ตัวเซลล์ประสาทและส่วนยื่นของเซลล์ประสาท

เซลล์ประสาทประกอบด้วยตัวเซลล์ (โซมา หรือ เพริคาริออน) และส่วนยื่นที่แตกแขนงออกไป: โดยทั่วไปคือเดนไดรต์หลายเส้นที่รับสัญญาณนำเข้า และแอกซอนเดี่ยวที่นำสัญญาณส่งออก ตัวเซลล์มีนิวเคลียสและกลไกการสังเคราะห์ ในขณะที่ส่วนยื่นทำให้เซลล์ประสาทมีพื้นที่ผิวขนาดใหญ่และความสามารถในการรวมและส่งสัญญาณในระยะทางไกล ลักษณะทางจุลพยาธิวิทยาของส่วนประกอบเหล่านี้เป็นพื้นฐานของการระบุเนื้อเยื่อประสาท

Definition

ตัวเซลล์ประสาทคือส่วนของเซลล์ประสาทที่ประกอบด้วยนิวเคลียสและออร์แกเนลล์หลักในการสังเคราะห์ ส่วนยื่นของมันคือเดนไดรต์ ซึ่งโดยทั่วไปจะรับสัญญาณ และแอกซอน ซึ่งนำกระแสประสาทออกจากตัวเซลล์

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมการจัดระเบียบทางจุลภาคและชีววิทยาของเซลล์ของตัวเซลล์ประสาทและส่วนยื่นเดนไดรต์และแอกซอน: เพริคาริออนและออร์แกเนลล์, สารนิสเซิล, แอกซอนฮิลล็อกและส่วนเริ่มต้น, การแตกแขนงของเดนไดรต์, และพื้นฐานโครงสร้างของการขนส่งแอกซอนและการสร้างปลอกไมอีลินตามที่ปรากฏในเนื้อเยื่อวิทยา เป็นข้อมูลอ้างอิงเพื่อการศึกษาและไม่ได้กล่าวถึงการจัดการทางคลินิก

Core questions

• ออร์แกเนลล์ใดที่บ่งบอกถึงตัวเซลล์ประสาทและปรากฏให้เห็นทางเนื้อเยื่อวิทยาอย่างไร?
• เดนไดรต์แตกต่างจากแอกซอนในโครงสร้างและหน้าที่อย่างไร?
• แอกซอนฮิลล็อกและส่วนเริ่มต้นคืออะไร และมีความสำคัญอย่างไร?
• แอกซอนที่ยาวได้รับวัสดุที่มันไม่สามารถสังเคราะห์เองได้อย่างไร?

Key concepts

• ตัวเซลล์ (เพริคาริออน)
• สารนิสเซิล (ร่างแหเอนโดพลาซึมชนิดขรุขระ)
• เดนไดรต์และหนามเดนไดรต์
• แอกซอน, แอกซอนฮิลล็อก, และส่วนเริ่มต้น
• การขนส่งแอกซอน (ไปข้างหน้าและย้อนกลับ)
• นิวโรฟิลาเมนต์และไมโครทิวบูล
• เซลล์ประสาทแบบหลายขั้ว, สองขั้ว, และขั้วเดียวเทียม

