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18.5: 神经元结构
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神经元结构
 

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18.5: 神经元结构

概观

"“ 神经元是神经系统中产生和传递电化学信号的主要细胞类型。它们主要通过在特定的突触连接处使用神经递质相互交流。神经元的形状多种多样,往往与其功能有关,但大多数都有三种主要结构:轴突和从细胞体伸出的树突。”"

神经元的结构与功能

神经元细胞体(soma)容纳对细胞功能至关重要的细胞核和细胞器。从细胞体延伸出来的是专门用于接收和发送信号的薄结构。树突通常接收信号,而轴突将信号传递给其他细胞,如其他神经元或肌肉细胞。神经元与另一个细胞连接的点叫做突触。

神经元主要在突触后终末接收输入,这些终末通常位于树突突起的小突起上。这些特殊结构包含神经递质和其他化学信号的受体。树突通常是高度分枝的,允许一些神经元接受成千上万的输入。神经元通常在树突处接收信号,但也可以在其他区域(如细胞体)有突触。

突触接收到的信号沿着树突传递到胞体,在胞体中细胞可以对其进行处理,并决定是否应该将信息转发。动作电位是神经元产生的主要电信号。它将信息传送到下一个单元格。它首先在轴突丘处产生,轴突丘是胞体和轴突之间的连接处。

轴突的长度不同,但可以很长。例如,有些从脊髓一直延伸到脚较长的轴突通常包裹在脂肪髓鞘中,髓鞘将轴突隔离,有助于维持电信号。髓鞘是由神经系统中的另一种神经胶质细胞产生的。在有髓轴突中,动作电位在髓鞘的Ranvier重复间隙的每个节点处再生,直到到达轴突末端或突触前末端。

突触前终末有含有神经递质的小泡。动作电位通过与细胞膜融合并向突触间隙释放神经递质,触发囊泡发生胞吐。不同的神经递质对突触后细胞有不同的影响。兴奋性突触增加了突触后细胞启动动作电位的机会,而抑制性突触减少了动作电位的机会。

神经元形态学

神经元的整体形状,其形态,可以有很大的变化,而且往往与其功能有关。有些神经元有很少的树突突起和一个单一的轴突,另一些神经元有非常复杂的树突树突,而另一些神经元的轴突可以跨越生物体的长度。不同的形态常常被用来定义神经元的类型。突触连接的数量可以影响细胞对信号的反应。因此,树突的形态及其包含的突触数量是决定神经元类型的重要特征。在外周神经系统中,树突还可以定义细胞的感受野,即它们对身体上的物理空间敏感。

神经元结构的可视化艺术

西班牙解剖学家 Santiago Ramon y Cajal工作于19世纪末20世纪初,他开创了追踪单个神经元的先河,并从根本上洞察了神经元的本质。他对细胞进行了惊人的描绘,但还是提供了相当多的细节。使用以意大利生物学家Camillo Golgi的名字命名的染色技术,他能够追踪大脑中多种不同细胞的结构。他还描绘了神经元电路的一些基本连接,这些神经元网络被激活在一起以处理特定信息。


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