ニューロンとは– 定義、構造、および機能

概要

人体の神経系は、私たちの周りや内部で何が起こっているかを感知します!神経系は、個人がどのように行動すべきかを決定し、内臓の状態 (心拍数など) を変化させ、個人が何が起こっているのかを理解して思い出せるようにします。これは、ニューロンの洗練されたネットワークを使用することによって達成されます。

各ニューロンは次の 1,000 個のニューロンにリンクされており、非常に複雑な通信ネットワークが形成されています。ニューロンは、中枢神経系の主要なビルディング ブロックです。神経細胞としても知られるニューロンは、脳の約 10% を構成します。残りはグリア細胞と星状細胞で構成され、他のニューロンを維持および補充します。ニューロンは、人体全体にメッセージを伝達する役割を担っています。それらは、化学的および電気的インパルスを使用して、必要なすべての操作を支援および調整します。この投稿では、ニューロンを定義し、それらがどのように機能するかについて説明します。

ニューロンとは?

ニューロン (神経細胞とも呼ばれます) は、脳と神経系の基本単位であり、外界からの感覚情報を吸収し、運動指令を筋肉に伝達し、これらの間の各ステップで電気信号を変換して渡します。これらのニューロンの相互作用は、個人がお互いを知るのに役立ちます.グリアとして知られる他の細胞型と密接に相互作用する約 1,000 億個のニューロンがあります (ニューロンを超える可能性がありますが、これは不明です)。

ニューロンの構造

ニューロン構造は、樹状突起、軸索、および木の枝、根、幹に相当する細胞体または細胞体の 3 つの主要なコンポーネントで構成されます。ニューロンの構造は顕微鏡でしか見ることができず、次の 3 つのタイプに分けられます:

• デンドライト

ニューロンの樹状突起 (木の枝) は、隣接する細胞から入力を受け取る場所です。樹状突起は、ニューロンから細胞体に情報を伝える小さなフィラメントです。それらは細胞の「入力」を構成します。樹状突起は、木の枝のように先端に向かって広がり、一般に棘と呼ばれる葉のような突起があります。

樹状突起はシナプスで重要な役割を果たします。他のニューロンからメッセージを受け取ることができます。樹状突起が短いニューロンもあれば、樹状突起が長いニューロンもあります。

• 軸索

軸索 (木の根) はニューロンの出口構造であり、1 つのニューロンが電気信号またはメッセージを送信することによって別のニューロンと通信します。それは細胞体から隣接する細胞にメッセージを運ぶ長い投射です。セルの「出力」セクションです。通常、他の多くのニューロンの樹状突起にリンクする多くのシナプスで終了します。

神経線維としても知られる軸索は、軸索ヒロックとして知られる点で細胞体に接続するニューロンの尾のような構造です。軸索の役割は、インパルスを神経細胞から軸索末端に輸送することであり、そこで他のニューロンに伝達することができます.

• 細胞体または細胞体

細胞体 (木の幹) は、核、ニューロンの DNA、および軸索と樹状突起全体に運ばれるタンパク質を収容します。神経細胞の発電所としても知られています。ニューロンの細胞体 (細胞体) は、すべての情報を受け取ります。

細胞体は、保護し、周囲との通信を可能にする膜に囲まれています。細胞体は、遺伝情報を生成し、タンパク質合成を促進する細胞核を含みます。これらのタンパク質は、ニューロンの他の構成要素が適切に機能するために必要です。

脊髄や脳には、さまざまな種類の神経細胞が存在します。ニューロンは、発生場所、投射先、使用するシナプスに基づいて分類されます。

電気インパルスはニューロンからニューロンへどのように移動しますか?

ニューロンが他のニューロンから大量の入力を受け取ると、信号は特定のしきい値に達するまで蓄積されます。このしきい値に達すると、ニューロンが刺激され、活動電位として知られる軸索を介してインパルスを放出します。荷電原子 (イオン) が軸索膜を通って運ばれ、活動電位が発生します。

安静時のニューロンの膜電位は、周囲の液体よりもはるかに負に帯電しています。通常、-70 ミリボルト (mV) です。

神経の細胞体が発火するのに十分なインパルスを吸収すると、細胞体に最も近い軸索の一部が弛緩し、膜電位が急速に上昇してから低下します (約 1,000 分の 1 秒)。

この変化は、その横の軸索で脱分極 (弛緩) を引き起こし、電荷が増加し、落下が軸索の全長にわたって移動するまで続きます.

各セクションが発火した後、しきい値が減少する過分極の短い期間に入り、すぐに再びアクティブにすることが難しくなります。活動電位は通常、カリウム (K+) およびナトリウム (Na+) イオンによって生成されます。イオンは、電位依存性イオン ポンプとチャネルを介して軸索に出入りします。

ニューロンは他のニューロンにどのように接続しますか?

