Исполнительный нейрон: его суть и принципы работы

Как они работают

Функция чувствительного нейрона состоит в приеме сигнала от специальных рецепторов, расположенных на периферии организма, определении его характеристик. Импульсы воспринимаются периферическими отростками чувствительных нейронов, затем они передаются к их телу, а потом по центральным отросткам следуют непосредственно к ЦНС.

Дендриты сенсорных нейронов соединяются с различными рецепторами, а их аксоны – с остальными нейронами (вставочными). Для нервного импульса самым простым путем становится следующий – он должен пройти по трем нейронам: сенсорному, вставочному, моторному.

Самый типичный пример прохождения импульса – когда невропатолог стучит молоточком по коленному суставу. При этом моментально срабатывает простой рефлекс: коленное сухожилие после удара по нему приводит в движение мышцу, которая к нему прикреплена; чувствительные клетки от мышцы передают сигнал по чувствительным нейронам непосредственно в спинной мозг. Там сенсорные нейроны устанавливают контакт с двигательными, а те посылают импульсы обратно в мышцу, приводя ее в сокращение, нога при этом выпрямляется.

Чувствительные нейроны принимают участие в работе рефлекторной дуги. Она состоит из 5 элементов:

1. Рецептор. Преобразует в нервный импульс раздражение.
2. Импульс по нейрону следует от рецептора в ЦНС.
3. Вставочный нейрон, который расположен в мозге, передает сигнал от нейрона чувствительного к исполнительному.
4. По двигательному (исполнительному) нейрону основной импульс от мозга проводится к органу.
5. Орган (исполнительный) – это мышца, железа и т.д. Он реагирует на полученный сигнал сокращением, выделением секрета и т.д.

Исполнительные нейроны и обработка естественного языка

Одной из ключевых задач исполнительных нейронов является понимание естественного языка. Этот процесс включает в себя не только распознавание слов и предложений, но и понимание их смысла и контекста. Для этого исполнительные нейроны используют различные алгоритмы и модели, которые позволяют им извлекать смысловую информацию из текста.

Одна из основных технологий, которую используют исполнительные нейроны для обработки естественного языка, — это глубокое обучение. Эта технология позволяет нейронным сетям распознавать и анализировать сложные паттерны в тексте, а также извлекать важные признаки и связи между словами и предложениями.

Исполнительные нейроны способны выполнять широкий спектр задач по обработке текста. Они могут автоматически анализировать и классифицировать тексты, определять тональность и эмоциональную окраску текста, а также генерировать новый текст на основе имеющихся данных.

Одним из наиболее известных и успешных примеров использования исполнительных нейронов в обработке естественного языка является алгоритм Word2Vec. Этот алгоритм позволяет представлять слова в виде векторов, которые сохраняют семантическую и синтаксическую информацию. Это делает возможным измерение и сравнение слов по их семантической близости, а также позволяет строить модели для автоматического перевода и анализа текста.

Примеры задач обработки естественного языка:	Примеры применения исполнительных нейронов:
Машинный перевод	Создание моделей для автоматического перевода текста
Анализ сентимента	Определение тональности и эмоциональной окраски текста
Распознавание речи	Распознавание и транскрипция речи в текст
Вопросно-ответные системы	Генерация ответов на основе заданных вопросов

Исполнительный нейрон и его важность в центральной нервной системе

В центральной нервной системе (ЦНС) исполнительный нейрон играет ключевую роль в передаче сигналов и управлении различными процессами организма. Он выполняет функцию исполнения команд, полученных от других нейронов, и генерирует ответные импульсы, которые направляются к соответствующему органу или ткани.

Исполнительные нейроны представляют собой разновидность нейронов, которые находятся в конечной стадии нейронной цепи. Они могут быть сенсорными, моторными или ассоциативными, и каждый из них выполняет свою специфическую функцию.

• Сенсорные нейроны: эти нейроны способны реагировать на различные стимулы, такие как свет, звук или прикосновение. Они получают информацию от рецепторов, которые находятся в органах чувств, и передают ее в центральную нервную систему для обработки и анализа.
• Моторные нейроны: эти нейроны управляют движением мышцами и другими органами. Они получают команды из головного мозга или спинного мозга и передают их к соответствующим местам, чтобы активировать нужные мышцы и органы. Благодаря этому мы можем выполнять различные двигательные действия.
• Ассоциативные нейроны: эти нейроны отвечают за обработку информации и связывание разных видов стимулов. Они помогают воспринимать окружающий мир и определять соответствующие реакции. Исполнительные ассоциативные нейроны играют важную роль в формировании памяти, решении задач и других высших когнитивных функциях.

