Fonctions de neurones spécifiques. Les principales fonctions des neurones

Le cerveau humain est composé de 10 cellules nerveuses. La cellule nerveuse habituelle reçoit des informations de centaines et des milliers d'autres cellules et transmet des centaines et des milliers, et le nombre de composés dans le cerveau dépasse 10 14 à 10 15. Ouvert il y a plus de 150 ans dans les études morphologiques R. Dutroshe, K. Erenberg et I. Purkinje, les cellules nerveuses ne cessent pas d'attirer l'attention des chercheurs. En tant qu'éléments indépendants du système nerveux, ils ont été découverts relativement récemment - au XIXe siècle. Golgi et Ramon-I-Kahal ont appliqué des méthodes suffisamment parfaites de colorant des tissus nerveux et ont révélé que les cellules de deux types peuvent être distinguées dans des structures cérébrales: neurones et glius . Neurobiologiste et Neuroanat Ramon-I-Kahal ont utilisé la méthode de coloration Golgi pour cartographier la tête et moelle épinière. En conséquence, non seulement des difficultés extrêmes, mais également un degré élevé de commande du système nerveux a été montré. Depuis lors, de nouvelles méthodes d'étude du tissu nerveux ont émergé, permettant d'effectuer une analyse subtile de sa structure - par exemple, l'utilisation de Historadiochimie identifie les liens les plus complexes entre les cellules nerveuses, ce qui permet de mettre en avant des hypothèses fondamentalement nouvelles. sur la construction de systèmes neuronaux.

Les structures des microtubules sont si complexes que de nombreux mécanismes ne sont pas encore connus. Des outils de recherche récents présentant une résolution extrême ont montré que ces mécanismes sont beaucoup plus compliqués que la pensée précédemment. Des chemins de signalisation ont été trouvés qui réglementent la construction, la maintenance et la restauration des structures de microtubules.

Il existe de nombreuses versions de 7 espèces de molécules de tubuline, appelées α, β, γ, δ, ε et ζ. Pour le lancement des structures, le troisième type de tubuline γ est nécessaire. La γ-tubuline est combinée à d'autres grandes protéines pour la formation d'un complexe annulaire, qui est la place d'origine pour les structures.

Ayant une structure exceptionnellement complexe, une cellule nerveuse est un substrat des réactions physiologiques les plus organisées sous-jacentes à la capacité des organismes vivants à une réponse différenciée aux changements. environnement externe. Aux fonctions cellule nerveuse Referrer des informations sur ces changements à l'intérieur de l'organisme et sa mémorisation à long terme, la création d'une apparition du monde extérieur et de l'organisation du comportement est le moyen le plus approprié pour assurer une vie maximale de la lutte pour son existence.

Cette origine s'appelle nucléation. Les structures sont construites, puis séparées constamment les unes des autres, tandis que le microtubule passe dans de nouvelles régions, puis se dérappa lorsque la situation change ou l'environnement ne convient pas à la structure en construction.

Deux événements différents du tube creux de croissance sont différents. L'extrémité positive augmente rapidement et est également rapidement brisée. Un autre type ajuste les sections de la nucléation et où la structure commence. Ce groupe détruit également la structure. Un autre groupe est des moteurs, tels que Kinesin et Dyein, qui créent des mouvements et des forces mécaniques liés aux structures de construction. Cinquièmement sont des protéines spéciales qui affectent le pliage des molécules de tubuline et modifient les structures. Ce dernier groupe crée beaucoup différents types structures uniques.

Des études sur les fonctions principales et auxiliaires de la cellule nerveuse se sont actuellement développées dans de grandes zones de neurobiologie indépendantes. La nature des propriétés du récepteur des terminaisons nerveuses sensibles, les mécanismes de transmission synaptique inter-lignes des influences nerveuses, des mécanismes de l'apparence et de la propagation de l'impulsion nerveuse sur la cellule nerveuse et de ses procédés, la nature de la conjugaison de l'excitation et de l'entrepreneur ou processus de sécrétion, les mécanismes de préservation des traces dans les cellules nerveuses - tous ces problèmes cardinaux, dans la résolution desquels au cours des dernières décennies ont été obtenus de grands progrès en raison de la mise en œuvre généralisée. nouvelles méthodes Analyses structurelles, électrophysiologiques et biochimiques.

Les matériaux sont marqués pour le transport sur le microtubule

L'une des principales fonctions du microtubule est la régulation de tous les véhicules le long d'un très long axon, ainsi que des cellules corporelles et des dendrites avec des pointes uniques. Un matériau spécifique doit être envoyé à chaque zone. Les cellules sont très petites comparées aux personnes - la taille d'une personne comparée à l'Everest. Cependant, en regardant les échelles de neurones, ils peuvent avoir des axones de quelques pieds de long. Le transport dans cette échelle est le mouvement d'une personne qui marche le long du mur de la Chine.

Les structures de microtubule forment toute la cellule

Neuron doit être envoyé un grand nombre de Matériaux étiquetés spécifiques à certains endroits dans la cage et le long de l'axon. Il existe différents types de tubules pour les axones et les dendrites. Pour chacun il y a des moteurs spéciaux. Lorsque le neurone migre, il produit un processus devant, déplace le noyau vers le front puis démonçait le processus restant en arrière. Les microtubules et les forêts d'actine dirigent tout cela.

