Tế bào thần kinh là gì?

Tổng quat

Tế bào thần kinh, còn được gọi là tế bào thần kinh, gửi và nhận tín hiệu từ não của bạn. Mặc dù các tế bào thần kinh có rất nhiều điểm chung với các loại tế bào khác, nhưng chúng có cấu trúc và chức năng riêng biệt.

Các hình chiếu chuyên biệt được gọi là sợi trục cho phép tế bào thần kinh truyền tín hiệu điện và hóa học đến các tế bào khác. Tế bào thần kinh cũng có thể nhận những tín hiệu này thông qua các phần mở rộng giống gốc được gọi là đuôi gai.

Khi mới sinh, não người bao gồm ước tính khoảng 100 tỷ tế bào thần kinh. Không giống như các tế bào khác, tế bào thần kinh không sinh sản hoặc tái tạo. Chúng không được thay thế khi chúng chết.

Việc tạo ra các tế bào thần kinh mới được gọi là sự hình thành thần kinh. Mặc dù quá trình này chưa được hiểu rõ, nhưng nó có thể xảy ra ở một số bộ phận của não sau khi sinh.

Khi các nhà nghiên cứu có được cái nhìn sâu sắc về cả tế bào thần kinh và hình thành thần kinh, nhiều người cũng đang nghiên cứu để phát hiện ra các mối liên hệ với các bệnh thoái hóa thần kinh như Alzheimer và Parkinson.

Các bộ phận của tế bào thần kinh

Các tế bào thần kinh khác nhau về kích thước, hình dạng và cấu trúc tùy thuộc vào vai trò và vị trí của chúng. Tuy nhiên, gần như tất cả các tế bào thần kinh đều có ba phần thiết yếu: thân tế bào, sợi trục và đuôi gai.

Cơ thể tế bào

Còn được gọi là soma, thân tế bào là lõi của tế bào thần kinh. Cơ thể tế bào mang thông tin di truyền, duy trì cấu trúc của tế bào thần kinh và cung cấp năng lượng để thúc đẩy các hoạt động.

Giống như các cơ thể tế bào khác, tế bào thần kinh soma chứa nhân và các bào quan chuyên biệt. Nó được bao bọc bởi một lớp màng vừa bảo vệ nó vừa cho phép nó tương tác với môi trường xung quanh.

Axon

Sợi trục là một cấu trúc dài, giống như đuôi, nối với cơ thể tế bào tại một điểm nối đặc biệt được gọi là đồi sợi trục. Nhiều sợi trục được cách ly bằng một chất béo gọi là myelin. Myelin giúp sợi trục dẫn tín hiệu điện. Các tế bào thần kinh nói chung có một sợi trục chính.

Nhánh cây

Dendrite là những rễ sợi phân nhánh ra khỏi thân tế bào. Giống như râu, đuôi gai nhận và xử lý tín hiệu từ sợi trục của các tế bào thần kinh khác. Tế bào thần kinh có thể có nhiều hơn một bộ đuôi gai, được gọi là cây đuôi gai. Nhìn chung họ có bao nhiêu tùy thuộc vào vai trò của họ.

Ví dụ, tế bào Purkinje là một loại tế bào thần kinh đặc biệt được tìm thấy trong tiểu não. Những tế bào này có những cây đuôi gai rất phát triển cho phép chúng nhận hàng nghìn tín hiệu.

Chức năng của tế bào thần kinh

Tế bào thần kinh gửi tín hiệu bằng cách sử dụng điện thế hoạt động. Điện thế hoạt động là sự thay đổi điện thế của tế bào thần kinh gây ra bởi dòng ion vào và ra khỏi màng thần kinh.

Điện thế hoạt động có thể kích hoạt cả khớp thần kinh hóa học và điện học.

Khớp thần kinh hóa học

Trong khớp thần kinh hóa học, điện thế hoạt động ảnh hưởng đến các tế bào thần kinh khác thông qua một khoảng trống giữa các tế bào thần kinh được gọi là khớp thần kinh. Synap bao gồm một kết thúc trước synap, một khe hở tiếp hợp và một kết thúc sau synap.

Khi một điện thế hoạt động được tạo ra, nó sẽ được mang theo sợi trục đến đầu tiền synap. Điều này kích hoạt việc giải phóng các sứ giả hóa học được gọi là chất dẫn truyền thần kinh. Các phân tử này vượt qua khe hở synap và liên kết với các thụ thể ở phần cuối sau synap của một dendrite.

Chất dẫn truyền thần kinh có thể kích thích tế bào thần kinh sau synap, khiến nó tự tạo ra điện thế hoạt động. Ngoài ra, chúng có thể ức chế tế bào thần kinh sau synap, trong trường hợp đó, nó không tạo ra điện thế hoạt động.

Khớp thần kinh điện

Các khớp thần kinh điện chỉ có thể kích thích. Chúng xảy ra khi hai tế bào thần kinh được kết nối thông qua một điểm nối. Khoảng trống này nhỏ hơn nhiều so với khớp thần kinh và bao gồm các kênh ion giúp truyền trực tiếp tín hiệu điện dương. Kết quả là, khớp thần kinh điện nhanh hơn nhiều khớp thần kinh hóa học. Tuy nhiên, tín hiệu giảm dần từ nơ-ron này sang nơ-ron tiếp theo, khiến chúng truyền tải kém hiệu quả hơn.