Исполнительные нейроны обладают высокой способностью к передаче электрических импульсов и образуют сложные сети в центральной нервной системе. Они соединены через синапсы с другими нейронами, образуя нейронные пути, которые обеспечивают эффективную передачу информации и координацию деятельности организма.

Важность исполнительных нейронов в ЦНС заключается в их способности контролировать и регулировать функции организма. Они играют ведущую роль в системе передачи информации, позволяя нам реагировать на окружающую среду, двигаться и осуществлять сложные мыслительные процессы

Примеры исполнительных нейронов
Тип нейрона
Функция
Пример места расположения

Сенсорные нейроны
Реагирование на стимулы извне
Рецепторы глаза, уха, кожи и других органов чувств

Моторные нейроны
Управление движением мышц и органов
Головной мозг, спинной мозг, нервы

Ассоциативные нейроны
Обработка информации, формирование памяти
Головной мозг, спинной мозг, нервные центры

Таким образом, исполнительные нейроны играют важную роль в функционировании ЦНС. Благодаря их работе мы можем эффективно воспринимать и реагировать на окружающую среду, контролировать движения и выполнять различные задачи. Их функционирование и взаимодействие с другими нейронами является основой работы нашей нервной системы и обеспечивает нормальное функционирование организма в целом.

Строение[]

Нейрон

Тело клетки

Тело нервной клетки состоит из протоплазмы (цитоплазмы и ядра), снаружи ограничена мембраной из двойного слоя липидов(билипидный слой). Липиды состоят из гидрофильных головок и гидрофобных хвостов, расположены гидрофобными хвостами друг к другу, образуя гидрофобный слой, который пропускает только жирорастворимые вещества (напр. кислород и углекислый газ). На мембране находятся белки: на поверхности (в форме глобул), на которых можно наблюдать наросты полисахаридов (гликокаликс), благодаря которым клетка воспринимает внешнее раздражение, и интегральные белки, пронизывающие мембрану насквозь, в них находятся ионные каналы.

Нейрон состоит из тела диаметром от 3 до 100 мкм, содержащего ядро (с большим количеством ядерных пор) и другие органеллы (в том числе сильно развитый шероховатый ЭПР с активными рибосомами, аппарат Гольджи), и отростков. Выделяют два вида отростков: дендриты и аксон.
Нейрон имеет развитый цитоскелет, проникающий в его отростки. Цитоскелет поддерживает форму клетки, его нити служат «рельсами» для транспорта органелл и упакованных в мембранные пузырьки веществ (например, нейромедиаторов). В теле нейрона выявляется развитый синтетический аппарат, гранулярная ЭПС нейрона окрашивается базофильно и известна под названием «тигроид». Тигроид проникает в начальные отделы дендритов, но располагается на заметном расстоянии от начала аксона, что служит гистологическим признаком аксона.

Различается антероградный (от тела) и ретроградный (к телу) аксонный транспорт.

Дендриты и аксон

Основные статьи: Дендрит, Аксон

Схема строения нейрона

Аксон — обычно длинный отросток, приспособленный для проведения возбуждения от тела нейрона.
Дендриты — как правило, короткие и сильно разветвлённые отростки, служащие главным местом образования влияющих на нейрон возбуждающих и тормозных синапсов (разные нейроны имеют различное соотношение длины аксона и дендритов). Нейрон может иметь несколько дендритов и обычно только один аксон. Один нейрон может иметь связи со многими (до 20-и тысяч) другими нейронами.

Дендриты делятся дихотомически, аксоны же дают коллатерали. В узлах ветвления обычно сосредоточены митохондрии.

Дендриты не имеют миелиновой оболочки, аксоны же могут её иметь. Местом генерации возбуждения у большинства нейронов является аксонный холмик — образование в месте отхождения аксона от тела. У всех нейронов эта зона называется триггерной.