2.1 Taille et formulaire

Les dimensions des neurones peuvent être comprises entre 1 (taille du photorécepteur) à 1000 μm (taille du neurone géant au niveau de la mer Mollusk Aplysia) (voir [Sakharov, 1992]). La forme du neuron est également extrêmement diversifiée. La forme la plus claire de neurones est visible lorsque la préparation de cellules nerveuses entièrement isolées est préparée. Les neurones ont le plus souvent la mauvaise forme. Il y a des neurones ressemblant à une "feuille" ou "fleur". Parfois, la surface de la cellule ressemble au cerveau - elle a des "sillons" et "gyrus". L'épuisement de la membrane non-neurones augmente sa surface de plus de 7 fois.

L'ancre dans ce processus est un centrosome à base de centrioles, qui sont fabriqués à partir de structures spécifiques de microtubule. Il produit des composés de microtubule dans les processus avancés. Le centrosome est le centre organisationnel du microtubule. C'est un organose près du noyau. Deux centrioles perpendiculairement sont entourés grande masse écureuil. Cette voiture très complexe envoie une division cellulaire en tirant tous les éléments de la division en plusieurs étapes.

Lorsque les centérieurs sont connectés, ils le font à angle droit et ces paires se déplacent vers les extrémités opposées du noyau dans le processus de division cellulaire. Mais le centrosome fabriqué à partir des centrales est également un moyen critique auquel le neurone est organisé par la propagation et la structure en constante évolution des microtubules. En fait, Centril détermine où le noyau est dans la cellule et organise également structure spatiale Organolle dans la cage. Dans les cages avec Cilia et Saveurs, Central Centralol détermine où ce sera.

Dans les cellules nerveuses distinguent le corps et les processus. En fonction de l'objectif fonctionnel des processus et de leur quantité, les cellules monopolaires et multipolaires sont distinguées. Les cellules monopolaires n'ont qu'un processus - c'est Axon. Selon des idées classiques, les neurones ont un axon, selon lesquels l'excitation s'étend de la cellule. Selon les nouveaux résultats obtenus dans des études électrophysiologiques utilisant des colorants pouvant se propager du corps de la cellule et de peindre les processus, les neurones ont plus d'un axon. Les cellules multipolaires (bipolaires) ont non seulement des axones, mais aussi des dendrites. Selon Dendrites, des signaux d'autres cellules viennent au neuron. Dendriti, selon leur localisation, peut être basal et apical. L'arbre dendritique de certains neurones est extrêmement ramifié et, dans les dendrites, il y a des synapses - des lieux de contacts structurellement et décorés fonctionnellement de une cellule de l'autre.

Cette mère centrale est également appelée corps basal comme point de départ de l'ensemble du processus de microtubule de la cellule. Le microtubule forme une grande structure qui entoure tout le noyau de la cellule. Cette cellule s'étend du centrosome autour du noyau et du processus de pointe. Ces microtubules contribuent à la migration des neurones. Ensuite, la structure des tubules tire le centrosome avec le noyau dans le bord avant.

Lorsque l'AXON commence et augmente, la forme de la cellule devient polaire et asymétrique. Neulet pousse avec des grappes de microtubules et un cône de croissance actine très actif. Ce processus complexe comprend des actions mécaniques des deux. Lorsque le neurone devient un type spécifique, le microtubule acquiert un très formulaires spécifiques et doit les soutenir avec des molécules stabilisantes uniques. Cela est dû au transfert très actif de ces molécules stabilisantes par les moteurs de kinésine. Comme dirigé, il n'est pas clair.

Quelles sont les cellules plus parfaites - unipolaires ou bipolaires? Les neurones unipolaires peuvent être une certaine étape dans le développement de cellules bipolaires. Dans le même temps, les mollusques, qui occupent dans les escaliers évolutifs et non au dernier étage, neurones unipolaires. Les nouvelles études histologiques ont montré que même une personne dans le développement du système nerveux de la cellule de certaines structures du cerveau du "tour" unipolaire en bipolaire. Une étude détaillée de l'ontogenèse et de la phylogénèse de cellules nerveuses ont montré de manière convaincante que la structure unipolaire de la cellule est un phénomène secondaire et que lors du développement embryonnaire, il est possible de traverser la conversion progressive des formes bipolaires de cellules nerveuses en unipolaires. Considérez le type de structure bipolaire ou unipolaire de la cellule nerveuse comme un signe de complexité de la structure du système nerveux n'est guère vrai.

Peut-être que le Centrosome et Golgi sont impliqués. De temps en temps, tout le faisceau de nombreuses microtubules est déplacé par des forces mécaniques à partir de moteurs, ce qui vous permet de changer la forme. Lorsque des dommages à l'axon se produisent, le microtubule est à nouveau critiquement impliqué dans la récupération.

Les microtubules ont de nombreux rôles différents dans la formation et la stabilisation des synapses. Dans l'article précédent, des changements dynamiques des pics dendritiques et différentes formes. Cela se produit à travers les actions de microtubules. Ces microtubules apportent du matériel pour modifier la forme de la colonne vertébrale à l'aide de moteurs spéciaux.

