aktivitas integratif neuron

Setiap neuron menerima sejumlah besar sinyal melalui banyak sinapsis yang terletak di dendrit dan tubuhnya, serta melalui reseptor molekuler di membran plasma, sitoplasma, dan nukleus. Berbagai jenis neurotransmiter, neuromodulator, dan molekul pensinyalan lainnya digunakan dalam pensinyalan. Jelas, untuk membentuk respons terhadap penerimaan beberapa sinyal secara simultan, neuron harus dapat mengintegrasikannya.

Serangkaian proses yang memastikan pemrosesan sinyal yang masuk dan pembentukan respons neuron terhadapnya termasuk dalam konsep aktivitas integratif neuron.

Persepsi dan pemrosesan sinyal yang tiba di neuron dilakukan dengan partisipasi dendrit, badan sel, dan akson hillock neuron (Gbr. 4).

Beras. 4. Integrasi sinyal oleh neuron.

Salah satu opsi untuk pemrosesan dan integrasinya (penjumlahan) adalah transformasi dalam sinapsis dan penjumlahan potensi pascasinaps pada membran tubuh dan proses neuron. Sinyal yang dirasakan diubah dalam sinapsis menjadi fluktuasi perbedaan potensial dari membran postsinaptik (potensial postsinaptik). Tergantung pada jenis sinaps, sinyal yang diterima dapat diubah menjadi perubahan kecil (0,5-1,0 mV) depolarisasi dalam perbedaan potensial (EPSP - sinapsis ditunjukkan dalam diagram sebagai lingkaran cahaya) atau hiperpolarisasi (TPSP - sinapsis ditunjukkan pada diagram sebagai lingkaran hitam). Banyak sinyal secara bersamaan dapat tiba di berbagai titik neuron, beberapa di antaranya diubah menjadi EPSP, dan lainnya menjadi IPSP.

Osilasi perbedaan potensial ini merambat dengan bantuan arus melingkar lokal di sepanjang membran neuron ke arah bukit akson dalam bentuk gelombang depolarisasi (dalam diagram putih) dan hiperpolarisasi (dalam diagram hitam), saling tumpang tindih. (dalam diagram, area abu-abu). Dengan superimposisi amplitudo gelombang satu arah ini, mereka dijumlahkan, dan yang berlawanan dikurangi (dihaluskan). Penjumlahan aljabar dari perbedaan potensial melintasi membran ini disebut penjumlahan spasial(Gbr. 4 dan 5). Hasil penjumlahan ini dapat berupa depolarisasi membran hillock akson dan pembentukan impuls saraf (kasus 1 dan 2 pada Gambar 4), atau hiperpolarisasi dan pencegahan terjadinya impuls saraf (kasus 3 dan 4 pada Gambar. .4).

Untuk menggeser beda potensial membran akson hillock (sekitar 30 mV) ke Ek, membran tersebut harus didepolarisasi sebesar 10-20 mV. Ini akan menyebabkan pembukaan saluran natrium berpintu tegangan yang ada di dalamnya dan menghasilkan impuls saraf. Karena depolarisasi membran dapat mencapai hingga 1 mV setelah menerima satu AP dan transformasinya menjadi EPSP, dan semua propagasi ke akson hillock terjadi dengan pelemahan, pembangkitan impuls saraf memerlukan pengiriman 40-80 impuls saraf secara simultan dari neuron lain ke neuron melalui sinapsis rangsang dan penjumlahan jumlah EPSP yang sama.

Beras. 5. Penjumlahan spasial dan temporal EPSP oleh neuron; a - EPSP untuk satu stimulus; dan - EPSP untuk beberapa stimulasi dari aferen yang berbeda; c - EPSP untuk stimulasi yang sering melalui serat saraf tunggal

Jika pada saat ini neuron menerima sejumlah impuls saraf melalui sinapsis penghambatan, maka aktivasi dan pembangkitan impuls saraf respons akan dimungkinkan dengan peningkatan aliran sinyal secara simultan melalui sinapsis rangsang. Dalam kondisi ketika sinyal yang datang melalui sinapsis penghambat menyebabkan hiperpolarisasi membran neuron sama atau lebih besar dari depolarisasi yang disebabkan oleh sinyal yang datang melalui sinapsis rangsang, depolarisasi membran akson kolikulus tidak akan mungkin, neuron tidak akan menghasilkan impuls saraf dan akan menjadi tidak aktif .