Синапс

Основная статья: Синапс

Си́напс — место контакта между двумя нейронами или между нейроном и получающей сигнал эффекторной клеткой. Служит для передачи нервного импульса между двумя клетками, причём в ходе синаптической передачи амплитуда и частота сигнала могут регулироваться. Одни синапсы вызывают деполяризацию нейрона, другие — гиперполяризацию; первые являются возбуждающими, вторые — тормозящими. Обычно для возбуждения нейрона необходимо раздражение от нескольких возбуждающих синапсов.

Визуализации нейроструктур

На каждой обложке журнала The Journal of Neuroscience печатаются (доступные on-line) высококачественные визуализации нейросистем.

Классификация[]

Структурная классификация

На основании числа и расположения дендритов и аксона нейроны делятся на безаксонные, униполярные нейроны, псевдоуниполярные нейроны, биполярные нейроны и мультиполярные (много дендритных стволов, обычно эфферентные) нейроны.

Безаксонные нейроны — небольшие клетки, сгруппированы вблизи спинного мозга в межпозвоночных ганглиях, не имеющие анатомических признаков разделения отростков на дендриты и аксоны. Все отростки у клетки очень похожи. Функциональное назначение безаксонных нейронов слабо изучено.

Униполярные нейроны — нейроны с одним отростком, присутствуют, например в сенсорном ядре тройничного нерва в среднем мозге.

Биполярные нейроны — нейроны, имеющие один аксон и один дендрит, расположенные в специализированных сенсорных органах — сетчатке глаза, обонятельном эпителии и луковице, слуховом и вестибулярном ганглиях;

Мультиполярные нейроны — Нейроны с одним аксоном и несколькими дендритами. Данный вид нервных клеток преобладает в центральной нервной системе

Псевдоуниполярные нейроны — являются уникальными в своём роде. От тела отходит один отросток, который сразу же Т-образно делится. Весь этот единый тракт покрыт миелиновой оболочкой и структурно представляет собой аксон, хотя по одной из ветвей возбуждение идёт не от, а к телу нейрона. Структурно дендритами являются разветвления на конце этого (периферического) отростка. Триггерной зоной является начало этого разветвления (то есть находится вне тела клетки). Такие нейроны встречаются в спинальных ганглиях.

Функциональная классификация

По положению в рефлекторной дуге различают афферентные нейроны (чувствительные нейроны), эфферентные нейроны (часть из них называется двигательными нейронами, иногда это не очень точное название распространяется на всю группу эфферентов) и интернейроны (вставочные нейроны).

Афферентные нейроны (чувствительный, сенсорный или рецепторный). К нейронам данного типа относятся первичные клетки органов чувств и псевдоуниполярные клетки, у которых дендриты имеют свободные окончания.

Эфферентные нейроны (эффекторный, двигательный или моторный). К нейронам данного типа относятся конечные нейроны — ультиматные и предпоследние — неультиматные.

Ассоциативные нейроны (вставочные или интернейроны) — эта группа нейронов осуществляет связь между эфферентными и афферентными, их делят на комиссуральные и проекционные (головной мозг).

Морфологическая классификация

Морфологическое строение нейронов многообразно. В связи с этим при классификации нейронов применяют несколько принципов:

• учитывают размеры и форму тела нейрона,
• количество и характер ветвления отростков,
• длину нейрона и наличие специализированные оболочки.

По форме клетки, нейроны могут быть сферическими, зернистыми, звездчатыми, пирамидными, грушевидными, веретеновидными, неправильными и т. д. Размер тела нейрона варьирует от 5 мкм у малых зернистых клеток до 120—150 мкм у гигантских пирамидных нейронов. Длина нейрона у человека составляет от 150 мкм до 120 см.

По количеству отростков выделяют следующие морфологические типы нейронов (Puc.):

— униполярные (с одним отростком) нейроциты, присутствующие, например, в сенсорном ядре тройничного нерва в среднем мозге ;

— псевдоуниполярные клетки, сгруппированные вблизи спинного мозга в межпозвоночных ганглиях ;

— биполярные нейроны (имеют один аксон и один дендрит), расположенные в специализированных сенсорных органах — сетчатке глаза, обонятельном эпителии и луковице, слуховом и вестибулярном ганглиях ;

— мультиполярные нейроны (имеют один аксон и несколько дендритов), преобладающие в ЦНС .