Les processus explorateurs donnent aux cellules nerveuses la capacité d'unir dans des réseaux nerveux de grande complexité, qui constitue la base de la création de cellules nerveuses élémentaires de tous les systèmes cérébraux. Pour activer ce mécanisme de base et son utilisation, les cellules nerveuses doivent avoir des mécanismes auxiliaires. La nomination de l'une d'entre elles est la conversion de l'énergie de diverses influences externes dans le type d'énergie pouvant permettre le processus d'excitation électrique. Dans les cellules nerveuses du récepteur, ce mécanisme auxiliaire sont des structures de membrane sensorielles spéciales qui vous permettent de changer sa conductivité ionique sous l'action de certains ou d'autres facteurs externes (mécanique, chimique, lumière). Dans la plupart des autres cellules nerveuses, il s'agit des structures sensibles aux chimochs de ces zones de la membrane de surface, à laquelle la fin des procédés d'autres cellules nerveuses (zones postsynaptiques) et qui peut changer la conductivité ionique de la membrane lorsqu'il interagit avec produits chimiquessécrété par des terminaisons nerveuses. Découlant d'une telle variation locale électricité C'est un stimulus direct, qui comprend le mécanisme principal de l'excitabilité électrique. Le deuxième mécanisme auxiliaire est la transformation de l'impulsion nerveuse en un processus permettant d'utiliser des informations apportées par ce signal pour démarrer certaines formes d'activité cellulaire.

Organisation et structure du cytosquelette

Axans peut avoir jusqu'à 100 faisceaux de microtubule dans une section transversale d'une axon. Il existe de nombreuses variations dans ces réseaux avec différents types de molécules stabilisantes, diverses orientations et de nombreuses molécules liées différentes et facteurs connexes. Il est si difficile que la majeure partie de la structure n'est pas claire, malgré des études approfondies avec des microscopes électroniques et des coupes subtiles.

Par conséquent, les minusts ne sont pas toujours dans le centrosome. Les toutes premières structures commencent dans le centrosome, mais alors quand il devient plus complexe et plus complexe sur l'axon, cette direction semble disparaître, et d'autres l'évoquent. Le message précédent décrivait la cellule critique Cilia avec leurs nombreuses fonctions en alarme et en mouvement. Ces cils sont très organisés par des microtubes d'une certaine forme, et ils se produisent du Centrosome.

2.2 Neurones de couleur

Suivant caractéristique externe Les cellules nerveuses sont leur couleur. Il est également diversifié et peut indiquer la fonction cellulaire - par exemple, les cellules neuroendocrines ont couleur blanche. Jaune, orange, et parfois marron Les neurones sont expliqués par des pigments contenus dans ces cellules. La mise en place de pigments dans la cellule est inégale, de sorte que sa peinture est différente sur la surface - les zones les plus colorées sont souvent concentrées près de l'Axonny Holly. Apparemment, il existe une certaine relation entre la fonction de la cellule, sa couleur et sa forme. Les données les plus intéressantes ont été obtenues dans des études sur les palourdes nerveuses des mollusques.

Mais la plupart des microtubules ne sont pas fixes aux deux extrémités. L'orientation est différente, ainsi que lors du départ de différentes sources. Dans les dendrites, l'orientation des plus et moins est à moitié et la moitié, alors que dans l'Axone, il s'agit principalement de plomb. Les microtubules sont en constante expansion et comprimés à la fois sur les axes et dans les dendrites même dans la synapse mûre Axonovsky. Il semble que certains d'entre eux sont stables dans ces situations matures, tandis que d'autres ne le sont pas. Les zones plus stables ont des protéines et des connexions beaucoup plus connectées.

Types de structures de microtubule

Il existe différentes molécules de tubuline qui construisent un microtubule et la principale tubuline α-tubuline et la β-tubuline ont des options qui le rendent plus complexes. Ces options sont appelées isoformes et produites par divers gènes, divers changements qui se produisent chez les protéines lorsqu'ils sont produits et structure différente fils. Une des différences est la séquence d'acides aminés dans la section de molécule, qui sort de la structure sous la forme d'une queue dans différentes formesqui forme le modèle et le code.

2.3. Sinaigre

Approche biologique biophysique et cellulaire de l'analyse des fonctions neurales, la possibilité d'identifier et de cloner des gènes essentiels pour l'alarme, a révélé une relation étroite entre les principes qui sous-tendent la transmission et l'interaction synaptiques des cellules. En conséquence, l'unité conceptuelle de la neurobiologie avec la biologie cellulaire a été fournie.

Ces différences dans la séquence semblent avoir des fonctions dans différents types de cellules. Les mutations dans ces queues sont associées à des maladies cérébrales. Il existe également des molécules de chaperon spéciales qui aident une molécule de protéine tubuline dans le pliage. Une mutation particulière dans le chaperon provoque une maladie humaine destructrice avec de graves symptômes de développement.

Les modifications des queues tubulines peuvent survenir après leur partie du réseau. Certaines de ces modifications peuvent aider à la stabilité de la structure au fil du temps. Ils peuvent attirer des molécules spéciales qui stabilisent la structure et arrêtent la décomposition du tube. Il existe de nombreuses modifications de ces queues, y compris la suppression de l'acide aminé, de la section de section et de l'acétyle, de la phosphorylation, de la glycylation et de la polyglutamine. Il existe des enzymes spéciales qui fonctionnent avec ces balises à certaines fins.

Lorsqu'il s'est avéré que les tissus cérébraux sont constitués de cellules distinctes reliées par la situation du processus, la question se pose: comment le travail articulaire de ces cellules assure le fonctionnement du cerveau dans son ensemble? Pendant des décennies, les différends ont causé la question de la méthode de transmission d'excitation entre les neurones, c'est-à-dire. De quelle manière il est effectué: électrique ou chimique. Au milieu des années 20. La plupart des scientifiques ont pris le point de vue que l'excitation des muscles, la réglementation rythme cardiaque et d'autres organes périphériques - le résultat de l'influence des signaux chimiques résultant de nerfs. Des expériences du pharmacologue anglais Dale et du biologiste autrichien O. Levi ont été reconnus comme confirmations décisives d'hypothèse sur la transmission chimique.

