นิวรอน

เซลล์ประสาทเป็นหน่วยอิสระทั้งทางสัณฐานวิทยาและหน้าที่ โดยอาศัยความช่วยเหลือของกระบวนการต่างๆ (แอกซอนและเดนไดรต์) เซลล์ประสาทจะติดต่อกับเซลล์ประสาทอื่นๆ และสร้างส่วนโค้งสะท้อนกลับ ซึ่งเป็นจุดเชื่อมโยงที่ระบบประสาทสร้างขึ้น 

ขึ้นอยู่กับหน้าที่ของส่วนโค้งสะท้อน เซลล์ประสาทรับความรู้สึก (afferent neurons) ส่วนโค้งสัมพันธ์ (associative neurons) และส่วนโค้งออก (efferent neurons) จะแยกความแตกต่างได้ เซลล์ประสาทรับความรู้สึกจะรับรู้แรงกระตุ้น ส่วนเซลล์ประสาทรับความรู้สึกจะส่งต่อแรงกระตุ้นไปยังเนื้อเยื่อของอวัยวะที่ทำงาน เพื่อกระตุ้นให้เกิดการกระทำ และเซลล์ประสาทรับความรู้สึกจะเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาท ส่วนโค้งสะท้อนเป็นห่วงโซ่ของเซลล์ประสาทที่เชื่อมต่อกันด้วยไซแนปส์ และทำหน้าที่นำกระแสประสาทจากตัวรับของเซลล์ประสาทรับความรู้สึกไปยังปลายทางออกในอวัยวะที่ทำงาน

เซลล์ประสาทมีรูปร่างและขนาดที่หลากหลายมาก โดยเส้นผ่านศูนย์กลางของตัวเซลล์เม็ดเล็กในเปลือกสมองน้อยอยู่ที่ประมาณ 10 ไมโครเมตร และเซลล์ประสาทพีระมิดขนาดยักษ์ในโซนสั่งการของเปลือกสมองมีขนาด 130-150 ไมโครเมตร

ความแตกต่างหลักระหว่างเซลล์ประสาทและเซลล์อื่นๆ ในร่างกายคือเซลล์ประสาทมีแอกซอนยาวและเดนไดรต์สั้นกว่าหลายเส้น คำว่า "เดนไดรต์" และ "แอกซอน" ใช้เพื่ออ้างถึงกระบวนการที่เส้นใยที่เข้ามาสร้างการติดต่อเพื่อรับข้อมูลเกี่ยวกับการกระตุ้นหรือการยับยั้ง กระบวนการที่ยาวนานของเซลล์ ซึ่งแรงกระตุ้นถูกส่งจากตัวเซลล์และสร้างการติดต่อกับเซลล์เป้าหมาย เรียกว่าแอกซอน

แอกซอนและเส้นใยข้างเคียงแตกแขนงออกเป็นหลายแขนงเรียกว่าเทโลเดนดรอน ซึ่งเทโลเดนดรอนจะหนาขึ้นที่ปลายสุด แอกซอนประกอบด้วยไมโตคอนเดรีย นิวโรทูบูล และนิวโรฟิลาเมนต์ รวมทั้งเอนโดพลาสมิกเรติคิวลัมที่ไม่มีเม็ด

พื้นที่สามมิติที่เดนไดรต์ของกิ่งเซลล์ประสาทเดี่ยวเรียกว่าสนามเดนไดรต์ เดนไดรต์เป็นส่วนยื่นที่แท้จริงของตัวเซลล์ เดนไดรต์ประกอบด้วยออร์แกเนลล์เดียวกันกับตัวเซลล์ ได้แก่ สารโครโมฟิลิก (เอนโดพลาสมิกเรติคูลัมแบบเม็ดและโพลีโซม) ไมโตคอนเดรีย ไมโครทูบูลจำนวนมาก (นิวโรทูบูล) และนิวโรฟิลาเมนต์ เนื่องมาจากเดนไดรต์ พื้นผิวตัวรับของเซลล์ประสาทจึงเพิ่มขึ้น 1,000 เท่าหรือมากกว่า ดังนั้น เดนไดรต์ของเซลล์ประสาทรูปลูกแพร์ (เซลล์เพอร์กินเจ) ของคอร์เทกซ์สมองน้อยจึงเพิ่มพื้นผิวตัวรับจาก 250 เป็น 27,000 ไมโครเมตร2 โดยพบปลายซินแนปส์มากถึง 200,000 ปลายบนพื้นผิวของเซลล์เหล่านี้

ประเภทของเซลล์ประสาท: a - เซลล์ประสาทขั้วเดียว b - เซลล์ประสาทขั้วเดียวเทียม c - เซลล์ประสาทสองขั้ว d - เซลล์ประสาทหลายขั้ว

[ 1 ], [ 2 ]