Структура

Сенсорные нейроны чаще всего униполярные. Это означает, что они снабжены лишь одним раздваивающимся отростком. Он выходит из тела клетки (сомы) и выполняет сразу функции и аксона, и дендрита. Аксон – это вход, а дендрит чувствительного нейрона – выход. После возбуждения чувствительных сенсорных клеток по аксону и дендриту проходит биоэлектрический сигнал.

Встречаются и биполярные нервные клетки, которые имеют соответственно два отростка. Их можно обнаружить, например, в сетчатке, структурах внутреннего уха.

Тело чувствительной клетки по своей форме напоминает веретено. От тела отходит 1, а чаще 2 отростка (центральный и периферический).

Периферический по своей форме очень напоминает толстую длинную палочку. Он достигает поверхности слизистой или кожи. Такой отросток похож на дендрит нервных клеток.

Второй, противоположный отросток, отходит от противоположной части тела клетки и по форме напоминает тонкую нить, покрытую вздутиями (их называют варикозности). Это аналог нервного отростка нейрона. Данный отросток направлен в определенный отдел ЦНС и так разветвляется.

Чувствительные клетки еще называют периферическими. Их особенность в том, что они непосредственно находятся за периферической нервной системой и ЦНС, но без них работа данных систем немыслима. Например, обонятельные клетки размещены в эпителии слизистой носа.

Что такое исполнительный нейрон и его роль в работе мозга

Исполнительный нейрон, также известный как моторный нейрон, является одним из типов нейронов, которые играют важную роль в работе мозга. Этот тип нейрона отвечает за передачу сигналов от мозга к мышцам и другим органам, исполняющим движения, выполняя команды, полученные от других нейронов.

Исполнительные нейроны имеют длинные отростки, называемые аксонами, которые передают электрические импульсы от клетки-нейрона к целевым органам. Эти нейроны могут быть моторными нейронами, контролирующими мышцы скелета для движения тела, или вегетативными нейронами, контролирующими работу внутренних органов, таких как сердце, легкие и кишечник.

Исполнительные нейроны играют критическую роль в работе мозга, поскольку они позволяют передавать сигналы от мозга к остальным частям тела в целях выполнения задач и реагирования на окружающую среду. Благодаря активации исполнительных нейронов мы можем производить добровольные движения, такие как ходьба, поднимание предметов или разговор.

Когда мозг формирует замысел для движения, исполнительный нейрон получает соответствующий сигнал и запускает процесс передачи сигналов через свой аксон до целевых органов. Эти сигналы активируют связанные с движением мышцы и вызывают изменения в их длине и направлении сокращения, что в итоге приводит к выполнению намеченного действия.

Для координации сложных движений, мозг использует несколько исполнительных нейронов, которые работают синхронно, чтобы контролировать различные аспекты движения. Они могут совместно активировать группы мышц и согласовывать их сокращение для достижения желаемого результата.

Важно отметить, что исполнительные нейроны не являются единственными участниками в двигательной системе организма. Они тесно взаимодействуют с другими типами нейронов и структурами, такими как сенсорные нейроны, спинной мозг и мозжечок, чтобы обеспечить точное и эффективное выполнение движений

В целом, исполнительные нейроны выполняют важную роль в работе мозга, обеспечивая передачу сигналов от мозга к мышцам и другим органам для выполнения движений. Благодаря этим нейронам мы можем свободно перемещаться и выполнять самые разнообразные действия в окружающем нас мире.

Строение

Общее строение нейрона выглядит следующим образом: есть тело (сома), в котором содержатся ядро и другие органоиды, и отростки — аксон и дендриты:

• Аксон присутствует всего один — это отросток, по которому нервный импульс идет от данной клетки к другим. Другими словами, аксон — канал выхода сигнала.
• Дендриты, соответственно, — каналы входа сигналов, и их может быть как очень много, так и совсем мало. Количество дендритов зависит от типа нейрона, и об этом мы поговорим позже.

