Почему у нейрона дендритов много а аксон один

[править]

Почему у нейрона один аксон?

<- назад

дальше ->

Действительно, а в чем причина этого? Если природа обошлась единственным каналом вывода нервных сигналов из нейрона, значит его вполне достаточно для совершаемых нервной системой актов. Любой нейрон в нервной системе почему-то всегда имеет только один аксон. Если уж и есть нейроны с несколькими аксонами, то только за счет «склеивания» в процессе развития организма нескольких одноаксонных нейронов в один большой нейрон. На первый взгляд получается, что выходная «шина данных» обычного нейрона состоит из единственного «провода», но поскольку хотя бы даже на малых участках нервной системы все-таки предполагается быть транспортировке существенно емких нервных сигналов, вероятно включающих произвольные «порции» потребных сведений, то в свете алгоритмической интерпретации совершаемых нервной системой актов выглядит неясным вопрос о том, как природой решена проблема «разрядности», «структурности» портируемых на выход нейрона данных. В связи с этим в среде лиц, причастных к проектированию самостоятельных «аналогов» нейронов, обычно возникают два противоборствующих объяснения: аксон или является одноканальной шиной для последовательной передачи ненормированной поточной информации, либо алгоритм работы ядра нейрона основан на строгом акцентировании «типоразмера» обслуживаемых данных, четком структурировании выходящего информационного потока.

Попробуем посильно разобрать каждое объяснение с учетом искусственной аппаратной или же программной реализации природных особенностей работы выходного канала нейрона. Той самой особенности, которую приходится поневоле воображать, моделировать в уме с помощью плохо обоснованных допущений, на основе банальных представлений о передаче информации в компьютерных системах, доверяясь мнимой некоторой общности таких представлений со спецификой передачи оперативной информации в нервных сигналах. Начнем со второго объяснения как знакомого всякому, кто хоть мельком касался темы способов представления данных в компьютерах.

Структурирование данных в принципе и есть предварительное описание содержимого информационного потока, коим может выступать тот гипотетически емкий нервный сигнал, только в обычном случае поля структуры (контейнеры «порций» соответствующих сведений) строго фиксированы по емкости несомой в них информации. Структурированные данные несложно передавать одноканальным потоком, и значительный плюс здесь заключен вот в чем: нет нужды вносить в поток дополнительные информационные элементы, отделяющие поля структуры друг от друга, ведь отправляющий и принимающий связаны единым соглашением о порядке и размере следуемых в потоке «порций» данных. Касаемо внутреннего устройства нейрона это означает, что последний в таком случае избавлен от необходимости иметь в своем составе аппаратные или программные компоненты, следящие за разделительными признаками во входном потоке или же, наоборот, формирующие такие признаки в выходном потоке нейрона.

Но при подобных условиях искусственный нейрон не в состоянии передавать или принимать за один «такт» деятельности информации больше или меньше, чем ограничено размером выбранной структуры. Поскольку нейроны в организме конструируются на одной и той же «элементной» базе, а также существует великое разнообразие транспортируемых через них типов информации, то предшествующая проектировка полей структуры информационного потока должна удовлетворять требованиям всех мыслимых нервных узлов и центров, что кажется сложным осуществить одной структурой с запрограммированным порядком и размером полей.

Более выгодной видится поддержка потоков с ненормированным порядком и размером полей, то есть безтиповое структурирование внедрением в поток специальных отметок, идентификаторов, определяющих не только концы «порций» сведений, но также их именные, классификационные приметы. Возможно и даже наиболее вероятно, что именно так или по схожей идее организована методика передачи вместительных нервных сигналов в настоящих нейронах. Подобный поток легко обрабатывать порциями, легко пропускать при необходимости его участки, легко вообще отказаться от обработки в некоторой точке потоке. Заманчивая идея: обрабатывать поток, ориентируясь на какие-то признаки внутри него. Вот только непонятно, как организовать обратную связь с отправителем потока. Как ему сообщить, что нейрон решил прервать обработку потока и отправитель должен прекратить передачу?

Конечно, первое из противоборствующих объяснений привлекает широтой возможностей, в то же время оно вносит в имитацию нейронов дополнительные трудности, обусловленные спецификой обслуживания ненормированных потоков: это и аппаратные (программные) устройства обратной связи; это и устройства отслеживания начала и конца передачи, внедренных идентификаторов и тому подобных вещей. В случае поддержки обратной связи в поток придется внедрить еще и код получателя, ибо у нейрона аксон один, а сообщить получателю свою резолюцию по обработке идущего от него потока нейрон может только с помощью своего выхода. К нему подключены и другие нейроны, ждущие своего потока данных, и в этот момент по выходной шине начинают идти сигналы какому-то неведомому им отправителю. Следовательно, у нейронов должны быть еще и устройства, выделяющие из нервного сигнала код получателя, чтобы по ошибке не отзываться на чужой сигнал.

