جسم سلولی نورون، آکسون، و دندریت‌ها

نورون یک سلول قطبی است که ساختار آن منعکس‌کننده عملکردش در سیگنال‌دهی است. دندریت‌ها و جسم سلولی (سوما) ورودی‌های سیناپسی را دریافت و یکپارچه می‌کنند؛ قطعه اولیه آکسون تصمیم می‌گیرد که آیا پتانسیل عمل تولید شود یا خیر؛ و آکسون آن سیگنال را، اغلب در فواصل طولانی، به پایانه‌های خود هدایت می‌کند. این سازمان‌دهی بخش‌بندی‌شده، اساس ساختاری جریان جهت‌دار اطلاعات در سیستم عصبی است.

Definition

نورون یک سلول تحریک‌پذیر الکتریکی در سیستم عصبی است که از نظر ساختاری به یک جسم سلولی (سوما) حاوی هسته، دندریت‌های منشعب که ورودی‌ها را دریافت می‌کنند، و یک آکسون منفرد که سیگنال‌های خروجی را به سلول‌های دیگر هدایت می‌کند، تقسیم می‌شود.

Scope

این مدخل به توصیف مورفولوژی و بخش‌های ساختاری نورون — سوما، دندریت‌ها، آکسون، قطعه اولیه آکسون، و پایانه‌ها — و چگونگی ارتباط هر بخش با دریافت، یکپارچه‌سازی، و هدایت سیگنال‌ها می‌پردازد. این یک مرجع توصیفی آناتومی و بافت‌شناسی است، نه راهنمای بالینی.

Core questions

• بخش‌های ساختاری یک نورون کدامند و هر کدام چه کاری انجام می‌دهند؟
• هندسه دندریت‌ها چگونه شکل‌گیری یکپارچگی ورودی‌ها را تعیین می‌کند؟
• پتانسیل عمل در کجای نورون آغاز می‌شود؟
• ساختار آکسونی، از جمله میلینه شدن، چگونه از هدایت سیگنال پشتیبانی می‌کند؟

Key concepts

• سوما (پریکاریون)
• دندریت‌ها و خارهای دندریتی
• آکسون و تپه آکسونی
• قطعه اولیه آکسون
• پایانه آکسون (بوتون)
• میلینه شدن و گره‌های رانویه
• انتقال آکسونی
• قطبیت عملکردی — نورون‌ها سیگنال‌ها را از دندریت‌ها به سمت آکسون هدایت می‌کنند
• دکترین نورون — نورون‌ها واحدهای سلولی مجزا هستند

Mechanisms

نورون از نظر عملکردی قطبی است. دندریت‌ها و سوما ورودی‌های سیناپسی را از طریق سطح غشای خود جمع‌آوری می‌کنند؛ الگوی انشعاب و خارهای درخت دندریتی تعیین می‌کند که این ورودی‌ها چگونه وزن‌دهی و جمع‌بندی شوند. پتانسیل‌های یکپارچه شده در قطعه اولیه آکسون، یک ناحیه تخصصی غنی از کانال‌های سدیم وابسته به ولتاژ که آستانه پتانسیل عمل در آن پایین‌ترین است، همگرا می‌شوند، بنابراین معمولاً پتانسیل عمل در این نقطه آغاز می‌شود (Bean, 2007). سپس آکسون تکانه را به پایانه‌های خود هدایت می‌کند؛ در آکسون‌های میلینه، هدایت سریع‌تر و جهشی بین گره‌های رانویه است. میلین یکنواخت نیست: بازسازی با وضوح بالا از آکسون‌های هرمی قشر مغز منفرد، پروفایل‌های متمایز و گاهی متناوب توزیع میلین را در طول آکسون نشان می‌دهد (Tomassy et al., 2014). مواد بین سوما و پایانه‌های دوردست توسط انتقال فعال آکسونی جابجا می‌شوند.

Clinical relevance

بخش‌های ساختاری نورون در بیماری‌ها به طور متفاوتی تحت تأثیر قرار می‌گیرند — برای مثال، آسیب آکسونی و دمیلینه شدن هدایت را مختل می‌کنند، در حالی که تغییرات دندریتی و سیناپسی با چندین اختلال همراه هستند. درک ساختار طبیعی نورون برای تفسیر چنین تغییراتی اساسی است. این مدخل یک ماده مرجع توصیفی است و مبنایی برای تشخیص یا درمان نیست.

History

سازمان‌دهی داخلی نورون با رنگ‌آمیزی نقره‌ای گُلژی قابل مشاهده شد، که رامون و کاخال از آن برای توصیف دندریت‌ها، سوما، و آکسون به عنوان بخش‌هایی از یک سلول مجزا استفاده کرد و پیشنهاد داد که سیگنال‌ها در یک جهت مشخص از طریق آن‌ها جریان می‌یابند. الکتروفیزیولوژی و میکروسکوپ الکترونی قرن بیستم این تصویر را تکمیل کردند، قطعه اولیه آکسون را به عنوان منطقه ماشه شناسایی کردند و ساختار فوق‌العاده میلین و اسکلت سلولی که از انتقال آکسونی پشتیبانی می‌کند را آشکار ساختند.

Key figures

• Santiago Ramón y Cajal
• Camillo Golgi

Seminal works

• bean-2007
• tomassy-2014
• kandel-2021

Frequently asked questions

تفاوت بین آکسون و دندریت چیست؟

دندریت‌ها معمولاً زائده‌های کوتاه و منشعبی هستند که سیگنال‌های ورودی را دریافت می‌کنند، در حالی که یک نورون معمولاً یک آکسون منفرد دارد که سیگنال خروجی را از جسم سلولی به سمت سلول‌های دیگر هدایت می‌کند.

پتانسیل عمل در کجای نورون آغاز می‌شود؟

معمولاً در قطعه اولیه آکسون آغاز می‌شود، ناحیه‌ای درست فراتر از جسم سلولی که دارای چگالی بالایی از کانال‌های سدیم وابسته به ولتاژ و پایین‌ترین آستانه برای شلیک است.