Рис. 1. Схема нейрона

Аксоны и дендриты

Аксоны — отростки, которые могут достигать в длину более метра. Чтобы сигнал не “рассеивался” по пути от одной клетки к другой, большинство аксонов в теле покрыты миелиновой оболочкой, состоящей из клеток нейроглии (общее обозначение вспомогательных клеток нервной ткани). Оболочка обеспечивает изоляцию одного аксона от других и не позволяет электрическому импульсу рассеяться. Благодаря миелиновой оболочке, проведение импульса по аксону осуществляется быстрее. Дендриты более короткие и не покрыты миелином.

Эндоплазматическая сеть (ЭПС) и комплекс Гольджи

Наиболее важными органоидами, помимо ядра, являются шероховатая ЭПС, имеющая рибосомы и осуществляющая синтез белков, и аппарат Гольджи, синтезирующий различные органические вещества и “упаковывающий” их в мембранные пузырьки. Почему эти системы так важны для функциональной деятельности нейрона — будет понятно далее.

Функции

Ежесекундно через наш головной мозг проходит множество сигналов. Процесс не останавливается даже во сне. Организму нужно воспринимать окружающий мир, совершать движения, обеспечивать работу сердца, дыхательной, пищеварительной, мочеполовой системы и т.д. В организации всей этой деятельности участвуют две основные группы нейронов – чувствительные и двигательные.

Когда мы притрагиваемся к холодному или горячему и чувствуем температуру предмета – это заслуга именно чувствительных клеток. Они мгновенно передают полученную с периферии организма информацию. Так обеспечивается рефлекторная деятельность.

Нейроны формируют всю нашу ЦНС. Главные их задачи:

1. получить информацию;
2. передать ее по нервной системе.

Эти уникальные клетки способны мгновенно передавать электрические импульсы.

Чтобы обеспечить процесс жизнедеятельности, организм должен обрабатывать огромное количество информации, которая поступает к нему из окружающего мира, реагировать на любой признак изменения условий среды. Чтобы сделать этот процесс максимально эффективным, нейроны делятся по своим функциям на:

• Чувствительные (афферентные) – это наши проводники в окружающий мир. Именно они воспринимают информацию извне, от органов чувств, и передают их в ЦНС. Особенность в том, что благодаря их контактной деятельности, мы чувствуем температуру, боль, давление, имеем другие чувства. Чувствительные клетки узкой специализации осуществляют передачу вкуса, запаха.
• Двигательные (моторные, эфферентные, мотонейроны). Двигательные нейроны передают информацию через электрические импульсы от ЦНС к мышечным группам, железам.
• Промежуточные (ассоциативные, интеркалярные, вставочные). Теперь подробнее разберемся, какую функцию выполняют вставочные нейроны, для чего они вообще нужны, в чем их отличие. Они располагаются между чувствительными и двигательными нейронами. Вставочные нейроны передают нервные импульсы от чувствительных волокон к двигательным. Они обеспечивают «общение» между эфферентными и афферентными нервными клетками. К ним нужно относиться, как к своеобразным природным «удлинителям», длинным полостям, которые помогают транслировать сигнал от сенсорного нейрона к двигательному. Без их участия это было бы невозможно сделать. В этом и заключается их функция.

Сами рецепторы – это специально отведенные для данной функции клетки кожи, мышц, внутренних органов, суставов. Рецепторы могут начинаться еще в клетках эпидермиса, слизистой. Они умеют точно улавливать мельчайшие изменения, как снаружи организма, так и внутри него. Такие изменения могут быть физическими или химическими. Затем они молниеносно преображаются в специальные биоэлектрические импульсы и отправляются непосредственно к сенсорным нейронам. Так сигнал проходит путь от периферии к центру организма, где мозг расшифровывает его значение.

Импульсы от органа в мозг проводят все три группы нейронов – двигательные, чувствительные и промежуточные. Из этих групп клеток и состоит нервная система человека. Такое строение позволяет реагировать на сигналы из окружающего мира. Они обеспечивают рефлекторную деятельность организма.

1) Соматическая. Это сознательное управление мышцами скелета.

2) Вегетативная (автономная). Это неконтролируемое сознанием управление внутренними органами. Работа этой системы происходит, даже если человек находится в состоянии сна.

Строение исполнительного нейрона и его основные элементы

Исполнительный нейрон, также известный как нейрон-мотор, является одним из основных элементов нервной системы. Он играет ключевую роль в передаче сигналов от мозга к органам и мышцам, контролируя их активность.

