Апр
2022
Мозг всех видов состоит в основном из двух широких классов клеток: нейронов и глиальных клеток. Глиальные клетки (также известные как глия или нейроглия) бывают нескольких типов и выполняют ряд важнейших функций, включая структурную поддержку, метаболическую поддержку, изоляцию и руководство развитием. Нейроны, однако, обычно считаются наиболее важными клетками мозга.[8] Свойство, которое делает нейроны уникальными, — это их способность посылать сигналы определенным клеткам-мишеням на большие расстояния.[8] Они посылают эти сигналы с помощью аксона, который представляет собой тонкое протоплазматическое волокно, которое простирается оттело клетки и проекты, обычно с многочисленными ветвями, в другие области, иногда поблизости, иногда в отдаленных частях мозга или тела. Длина аксона может быть необычайной: например, если бы пирамидальную клетку (возбуждающий нейрон) коры головного мозга увеличить так, чтобы ее клеточное тело стало размером с человеческое тело, ее аксон, одинаково увеличенный, превратился бы в кабель диаметром в несколько сантиметров, простирающийся более чем на метр.километр.[9] Эти аксоны передают сигналы в виде электрохимических импульсов, называемых потенциалами действия, которые длятся менее тысячной доли секунды и движутся вдоль аксона со скоростью 1-100 метров в секунду. Некоторые нейроны испускают потенциалы действия постоянно, со скоростью 10-100 в секунду, обычно нерегулярно; другие нейроны молчат большую часть времени, но иногда испускают всплеск потенциалов действия.[10]
Аксоны передают сигналы другим нейронам посредством специализированных соединений, называемых синапсами. Один аксон может создавать до нескольких тысяч синаптических связей с другими клетками.[8] Когда потенциал действия, путешествуя по аксону, достигает синапса, он вызывает высвобождение химического вещества, называемого нейротрансмиттером. Нейротрансмиттер связывается с рецепторными молекулами в мембране клетки-мишени.
Синапсы являются ключевыми функциональными элементами мозга.[11] Существенной функцией мозга является межклеточная коммуникация, а синапсы — это точки, в которых происходит коммуникация. По оценкам, человеческий мозг содержит около 100 триллионов синапсов; [12] даже мозг плодовой мухи содержит несколько миллионов.[13] Функции этих синапсов очень разнообразны: некоторые являются возбуждающими (возбуждающими клетку-мишень); другие являются ингибирующими; другие работают, активируя вторые системы мессенджеров, которые сложным образом изменяют внутреннюю химию клеток-мишеней.[11] Большое количество синапсов динамически модифицируются; то есть они способны изменять силу таким образом, что контролируются паттернами сигналов, которые проходят через них. Широко распространено мнение, что зависимая от активности модификация синапсов является основным механизмом мозга для обучения и памяти.
Большая часть пространства в мозге занята аксонами, которые часто связаны вместе в так называемых трактах нервных волокон. Миелинизированный аксон завернут в жировую изолирующую оболочку из миелина, которая служит для значительного увеличения скорости распространения сигнала. (Есть также немиелинизированные аксоны). Миелин белый, из-за чего части мозга, заполненные исключительно нервными волокнами, выглядят как светлое белое вещество, в отличие от более темного серого вещества, которое отмечает области с высокой плотностью тел нейронов.[8]