Вообще кажется странным, почему природа создала один аксон. Что это — экономия, необходимость или неведомая технология обмена нервными сигналами? Экономя на одном аксоне как на последовательной шине ненормированных поточных данных, природа неизбежно вышла бы на весомые затраты в дендритах. Сводя предположительно многоканальную внутреннюю шину данных нейрона в одноканальный выходной сигнал, природа обязана была бы позаботиться, чтобы каждый дендрит нейрона имел аппаратные устройства по «расканаливанию» и введению поточных данных входного сигнала во внутреннюю шину данных. Крупные нейроны головного мозга имеют десятки тысяч дендритов. Выходят неимоверные аппаратные затраты, если необходимо каждый дендрит снабдить таким вот «разводящим» устройством, так сказать, демультиплексором (мультиплексор — микросхема с несколькими входами и одним выходом; управляющими сигналами осуществляется подача на выход данных одного из входных каналов). В этих аналогиях работа аксона напоминает мультиплексирование внутренней шины данных с отсроченным попаданием всех предложенных данных в выходной поток, работа дендрита — демультиплексирование.

Понятно, насколько выгодным в транспортном смысле оказывается одноканальный выход с ненормированным информационным потоком. Да только в программной имитации, в соответствии с доступными сегодня пропускными и вычислительными мощностями, целесообразным пока оказывается склонение к фиксированной размерной структуризации выходного потока. Это прямо повышает производительность запрограммированной нейронной схемы за счет подведения под работу ядра нейрона требования выводить на выход исключительно точные и краткие данные, укладывающиеся в заблаговременно описанную и единую для всех искусственных нейронов структуру информационного потока. Во-первых, это искусственно ограничивает использование памяти эмулирующего устройства (например компьютера), во-вторых, освобождает программные модели нейронов от затратных по времени функций мультиплексирования и демультиплексирования сигналов в аксонах и дендритах. Минус заключен в том, что помимо потери некоторых алгоритмических путей обработки нет никакой гарантии, что избранная статическая структура информационного потока окажется подходящей для большинства целевых нейронных схем.

Дмитрий Сахань, 7 декабря 2002 года

[править]

Справка по разделу -Теория по нейронным микросхемам

Этот неподвластный интеллект

Нейронные микросхемы

Нейронные микросхемы с обратными функциями

Заметки для экспериментов с нейронными микросхемами

Почему у нейрона один аксон?

Каков «алгоритм» работы рецептора?

Следствия в нейронах вместо данных

Каковы настоящие функции нейрона?

Препарируя нейрон

К вопросу о скорости работы нейронов

Рободелам на заметку

Рободелам на заметку 2

Как нейрон фильтрует сигналы

Идея: ядро нейрона помнит правильно выполненное следствие

А не работает ли нейрон по-другому?

К вопросу о механизме обучения нейронов

[править]

Искусственный интеллект в домашних условиях Дмитрий Сахань

Экология познания. Познавательно:Сегодня поговорим сегодня о том месте, где рождаются и умирают мысли. Речь пойдет о нейроне. Нейрон — это структурно-функциональная единица нервной системы. В целом все элементарные клетки схожи по строению. Оболочка, цитоплазма, ядро с ядрышком. Вроде амеба без некоторых деталей.

Сегодня поговорим сегодня о том месте, где рождаются и умирают мысли. Речь пойдет о нейроне.

Нейрон — это структурно-функциональная единица нервной системы. Так нейрон в википедии обзывают. В целом все элементарные клетки схожи по строению. Оболочка, цитоплазма, ядро с ядрышком. Вроде амеба без некоторых деталей.

Кстати говоря… Оболочка нейрона состоит из липидов (в сущности из жира). Через оболочку нейрон получает питание. Она пропускает жиро-растворимые вещества такие как кислород и глюкозу. Естественно оболочка нейрона постоянно обновляется, как и все в организме. Так что задумайтесь, любители низкокалорийных диет, исключающих употребление жира. Вы сильно рискуете тем, что ваш похудевший мозг останется без сладенького. 

Нейроны бывают разные: безаксонные, униполярные, псевдоуниполярные, биполярные, и мультиполярные нейроны. Различают их по строению и функциональному назначению, кроме безаксонного. Сидит он себе в спинном мозге, грустный и ничего не делает, а может и делает, но никого не интересует. Может по этому он и грустный   Нас он тоже не интересует, а интересует нас мультиполярный нейрон. Именно он и является структурной единицей коры головного мозга. Наш нейрон отличается от остальных… Много конечно чем отличается но то, что нам нужно, это его отростки. И так у нашего нейрона имеется один аксон и множество разветвленных дендритов.