Исполнительный нейрон состоит из нескольких основных элементов, включая:

1. Тело клетки (сома): это центральная часть нейрона, которая содержит ядро и основные органеллы клетки.
2. Дендриты: это короткие ветви, которые расходятся от тела нейрона и принимают входящие сигналы от других нейронов.
3. Аксон: это длинный отросток нейрона, который передает сигналы от тела клетки к другим нейронам или эффекторам (мышцам или органам).
4. Миелин: это жирная оболочка, которая окружает аксон и помогает ускорить передачу сигналов.
5. Терминалы окончаний: это конечные ветви аксона, которые передают сигналы другим нейронам или эффекторам.

Исполнительный нейрон организован в сети, где он взаимодействует с другими нейронами для передачи сигналов. Многочисленные исполнительные нейроны формируют нервные пути, которые помогают управлять движением, регулировать органы и осуществлять другие физиологические функции.

Все эти элементы исполнительного нейрона работают вместе, чтобы осуществить связь между мозгом и органами или мышцами, что позволяет нам выполнять движения, мыслить, чувствовать и контролировать нашу физическую активность.

Структура и характеристики

Структура исполнительного нейрона представлена телом клетки и ее отростками. Тело клетки содержит ядро и органеллы, необходимые для поддержания жизнедеятельности. Отростки моторного нейрона включают аксон, дендриты и окончания нервных волокон.

Аксон является одним из основных компонентов нейрона и служит для передачи электрических импульсов от тела клетки к месту иннервации — мышце или железе. Аксон оканчивается на синапсах, которые соединяются с другими нервными клетками или эффекторами.

Дендриты исполнительного нейрона являются входными структурами, принимающими информацию от других нейронов или рецепторов. Их основная функция — передача сигналов к телу клетки.

Окончания нервных волокон, также называемые синапсами, представляют собой контактные точки между нервными клетками и эффекторами. Через синапсы передаются электрические или химические сигналы, позволяющие эффектору выполнять свою функцию — сокращаться (если это мышца) или выделять определенные вещества (если это железа).

Исполнительные нейроны обладают высокой проводимостью и возбудимостью, а также способностью к иннервации различных мышц и желез для выполнения рефлекторной или свободной волевой активности.

Архитектура и особенности работы исполнительного нейрона

Архитектура исполнительного нейрона состоит из нескольких основных компонентов:

Входы
Исполнительный нейрон принимает на вход сигналы от предыдущих слоев нейронов или от окружающей среды.
Веса
К каждому входу исполнительного нейрона присваивается вес, который определяет его важность в обработке информации.
Сумматор
Сумматор осуществляет линейную комбинацию входных сигналов, умноженных на их соответствующие веса. Результат этого умножения суммируется и подается на вход функции активации.
Функция активации
Функция активации преобразует сумму входных сигналов, полученных сумматором, в выходной сигнал или активацию исполнительного нейрона.
Выход
Выход исполнительного нейрона представляет собой результат его работы и может быть передан следующим слоям нейронов или воздействовать на внешнюю среду.. Особенности работы исполнительного нейрона заключаются в том, что он способен обрабатывать информацию параллельно и адаптивно изменять свою активность в зависимости от входных сигналов

Это позволяет исполнительному нейрону принимать решения и выполнять задачи в реальном времени

Особенности работы исполнительного нейрона заключаются в том, что он способен обрабатывать информацию параллельно и адаптивно изменять свою активность в зависимости от входных сигналов. Это позволяет исполнительному нейрону принимать решения и выполнять задачи в реальном времени.

Механизм действия нейронов

Синапс

Возбужденные нервные клетки взаимодействуют друг с другом посредством специализированных функциональных контактов — синапсов. Термин был введен в 1897 году английским физиологом Чарлзом Скоттом Шеррингтоном. Каждый нейрон образует с другими нейронами несколько тысяч синапсов.

В синапсе выделяют пресинаптическую мембранную часть (окончание аксона), синаптическую щель или пространство между мембранами контактирующих клеток и постсинаптическую мембранную часть. Пресинаптическая мембрана содержит синаптические пузырьки, или везикулы, которые заполнены нейромедиатором.

