5 Truques de neurónios

Os neurónios são células. Como as células, que contêm componentes comuns para todas as células animais, tais como o aparelho de Golgi e núcleo. No entanto, os neurônios têm outras características únicas para os neurônios, ou pelo menos, não é comum em outras células. existem essas características únicas porque os neurônios são especializados para o processamento e comunicação de informações.

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Esta especialização evoluiu porque permitia organismos para aumentar suas chances de sobrevivência movendo dentro de seu ambiente com base em coisas de detecção, como alimentos, toxinas, temperatura e predadores.

Neurônios são tão especializados em comparação com quaisquer outras células que o estudo dos neurônios e organização neural compreende muitas escolas de neurociência. Se você está entrevistando para um trabalho em um laboratório de neurociência, você irá impressionar o chefe de laboratório por saber sobre os cinco atributos de células neurais cobertos aqui.

Recebendo o maior retorno para os investimentos com espinhas dendríticas

dendrites neuronais não são simplesmente superfícies cilíndricas lisas entre os pontos de ramificação. Em vez disso, eles são cobertos com pequenos apêndices mushroomlike chamados espinhos. Espinhas são o local de grande parte da entrada sináptica para os dendritos, particularmente input excitatório.

Aqui está a coisa interessante sobre espinhos: Eles podem aparecer e desaparecer e alterar dinamicamente a sua forma com base na atividade, tanto no neurônio pré-sináptico e pós-sináptica. Em outras palavras, a forma da coluna alterações parecem ser um mecanismo para mudanças dinâmicas na força sináptica que fundamentam a aprendizagem e plasticidade do sistema nervoso.

As formas de espinhos de impacto, pelo menos, dois mecanismos que afectam a eficácia sináptica:

• O comprimento e diâmetro do gargalo da coluna afecta a quantidade de corrente que atinge o eixo principal dendrica da sinapse na cabeça da coluna.
• O volume da coluna parece afectar mudanças de concentração iónicos associados com corrente sináptica, de tal modo que pequenos volumes pode causar localmente elevadas concentrações de iões como o cálcio, que medeiam a mudanças na plasticidade.

Os receptores dependentes de ligandos: permitindo neurónios para comunicar quimicamente

Os receptores dependentes de ligandos são os complexos de proteína no lado pós-sináptico de sinapses. Eles conectar o mundo fora do neurónio com o mundo para dentro, permitindo que os iões se movem através de canais na membrana. O receptor é selectiva para determinados tipos de mensagens a partir de outros neurónios, com base na sua afinidade para o neurotransmissor libertado pelo neurónio pré-sináptico. O canal iónico que é aberto quando o receptor se liga a um neurotransmissor é a mensagem que é transmitida para o resto da célula como corrente de entrada sináptica.

canais iónicos dependentes de ligandos conhecidos como ionotrópicos Os receptores são diferentes a partir de outro tipo de receptor designado metabotr�pico Receptores. As funções dos receptores metabotrópicos de ter um local de ligação ao ligando no exterior da membrana, como o receptor ionotrópico, mas não tem nenhum canal no seu complexo receptor. Em vez disso, a ligação de ligando faz com que a libertação de um mensageiro intracelular que estava ligado ao lado interior do complexo, que activa (geralmente por abertura) um canal para outro lugar na membrana (geralmente próximo).

ionotrópicos de iões de canais dependentes de ligandos normalmente mediar a transmissão sináptica comportamento rápido subjacente. Os receptores metabotrópicos são tipicamente mais lento e medeiam respostas modulatório ou homeostáticos, embora haja alguns casos de canais de receptores metabotrópicos rápidos. Eles tornam possível para um único neurotransmissor ter efeitos diferentes em diferentes neurônios pós-sinápticos.