В нашем контексте, дендриты – это десятка на нашей мишени. Именно их нам нужно наращивать и развивать. Именно дендриты формируют нашу нейронную сеть, связываясь с другими нейронами.  При росте дендрита (да в общем, как и аксона) на его конечной части появляется небольшое утолщение.

Так называемый «конус роста». Он не статичен и находится в постоянном движении. Это, как если колонну возводят множество рабочих, постоянно выкладывают новые кирпичи, и суетятся чего-то там. А строительный материал к конусу роста, переносится  в мембранных пузырьках  по микротрубочкам цитоскелета нейрона, который в свою очередь состоит из белка «тубулина».

Продвигается этот рост со скоростью около одного миллиметра в сутки. Печально, хотелось бы быстрее. Но так устроен мир, на все требуется время. И кстати один миллиметр в масштабах нейрона – это не так уж и медленно. А что делает дендрит? Зачем он нужен?

Дендрит принимает сигналы от аксона соседнего нейрона через синаптическую щель:) Ладно… До этого еще дойдем. А пока поговорим об аксоне. Это другой отросток нейрона и в отличии от дендрита он один. Так же, как и дендрит, имеет трубочную структуру. У своего основания, у тела нейрона имеет аксонный холмик, который так же является триггерной зоной нейрона (зона наибольшей возбудимости).

Сверху покрыт миелиновой оболочкой (у дендрита её нет). К своему окончанию аксон ветвится на нервные эффекторные окончания (терминали). Именно этими терминалиями аксон присоединяется к дендритам соседних нейронов. Но бывает, что он соединяется с телами соседних нейронов, а также с другими аксонами, образуя аксо-соматические и аксо-аксональные синапсы.

Последние участвуют в процессах торможения. И так, смыслом жизни аксона является передача нервных импульсов от тела нейрона к дендритам соседних нейронов. Так же аксон транспортирует нейромидеаторы (дофамин, адреналин, серотонин и т. д.) с помощью которых он и воздействует на дендриты соседних нейронов. И еще целую гору биомолекул, о которых писать в этой статье не имеет смысла.

Далее идет синапс. На самом деле нейроны не соприкасаются друг с другом но контактирую через синапс. Синапс или синоптическая щель – это место соединения дендритов и аксона. Между собой они взаимодействуют при помощи нейромедиаторов (гормонов) которые секретируются (выпускаются) в синаптическую щель из терминалий аксона.

Преодолев синапс, нейромедиаторы попадают на рецепторную зону дендритов соседних нейронов. Рецепторная зона дендритов избирательна. Т.е. для каждого нейромедиатора предназначен свой рецептор.

Как рождается мысль?

Надеюсь все помнят из школьного курса «физики», что электрический ток — это направленное движение заряженных частиц. Так в нейроне такими заряженными частицами являются ионы калия, натрия, хлора и т. д. Забыл сказать о том, что поверх липидной оболочки нейрона расположен слой белков который формирует калийные, и натриевые каналы которые ведут внутрь нейрона.

В состоянии покоя эти каналы закрыты. Положительно заряженные ионы расположены вне нейрона, а отрицательно заряженные ионы — внутри нейрона. Таким образом, на оболочке нейрона возникает разница напряжений. Такое состояние называется потенциал покоя.

Далее нейромедиаторы попавшие в нейрон через рецепторы дендрита, вызывают в нем химические и изменения, что в свою очередь приводит к открытию ионных каналов и, попадания положительно заряженных ионов с поверхности оболочки внутрь нейрона. Этот процесс в нейроне называется деполяризацией и сопровождается изменением вольтажа и как следствие => разрядом.

Этот разряд называется потенциалом действия или нервным импульсом. Вот это, как раз и есть «осколок мысли». Далее калий-натриевый баланс в клетке восстанавливается при помощи калий-натриевых насосов (один из специализированных белков нейрона), а наш нервный импульс полетел дальше через аксон, к другим нейронам изменяясь и множась. Вот так все и происходит. Надеюсь было интересно. Ну или хотя бы понятно.опубликовано econet.ru

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! © econet

Нервная ткань — основная ткань, формирующая нервную систему и создающая условия для реализации ее многочисленных функций. Нервная ткань имеет эктодермальное происхождение, не принято делить нервную ткань на какие-либо виды тканей. Обладает двумя основными свойствами: возбудимостью и проводимостью.

Нейрон

Структурно-функциональной единицей нервной ткани является нейрон (от др.-греч. νεῦρον — волокно, нерв) — клетка с одним
длинным отростком — аксоном (греч. axis — ось), и одним/несколькими короткими — дендритами (греч. dendros — дерево).