学習者は、「ニューロンはどのように他のニューロンに接続するのか?」とよく質問します。これを理解するには、先を読み進めてください!

ニューロンは信号を伝達するために常に互いにリンクしています。ただし、それらは物理的に接触していません。シナプスとして知られる細胞間には常に空間があります。 2 つのニューロンを接続する電気的および化学的要素が常に存在します。これらの信号は、電気的または化学的に最初の神経線維 (シナプス前ニューロン) から別の (シナプス後ニューロン) に送られ、メッセージを伝達します。

化学シナプス

信号がシナプスに到達すると、化学物質 (神経伝達物質) が 2 つのニューロン間の距離 (ギャップ) に放出されます。この距離 (ギャップ) は、シナプス間隙として知られています。神経伝達物質はシナプス間隙を通って拡散し、シナプス後ニューロンの膜上の受容体と結合して反応を引き起こします。化学シナプスは、それらが持つ神経伝達物質に基づいて分類されます。

化学シナプスによって放出される神経伝達物質は、次のように分類されます。

• グルタミン酸作動性はグルタミンを生成します。彼らはしばしば興奮します。つまり、活動電位を引き出す可能性が高くなります。
• GABAergic は GABA (γ-アミノ酪酸) を生成します。これらは抑制性であることが多く、シナプス後ニューロンが発火する可能性が低くなります。
• コリン作動性ニューロンはアセチルコリンを放出します。これらは、感覚ニューロンと筋繊維 (神経筋接合部) の間にあります。
• アドレナリン作動性ニューロン (アドレナリン) からノルエピネフリンが放出されます。

電気シナプス

電気シナプスはあまり普及していませんが、中枢神経系全体に見られます。ギャップ結合は、シナプス後膜とシナプス前膜を接続します。シナプス後膜とシナプス前膜は、化学シナプスよりもギャップ結合の近くに配置されているため、効果的に電流を伝導できます。

電気シナプスは化学シナプスよりもはるかに高速であるため、防御反射などの即時のアクションが必要な領域に存在します。

電気シナプスは単純な反応しかできませんが、化学シナプスは複雑な反応を起こすことができます。化学シナプスとは異なり、それらは双方向であり、情報やメッセージはどちらの方向にも流れます。

結論

ニューロンは、人間の細胞の中で最も刺激的な形態の 1 つです。それらは人体のあらゆる動きに必要であり、脳が正確に機能することを可能にします.ニューラル ネットワークの複雑さは、個人の全体的な性格と知性に影響を与えます。彼らは最も基本的で複雑な行動を担当しています。ニューロンは、単純な反射反応から世界に関する複雑な思考まで、あらゆるものをカバーしています。

よくある質問

1.さまざまな種類のニューロンとその機能について説明してください。

A. さまざまなタイプのニューロンがさまざまな役割を果たします。人体には、感覚ニューロン、運動ニューロン、介在ニューロンの 3 種類のニューロンがあります。それらは、神経系全体にインパルスを伝達する神経細胞のネットワークを形成します。

感覚ニューロンは、直接的または間接的な環境からの刺激を検出し、神経インパルスに変換します。介在ニューロンは、あるニューロンから次のニューロンに神経インパルスを伝達するニューロンの一種です。運動ニューロンが入力を筋肉または腺に送信し、筋肉または腺が応答します。

2.他のニューロンの会話を聞くとき、ニューロンは何を観察しますか?

A. ニューロン間の会話で生成される言語または神経伝達物質の種類によって決まります。研究によって発見された特定の例外にもかかわらず、ほとんどのニューロンは現在、単一言語であると想定されています.それらは 1 種類の神経伝達物質のみを放出することが見られます。

ほとんど (80%) は、受容ニューロンの活動を刺激する興奮性神経伝達物質であるグルタミン酸を産生しますが、他のニューロンは活性化を抑制する抑制性神経伝達物質である GABA を放出します。その他の神経伝達物質は次のとおりです。

• グリシン
• ドーパミン（これが失われるとパーキンソン病につながります）
• アセチルコリン
• セロトニン

3. アクソン ターミナルとは?

A. 軸索末端 (ターミナル ボタン) は、信号を他のニューロンに伝達するニューロンの末端です。シナプスとは、端子ボタンの先端にある隙間です。末端ボタンには、神経伝達物質を含む血管が含まれています。

神経伝達物質は、末端のボタンからシナプスに放出され、シナプスを介して隣接するニューロンに信号を伝達するために利用されます。この過程で、電気信号が化学信号に変換されます。末端ボタンは、次のニューロンに転送されなかった余分な神経伝達物質を再吸収する役割を果たします.