โครงสร้างเซลล์ประสาท

ไม่ใช่เซลล์ประสาททั้งหมดที่จะสอดคล้องกับโครงสร้างเซลล์แบบเรียบง่ายดังที่แสดงไว้ในภาพ เซลล์ประสาทบางส่วนไม่มีแอกซอน เซลล์อื่นๆ มีเดนไดรต์ที่นำกระแสประสาทและสร้างการเชื่อมต่อกับเซลล์เป้าหมายได้ เซลล์ปมประสาทของเรตินาจะสอดคล้องกับไดอะแกรมเซลล์ประสาทมาตรฐานที่มีเดนไดรต์ ตัวเซลล์ และแอกซอน ในขณะที่เซลล์รับแสงไม่มีเดนไดรต์หรือแอกซอนที่ชัดเจน เนื่องจากเซลล์เหล่านี้ไม่ได้ถูกกระตุ้นโดยเซลล์ประสาทอื่น แต่ถูกกระตุ้นโดยสิ่งกระตุ้นภายนอก (ควอนตัมแสง)

เซลล์ประสาทประกอบด้วยนิวเคลียสและออร์แกเนลล์ภายในเซลล์อื่นๆ ที่พบได้ทั่วไปในเซลล์ทั้งหมด เซลล์ประสาทของมนุษย์ส่วนใหญ่มีนิวเคลียสหนึ่งอัน ซึ่งโดยปกติจะตั้งอยู่ตรงกลางและมักจะไม่บิดเบี้ยว เซลล์ประสาทแบบสองนิวเคลียร์และโดยเฉพาะอย่างยิ่งแบบหลายนิวเคลียร์นั้นพบได้น้อยมาก ยกเว้นเซลล์ประสาทของปมประสาทบางส่วนของระบบประสาทอัตโนมัติ นิวเคลียสของเซลล์ประสาทมีลักษณะกลม ตามกิจกรรมการเผาผลาญสูงของเซลล์ประสาท โครมาตินในนิวเคลียสจะกระจัดกระจาย นิวเคลียสประกอบด้วยนิวคลีโอลัสขนาดใหญ่หนึ่งอัน บางครั้งมีสองหรือสามอัน กิจกรรมการทำงานที่เพิ่มขึ้นของเซลล์ประสาทมักจะมาพร้อมกับปริมาณ (และจำนวน) ของนิวคลีโอลัสที่เพิ่มขึ้น

เยื่อหุ้มพลาสมาของเซลล์ประสาทมีความสามารถในการสร้างและนำกระแสประสาท ส่วนประกอบโครงสร้าง ได้แก่ โปรตีนที่ทำหน้าที่เป็นช่องไอออนที่เลือกสรร รวมถึงโปรตีนตัวรับที่ให้การตอบสนองของเซลล์ประสาทต่อสิ่งกระตุ้นเฉพาะ ในเซลล์ประสาทที่พักตัว ศักย์ไฟฟ้าข้ามเยื่อหุ้มเซลล์อยู่ที่ 60-80 มิลลิโวลต์

เมื่อย้อมเนื้อเยื่อประสาทด้วยสีอะนิลีน จะตรวจพบสารโครโมฟิลิกในไซโทพลาซึมของเซลล์ประสาท ซึ่งพบในรูปของแกรนูลเบโซฟิลิกที่มีขนาดและรูปร่างต่างๆ แกรนูลเบโซฟิลิกจะอยู่ในเพอริคาริออนและเดนไดรต์ของเซลล์ประสาท แต่ไม่พบในแอกซอนและฐานรูปกรวยของแอกซอน - เนินแอกซอน สีของแกรนูลนี้อธิบายได้จากไรโบนิวคลีโอไทด์ที่มีปริมาณสูง กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแสดงให้เห็นว่าสารโครโมฟิลิกประกอบด้วยซิสเตอร์ของยูโดพลาสมิกเรติคูลัม ไรโบโซมอิสระ และโพลีโซม ยูโดพลาสมิกเรติคูลัมที่เป็นเม็ดจะสังเคราะห์โปรตีนที่หลั่งจากเซลล์ประสาทและไลโซโซม รวมถึงโปรตีนอินทิกรัลของเยื่อหุ้มพลาสมา ไรโบโซมอิสระและโพลีโซมจะสังเคราะห์โปรตีนของไซโทซอล (ไฮอาโลพลาสมิก) และโปรตีนอินทิกรัลของเยื่อหุ้มพลาสมา