Спешу сообщить, что представление, будто короткий отросток нейрона — всегда дендрит, а длинный — всегда аксон, в корне неверно. С точки
зрения физиологии правильнее дать следующие определения: дендрит — отросток нейрона, по которому нервный импульс перемещается к телу нейрона, аксон — отросток нейрона, по которому импульс перемещается от тела нейрона.

Нейроны обладают 4 свойствами:

• Рецепция (лат. receptio — принятие) — способны воспринимать поступающие сигналы (дендриты)
• В ответ на сигналы способны переходить в состояние возбуждения или торможения
• Проведение возбуждения (от дендрита к телу нейрона, затем — к концу аксона)
• Передача сигнала другим объектам — нейрону или эффекторному органу

В физиологии эффекторным (от лат. efferes — выносящий) органом часто называют исполнительный орган или орган-мишень воздействия (мышцы, железы). Орган-эффектор выполняет те или иные «приказы» ЦНС (центральной нервной системы) или эндокринных желёз

Отростки нейронов проводят нервные импульсы и передают их другим нейронам, эффекторам, благодаря чему
мышцы сокращаются или расслабляются, а секреция желез усиливается или уменьшается.

Миелиновая оболочка

Нервные волокна подразделяются на миелиновые и безмиелиновые. Нервное волокно — это один или несколько отростков нейронов (могут быть как аксоны, так и дендриты) с окружающей оболочкой.

Безмиелиновые нервные волокна находятся преимущественно в составе вегетативной нервной системы (скорость проведения 1-2 м/c). Миелиновые — образуют белое вещество головного и спинного мозга, нервные волокна соматической нервной системы (5-120 м/с).

В миелиновых нервных волокнах отростки нейронов покрыты миелиновой оболочкой (на 70-75% состоит из липидов (жиров)), которая обеспечивает изолированное проведение нервного
импульса по нерву. Если бы не было миелиновой оболочки (вообразите!) нервные импульсы распространялись бы хаотично, и,
когда мы хотели сделать движение рукой, то вместе с рукой двигалась бы нога.

Существует болезнь при которой собственные антитела уничтожают миелиновую оболочку нервных волокон головного и спинного мозга (случаются и такие сбои в работе организма). Эта
болезнь — рассеянный склероз, по мере прогрессирования приводит к разрушению не только миелиновой оболочки, но и нервов — а значит,
происходит атрофия мышц и человек постепенно становится обездвиженным.

Миелиновый слой представлен несколькими слоями мембраны глиальной клетки (леммоцит, шванновская клетка), которые закручиваются вокруг осевого цилиндра (отростка нейрона). Это закручивание хорошо видно на картинке, где изображен здоровый нерв, чуть выше

Миелиновый слой оболочки волокна регулярно прерывается в местах стыка соседних леммоцитов — перехваты Ранвье. Миелиновая оболочка обеспечивает изолированное и более быстрое проведение возбуждения (сальтаторный тип, лат. salto — скачу, прыгаю).

Нейроглия (греч. νεῦρον — волокно, нерв + γλία — клей)

Вы уже убедились, насколько значимы нейроны, их высокая специализация приводит к возникновению особого окружения — нейроглии.
Нейроглия (глиальные клетки, глиоциты) — вспомогательная часть нервной системы, которая выполняет ряд важных функций:

• Опорная — поддерживает нейроны в определенном положении
• Регенераторная (лат. regeneratio — возрождение) — в случае повреждения нервных структур нейроглия способствует регенерации
• Трофическая (греч. trophe — питание) — с помощью нейроглии осуществляется питание нейронов: напрямую с кровью нейроны не контактируют
• Электроизоляционная — леммоциты (шванновские клетки) закручиваются вокруг отростков нейронов и формируют миелиновую оболочку
• Барьерная и защитная — изолируют нейроны от тканей внутренней среды организма
• Некоторые глиоциты секретируют цереброспинальную (спинномозговую) жидкость — ликвор (от лат. liquor — жидкость)

В состав нейроглии входят разные клетки, их в десятки раз больше чем самих нейронов. В периферическом отделе нервной
системы миелиновая оболочка, изученная нами, образуется именно из нейроглии — шванновских клеток (леммоцитов). Между ними хорошо
заметны перехваты Ранвье — участки, лишенные миелиновой оболочки, между двумя смежными шванновскими клетками.

Классификация нейронов

Нейроны функционально подразделяются на чувствительные, двигательные и вставочные.

Чувствительные нейроны также называются афферентные, центростремительные, сенсорные, воспринимающие — они воспринимают раздражения, преобразуют их в нервные импульсы и передают в ЦНС. Рецептором называют концевое окончание чувствительных нервных
волокон, воспринимающих раздражитель.

Вставочные нейроны также называются промежуточные, ассоциативные — они обеспечивают связь между чувствительными и двигательными
нейронами, передают возбуждение в различные отделы ЦНС, участвуют в обработке информации и выработке команд.