Mechanisms

ตัวเซลล์มีนิวเคลียส, ร่างแหเอนโดพลาซึมชนิดขรุขระที่เด่นชัดและไรโบโซมอิสระ (มองเห็นเป็นสารนิสเซิลด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง), กอลจิคอมเพล็กซ์, และไมโทคอนเดรีย ซึ่งสนับสนุนความต้องการในการสังเคราะห์ทางชีวภาพที่สูงของเซลล์ประสาท เดนไดรต์ขยายพื้นผิวรับสัญญาณและมักมีหนามเดนไดรต์ซึ่งเป็นตำแหน่งของการติดต่อทางไซแนปส์ แอกซอนเดี่ยวเกิดขึ้นที่แอกซอนฮิลล็อก และศักย์กิจกรรมเริ่มต้นที่ส่วนเริ่มต้นที่อยู่ติดกัน เนื่องจากแอกซอนขาดกลไกการสังเคราะห์โปรตีนที่สมบูรณ์ของตัวเซลล์ วัสดุจึงถูกเคลื่อนย้ายไปตามรางไมโครทิวบูลโดยการขนส่งแอกซอนแบบไปข้างหน้าและย้อนกลับ ในแอกซอนหลายเส้น การสร้างปลอกไมอีลินโดยเซลล์เกลียจะจัดระเบียบเยื่อหุ้มเซลล์ออกเป็นปล้องที่คั่นด้วยปมรันเวียร์ ซึ่งเป็นพื้นฐานโครงสร้างของการนำกระแสประสาทแบบก้าวกระโดดอย่างรวดเร็วตามที่ Simons และ Nave (2015) อธิบายไว้ในความสัมพันธ์กับโอลิโกเดนโดรไซต์

Clinical relevance

โครงสร้างของตัวเซลล์และส่วนยื่นของมันเป็นพื้นฐานว่าการเสื่อมของระบบประสาท, การบาดเจ็บของแอกซอน, และการสูญเสียปลอกไมอีลินถูกรับรู้ด้วยกล้องจุลทรรศน์อย่างไร และเหตุใดโครมาโตไลซิส (การกระจายตัวของสารนิสเซิล) จึงเป็นสัญญาณคลาสสิกของการตอบสนองของเซลล์ประสาทต่อการบาดเจ็บของแอกซอน ข้อมูลนี้เป็นเนื้อเยื่อวิทยาเชิงพรรณนาเพื่อการอ้างอิงและไม่ใช่แนวทางสำหรับการวินิจฉัยหรือการรักษา

History

สถาปัตยกรรมภายในของเซลล์ประสาทเริ่มปรากฏให้เห็นด้วยวิธีการย้อมสีในศตวรรษที่สิบเก้า: การย้อมสีเบโซฟิลิกของ Nissl เผยให้เห็นร่างแหเอนโดพลาซึมชนิดขรุขระของตัวเซลล์ ในขณะที่การย้อมสีเงินของ Golgi แสดงเซลล์ประสาททั้งหมดรวมถึงส่วนยื่น การวิเคราะห์ของ Ramón y Cajal จากการเตรียมตัวอย่างเหล่านี้ได้สร้างการจัดระเบียบแบบมีขั้วของเดนไดรต์และแอกซอน และทิศทางของการไหลของสัญญาณภายในเซลล์ประสาท

Key figures

• Santiago Ramón y Cajal
• Camillo Golgi
• Franz Nissl

Seminal works

• ross-pawlina-2016
• kandel-2021

Frequently asked questions

สารนิสเซิลคืออะไร?

สารนิสเซิลคือสารเบโซฟิลิกในตัวเซลล์ประสาทและเดนไดรต์ที่สอดคล้องกับร่างแหเอนโดพลาซึมชนิดขรุขระและไรโบโซมอิสระที่มีอยู่มากมาย การกระจายตัวของมัน (โครมาโตไลซิส) เป็นสัญญาณทางเนื้อเยื่อวิทยาของการบาดเจ็บของเซลล์ประสาท

โดยปกติแล้วเซลล์ประสาทแยกแอกซอนออกจากเดนไดรต์ได้อย่างไร?

โดยทั่วไปเซลล์ประสาทมีเดนไดรต์แตกแขนงจำนวนมากที่รับสัญญาณนำเข้า และแอกซอนเดี่ยวที่เกิดขึ้นที่แอกซอนฮิลล็อกซึ่งนำกระแสประสาทออกไป แอกซอนไม่มีสารนิสเซิล ซึ่งช่วยในการระบุแอกซอนฮิลล็อกทางเนื้อเยื่อวิทยา