Нейрон (нервная клетка)

Нейрон (нервная клетка) — это основная клетка нервной системы, которая принимает, обрабатывает и передаёт информацию с помощью электрических импульсов и химических сигналов. Из нейронов построены головной и спинной мозг, нервы и нервные узлы.

В головном мозге человека, по современным оценкам, около 86 миллиардов нейронов. Каждый из них может образовывать тысячи контактов с другими клетками, поэтому нервная система представляет собой огромную сеть. Рядом с нейронами работают глиальные клетки (глия): они питают, защищают и изолируют нейроны, но сами нервные импульсы не проводят.

🧠 Как устроен нейрон

У типичного нейрона есть тело и два вида отростков. Форма и длина отростков сильно различаются: у одних клеток они не выходят за пределы нескольких миллиметров, а аксоны двигательных нейронов спинного мозга тянутся до мышц стопы и достигают примерно метра в длину.

Основные части нейрона

Часть	Строение	Функция
Тело (сома)	Содержит ядро и органеллы	Обеспечивает жизнь клетки, синтез белков и обработку входящих сигналов
Дендриты	Короткие ветвящиеся отростки, обычно их несколько	Принимают сигналы от других нейронов
Аксон	Один длинный отросток, часто покрытый миелином	Проводит импульс от тела клетки к другим клеткам
Аксонный холмик	Место отхождения аксона от тела	Здесь обычно зарождается нервный импульс
Синапсы	Контакты окончаний аксона с другими клетками	Передают сигнал на нейрон, мышцу или железу

Многие аксоны покрыты миелиновой оболочкой — жировой «изоляцией», которую в головном и спинном мозге образуют олигодендроциты, а в периферических нервах — шванновские клетки. Между участками миелина остаются промежутки — перехваты Ранвье. Импульс перескакивает от перехвата к перехвату, поэтому по миелинизированным волокнам он идёт во много раз быстрее, чем по безмиелиновым.

⚡ Как нейрон передаёт сигнал

В покое внутренняя сторона мембраны нейрона заряжена отрицательно относительно наружной: это мембранный потенциал покоя, который поддерживают ионные насосы и каналы. Когда сумма входящих сигналов достаточно сильна, в аксонном холмике открываются натриевые каналы, и возникает потенциал действия — кратковременная волна перезарядки мембраны, которая бежит по аксону по принципу «всё или ничего».

Дендриты и тело клетки получают возбуждающие и тормозящие сигналы от других нейронов.
Если суммарное возбуждение достигает порога, в начале аксона возникает потенциал действия.
Импульс распространяется по аксону до его окончаний.
В синапсе из окончания выделяется нейромедиатор (химический посредник) — например, глутамат, ГАМК (гамма-аминомасляная кислота), ацетилхолин или дофамин.
Нейромедиатор связывается с рецепторами следующей клетки и возбуждает или тормозит её.

Сила связей между нейронами не постоянна: синапсы, которые используются часто, укрепляются, а редко используемые ослабевают. Эта способность называется синаптической пластичностью и лежит в основе обучения и памяти.

🗂️ Виды нейронов

🎯 По функции

Чувствительные (афферентные) нейроны передают информацию от рецепторов кожи, мышц, внутренних органов и органов чувств в центральную нервную систему.
Двигательные (эфферентные) нейроны несут команды от мозга и спинного мозга к мышцам и железам.
Вставочные нейроны (интернейроны) связывают нейроны между собой; их в мозге подавляющее большинство.

🌿 По форме

Мультиполярные — с одним аксоном и многими дендритами; это самый распространённый тип, к нему относятся двигательные нейроны и большинство нейронов мозга.
Биполярные — с двумя отростками; встречаются, например, в сетчатке глаза и обонятельном эпителии.
Псевдоуниполярные — с одним отростком, который делится на две ветви; это чувствительные нейроны спинномозговых узлов.

🔄 Восстанавливаются ли нейроны

Зрелые нейроны, как правило, не делятся. Погибшая нервная клетка обычно не заменяется новой, поэтому повреждения мозга при инсульте или травме часто оставляют стойкие последствия. Однако мозг способен частично компенсировать потерю: сохранившиеся нейроны образуют новые связи и берут на себя функции погибших. На этом основана реабилитация.

В периферических нервах повреждённый аксон может отрасти заново, если тело клетки уцелело, — медленно, со скоростью порядка миллиметра в сутки. В головном и спинном мозге такое восстановление почти не происходит: этому мешают рубец из глиальных клеток и вещества, тормозящие рост аксонов.

⚖️ Спорные вопросы

Долгое время считалось, что новые нейроны у взрослых не образуются вовсе. Затем у животных обнаружили нейрогенез (рождение новых нейронов) в гиппокампе — области, важной для памяти. Происходит ли он у взрослого человека и в каком объёме, до сих пор обсуждается: разные исследовательские группы получают противоположные результаты. Практического метода восстановить погибшие нейроны пока нет.

Миф

Человек использует только 10% нейронов своего мозга.

Факт

Методы визуализации показывают, что в течение суток активны практически все отделы мозга, просто в разное время и для разных задач. Повреждение почти любого участка вызывает те или иные нарушения.

🩺 Болезни, связанные с поражением нейронов

Нейродегенеративные заболевания, при которых нейроны постепенно гибнут: болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, боковой амиотрофический склероз.
Инсульт и черепно-мозговая травма, при которых нейроны гибнут из-за нехватки кислорода или механического повреждения.
Демиелинизирующие заболевания, например рассеянный склероз, при которых страдает миелиновая оболочка аксонов.
Эпилепсия, при которой группы нейронов периодически разряжаются чрезмерно и синхронно.
Невропатии — поражения периферических нервов, например при сахарном диабете.

Коротко о главном

Нейрон — нервная клетка, которая принимает сигналы дендритами, проводит импульс по аксону и передаёт его через синапсы с помощью нейромедиаторов. Миелиновая оболочка ускоряет проведение, а изменение силы синапсов лежит в основе памяти и обучения.

Зрелые нейроны почти не делятся, поэтому их гибель при инсульте, травме или нейродегенеративных болезнях часто необратима, хотя мозг может частично компенсировать потери за счёт новых связей.