Neuron juga melakukan penjumlahan waktu Sinyal EPSP dan IPTS datang hampir bersamaan (lihat Gambar 5). Perubahan perbedaan potensial yang disebabkan oleh mereka di daerah dekat sinaptik juga dapat diringkas secara aljabar, yang disebut penjumlahan temporal.

Dengan demikian, setiap impuls saraf yang dihasilkan oleh neuron, serta periode diam neuron, mengandung informasi yang diterima dari banyak sel saraf lainnya. Biasanya, semakin tinggi frekuensi sinyal yang datang ke neuron dari sel lain, semakin sering menghasilkan respons impuls saraf yang dikirim sepanjang akson ke saraf lain atau sel efektor.

Karena adanya (walaupun dalam jumlah kecil) saluran natrium di membran tubuh neuron dan bahkan dendritnya, potensial aksi yang muncul pada membran bukit akson dapat menyebar ke tubuh dan beberapa bagian dari dendrit neuron. Signifikansi fenomena ini tidak cukup jelas, tetapi diasumsikan bahwa potensial aksi yang merambat untuk sementara menghaluskan semua arus lokal yang ada pada membran, mengatur ulang potensi, dan berkontribusi pada persepsi informasi baru yang lebih efisien oleh neuron.

Reseptor molekuler mengambil bagian dalam transformasi dan integrasi sinyal yang datang ke neuron. Pada saat yang sama, stimulasi mereka oleh molekul pensinyalan dapat menyebabkan perubahan keadaan saluran ion yang diprakarsai (oleh protein G, mediator kedua), transformasi sinyal yang dirasakan menjadi fluktuasi perbedaan potensial membran neuron, penjumlahan dan pembentukan respon neuron berupa pembangkitan impuls saraf atau penghambatannya.

Transformasi sinyal oleh reseptor molekuler metabotropik neuron disertai dengan responsnya dalam bentuk kaskade transformasi intraseluler. Respons neuron dalam hal ini mungkin merupakan percepatan metabolisme keseluruhan, peningkatan pembentukan ATP, yang tanpanya tidak mungkin untuk meningkatkan aktivitas fungsionalnya. Menggunakan mekanisme ini, neuron mengintegrasikan sinyal yang diterima untuk meningkatkan efisiensi aktivitasnya sendiri.

Transformasi intraseluler dalam neuron, yang diprakarsai oleh sinyal yang diterima, sering menyebabkan peningkatan sintesis molekul protein yang melakukan fungsi reseptor, saluran ion, dan pembawa di neuron. Dengan meningkatkan jumlah mereka, neuron beradaptasi dengan sifat sinyal yang masuk, meningkatkan kepekaan terhadap sinyal yang lebih signifikan dan melemah pada sinyal yang kurang signifikan.

Penerimaan sejumlah sinyal oleh neuron dapat disertai dengan ekspresi atau represi gen tertentu, misalnya gen yang mengontrol sintesis neuromodulator yang bersifat peptida. Karena mereka dikirim ke terminal akson neuron dan digunakan di dalamnya untuk meningkatkan atau melemahkan aksi neurotransmiternya pada neuron lain, neuron, dalam menanggapi sinyal yang diterimanya, dapat, tergantung pada informasi yang diterima, memiliki kekuatan yang lebih kuat. atau efek yang lebih lemah pada sel saraf lain yang dikendalikan olehnya. Mengingat aksi modulasi neuropeptida dapat bertahan lama, pengaruh neuron pada sel saraf lain juga dapat bertahan lama.

Dengan demikian, karena kemampuannya untuk mengintegrasikan berbagai sinyal, neuron dapat secara halus meresponsnya dengan berbagai respons yang memungkinkannya beradaptasi secara efektif dengan sifat sinyal yang masuk dan menggunakannya untuk mengatur fungsi sel lain.

sirkuit saraf

Neuron SSP berinteraksi satu sama lain, membentuk berbagai sinapsis pada titik kontak. Busa saraf yang dihasilkan sangat meningkatkan fungsionalitas sistem saraf. Sirkuit saraf yang paling umum meliputi: sirkuit saraf lokal, hierarkis, konvergen, dan divergen dengan satu input (Gbr. 6).