Les modifications sont notées dans certaines sections de neurones, qui ont évidemment une fonction spécifique. Il semble être un autre code complexe qui n'est pas encore compris. Les enzymes avec d'autres fonctions semblent agir sur la queue de microtubules. Le segment de neurones initial organise le flux de matériau à Akson, ne permettant pas de diffuser de nombreuses protéines qui restent dans le corps de la cellule. Cela permet certains types de transport dans Axone, pas différents. Dans cette zone, un faisceau inhabituel de plusieurs microtubules, qui peut être associé à l'initiation du potentiel d'action sont détectés.

La complication du système nerveux se développe le long du chemin d'établissement des liens entre les cellules et les complications des composés eux-mêmes. Chaque neurone a de nombreuses connexions avec des cellules cibles. Ces cibles peuvent être des neurones de types différents, de cellules neurocoécrétées ou de cellules musculaires. L'interaction des cellules nerveuses est largement limitée à des endroits spécifiques dans lesquels les connexions peuvent venir des synapses. Ce terme s'est produit du mot grec "estamping" et a été introduit par CH. SHERNGTON en 1897. Et depuis un demi-siècle, K. Bernard a déjà noté que les contacts forment des neurones avec des cellules cibles, spécialisées et, par conséquent, le Nature des signaux, épandage entre les neurones et les cellules cibles, des changements d'une manière ou d'une autre dans le lieu de ce contact. Les données morphologiques critiques sur l'existence de synapses sont apparues plus tard. Ils ont reçu S. Ramon-I-Kahal (1911), qui a montré que toutes les synapses sont composées de deux éléments - la membrane prédénaptique et postsynaptique. Ramon-and-Kahul a prédit l'existence d'un troisième élément de Synapse - Synaptic Slit (espace entre les éléments présynaptiques et postsynaptiques de synaps). Le travail conjoint de ces trois éléments et sous-tend la communication entre les neurones et les processus de transmission d'informations synaptiques. Des formes complexes d'obligations synaptiques formées comme le développement du cerveau constituent la base de toutes les fonctions des cellules nerveuses - de la perception sensorielle à la formation et à la mémoire. Les défauts de transmission synaptiques sont basés sur de nombreuses maladies du système nerveux.

Formation de la structure du microtubule

Ils ont beaucoup de références croisées à une structure appelée faisceau. Ils sont également apparemment liés à la régulation de l'écoulement de la molécule Tau entre l'axon et le corps de la cellule. Beaucoup divers facteurs, moteurs et complexes protéiques régulent une grille de microtubule dynamique complexe en trois dimensions. γ-tubuline forme un complexe complexe pour démarrer un processus qui devient un modèle de construction d'une structure au début. Il peut commencer dans le centrosome ou non. On croyait que ces structures incentriques ont été découpées du complexe source, mais il n'y a pas de preuves réelles pour cela.

Transmission synaptique à travers les plus Les synapses du cerveau sont médiatisées dans l'interaction des signaux chimiques provenant du terminal présynaptique, avec des récepteurs postsynaptiques. Pendant plus de 100 ans d'étude de synapses, toutes les données ont été visualisées du point de vue du concept de polarisation dynamique, prolongée par S. Ramon-I-Kahal. Conformément au point de vue généralement accepté, Synaps transmet des informations uniquement dans une direction: les informations s'écoule de la Presynaptique à la cellule postsynaptique, une transmission directionnelle anterographiée des informations fournit une dernière étape des communications neuronales formées.

Certains organismes ont des treillis actifs sans aucun centrosome. Le centrosome d'origine est séparé après la différenciation du neurone. Récemment, une γ-tubuline a été découverte dans des axones et des dendrites. Les sites d'initiation ont été potentiellement découverts à Golgi, sur la membrane plasmatique et dans d'autres endroits.

Golgi crée sa propre grille complexe de microtubules, envoyant des matériaux dans la direction de la partie avant du neurone en mouvement. Il semble que les golges aient un mécanisme de fonctionnement des structures liées à d'autres fins. Golgi a ses propres opérations de base dans le corps de la cellule, mais dans certains dendrites, d'autres avant-postes permettent de créer des formes de dendrites. Mais, apparemment, il existe une autre tubuline γ et d'autres sources pour le début de l'échafaudage. Les nouveaux grilles peuvent également s'éloigner des existants.

Une analyse de nouveaux résultats oblige cela implique qu'une partie substantielle des informations est transmise et rétrogradée - du neurone postynaptique aux terminaux nerveux présynaptiques. Dans certains cas, des molécules ont été identifiées qui manifestent la transmission rétrograde d'informations. Il s'agit d'un certain nombre de substances de déplacer de petites molécules d'oxyde d'azote à de gros polypeptides, tels que le facteur de croissance nerveux. Même si des signaux qui transmettent des informations rétrograde sont différents de leur nature moléculaire, des principes sur la base de laquelle ces molécules agissent peuvent être similaires. La bidirectionnalité de la transmission est également fournie dans une synapse électrique dans laquelle la fente du canal de liaison forme une connexion physique entre deux neurones, sans utiliser le neurotransmetteur pour transmettre des signaux d'un neurone à un autre. Cela permet la transmission bidirectionnelle des ions et d'autres petites molécules. Mais la transmission réciproque existe également dans les synapses chimiques dendrodritiques, où les deux éléments ont des dispositifs pour la libération de l'émetteur et de la réponse. Étant donné que ces formes de transmission sont souvent difficiles à différencier dans des réseaux cérébraux complexes, des cas de communication synaptique bidirectionnelle peuvent être significativement plus qu'il n'y paraît maintenant.