Các loại tế bào thần kinh

Tế bào thần kinh khác nhau về cấu trúc, chức năng và cấu tạo di truyền. Với số lượng tế bào thần kinh tuyệt đối, có hàng nghìn loại khác nhau, giống như có hàng nghìn loài sinh vật sống trên Trái đất.

Về chức năng, các nhà khoa học phân loại tế bào thần kinh thành ba loại lớn: tế bào cảm giác, vận động và tế bào thần kinh liên não.

Tế bào thần kinh cảm giác

Tế bào thần kinh cảm giác giúp bạn:

• nếm thử
• mùi
• Nghe
• xem
• cảm nhận mọi thứ xung quanh bạn

Các tế bào thần kinh cảm giác được kích hoạt bởi các yếu tố đầu vào vật lý và hóa học từ môi trường của bạn. Âm thanh, cảm ứng, nhiệt và ánh sáng là các yếu tố đầu vào vật lý. Mùi và vị là hóa chất đầu vào.

Ví dụ, bước trên cát nóng sẽ kích hoạt các tế bào thần kinh cảm giác ở lòng bàn chân của bạn. Những tế bào thần kinh đó gửi một thông điệp đến não của bạn, giúp bạn nhận biết được sức nóng.

Nơron vận động

Tế bào thần kinh vận động có vai trò vận động, bao gồm cả vận động tự nguyện và không tự nguyện. Những tế bào thần kinh này cho phép não và tủy sống liên lạc với các cơ, các cơ quan và các tuyến trên toàn cơ thể.

Có hai loại tế bào thần kinh vận động: dưới và trên. Tế bào thần kinh vận động dưới mang tín hiệu từ tủy sống đến cơ trơn và cơ xương. Tế bào thần kinh vận động trên mang tín hiệu giữa não và tủy sống của bạn.

Ví dụ, khi bạn ăn, các tế bào thần kinh vận động thấp hơn trong tủy sống của bạn gửi tín hiệu đến các cơ trơn trong thực quản, dạ dày và ruột của bạn. Các cơ này co lại, cho phép thức ăn di chuyển qua đường tiêu hóa của bạn.

Interneurons

Interneurons là trung gian thần kinh được tìm thấy trong não và tủy sống của bạn. Chúng là loại nơ-ron phổ biến nhất. Chúng truyền tín hiệu từ các tế bào thần kinh cảm giác và các tế bào thần kinh trung gian khác đến các tế bào thần kinh vận động và các tế bào thần kinh trung gian khác. Thông thường, chúng tạo thành các mạch phức tạp giúp bạn phản ứng với các kích thích bên ngoài.

Ví dụ, khi bạn chạm vào thứ gì đó nóng, các tế bào thần kinh cảm giác trong đầu ngón tay của bạn sẽ gửi tín hiệu đến các tế bào thần kinh trong tủy sống của bạn. Một số tế bào thần kinh trung gian truyền tín hiệu đến các tế bào thần kinh vận động trong tay của bạn, điều này cho phép bạn di chuyển tay ra xa. Các interneurons khác gửi tín hiệu đến trung tâm đau trong não của bạn và bạn sẽ thấy đau.

Nghiên cứu gần đây

Mặc dù nghiên cứu đã nâng cao hiểu biết của chúng ta về tế bào thần kinh trong thế kỷ trước, nhưng vẫn còn nhiều điều chúng ta chưa hiểu.

Ví dụ, cho đến gần đây, các nhà nghiên cứu tin rằng quá trình tạo tế bào thần kinh xảy ra ở người lớn trong một vùng não được gọi là hồi hải mã. Hồi hải mã có liên quan đến trí nhớ và học tập.

Nhưng một nghiên cứu gần đây đang đặt ra câu hỏi về niềm tin về sự hình thành thần kinh hồi hải mã. Sau khi phân tích các mẫu hải mã từ 37 người hiến tặng, các nhà nghiên cứu kết luận rằng những người trưởng thành sản xuất tương đối ít tế bào thần kinh hải mã mới.

Mặc dù kết quả vẫn chưa được xác nhận, nhưng chúng là một bước lùi đáng kể. Nhiều nhà nghiên cứu trong lĩnh vực này đã hy vọng rằng quá trình hình thành thần kinh có thể giúp điều trị các bệnh như Alzheimer và Parkinson, gây tổn thương và chết tế bào thần kinh.

Mang đi

Tế bào hệ thần kinh được gọi là tế bào thần kinh. Chúng có ba phần riêng biệt, bao gồm thân tế bào, sợi trục và đuôi gai. Những bộ phận này giúp chúng gửi và nhận các tín hiệu hóa học và điện.

Mặc dù có hàng tỷ tế bào thần kinh và hàng nghìn loại tế bào thần kinh khác nhau, chúng có thể được phân loại thành ba nhóm cơ bản dựa trên chức năng: tế bào thần kinh vận động, tế bào thần kinh cảm giác và tế bào thần kinh trung gian.

Vẫn còn rất nhiều điều chúng ta chưa biết về tế bào thần kinh và vai trò của chúng trong sự phát triển của một số tình trạng não nhất định.