Sirkuit saraf lokal dibentuk oleh dua atau lebih neuron. Dalam hal ini, salah satu neuron (1) akan memberikan kolateral aksonalnya ke neuron (2), membentuk sinaps aksosom pada tubuhnya, dan yang kedua akan membentuk sinaps aksonom pada tubuh neuron pertama. Jaringan saraf lokal dapat bertindak sebagai perangkap di mana impuls saraf mampu beredar dalam waktu lama dalam lingkaran yang dibentuk oleh beberapa neuron.

Kemungkinan sirkulasi jangka panjang dari gelombang eksitasi (impuls saraf) yang pernah terjadi karena transmisi tetapi struktur cincin secara eksperimental ditunjukkan oleh Profesor I.A. Vetokhin dalam percobaan pada cincin saraf ubur-ubur.

Sirkulasi impuls saraf melingkar di sepanjang sirkuit saraf lokal melakukan fungsi mengubah ritme eksitasi, memberikan kemungkinan eksitasi yang berkepanjangan setelah penghentian sinyal yang datang kepada mereka, dan berpartisipasi dalam mekanisme penyimpanan informasi yang masuk.

Sirkuit lokal juga dapat melakukan fungsi pengereman. Contohnya adalah penghambatan berulang, yang diwujudkan dalam sirkuit saraf lokal paling sederhana dari sumsum tulang belakang, yang dibentuk oleh a-motoneuron dan sel Renshaw.

Beras. 6. Sirkuit saraf paling sederhana dari SSP. Deskripsi dalam teks

Dalam hal ini, eksitasi yang muncul di neuron motorik menyebar di sepanjang cabang akson, mengaktifkan sel Renshaw, yang menghambat a-motoneuron.

rantai konvergen dibentuk oleh beberapa neuron, di salah satunya (biasanya eferen) akson dari sejumlah sel lain bertemu atau menyatu. Sirkuit seperti itu didistribusikan secara luas di SSP. Misalnya, akson dari banyak neuron di bidang sensorik korteks bertemu di neuron piramidal korteks motorik primer. Akson dari ribuan neuron sensorik dan interkalar berkumpul di neuron motorik dari tanduk ventral sumsum tulang belakang. berbagai level SSP. Sirkuit konvergen memainkan peran penting dalam integrasi sinyal oleh neuron eferen dan dalam koordinasi proses fisiologis.

Rantai divergen dengan satu input dibentuk oleh neuron dengan akson bercabang, yang masing-masing cabangnya membentuk sinaps dengan sel saraf lain. Sirkuit ini melakukan fungsi mentransmisikan sinyal secara simultan dari satu neuron ke banyak neuron lainnya. Ini dicapai karena percabangan yang kuat (pembentukan beberapa ribu cabang) akson. Neuron semacam itu sering ditemukan di inti formasi retikuler batang otak. Mereka memberikan peningkatan pesat dalam rangsangan berbagai bagian otak dan mobilisasi cadangan fungsionalnya.

Ada 100 miliar neuron di otak kita, lebih banyak dari jumlah bintang di galaksi kita! Setiap sel pada gilirannya dapat memberikan 200 ribu cabang.

Dengan demikian, otak memiliki sumber daya yang sangat besar untuk menyimpan ingatan selama sekitar 3 juta tahun. Para ilmuwan menyebutnya "pohon ajaib pikiran" karena sel-sel saraf di otak seperti pohon bercabang.

Impuls listrik mental antar neuron ditransmisikan melalui sinapsis - zona kontak antar neuron. Rata-rata neuron di otak manusia memiliki antara 1.000 dan 10.000 sinapsis, atau kontak, dengan neuron tetangga. Sinapsis memiliki celah kecil yang harus diatasi oleh impuls.