Des protéines spéciales ont été trouvées qui se lient à des microtubules, puis attirent la γ-tubuline pour démarrer un autre cadre. Les enzymes spéciales coupent une partie du réseau de microtubules et l'utilisent pour créer un nouveau réseau. Il existe trois familles d'enzymes qui fournissent ce service: Katanan, spastin et la phigène, qui font partie d'un grand groupe d'enzymes distinguant les structures de protéines. Ces enzymes sont apparemment particulièrement importantes pour créer des branches dans l'axone avec la formation de plusieurs bourgeons et dendrites formant plusieurs pics.

La transmission bédiographique des signaux dans Sinpeps joue un rôle important dans l'un des trois aspects principaux des travaux du réseau nerveux: transmission synaptique, plasticité des synapses et la maturation des synapses au cours du développement. La plasticité des synapses est la base de la formation de liens, qui sont créées dans le développement du cerveau et lors de l'apprentissage. Dans les deux cas, la transmission rétrograde de signaux de la cellule post-presulable, dont l'effet réseau est de maintenir ou de faire des synapches actives puissantes. L'ensemble Synaps implique que l'effet coordonné des protéines libérés de la présence d'une cellule postsynaptique. La fonction de protéine principale consiste à induire les composants biochimiques nécessaires à libérer l'émetteur de la borne présynaptique, ainsi qu'à organiser un dispositif permettant de transmettre un signal externe de la cellule postsynaptique.

2.4. Excitabilité électrique

Toutes les caractéristiques propres système nerveuxsont associés à la présence de cellules nerveuses structurelles caractéristiques fonctionnellesfournir la possibilité de générer sous l'influence influence externe Un processus de signal spécial est une impulsion nerveuse (dont les propriétés principales sont la propagation infructueuse le long de la cellule, la possibilité de transmettre le signal dans la direction requise et l'exposition à son aide à d'autres cellules). La possibilité de générer une impulsion nerveuse non cellulaire est déterminée par un dispositif moléculaire spécial de la membrane de surface, ce qui vous permet de percevoir des changements dans le champ électrique qui le passe, de changer presque instantanément sa conductivité ionique et de créer un courant ionique transmembranaire dû à la force motrice qui existe constamment entre un milieu extérieur et cellulaire en tant que force motrice. Les gradients d'ions.

Ce complexe de processus unis sous le titre général "Mécanisme d'écurissement électrique" est la caractéristique fonctionnelle brillante de la cellule nerveuse. La possibilité de propagation directionnelle de l'impulsion nerveuse est assurée par la présence de procédés de ramification dans la cellule nerveuse, s'étendant souvent pour des distances significatives de son SOMA et possédant le mécanisme de transmission de signal dans la zone de leurs fins par la fente intercellulaire à cellules ultérieures.

L'utilisation d'équipements de microélectrode permettait d'effectuer des dimensions subtiles caractérisant les principales caractéristiques électrophysiologiques des cellules nerveuses [Kostyuk, piretal, 1981; Bœuf, 1974; Khodorov, 1974]. Les mesures ont montré que chaque cellule nerveuse a une charge négative, dont la valeur est -40- -65 mV. La principale différence entre la cellule nerveuse de tout autre réside dans le fait qu'il est capable de changer rapidement la valeur de charge jusqu'au contraire. Le niveau critique de la dépolarisation des neurones, dont la réalisation qui survient une décharge rapide s'appelle les actions de la génération de potentiel d'action (PD). La durée du potentiel d'action est différente chez les vertébrés et les animaux d'invertébrés - dans des invertébrés, il est égal à 0,1 ms et dans les invertébrés de 1 à 2 ms. Une série de potentiels d'action distribués dans le temps est la base du codage temporel spatial.

La membrane externe des neurones est sensible à l'action de substances spéciales attribuées à partir du terminal prédéynaptique aux neurotransmetteurs. Actuellement, environ 100 substances effectuant cette fonction sont identifiées. Sur le dehors Les membranes sont situées des molécules de protéines spécialisées - des récepteurs qui interagissent avec le neurotransmetteur. En conséquence, les canaux de perméabilité à ions spécifiques se produisent - seuls certains ions peuvent être massés dans une cellule après l'action du médiateur. La dépolarisation locale ou l'hyperpolarisation de la membrane se développe, ce qui s'appelle potentiel postsynaptique (PSP). PSPS peut être excitable (VSP) et frein (TPSP). L'amplitude PSP peut atteindre 20 mV.

2.5 Pacneker

L'un des types étonnants d'activité électrique des neurones enregistrés par la microélectrode intracellulaire est des potentiels de paculation. A. Arvanitaki et N. Khalazonitis décrivaient d'abord les potentiels oscillants de la cellule nerveuse qui ne sont pas associés au flux d'effets synaptiques. Ces fluctuations peuvent dans certains cas peuvent acquérir une telle portée, ce qui dépasse le niveau critique du potentiel nécessaire pour activer le mécanisme d'excitation électrique. La présence de telles ondes du potentiel membranaire dans les cellules SOMA a été détectée sur les neurones de mollusques. Ils étaient considérés comme une manifestation d'une activité spontanée ou auto-immigrante ayant une origine endogène.

