神经元及其在神经系统中的作用

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科学图片库-KTSDESIGN/Getty Images

神经元是一种神经细胞,是神经系统的基本组成部分。神经元在许多方面与人体内的其他细胞相似,但神经元和其他细胞之间有一个关键的区别。神经元是专门在全身传递信息的。

概述

这些高度特化的神经细胞负责以化学和电的形式传递信息。人体内也有几种不同类型的神经元负责不同的任务。

感觉的神经元将信息从全身的感觉受体细胞传递到大脑。运动神经元把信息从大脑传递到身体的肌肉。中间神经元负责在体内不同神经元之间传递信息。

神经元与其他细胞

神经元和其他体细胞的相似性
  • 神经元和其他身体细胞都含有一个核,它保存着遗传信息。

  • 神经元和其他身体细胞被一层保护细胞的膜所包围。

  • 两种细胞类型的细胞体都含有维持细胞生命的细胞器,包括线粒体、高尔基体和细胞质。


使神经元独一无二的差异
  • 神经元在出生后不久就停止繁殖。一般来说,当神经元死亡时,它们不会被替换神经发生或者说新神经细胞的形成,确实发生在大脑的某些部位。

  • 研究表明,神经元之间的新联系贯穿一生。

  • 神经元有一层以轴突和树突为特征的膜,这是专门用来传递和接收信息的结构。

  • 神经元释放的化学物质称为神经递质进入突触,或细胞之间的联系,以沟通与其他神经元。

神经元的结构

神经元的三个基本部分树突、细胞体和轴突。然而,根据神经元的功能和作用,所有神经元的大小、形状和特征都会有所不同。

有些神经元有很少的树突分支,而另一些则有很高的分支以接收大量的信息。有些神经元的轴突很短,而另一些则相当长。

人体最长的轴突从脊椎底部延伸到大脚趾,平均长度约为3英尺!

动作电位

神经元如何传递和接收信息?为了让神经元进行交流,它们需要在神经元内部以及从一个神经元到另一个神经元之间传递信息。这个过程既利用电信号也利用化学信使。

神经元的树突接收来自感觉受体或其他神经元的信息。这些信息随后被传递到细胞体和轴突。一旦信息到达轴突,它就会以电子信号的形式沿着轴突的长度传播动作电位.

突触通讯

一旦电脉冲到达轴突末端,信息必须通过突触间隙传递到相邻神经元的树突。在某些情况下,电信号几乎可以瞬间桥接神经元之间的间隙,并沿着其路径继续传播。

在其他情况下,神经递质需要将信息从一个神经元传递到下一个神经元。神经递质是一种化学信使,从轴突末端释放出来,穿过突触间隙,到达其他神经元的受体部位。在一个被称为再摄取的过程中,这些神经递质附着在受体部位,并被神经元重新吸收再利用。

神经递质

神经递质是我们日常生活中必不可少的一部分。虽然目前还不清楚到底有多少种神经递质存在,但科学家们已经鉴定出100多种这种化学信使。

以下是一些主要的神经递质,它们的已知作用,以及它们与疾病的关系。

乙酰胆碱:与记忆、肌肉收缩和学习有关。缺乏乙酰胆碱在大脑中与老年痴呆症有关。

内啡肽:与情绪和疼痛感知有关。身体释放内啡肽以回应恐惧或创伤。这些化学信使与吗啡等鸦片类药物相似,但明显更强。

多巴胺:与思想和愉快的感觉有关。帕金森病是一种与多巴胺缺乏有关的疾病。医生可能会开一些能增加大脑多巴胺活性的药物。其中一类是多巴胺激动剂,它模仿多巴胺的作用。

另一种药物是左旋多巴,它在大脑中转化为多巴胺。它们各有其相对的好处和副作用。研究人员还发现,精神分裂症与大脑某些部位多巴胺过量之间存在着密切联系。

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附加读数
  • 国家老龄研究所。帕金森病. 2016年6月。

  • 汤普森,R.F。大脑:神经科学入门。纽约:沃思出版社;2000年。