В результате поддерживаемой активным ионным транспортом различной концентрации ионов (прежде всего К+, Nа+ и Cl — ) по разные стороны мембраны, нейроны имеют на своей поверхности электрический заряд (потенциал). Внутренняя поверхность мембраны заряжена отрицательно, а наружная положительно. В состоянии покоя разность мембранных потенциалов нейронов у человека составляет 70 мВ. Эта разность поддерживается за счет постоянного активного транспорта ионов при помощи работы сложного мембранного ферментативного комплекса, называемого Nа+-К+ насосом. Это самый распространённый и самый энергетически затратный физиологический процесс в организме животных, на работу которого в различных органах и тканях уходит от 30 до 70% (в нервных клетках до 3/4) суммарной потребляемой организмом энергии. В состоянии покоя ионы К+ активно закачиваются в клетку, а — Nа+ выкачиваются наружу. В результате концентрация ионов К+ в клетке поддерживается выше внеклеточной в 30 раз, а Nа+, ниже внеклеточной в 5 раз, а на мембране поддерживается электрический потенциал. Когда нервная клетка подвергается действию раздражителя (химического, электрического), происходит активация (открытие) потенциал зависимых Nа+К+ каналов, в результате ионы Nа+ лавинообразно устремятся внутрь клетки создавая ионный ток. На внутренней поверхности мембраны вокруг канала возникнет положительный заряд, а снаружи — отрицательный. В итоге, происходит перезарядка (деполяризация) мембраны, которая, в свою очередь приводит к открытию соседних каналов и распространению волны деполяризации по мембране клетки, этот процесс распространения зоны временной деполяризации и называется нервный импульс. Доходя до пресинаптической мембраны, импульс вызывает выделение нейромедиатора из везикул в синаптическую щель. Пройдя путём простой диффузии пространство щели до мембраны соседнего нейрона медиатор взаимодействует со специфическими рецепторами на ней, что в свою очередь открывает ионные каналы, вызывает на ней локальную деполяризацию и возникновение нервного импульса, передающегося. таким образом к соседней клетке. Поскольку нейромедиаторы вырабатываются только на пресинаптической мембране, а рецепторы к ним имеются только на постсинаптической, информация в нервной системе передается только в одном направлении.

Важнейшими медиаторами являются: Гамма-аминомасляная кислота (ГАМК), N-ацетиласпартилглутамат (NAAG), глицин, аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота (глутамат), дофамин, норадреналин, ацетилхолин, серотонин, таурин, так называемые эндоканнабиноиды. Возможно также триптамин, гистамин, производные арахидоновой кислоты, АТФ и ряд других.

Нейрон может обладать нейромедиаторной пластичностью.

История открытия

Камилло Гольджи (Camillo Golgi 1843-1926) крупный итальянский учёный и врач, лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 1906 года. Разработал методику окраски нервной ткани и первым детально исследовавший строение нейронов.

Впервые нервная клетка была обнаружена французский биологом Рене Дютроше. Позже нейроны подробно описали немецкий естествоиспытатель Кристиан Эренберг и чешский физиолог Ян Пуркинье. На этом этапе нервные клетки рассматривались как самостоятельные структуры, без связи с нервными волокнами.

В 1842 году Герман фон Гельмгольц обнаружил, что электрическое возбуждение нейронов влияет на соседние нервные клетки. Спустя 8 лет, в 1850 году Гельмгольц опытным путем измерил прохождение нервного импульса, фиксируя моменты возбуждения эфферентного нерва бедренной мышцы лягушки и дальнейшей мышечной реакции. Таким образом, было экспериментально доказано, что нервные волокна являются отростками нейронов и обеспечивают связь между нервными клетками.

В 1865 году Отто Дейтерс обнаружил, что одни из отростков нервной клетки многократно делятся, другие нет. Неделящийся отросток Дейтекс назвал «нервным», а делящиеся — «протоплазматическими». Позже они стали называться аксонами и дендритами.

В 1873 году итальянский учений Бартоломео Камилло Гольджи разработал хромосеребряный метод окрашивания нервных клеток, получивший впоследствии его имя, который позволил получить четко окрашенные препараты. На них можно было рассмотреть концевые нервные разветвления и разнообразные нейронные связи. С этого времени реакция Гольджи становится главным способом изучения препаратов полушарий и ядер мозга.