Des oscillations rythmiques similaires ont ensuite été décrites dans de nombreux autres types de neurones. La capacité d'activité rythmique à long terme reste dans certaines cellules pendant une longue période après leur sélection complète. Par conséquent, il est basé sur des processus endogènes, entraînant un changement périodique de la perméabilité à l'ion de la membrane de surface. Un rôle important est joué par les modifications de la perméabilité des ions de la membrane dans le cadre de l'action de certains facteurs cytoplasmiques, tels que les systèmes d'échange de nucléotides cycliques. Les modifications de l'activité de ce système en vertu de la membrane somatique de certaines hormones ou d'autres influences chimiques incompatibles peuvent moduler l'activité rythmique de la cellule (modulation endogène).

Lancer la génération d'oscillations de potentiel membranaire peut être des influences synaptiques et incompatibles. L. TAUZ et G.M. Gershchenfeld a révélé que la membrane somatique des neurones de mollusques, qui ne dispose pas de fins synaptiques sur sa surface, a une sensibilité élevée aux substances des médias et présente donc des structures à commande chimale moléculaire inhérentes à la membrane postsynaptique. La présence d'une émission de réception incompatible montre la possibilité de moduler l'activité du stimulateur par l'effet diffus des substances de médiateur.

Le concept actuel de deux types de structures membranaires - électriquement puce et visible électroniquement, mais chimiquement excitable, a posé la base des soumissions de neurones en tant que seuil, qui a la propriété de la quantité de potentiels synaptiques passionnants et de freinage. Fondamentalement nouveau, ce qui rend le potentiel de pacifener endogenique dans le fonctionnement du neurone, est le suivant: Le potentiel PACMECKER transforme le neurone de l'adaptateur adapteur dans le générateur. L'imagerie sur le neurone en tant que générateur géré le rend dans une nouvelle pour examiner l'organisation de nombreuses fonctions du neuron.

Les potentiels de pacémée dans le sens approprié du mot sont appelés proches des oscillations sinusoïdales avec une fréquence de 0,1 à 10 Hz et une amplitude de 5 à 10 mV. C'est cette catégorie de potentiels endogènes associés au transport actif des ions, forme le mécanisme d'un générateur de neurones interne, offrant une réalisation périodique du seuil de génération PD en l'absence d'une source d'excitation externe. Très général Neuron se compose d'une membrane galvanopliée, d'une membrane chimiquement excitable et du locus de la génération d'activité Pacemeker. C'est le potentiel PACEMECKER qui interagit avec la membrane de chimi-service et sans électrol rend le neurone avec un dispositif avec un générateur contrôlé "intégré".

Si le potentiel local est un cas particulier d'un mécanisme de génération PD, le potentiel de Pacéméner appartient à une classe de potentiels spéciaux - l'effet électrique du transport actif des ions. Les caractéristiques des mécanismes ioniques de l'excitabilité électrique de la membrane somatique sous-tendent les propriétés importantes de la cellule nerveuse, tout d'abord sa capacité à générer des rejets rythmiques d'impulsions nerveuses. L'effet électrique du transport actif découle à la suite d'ions non équilibrés. Transfert d'ions dans différentes directions. Le potentiel permanent d'hyperpolarisation est largement connu comme le résultat de la production active d'ions sodium, résumant le potentiel de Nernst [Khodorov, 1974]. L'inclusion additionnelle de la pompe d'ions de sodium active crée une onde lente de phase d'hyperpolarisation (écarts négatifs du niveau du potentiel de repos membranaire), résultant généralement après le groupe PD haute fréquence, ce qui entraîne une accumulation de sodium en excès dans le neurone.

Il ne fait aucun doute que certains des composants du mécanisme de l'excitabilité électrique de la membrane somatique, à savoir Electrofluid canaux de calciumCependant, il existe un facteur qui conjugue l'activité de la membrane avec des procédés cytoplasmiques, en particulier des procédés de transport protoplasmique et de trophique nerveux. Une clarification détaillée de cette question importante nécessite une nouvelle étude expérimentale.

Mécanisme de pacemecret, étant endogène par origine, peut être activé et inactivé sur pendant longtemps À la suite d'impacts afférents sur le neurone. Les réactions de neurones en plastique peuvent être fournies par des modifications de l'efficacité de la transmission synaptique et de l'excitabilité du stimulateur cardiaque (Sokolov, Tauchelidze, 1975).

Le potentiel de pacificateur est une méthode compacte de transmission d'informations génétiques inaterrites. Ayant obtenu pour générer un PD, il offre la possibilité de signaux sortants à d'autres neurones, y compris l'effecteur, fournissant la réaction. Le fait que le programme génétique inclut un lien de gestion du stimulateur de stimulateur, permet à Neuron de mettre en œuvre la séquence de ses programmes génétiques. Enfin, le potentiel de pacifier peut être soumis à des influences synaptiques à un degré ou à une autre. Ce chemin vous permet d'intégrer les programmes génétiques avec l'activité actuelle, offrant une gestion flexible de programmes séquentiels. Les changements plastiques du potentiel de paculation sont encore plus élargis la possibilité d'adapter des formes fixes héréditaires aux besoins du corps. Les changements plastiques se développent dans ce cas non dans le génome, mais sur la sortie du programme héréditaire à mettre en œuvre (au niveau de la génération de PD).