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Primeiros especializada para os sentidos

Durante a evolução para formas de vida multicelulares, os neurônios se tornou especializado para aspectos de sensoriamento do ambiente. Esta especialização foi o resultado do desenvolvimento de receptores de membrana especializadas ou organelos intracelulares em células individuais. receptores sensoriais neurais são transdutores celulares que respondem a energia, as forças, ou substâncias no meio externo ou interno e convertem a detecção em actividade eléctrica, muitas vezes através de modulação da libertação de um neurotransmissor. aqui estão alguns exemplos:

• Fotorreceptores nos olhos de vertebrados têm estruturas derivadas de cílios que fótons de luz captura. Capturar esses fotões faz com que uma cascata intracelular de proteína G que fecha os canais de iões sódio-permeável, hiperpolarizando da célula, e reduzindo a libertação de glutamato, o neurotransmissor de fotorreceptores.
• No ouvido, as células ciliadas auditivas também têm cílios que, quando dobrado, canais iônicos abertos que despolarizar os potenciais celulares e ação causa do nervo auditivo.

Computação com correntes de canal de iões

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membranas neuronais, como os da maior parte das células de animais, são praticamente impermeável ao fluxo de água e a maioria dos iões. membranas neuronais diferem das de outras culas, no entanto, na medida em que eles têm muitos canais de iões diferentes que podem ser activados por ligandos ou tensão.

Quando os canais iónicos estão abertos e permitem que os iões de sódio a fluir através, do neurónio é animado. É inibida quando os canais de potássio ou de cloreto estão abertos. Os neurônios têm milhares de canais de iões de diferentes tipos em suas membranas que se abrem em combinações complexas, variáveis ​​no tempo.

O neurónio calcula a interacção de todos os fluxos de iões de todos os canais no neurónio. Para este cálculo para ocorrer, um certo número de entradas excitatórios têm de ser activadas em simultâneo, ao passo que um certo número de entradas inibitórios não deve estar activo. Dado 10.000 entradas diferentes, o número de combinações únicas de um neurónio pode discriminar é um astronomicamente grande número.

A estrutura da árvore dendrítica do neurônio é crucial neste cálculo. Os investigadores sabem que menos corrente injectada em sinapses distais atinge o corpo de célula do que a injectada em sinapses proximais, e o curso de tempo da corrente distai é mais lento. A ramificação rendimentos árvores dendriticas muitos locais mais sinápticas em muitos ramos distais do que aqueles em proximais, os quais, em parte, faz-se a redução da magnitude da corrente de sinapses distais individuais. Não faz-se para o curso de tempo mais lento do distai contra sinapses proximais, no entanto. Devido a isso, as entradas para os neurónios, que tendem a dominar actividade rápido dos neurónios pós-sinápticos tendem a ocorrer em sinapses proximais, enquanto sinapses distais são principalmente moduladora.

Mantendo o forte sinal através de longas distâncias

As dendrites mais remotas em uma árvore dendrítica neural são raramente mais do que algumas centenas de micrômetros do corpo celular. entradas sinápticas neste distância são severamente enfraquecida pelo tempo que eles atinjam o corpo da célula pelo que é chamado eletrotônicos espalhar sobre a membrana. Mas mesmo que o enfraquecimento é significativo, existem sinapses suficientes sobre os dendritos mais distantes para resultar em uma entrada eficaz no corpo celular.

É uma história diferente com os axônios, no entanto. A maioria das células têm apenas um axônio deixando o corpo da célula, e este axônio pode viajar um medidor através do corpo e, em seguida, ramificar-se em centenas ou milhares de terminais do axônio.

A única invenção mais importante do sistema nervoso é o potencial de acção. O potencial da acção utiliza, canais de sódio dependentes da voltagem transientes na membrana axonal para criar um impulso de tensão que, por provocar uma reacção em cadeia entre células adjacentes, pode enviar um sinal para as sinapses mais distantes sem enfraquecer. Cada impulso de potencial de acção é essencialmente idêntica, e a forma do potencial de acção é mais ou menos o mesmo que no terminal como era, na sua origem.