Ketika kita belajar, kita mengubah cara kerja otak kita, menciptakan jalur baru untuk impuls listrik mental. Dalam hal ini, sinyal listrik harus "melompat" melewati celah sinaps untuk membentuk hubungan baru antar sel saraf. Jalan ini adalah yang paling sulit untuk dia lewati pertama kali, tetapi ketika dia belajar, ketika sinyal melewati sinapsis berulang kali, koneksi menjadi "lebih lebar dan lebih kuat", jumlah sinapsis dan koneksi antar neuron meningkat. Jaringan mikro saraf baru terbentuk, di mana pengetahuan baru "tertanam": keyakinan, kebiasaan, pola perilaku. Dan akhirnya kami belajar sesuatu. Kemampuan otak ini disebut neuroplastisitas.

Jumlah jaringan mikro di otak, bukan volume atau massanya, yang memiliki pengaruh menentukan pada apa yang kita sebut kecerdasan.

Secara sepintas, saya ingin mencatat bahwa pada masa kanak-kanak awal, ketika periode pembelajaran paling intensif terjadi, lingkungan perkembangan yang kaya dan beragam sangat penting bagi anak.

Neuroplasty adalah salah satu penemuan paling menakjubkan dalam beberapa tahun terakhir. Sebelumnya, diyakini bahwa sel-sel saraf tidak beregenerasi. Tetapi pada tahun 1998, sekelompok ilmuwan Amerika membuktikan bahwa neurogenesis terjadi tidak hanya sebelum usia 13-14, tetapi sepanjang hidup kita, dan bahwa sel-sel saraf baru juga dapat muncul pada orang dewasa.

Mereka menemukan bahwa alasan penurunan kemampuan mental kita seiring bertambahnya usia bukanlah kematian sel saraf, tetapi penipisan dendrit, proses sel saraf yang dilalui impuls dari neuron ke neuron. Jika dendrit tidak terus-menerus dirangsang, mereka akan mengalami atrofi, kehilangan kemampuan untuk melakukan, seperti otot tanpa olahraga.

Tindakan sehari-hari yang sama membentuk perilaku terpola - kebiasaan kita - saat menggunakan dan memperkuat koneksi saraf yang sama. Beginilah "pilot otomatis" kita dibangun, tetapi fleksibilitas pemikiran kita terganggu.

Otak kita butuh olahraga. Setiap hari perlu untuk mengubah tindakan rutin dan berpola untuk yang baru, tidak biasa bagi Anda, yang melibatkan beberapa indera.; melakukan aktivitas biasa dengan cara yang tidak biasa, untuk menyelesaikan proyek baru, mencoba untuk menjauh dari "pilot otomatis" dari skema biasa. Kebiasaan melemahkan kemampuan otak. Untuk pekerjaan yang produktif, ia membutuhkan kesan baru, tugas baru, informasi baru, singkatnya, perubahan.

Sampai tahun 1998, diyakini bahwa pertumbuhan dendritik hanya terjadi pada usia dini, tetapi penelitian telah menunjukkan bahwa neuron pada orang dewasa juga mampu menumbuhkan dendrit untuk mengimbangi yang lama yang hilang. Terbukti itu jaringan saraf mampu berubah sepanjang hidup seseorang, dan otak kita menyimpan sumber daya neuroplastisitas yang sangat besar – kemampuan untuk mengubah strukturnya.

Kita tahu bahwa otak kita terdiri dari jaringan embrio, yaitu, salah satu yang terdiri dari embrio. Oleh karena itu, selalu terbuka untuk pengembangan, pembelajaran dan untuk masa depan.

Otak mampu mengubah struktur dan fungsi materi abu-abu dengan pemikiran, imajinasi, visualisasi yang sederhana. Para ilmuwan yakin bahwa ini dapat terjadi bahkan tanpa pengaruh eksternal. Otak dapat berubah di bawah kekuatan pikiran yang diisinya, pikiran memiliki kekuatan untuk mempengaruhi otak. Otak kita dirancang oleh alam dengan harapan belajar dan perubahan serupa.

Alkitab berkata, "Berubahlah oleh pembaruan pikiranmu."