Le cerveau humain se compose de 10 dans la 12ème cellules nerveuses. La cellule nerveuse habituelle reçoit des informations de centaines et de milliers d'autres cellules et transmet des centaines et des milliers, et le nombre de composés dans le cerveau dépasse 10 en 14-10 au 15ème. Ouvert il y a plus de 150 ans dans les études morphologiques R. Dutroshe, K. Erenberg et I. Purkinje, les cellules nerveuses ne cessent pas d'attirer l'attention des chercheurs. En tant qu'éléments indépendants du système nerveux, ils ont été découverts relativement récemment - au XIXe siècle. Golgji et Ramon-I-Kahal ont appliqué des méthodes de couleur suffisamment parfaites du tissu nerveux et ont constaté que les cellules de deux types peuvent être distinguées dans des structures cérébrales: neurones et glius. Le neurobiologiste et Neuroanat Ramon-I-Kahal a utilisé la méthode de coloration Golgi pour la cartographie des parties de la tête et de la moelle épinière. En conséquence, non seulement des difficultés extrêmes, mais également un degré élevé de commande du système nerveux a été montré. Depuis lors, de nouvelles méthodes d'étude du tissu nerveux ont émergé, permettant d'effectuer une analyse subtile de sa structure - par exemple, l'utilisation de Historadiochimie identifie les liens les plus complexes entre les cellules nerveuses, ce qui permet de mettre en avant des hypothèses fondamentalement nouvelles. sur la construction de systèmes neuronaux.

Ayant une structure exceptionnellement complexe, la cellule nerveuse est un substrat des réactions physiologiques les plus organisées sous-jacentes à la capacité des organismes vivants à une réponse différenciée aux modifications de l'environnement extérieur. Les fonctions de la cellule nerveuse comprennent le transfert d'informations sur ces changements à l'intérieur du corps et sa mémorisation pendant de longues termes, la création d'une image du monde extérieur et de l'organisation du comportement constitue le moyen le plus approprié pour assurer une vie de vie maximale. succès dans la lutte pour leur existence.

Des études sur les fonctions principales et auxiliaires de la cellule nerveuse se sont actuellement développées dans de grandes zones de neurobiologie indépendantes. La nature des propriétés du récepteur des terminaisons nerveuses sensibles, les mécanismes de transmission synaptique inter-lignes des influences nerveuses, des mécanismes de l'apparence et de la propagation de l'impulsion nerveuse sur la cellule nerveuse et de ses procédés, la nature de la conjugaison de l'excitation et de l'entrepreneur ou Processus de sécrétion, mécanismes de préservation des traces dans les cellules nerveuses - tous ces problèmes cardinaux, dans la résolution desquels au cours des dernières décennies ont été réalisés par d'importants succès en raison de l'introduction généralisée des dernières méthodes d'analyses structurelles, électrophysiologiques et biochimiques.

Les matériaux sont marqués pour le transport sur le microtubule

Les structures de microtubule forment toute la cellule

Neuron devrait envoyer un grand nombre de matériaux étiquetés spécifiques à certains endroits de la cellule et le long de l'axon. Il existe différents types de tubules pour les axones et les dendrites. Pour chacun il y a des moteurs spéciaux. Lorsque le neurone migre, il produit un processus devant, déplace le noyau vers le front puis démonçait le processus restant en arrière. Les microtubules et les forêts d'actine dirigent tout cela.

Taille et forme

Lorsque l'AXON commence et augmente, la forme de la cellule devient polaire et asymétrique. Neulet pousse avec des grappes de microtubules et un cône de croissance actine très actif. Ce processus complexe comprend des actions mécaniques des deux. Lorsque le neurone devient un type spécifique, le microtubule acquièce des formes très spécifiques et doit les soutenir avec des molécules stabilisantes uniques. Cela est dû au transfert très actif de ces molécules stabilisantes par les moteurs de kinésine. Comme dirigé, il n'est pas clair.

Les microtubules ont de nombreux rôles différents dans la formation et la stabilisation des synapses. Dans l'article précédent, des changements dynamiques des pics dendritiques et de diverses formes ont été montrés. Cela se produit à travers les actions de microtubules. Ces microtubules apportent du matériel pour modifier la forme de la colonne vertébrale à l'aide de moteurs spéciaux.

Les processus explorateurs donnent aux cellules nerveuses la capacité d'unir dans des réseaux nerveux de grande complexité, qui constitue la base de la création de cellules nerveuses élémentaires de tous les systèmes cérébraux. Pour activer ce mécanisme de base et son utilisation, les cellules nerveuses doivent avoir des mécanismes auxiliaires. La nomination de l'une d'entre elles est la conversion de l'énergie de diverses influences externes dans le type d'énergie pouvant permettre le processus d'excitation électrique. Dans les cellules nerveuses du récepteur, ce mécanisme auxiliaire est des structures de membrane sensorielles spéciales, ce qui permet de modifier sa conductivité ionique sous l'action de certains facteurs externes (mécanique, chimique, lumière). Dans la plupart des autres cellules nerveuses, ce sont les structures chimio-sensibles de ces zones de la membrane de surface, auxquelles la fin des procédés d'autres cellules nerveuses (zones postsynaptiques) et qui peut modifier la conductivité ionique de la membrane lorsqu'il interagit avec des produits chimiques sécrété par des terminaisons nerveuses. Le courant électrique local se produit avec un tel changement est le stimulus immédiat, qui comprend le mécanisme principal de l'excitabilité électrique. Le deuxième mécanisme auxiliaire est la transformation de l'impulsion nerveuse en un processus permettant d'utiliser des informations apportées par ce signal pour démarrer certaines formes d'activité cellulaire.

Organisation et structure du cytosquelette

La couleur des neurones

La prochaine caractéristique externe des cellules nerveuses est leur couleur. Il est également diversifié et peut indiquer la fonction cellulaire - par exemple, les cellules neuroendocrines ont une couleur blanche. Les neurones jaunes, orange et parfois bruns sont expliqués par des pigments contenus dans ces cellules. La mise en place de pigments dans la cellule est inégale, de sorte que sa peinture est différente sur la surface - les zones les plus colorées sont souvent concentrées près de l'Axonny Holly. Apparemment, il existe une certaine relation entre la fonction de la cellule, sa couleur et sa forme. Les données les plus intéressantes ont été obtenues dans des études sur les palourdes nerveuses des mollusques.