Двигательные нейроны по-другому называются эфферентные, центробежные, мотонейроны — они передают нервный импульс (возбуждение) на
эффектор (рабочий орган). Наиболее простой пример взаимодействия нейронов — коленный рефлекс (однако вставочного нейрона
на данной схеме нет). Более подробно рефлекторные дуги и их виды мы изучим в разделе, посвященном нервной системе.

Синапс

На схеме выше вы наверняка заметили новый термин — синапс (греч. sýnapsis — соединение). Синапсом называют место контакта между двумя нейронами или между
нейроном и эффектором (органом-мишенью). В синапсе нервный импульс «преобразуется» в химический: происходит выброс особых
веществ — нейромедиаторов (наиболее известный — ацетилхолин) в синаптическую щель.

Разберем строение синапса на схеме. Его составляют пресинаптическая мембрана аксона, рядом с которой расположены везикулы (лат. vesicula — пузырек) с
нейромедиатором внутри (ацетилхолином). Если нервный импульс достигает терминали (окончания) аксона, то везикулы начинают
сливаться с пресинаптической мембраной: ацетилхолин поступает наружу, в синаптическую щель.

Попав в синаптическую щель, ацетилхолин связывается с рецепторами на постсинаптической мембране, таким образом, возбуждение (нервный импульс)
передается другому нейрону. Так устроена нервная система: электрический путь передачи сменяется
химическим (в синапсе).

Яд кураре

Гораздо интереснее изучать любой предмет на примерах, поэтому я постараюсь как можно чаще радовать вас ими Не могу утаить
историю о яде кураре, который используют индейцы для охоты с древних времен.

Этот яд блокирует ацетилхолиновые рецепторы на постсинаптической мембране, и, как следствие, химическая передача возбуждения с
одного нейрона на другой становится невозможна. Это приводит к тому, что нервные импульсы перестают поступать к эффекторам,
в том числе к дыхательным мышцам (межреберным, диафрагме), вследствие чего дыхание останавливается и наступает смерть животного.

Нервы и нервные узлы

Собираясь вместе, отростки нейронов (нервные волокна) образуют пучки нервных волокон. Нервные пучки объединяются в нервы, которые покрыты соединительнотканной оболочкой.
В случае, если тела нейронов концентрируются в одном месте за пределами центральной нервной системы, их скопления
называют нервным узлом — или ганглием (от др.-греч. γάγγλιον — узел).

В случае сложных соединений между нервными волокнами говорят о нервных сплетениях. Одно из наиболее известных —
плечевое сплетение.

Болезни нервной системы

Неврологические болезни могут развиваться в любой точке нервной системы: от этого будет зависеть клиническая картина. В случае повреждения
чувствительного пути пациент перестает чувствовать боль, холод, тепло и другие раздражители в зоне иннервации пораженного нерва, при этом
движения сохранены в полном объеме.

Если повреждено двигательное звено, движение в пораженной конечности будет
невозможно: возникает паралич, но чувствительность может сохраняться.

Существует тяжелое мышечное заболеванием — миастения (от др.-греч. μῦς — «мышца» и ἀσθένεια — «бессилие, слабость»), при
котором собственные антитела разрушают мотонейроны (двигательные нейроны).

Постепенно любые движения мышцами становятся для пациента все труднее,
становится тяжело долго говорить, повышается утомляемость. Наблюдается характерный симптом — опущение верхнего века.
Болезнь может привести к слабости диафрагмы и дыхательных мышц, вследствие чего дыхание становится невозможным.

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%B5%D0%B9%D1%80%D0%BE%D0%BD

Нейрон (от греч. néuron — нерв) (неврон) — это структурно-функциональная единица нервной системы, принимающая сигналы, поступающие от экстерорецепторов и др.. Эта клетка имеет сложное строение, высоко специализирована и по структуре содержит ядро, тело клетки и отростки. В организме человека насчитывается более ста миллиардов нейронов.^[1]

Обзор

Сложность и многообразие нервной системы зависит от взаимодействия между нейронами, которые, в свою очередь, представляют собой набор различных сигналов, передаваемых в рамках взаимодействия нейронов с другими нейронами или мышцами и железами. Сигналы испускаются и распространяются с помощью ионов, генерирующих электрический заряд, который движется вдоль нейрона.

Эфир и нелокальность

Поскольку наблюдается дальнодействие нейронов [1]-[2], природа передачи сигналов в нейросистемах остается открытым вопросом. Этот вопрос часть общей проблемы отношения эфир-интеллект, нелокальность.