Semua hal di atas membawa kita pada kesadaran bahwa untuk benar-benar mencapai tujuan Anda memerlukan perubahan mendasar dalam cara kerja otak Anda - mengatasi program genetik dan pendidikan sebelumnya dengan semua keyakinan selama bertahun-tahun. Anda tidak hanya harus menghargai pemikiran dalam imajinasi Anda yang hadir tidak lebih dari "segalanya, saya tidak minum lagi" Tahun Baru, tetapi latih ulang otak Anda dengan menciptakan struktur saraf baru. Ahli saraf mengatakan: "Neuron yang berkumpul bersama, mereka hidup bersama." Struktur saraf baru di otak Anda akan menciptakan jaringan yang benar-benar baru, "bagan alur" yang disesuaikan untuk memecahkan masalah baru.

"Tugas Anda adalah menjembatani kesenjangan antara Anda dan tujuan yang Anda inginkan."

Earl Nightingale

Secara metaforis, proses ini dapat diilustrasikan dengan contoh berikut. Bayangkan bahwa otak Anda, dengan keyakinan yang membatasi, adalah segelas air berlumpur. Jika Anda segera membuang air kotor, mencuci gelas dan mengisinya dengan air bersih, itu akan mengejutkan seluruh organisme. Tapi, menggantikan segelas air bersih, Anda secara bertahap mengganti yang berlumpur.

Dengan cara yang sama, untuk melatih otak dengan cara berpikir yang baru, tidak perlu "menghapus" yang lama dengan tajam. Penting untuk secara bertahap "mengisi" alam bawah sadar dengan keyakinan, kebiasaan, dan kualitas positif baru, yang pada gilirannya akan menghasilkan solusi yang efektif, membawa Anda ke hasil yang diinginkan.

Untuk mempertahankan kinerja tinggi, otak kita, seperti tubuh, membutuhkan "latihan fisik". Profesor neurobiologi Lawrence Katz (AS) telah mengembangkan serangkaian latihan untuk otak - neurobik, yang memungkinkan kita untuk memiliki bentuk "mental" yang baik.

Latihan neurobik tentu menggunakan kelima indera manusia - apalagi, dengan cara yang tidak biasa dan dalam kombinasi yang berbeda. Ini membantu menciptakan koneksi saraf baru di otak. Pada saat yang sama, otak kita mulai memproduksi neurotropin, zat yang mendorong pertumbuhan sel-sel saraf baru dan hubungan di antara mereka. Tugas Anda adalah mengubah tindakan kebiasaan dan berpola menjadi tindakan baru yang tidak biasa setiap hari.

Tujuan dari latihan neurobik adalah untuk merangsang otak. Melakukan ilmu saraf itu sederhana - Anda perlu memastikan bahwa indra Anda terlibat dengan cara baru dalam proses aktivitas kebiasaan.

Sebagai contoh:

• bangun pagi, mandi dengan mata tertutup,
• menyikat gigi dengan tangan yang lain,
• cobalah berpakaian dengan sentuhan,
• mengambil rute baru untuk bekerja
• melakukan belanja seperti biasa di tempat baru dan banyak lagi.

Ini adalah permainan yang menyenangkan dan bermanfaat.

Neurobik berguna untuk semua orang. Ini akan membantu anak-anak untuk lebih berkonsentrasi dan mempelajari pengetahuan baru, dan orang dewasa - untuk menjaga otak mereka dalam kondisi prima dan menghindari kerusakan memori.

Prinsip utama ilmu saraf adalah terus-menerus mengubah tindakan berpola sederhana.

Berikan otak Anda tugas untuk menyelesaikan tugas yang sudah dikenal dengan cara yang tidak biasa, dan secara bertahap ia akan berterima kasih dengan kinerja yang sangat baik.

Jadi, kita mampu melatih otak kita dengan cara berpikir yang baru. Saat Anda mulai mengubah pola dan keyakinan Anda, Anda akan melihat bahwa dengan mengubah dari dalam, Anda akan mulai mengubah segala sesuatu di sekitar Anda, seolah-olah menciptakan efek gelombang yang berbeda.

Ingat: kesuksesan eksternal selalu merupakan turunan dari kesuksesan internal.

Yesus mengajarkan: "Seperti yang kamu pikirkan, kamu juga akan menjadi."

Ini adalah bagaimana "Matriks" baru dari pemikiran Anda dibuat, yang membawa Anda ke Perubahan.