Sinaigre

Lorsqu'il s'est avéré que les tissus cérébraux sont constitués de cellules distinctes reliées par la situation du processus, la question se pose: comment le travail articulaire de ces cellules assure le fonctionnement du cerveau dans son ensemble? Pendant des décennies, les différends ont causé la question de la méthode de transmission d'excitation entre les neurones, c'est-à-dire. De quelle manière il est effectué: électrique ou chimique. Au milieu des années 20. La plupart des scientifiques ont pris le point de vue que l'excitation des muscles, la réglementation du rythme cardiaque et d'autres périphériques - résultat de l'impact des signaux chimiques résultant des nerfs. Des expériences du pharmacologue anglais Dale et du biologiste autrichien O. Levi ont été reconnus comme confirmations décisives d'hypothèse sur la transmission chimique.

Formation de la structure du microtubule

Ils ont beaucoup de références croisées à une structure appelée faisceau. Ils sont également apparemment liés à la régulation de l'écoulement de la molécule Tau entre l'axon et le corps de la cellule. De nombreux facteurs différents, moteurs et complexes protéiques régulent une grille dynamique complexe en trois dimensions de microtubules. γ-tubuline forme un complexe complexe pour démarrer un processus qui devient un modèle de construction d'une structure au début. Il peut commencer dans le centrosome ou non. On croyait que ces structures incentriques ont été découpées du complexe source, mais il n'y a pas de preuves réelles pour cela.

La transmission synaptique à travers la plupart des synapses du cerveau est médiée par l'interaction des signaux chimiques provenant du terminal présynaptique, avec des récepteurs postsynaptiques. Pendant plus de 100 ans d'étude de synapses, toutes les données ont été visualisées du point de vue du concept de polarisation dynamique, prolongée par S. Ramon-I-Kahal. Conformément au point de vue généralement accepté, Synaps transmet des informations uniquement dans une direction: les informations s'écoule de la Presynaptique à la cellule postsynaptique, une transmission directionnelle anterographiée des informations fournit une dernière étape des communications neuronales formées.

Excitabilité électrique

Toutes les fonctions propres au système nerveux sont associées à la présence de caractéristiques structurelles et fonctionnelles dans les cellules nerveuses, offrant la possibilité de générer sous l'influence des effets externes d'un processus de signal spécial - une impulsion nerveuse (les propriétés principales dont sont les propriétés nerveuses. Propagation insophistiquée le long de la cellule, la possibilité de transmettre le signal dans la direction requise et l'exposition à son aide sur d'autres cellules). La possibilité de générer une impulsion nerveuse non cellulaire est déterminée par un dispositif moléculaire spécial de la membrane de surface, ce qui vous permet de percevoir des changements dans le champ électrique qui le passe, de changer presque instantanément sa conductivité ionique et de créer un courant ionique transmembranaire dû à la force motrice qui existe constamment entre un milieu extérieur et cellulaire en tant que force motrice. Les gradients d'ions.

La membrane externe des neurones est sensible à l'action de substances spéciales attribuées à partir du terminal prédéynaptique aux neurotransmetteurs. Actuellement, environ 100 substances effectuant cette fonction sont identifiées. À l'extérieur de la membrane, des molécules de protéines spécialisées sont situées - les récepteurs qui interagissent avec le neurotransmetteur. En conséquence, les canaux de perméabilité à ions spécifiques se produisent - seuls certains ions peuvent être massés dans une cellule après l'action du médiateur. La dépolarisation locale ou l'hyperpolarisation de la membrane se développe, ce qui s'appelle potentiel postsynaptique (PSP). PSPS peut être excitable (VSP) et frein (TPSP). L'amplitude PSP peut atteindre 20 mV.

Pacneker

Les potentiels de pacémée dans le sens approprié du mot sont appelés proches des oscillations sinusoïdales avec une fréquence de 0,1 à 10 Hz et une amplitude de 5 à 10 mV. C'est cette catégorie de potentiels endogènes associés au transport actif des ions, forme le mécanisme d'un générateur de neurones interne, offrant une réalisation périodique du seuil de génération PD en l'absence d'une source d'excitation externe. Dans la forme la plus générale, le neurone consiste en une membrane sans électrophrol, une membrane chimiquement excitable et une locus de la génération d'activité Pacemeker. C'est le potentiel PACEMECKER qui interagit avec la membrane de chimi-service et sans électrol rend le neurone avec un dispositif avec un générateur contrôlé "intégré".

Il ne fait aucun doute que certains des composants du mécanisme de l'excitabilité électrique de la membrane somatique, à savoir des canaux calciques électrotables, constituent en même temps un facteur qui conjugue l'activité de la membrane avec des procédés cytoplasmiques, en particulier des procédés de transport protoplasmique et trophique nerveux. Une clarification détaillée de cette question importante nécessite une nouvelle étude expérimentale.

Un mécanisme PACEMECKER, étant endogène par origine, peut être activé et inactivé pendant une longue période à la suite d'impacts afférents sur le neurone. Les réactions de neurones en plastique peuvent être fournies par des modifications de l'efficacité de la transmission synaptique et de l'excitabilité du stimulateur cardiaque (Sokolov, Tauchelidze, 1975).