• [1] Cell Intelligence. Guenter Albrecht-Buehler
• [2] Ultimate Computing. Stuart R. Hameroff

Строение

Тело клетки

Тело нервной клетки состоит из протоплазмы (цитоплазмы и ядра), снаружи ограничена мембраной из двойного слоя липидов(билипидный слой). Липиды состоят из гидрофильных головок и гидрофобных хвостов, расположены гидрофобными хвостами друг к другу, образуя гидрофобный слой, который пропускает только жирорастворимые вещества (напр. кислород и углекислый газ). На мембране находятся белки: на поверхности (в форме глобул), на которых можно наблюдать наросты полисахаридов (гликокаликс), благодаря которым клетка воспринимает внешнее раздражение, и интегральные белки, пронизывающие мембрану насквозь, в них находятся ионные каналы.

Нейрон состоит из тела диаметром от 3 до 100 мкм, содержащего ядро (с большим количеством ядерных пор) и другие органеллы (в том числе сильно развитый шероховатый ЭПР с активными рибосомами, аппарат Гольджи), и отростков. Выделяют два вида отростков: дендриты и аксон.
Нейрон имеет развитый цитоскелет, проникающий в его отростки. Цитоскелет поддерживает форму клетки, его нити служат «рельсами» для транспорта органелл и упакованных в мембранные пузырьки веществ (например, нейромедиаторов). В теле нейрона выявляется развитый синтетический аппарат, гранулярная ЭПС нейрона окрашивается базофильно и известна под названием «тигроид». Тигроид проникает в начальные отделы дендритов, но располагается на заметном расстоянии от начала аксона, что служит гистологическим признаком аксона.

Различается антероградный (от тела) и ретроградный (к телу) аксонный транспорт.

Дендриты и аксон

Аксон — обычно длинный отросток, приспособленный для проведения возбуждения от тела нейрона.
Дендриты — как правило, короткие и сильно разветвлённые отростки, служащие главным местом образования влияющих на нейрон возбуждающих и тормозных синапсов (разные нейроны имеют различное соотношение длины аксона и дендритов). Нейрон может иметь несколько дендритов и обычно только один аксон. Один нейрон может иметь связи со многими (до 20-и тысяч) другими нейронами.

Дендриты делятся дихотомически, аксоны же дают коллатерали. В узлах ветвления обычно сосредоточены митохондрии.

Дендриты не имеют миелиновой оболочки, аксоны же могут её иметь. Местом генерации возбуждения у большинства нейронов является аксонный холмик — образование в месте отхождения аксона от тела. У всех нейронов эта зона называется триггерной.

Синапс

Си́напс — место контакта между двумя нейронами или между нейроном и получающей сигнал эффекторной клеткой. Служит для передачи нервного импульса между двумя клетками, причём в ходе синаптической передачи амплитуда и частота сигнала могут регулироваться. Одни синапсы вызывают деполяризацию нейрона, другие — гиперполяризацию; первые являются возбуждающими, вторые — тормозящими. Обычно для возбуждения нейрона необходимо раздражение от нескольких возбуждающих синапсов.

Визуализации нейроструктур

На каждой обложке журнала The Journal of Neuroscience печатаются (доступные on-line) высококачественные визуализации нейросистем.

Классификация

Структурная классификация

На основании числа и расположения дендритов и аксона нейроны делятся на безаксонные, униполярные нейроны, псевдоуниполярные нейроны, биполярные нейроны и мультиполярные (много дендритных стволов, обычно эфферентные) нейроны.

Безаксонные нейроны — небольшие клетки, сгруппированы вблизи спинного мозга в межпозвоночных ганглиях, не имеющие анатомических признаков разделения отростков на дендриты и аксоны. Все отростки у клетки очень похожи. Функциональное назначение безаксонных нейронов слабо изучено.

Униполярные нейроны — нейроны с одним отростком, присутствуют, например в сенсорном ядре тройничного нерва в среднем мозге.

Биполярные нейроны — нейроны, имеющие один аксон и один дендрит, расположенные в специализированных сенсорных органах — сетчатке глаза, обонятельном эпителии и луковице, слуховом и вестибулярном ганглиях;

Мультиполярные нейроны — Нейроны с одним аксоном и несколькими дендритами. Данный вид нервных клеток преобладает в центральной нервной системе

Псевдоуниполярные нейроны — являются уникальными в своём роде. От тела отходит один отросток, который сразу же Т-образно делится. Весь этот единый тракт покрыт миелиновой оболочкой и структурно представляет собой аксон, хотя по одной из ветвей возбуждение идёт не от, а к телу нейрона. Структурно дендритами являются разветвления на конце этого (периферического) отростка. Триггерной зоной является начало этого разветвления (то есть находится вне тела клетки). Такие нейроны встречаются в спинальных ганглиях.

