Neurón

Toto je článok o neuróne v biológii. O neuróne v elektronike pozri neurón (elektronika).

Na rozdiel od ostatných buniek v tele prežíva väčšina neurónov počas celého ľudského života.

Skladá sa z tela bunky (iné názvy neurocyt, perikaryon alebo soma), teda nervovej bunky v užšom zmysle. Telo má prevažne význam centra látkovej premeny a z vodivých výbežkov. Výbežky nervovej bunky sú dvojaké:

• dendrity: sú dostredivé – prijímajú vstupnú informáciu (nervový vzruch),
• axóny (neurity): sú odstredivé– vedú informáciu (nervový vzruch) od tela neurónu

Kontakty medzi neurónmi navzájom a medzi neurónmi a inými bunkami zabezpečujú synapsie. V minulosti bola nervová sústava človeka považovaná za sieť vzájomne pospájaných buniek. Až tzv. neurónová teória považovala každú nervovú bunku za samostatnú funkčnú i štrukturálnu jednotku. Presadila sa koncom 19. storočia a jej definitívnu platnosť potvrdil elektrónový mikroskop, ktorý dokázal priamo synapsie zobraziť.

Neurocyt

Veľkosť tela neurónu – neurocytu – sa pohybuje od 4 po 13 mikrometrov. Jeho jadro je guľaté alebo oválne, s výrazným jadierkom. V cytoplazme je množstvo ribonukleoproteínov, ktoré sa typicky farbia a v mikroskopickom preparáte vytvárajú hrudky označované ako Nisslova substancia.

Výbežky

Dendrity

Dendritov má neurón spravidla väčší počet, bývajú kratšie a bohato rozvetvené. Ich povrch býva často pokrytý dendritickými tŕňmi (púčikmi), na ktorých sú synapsie.

• multipolárne neuróny – sú typické, veľa dendritov, jeden neurit
• bipolárne neuróny – jeden dendrit, jeden neurit
  • pseudounipolárne neuróny – dendrit i neurit majú jeden spoločný kmeň a delia sa až po niekoľkých mikrometroch
• unipolárne alebo adendritické neuróny – bez dendritu (napr. zmyslové bunky)

Neurit

Neurit (axón, nervové vlákno) býva spravidla jeden, na konci môže byť značne rozvetvený (tzv. terminálna arborizácia alebo koncové vetvenie), posledné úseky na nazývajú koncové guľkovité výbežky (butóny) . Každá vetva je zakončená synapsiou; vetvičky sa označujú ako telodendrie. Tieto končia na dendritoch alebo neurocytoch neurónov, na svalových alebo žľazových bunkách. Vo väčšine prípadov je neurit po celej dĺžke, okrem začiatočného (iniciálneho) segmentu a tenkých vetiev terminálneho vetvenia, obalený myelínovou pošvou, ktorá sa významne podieľa na prenose vzruchu. Čím je nervové vlákno a je myelínová pošva hrubšia, tým rýchlejšie vedie vzruch. Myelínová pošva nepokrýva povrch axónu súvisle, ale je prerušovaná Ranvierovými zárezmi. Vzdialenosti medzi nimi sú 0,3 až 1,2 mm (čím sú väčšie, tým sa vzruch po axóne šíri rýchlejšie). V periférií sú zárezy oddelené od okolia bazálnou membránou, v mozgu a mieche nasadajúcimi astrocytmi.

• Golgiho neurón I. typu (tiež tzv. principálny alebo projekčný neurón) – dlhý neurit, prepája vzdialené časti nervovej sústavy
• Golgiho neurón II. typu (tiež tzv. interneurón alebo neurón lokálneho okruhu) – krátky neurit, prepája krátke vzdialenosti

Plazmatická membrána neurónu

Jej zvláštnosťou sú oblasti s typickým výskytom určitého druhu iónových kanálov: časť je chemicky (synapsie) a časť elektricky riadená (oblasti vedúce vzruch a reagujúce na zmenu membránového potenciálu).

Neurofibrily

Tvoria zväzky prebiehajúce telom i výbežkami, zobraziteľné sú len špeciálnym farbením alebo elektrónovým mikroskopom. Delia sa na hrubšie neurotubuly, ktoré sa podieľajú na prúdení cytoplazmy i prenose mediátorov v bunke, a tenšie neurofilamenty.

Neurón je bunka špecializovaná na získavanie, prenos, spracovanie a ukladanie informácií. Informáciu prenáša vo forme elektrického signálu. Časť neurónov prenáša informácie z vonkajšieho a vnútorného prostredia do riadiacich centier centrálnej nervovej sústavy, časť regulačnú odpoveď z týchto centier do tkanív a orgánov. Časť neurónov tvorí tieto regulačné centrá, ktorá signály spracúvajú, ukladajú a plánujú odpoveď.

Nervové bunky vytvárajú v centrálnom nervovom systéme zložitú sieť. Medzi základné funkčné princípy tejto siete patria:

• konvergencia – výbežky viacerých neurónov sa zbiehajú na jednom neuróne, ktorý tak „zbiera“ signály z viacerých zdrojov
• divergencia – výbežky jedného neurónu sú spojené s viacerými ďalšími neurónmi; jeden vzruch tak môže aktivovať viaceré dráhy či reakcie a dochádza k zosilneniu signálu

Vyššie uvedené charakteristické vlastnosti neurónovej siete umožňujú nasledovné zmeny signálu:

• sumácia – viacero podprahových signálov v určitom časovom úseku môže vyvolať aktivitu kľúčového neurónu
  • priestorová sumácia – využíva sa konvergencia, umožňuje nervovému systému napr. reagovať na podnety z viacerých receptorov až po prekročení určitej intenzity
  • časová sumácia – vzruch vyvolá rýchla „salva“ akčných potenciálov na jednom nervovom vlákne, ktorá napr. aktivuje uvoľnenie dostatočného množstva mediátora na synapsii a prenos signálu na ďalší neurón
• facilitácia – osobitný typ priestorovej sumácie: vzruchy z určitých vlákien nevyvolávajú reakciu neurónu v podobe vzruchu (podprahové podnety) ale zvyšujú citlivosť pre signály z iných vlákien, ktoré sú v kontakte s tým istým neurónom (čiže jeden signál znižuje prah dráždivosti pre iný signál)
• oklúzia – viacero signálov prichádzajúcich na neurón v rovnakom čase sa vzájomne vyruší a neurón má nižšiu reaktivitu ako keď naň prichádzajú vzruchy v určitom časovom odstupe (akási biologická „poistka“, brániaca preťaženiu)

Zásadným faktom je tzv. „zákon všetko alebo nič“ – neurón buď nereaguje, alebo reaguje vznikom akčného potenciálu. Intenzitu a charakter reakcie práve ovplyvňujú vyššie uvedené regulačné systémy.