概要概要
神経細胞としても知られるニューロンは、脳との間で信号を送受信します。ニューロンは他の種類の細胞と多くの共通点がありますが、構造的および機能的に独特です。
軸索と呼ばれる特殊な投射により、ニューロンは電気的および化学的信号を他の細胞に伝達することができます。ニューロンは、樹状突起として知られる根のような拡張を介してこれらの信号を受信することもできます。
出生時、人間の脳は推定1,000億個のニューロンで構成されています。他の細胞とは異なり、ニューロンは再生も再生もしません。一度死んだら交換されません。
新しい神経細胞の作成は神経新生と呼ばれます。このプロセスはよく理解されていませんが、出生後に脳の一部で発生する可能性があります。
研究者がニューロンと神経新生の両方について洞察を得るにつれ、多くの人がアルツハイマー病やパーキンソン病などの神経変性疾患との関連を明らかにするために取り組んでいます。
ニューロンの一部
ニューロンは、その役割と場所に応じて、サイズ、形状、および構造が異なります。ただし、ほぼすべてのニューロンには、細胞体、軸索、樹状突起の3つの重要な部分があります。
細胞体
細胞体としても知られる細胞体はニューロンのコアです。細胞体は遺伝子情報を運び、ニューロンの構造を維持し、活動を促進するためのエネルギーを提供します。
他の細胞体と同様に、ニューロンの細胞体には核と特殊な細胞小器官が含まれています。それはそれを保護し、それがそのすぐ近くの周囲と相互作用することを可能にする膜によって囲まれています。
アクソン
軸索は、軸索小丘と呼ばれる特殊な接合部で細胞体を結合する長い尾のような構造です。多くの軸索はミエリンと呼ばれる脂肪性物質で絶縁されています。ミエリンは軸索が電気信号を伝導するのを助けます。ニューロンは一般的に1つの主要な軸索を持っています。
樹状突起
樹状突起は、細胞体から分岐する繊維状の根です。触角のように、樹状突起は他のニューロンの軸索から信号を受信して処理します。ニューロンは、樹状突起ツリーとして知られる樹状突起の複数のセットを持つことができます。彼らが持っている数は、一般的に彼らの役割に依存します。
たとえば、プルキンエ細胞は小脳に見られる特殊なタイプのニューロンです。これらの細胞は高度に発達した樹状突起を持っており、何千もの信号を受信することができます。
ニューロンの機能
ニューロンは活動電位を使用して信号を送信します。活動電位は、神経細胞膜に出入りするイオンの流れによって引き起こされるニューロンの電位の変化です。
活動電位は、化学的シナプスと電気的シナプスの両方を引き起こす可能性があります。
化学シナプス
化学シナプスでは、活動電位はシナプスと呼ばれるニューロン間のギャップを介して他のニューロンに影響を与えます。シナプスは、シナプス前終末、シナプス間隙、およびシナプス後終末で構成されています。
活動電位が生成されると、それは軸索に沿ってシナプス前終末まで運ばれます。これは、神経伝達物質と呼ばれる化学伝達物質の放出を引き起こします。これらの分子はシナプス間隙を通過し、樹状突起のシナプス後終末の受容体に結合します。
神経伝達物質はシナプス後ニューロンを興奮させ、それ自体の活動電位を生成させることができます。あるいは、シナプス後ニューロンを阻害することもできます。その場合、活動電位は生成されません。
電気シナプス
電気シナプスは興奮するだけです。これらは、2つのニューロンがギャップ結合を介して接続されている場合に発生します。このギャップはシナプスよりもはるかに小さく、正の電気信号の直接伝達を容易にするイオンチャネルが含まれています。その結果、電気シナプスは化学シナプスよりもはるかに高速です。ただし、信号はニューロンごとに減少し、伝達の効果が低下します。
ニューロンの種類
ニューロンは、構造、機能、および遺伝子構成が異なります。ニューロンの数が非常に多いことを考えると、地球上に数千種の生物が存在するのと同じように、数千の異なるタイプが存在します。
科学者は機能の観点から、ニューロンを感覚、運動、介在ニューロンの3つの大きなタイプに分類します。
感覚ニューロン
感覚ニューロンはあなたを助けます：
- 味
- におい
- 聞く
- 見る
- あなたの周りのものを感じる
感覚ニューロンは、環境からの物理的および化学的入力によってトリガーされます。音、タッチ、熱、光は物理的な入力です。匂いと味は化学物質の投入です。
たとえば、熱い砂を踏むと、足の裏の感覚ニューロンが活性化されます。それらのニューロンはあなたの脳にメッセージを送り、それはあなたに熱を認識させます。
運動ニューロン
運動ニューロンは、自発的および不随意運動を含む運動において役割を果たします。これらのニューロンは、脳と脊髄が全身の筋肉、臓器、腺と通信することを可能にします。
運動ニューロンには、下部と上部の2種類があります。下位運動ニューロンは、脊髄から平滑筋と骨格筋に信号を運びます。上位運動ニューロンは、脳と脊髄の間で信号を伝達します。
たとえば、食事をすると、脊髄の下位運動ニューロンが食道、胃、腸の平滑筋に信号を送ります。これらの筋肉は収縮し、食物が消化管を通って移動できるようにします。
介在ニューロン
介在ニューロンは、脳や脊髄に見られる神経介在ニューロンです。それらは最も一般的なタイプのニューロンです。それらは、感覚ニューロンおよび他の介在ニューロンから運動ニューロンおよび他の介在ニューロンに信号を渡します。多くの場合、それらは外部刺激に反応するのに役立つ複雑な回路を形成します。
たとえば、何か熱いものに触れると、指先の感覚ニューロンが脊髄の介在ニューロンに信号を送ります。一部の介在ニューロンは、信号を手の運動ニューロンに渡します。これにより、手を離すことができます。他の介在ニューロンはあなたの脳の痛みの中心に信号を送り、あなたは痛みを経験します。
最近の研究
研究は前世紀にニューロンの理解を深めましたが、まだ理解していないことがたくさんあります。
たとえば、最近まで、研究者たちは海馬と呼ばれる脳の領域の成人でニューロンの生成が起こったと信じていました。海馬は記憶と学習に関与しています。
しかし、最近の研究では、海馬の神経新生についての信念に疑問が投げかけられています。 37人のドナーからの海馬サンプルを分析した後、研究者は、成人が比較的少数の新しい海馬ニューロンを生成すると結論付けました。
結果はまだ確認されていませんが、重大な後退としてもたらされます。この分野の多くの研究者は、神経細胞の損傷や死を引き起こすアルツハイマー病やパーキンソン病などの病気の治療に神経新生が役立つことを期待していました。
持ち帰り
神経系細胞はニューロンと呼ばれます。それらは、細胞体、軸索、樹状突起を含む3つの異なる部分を持っています。これらの部品は、化学的および電気的信号を送受信するのに役立ちます。
数十億のニューロンと数千の種類のニューロンがありますが、それらは機能に基づいて、運動ニューロン、感覚ニューロン、介在ニューロンの3つの基本的なグループに分類できます。
ニューロンと、特定の脳の状態の発達においてニューロンが果たす役割については、まだ多くのことがわかっていません。
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