Функциональная классификация

По положению в рефлекторной дуге различают афферентные нейроны (чувствительные нейроны), эфферентные нейроны (часть из них называется двигательными нейронами, иногда это не очень точное название распространяется на всю группу эфферентов) и интернейроны (вставочные нейроны).

Афферентные нейроны (чувствительный, сенсорный или рецепторный). К нейронам данного типа относятся первичные клетки органов чувств и псевдоуниполярные клетки, у которых дендриты имеют свободные окончания.

Эфферентные нейроны (эффекторный, двигательный или моторный). К нейронам данного типа относятся конечные нейроны — ультиматные и предпоследние — неультиматные.

Ассоциативные нейроны (вставочные или интернейроны) — эта группа нейронов осуществляет связь между эфферентными и афферентными, их делят на комиссуральные и проекционные (головной мозг).

Морфологическая классификация

Морфологическое строение нейронов многообразно. В связи с этим при классификации нейронов применяют несколько принципов:

• учитывают размеры и форму тела нейрона,
• количество и характер ветвления отростков,
• длину нейрона и наличие специализированные оболочки.

По форме клетки, нейроны могут быть сферическими, зернистыми, звездчатыми, пирамидными, грушевидными, веретеновидными, неправильными и т. д. Размер тела нейрона варьирует от 5 мкм у малых зернистых клеток до 120—150 мкм у гигантских пирамидных нейронов. Длина нейрона у человека составляет от 150 мкм до 120 см.

По количеству отростков выделяют следующие морфологические типы нейронов (Puc.[1]):

— униполярные (с одним отростком) нейроциты, присутствующие, например, в сенсорном ядре тройничного нерва в среднем мозге ;

— псевдоуниполярные клетки, сгруппированные вблизи спинного мозга в межпозвоночных ганглиях ;

— биполярные нейроны (имеют один аксон и один дендрит), расположенные в специализированных сенсорных органах — сетчатке глаза, обонятельном эпителии и луковице, слуховом и вестибулярном ганглиях ;

— мультиполярные нейроны (имеют один аксон и несколько дендритов), преобладающие в ЦНС .

Развитие и рост нейрона

Нейрон развивается из небольшой клетки — предшественницы, которая перестаёт делиться ещё до того, как выпустит свои отростки. (Однако, вопрос о делении нейронов в настоящее время остаётся дискуссионным. [2] (рус.)) Как правило, первым начинает расти аксон, а дендриты образуются позже. На конце развивающегося отростка нервной клетки появляется утолщение неправильной формы, которое, видимо, и прокладывает путь через окружающую ткань. Это утолщение называется конусом роста нервной клетки. Он состоит из уплощенной части отростка нервной клетки с множеством тонких шипиков. Микрошипики имеют толщину от 0,1 до 0,2 мкм и могут достигать 50 мкм в длину, широкая и плоская область конуса роста имеет ширину и длину около 5 мкм, хотя форма её может изменяться. Промежутки между микрошипиками конуса роста покрыты складчатой мембраной. Микрошипики находятся в постоянном движении — некоторые втягиваются в конус роста, другие удлиняются, отклоняются в разные стороны, прикасаются к субстрату и могут прилипать к нему.

Конус роста заполнен мелкими, иногда соединёнными друг с другом, мембранными пузырьками неправильной формы. Непосредственно под складчатыми участками мембраны и в шипиках находится плотная масса перепутанных актиновых филаментов. Конус роста содержит также митохондрии, микротрубочки и нейрофиламенты, имеющиеся в теле нейрона.

Вероятно, микротрубочки и нейрофиламенты удлиняются главным образом за счёт добавления вновь синтезированных субъединиц у основания отростка нейрона. Они продвигаются со скоростью около миллиметра в сутки, что соответствует скорости медленного аксонного транспорта в зрелом нейроне. Поскольку примерно такова и средняя скорость продвижения конуса роста, возможно, что во время роста отростка нейрона в его дальнем конце не происходит ни сборки, ни разрушения микротрубочек и нейрофиламентов. Новый мембранный материал добавляется, видимо, у окончания. Конус роста — это область быстрого экзоцитоза и эндоцитоза, о чём свидетельствует множество находящихся здесь пузырьков. Мелкие мембранные пузырьки переносятся по отростку нейрона от тела клетки к конусу роста с потоком быстрого аксонного транспорта. Мембранный материал, видимо, синтезируется в теле нейрона, переносится к конусу роста в виде пузырьков и включается здесь в плазматическую мембрану путём экзоцитоза, удлиняя таким образом отросток нервной клетки.

Росту аксонов и дендритов обычно предшествует фаза миграции нейронов, когда незрелые нейроны расселяются и находят себе постоянное место.