เซลล์ประสาทต้องการโปรตีนหลายชนิดเพื่อรักษาความสมบูรณ์และทำหน้าที่เฉพาะ แอกซอนที่ไม่มีออร์แกเนลล์ที่สังเคราะห์โปรตีนจะมีลักษณะเฉพาะคือมีไซโทพลาซึมไหลจากเพอริคาริออนไปยังปลายประสาทอย่างต่อเนื่องในอัตรา 1-3 มม. ต่อวัน อุปกรณ์โกลจิมีการพัฒนาอย่างดีในเซลล์ประสาท โดยจะมองเห็นได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงเป็นเม็ดเล็ก ๆ เส้นด้ายบิด และวงแหวน โครงสร้างระดับจุลภาคของเครื่องมือนี้อยู่ในเกณฑ์ปกติ เวสิเคิลที่แตกหน่อจากอุปกรณ์โกลจิจะขนส่งโปรตีนที่สังเคราะห์ในเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมเม็ดเล็ก ๆ ไปยังเยื่อหุ้มพลาสมา (โปรตีนเยื่อหุ้มเซลล์) หรือไปยังปลายประสาท (นิวโรเปปไทด์ สารคัดหลั่งจากระบบประสาท) หรือไปยังไลโซโซม (ไลโซโซมไฮโดรเลส)

ไมโตคอนเดรียให้พลังงานแก่การทำงานของเซลล์ต่างๆ รวมถึงกระบวนการต่างๆ เช่น การขนส่งไอออนและการสังเคราะห์โปรตีน เซลล์ประสาทต้องการกลูโคสและออกซิเจนในเลือดอย่างต่อเนื่อง และการขาดเลือดไปเลี้ยงสมองอาจส่งผลเสียต่อเซลล์ประสาท

ไลโซโซมมีส่วนเกี่ยวข้องกับการสลายตัวของเอนไซม์ของส่วนประกอบของเซลล์ต่างๆ รวมทั้งโปรตีนตัวรับ

องค์ประกอบของไซโทสเกเลตัน ได้แก่ นิวโรฟิลาเมนต์ (เส้นผ่านศูนย์กลาง 12 นาโนเมตร) และนิวโรทูบูล (เส้นผ่านศูนย์กลาง 24-27 นาโนเมตร) ซึ่งอยู่ในไซโทพลาซึมของเซลล์ประสาท มัดของนิวโรฟิลาเมนต์ (นิวโรไฟบริล) ก่อตัวเป็นเครือข่ายภายในเซลล์ประสาท และตั้งอยู่ในแนวขนานกันในกระบวนการต่างๆ นิวโรทูบูลและนิวโรฟิลาเมนต์มีส่วนร่วมในการรักษารูปร่างของเซลล์ประสาท การเจริญเติบโตของกระบวนการ และการดำเนินการขนส่งแอกซอน

ความสามารถในการสังเคราะห์และหลั่งสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ โดยเฉพาะสารตัวกลาง (อะเซทิลโคลีน นอร์เอพิเนฟริน เซโรโทนิน เป็นต้น) มีอยู่โดยธรรมชาติในเซลล์ประสาททั้งหมด มีเซลล์ประสาทบางชนิดที่ทำหน้าที่เฉพาะด้านนี้โดยเฉพาะ เช่น เซลล์ของนิวเคลียสที่ทำหน้าที่หลั่งสารประสาทในบริเวณไฮโปทาลามัสของสมอง

เซลล์ประสาทหลั่งมีลักษณะทางสัณฐานวิทยาเฉพาะหลายประการ เซลล์ประสาทหลั่งมีขนาดใหญ่ สารโครโมฟิลิกจะอยู่ที่บริเวณรอบนอกของตัวเซลล์ประสาทดังกล่าวเป็นหลัก ในไซโทพลาซึมของเซลล์ประสาทเองและในแอกซอนมีเม็ดสารหลั่งประสาทขนาดต่างๆ ที่มีโปรตีน และในบางกรณีมีไขมันและโพลีแซ็กคาไรด์ เม็ดสารหลั่งประสาทจะถูกขับออกมาในเลือดหรือน้ำไขสันหลัง เซลล์ประสาทหลั่งหลายชนิดมีนิวเคลียสที่มีรูปร่างไม่สม่ำเสมอ ซึ่งบ่งบอกถึงกิจกรรมการทำงานที่สูง เม็ดสารหลั่งประกอบด้วยสารควบคุมระบบประสาทที่รับรองการโต้ตอบระหว่างระบบประสาทและฮิวมอรัลของร่างกาย

เซลล์ประสาทเป็นเซลล์ที่มีความเฉพาะทางสูงซึ่งดำรงอยู่และทำหน้าที่ในสภาพแวดล้อมที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด สภาพแวดล้อมดังกล่าวได้รับมาจากเซลล์เกลีย ซึ่งทำหน้าที่ดังต่อไปนี้: รองรับ บำรุงร่างกาย กำหนดขอบเขต ป้องกัน หลั่ง และรักษาความสม่ำเสมอของสภาพแวดล้อมรอบๆ เซลล์ประสาท เซลล์เกลียของระบบประสาทส่วนกลางและส่วนปลายจะแตกต่างกัน