См. также

• Нервные волокна
• Аксон
• Дендрит
• Синапс
• Компьютер
• Искусственный нейрон
• Нейронная сеть

Примечания

Гистология: Нервная ткань
Нейроны (Серое вещество)	Сома · Аксон (Аксонный холмик, Терминаль аксона, Аксоплазма, Аксолемма, Нейрофиламенты) Дендрит (Вещество Ниссля, Дендритный шипик, Апикальный дендрит, Базальный дендрит) типы: Биполярные нейроны · Псевдополярные нейроны · Мультиполярные нейроны · Пирамидальный нейрон · Клетка Пуркинье · Гранулярная клетка
Афферентный нерв/ Сенсорный нерв/ Сенсорный нейрон	GSA · GVA · SSA · SVA · Нервные волокна (Мышечные веретёна (Ia), Нервно-сухожильное веретено, II or Aβ, Aδ-волокна, C-волокна)
Эфферентный нерв/ Моторный нерв/ Моторный нейрон	GSE · GVE · SVE · Верхний моторный нейрон · Нижний моторный нейрон (α мотонейроны, γ мотонейроны)
Синапс	Нейропиль · Синаптический пузырек · Нервно-мышечный синапс · Электрический синапс · Интернейрон (Клетки Реншоу)
Сенсорный рецептор	Чувствительное тельце Мейснера · Нервное окончание Меркеля · Тельца Пачини · Окончание Руффини · Нервномышечное веретено · Свободное нервное окончание · Обонятельный нейрон · Фоторецепторные клетки · Волосковые клетки · Вкусовая луковица
Нейроглия	Астроциты (Радиальная глия) · Олигодендроглиоциты · Клетки эпендимы (Танициты) · Микроглия
Миелин (Белое вещество)	CNS: Олигодендроцит PNS: Клетки Шванна · Невролемма · Перехват Ранвье/Межузловой сегмент · Насечка миелина
Соединительная ткань	Эпиневрий · Периневрий · Эндоневрий · Нервные пучки · Оболочки мозга

Нервная система выполняет ряд важных функций:

• обеспечивает связь организма с окружающим миром;
• управляет работой всех органов; 
• координирует функционирование всех систем органов, обеспечивая их согласованную работу.

Нервная ткань

Нервная ткань отличается от других тканей нашего организма тем, что обладает особыми свойствами — возбудимостью и проводимостью. Эти свойства нервной ткани обусловлены особенностями её строения.

В состав нервной ткани входят клетки двух видов. Основные функции выполняют нейроны, а клетки-спутники (клетки нейроглии) служат опорой и обеспечивают обмен веществ.

Рис. (1). Нервная ткань

Функции нейронов: генерирование и передача нервных импульсов; обработка и хранение поступающей информации.

Нервный импульс — это волна возбуждения (биоэлектрическая волна), распространяющаяся по нервным клеткам.

Аксон — это отросток, по которому импульсы передаются от тела клетки. Аксон обычно ветвится только на конце. У каждого нейрона всего один аксон.

Передача нервных импульсов с одной клетки на другую происходит в синапсах.

Рис. (3). Строение синапса

В аксоне пресинаптического нейрона вырабатывается медиатор — особое вещество, с  помощью которого происходит передача нервного импульса.

Под действием нервного импульса медиатор выделяется в синаптическую щель. Рецепторы постсинаптической мембраны реагируют на его появление и генерируют возникновение нервного импульса в следующем нейроне. Так в синапсе происходит химическая передача возбуждения с одной клетки на другую.

Нейроны различаются по своему строению и выполняемым функциям.

Рис. (4). Виды нейронов

По выполняемым функциям выделяют три типа нейронов.

Чувствительные (сенсорные) нейроны проводят информацию от органов в мозг. Тела таких нейронов находятся в нервных узлах вне центральной нервной системы.

Другая группа нейронов передаёт информацию от головного и спинного мозга к органам. Это двигательные (моторные) нейроны. Их тела находятся в сером веществе центральной нервной системы, а аксоны находятся за пределами ЦНС.

Третий вид нейронов осуществляет связь между чувствительными и двигательными нейронами. Это вставочные нейроны, они находятся в головном и спинном мозге.

Связь между органами и центральной нервной системой осуществляется через нервы.

Рис. (6). Нерв

Нервы выполняют проводниковую функцию. Они связывают головной и спинной мозг с кожей, органами чувств и с внутренними органами.

Нервы бывают чувствительные, двигательные и смешанные.

Чувствительные нервы проводят нервные импульсы от рецепторов в мозг. В их состав входят дендриты чувствительных нейронов.

Двигательные нервы состоят из аксонов двигательных нейронов. Их функция — проведение импульсов от мозга к рабочим органам.  

Смешанные нервы образованы чувствительными и двигательными волокнами и способные проводить импульсы как к ЦНС, так и от ЦНС.

Наиболее известное солнечное сплетение находится в брюшной полости.