โครงสร้างทางเนื้อเยื่อวิทยาของระบบประสาท

ระบบประสาทมีโครงสร้างทางเนื้อเยื่อที่ซับซ้อน ประกอบด้วยเซลล์ประสาท (นิวรอน) พร้อมกระบวนการ (เส้นใย) นิวโรเกลีย และเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน หน่วยโครงสร้างและหน้าที่พื้นฐานของระบบประสาทคือนิวรอน (นิวโรไซต์) ขึ้นอยู่กับจำนวนกระบวนการที่ขยายออกไปจากตัวเซลล์ มีนิวรอน 3 ประเภท ได้แก่มัลติโพลาร์ ไบโพลาร์ และยูนิโพลาร์นิวรอนส่วนใหญ่ในระบบประสาทส่วนกลางเป็นเซลล์ไบโพลาร์ที่มีแอกซอนหนึ่งแอกซอนและเดนไดรต์ที่แตกแขนงแบบไดโคโตมัสจำนวนมาก การจำแนกประเภทที่ละเอียดกว่าจะคำนึงถึงลักษณะของรูปร่าง (พีระมิด รูปทรงกระสวย รูปทรงตะกร้า รูปทรงดาว) และขนาด ตั้งแต่เล็กมากไปจนถึงยักษ์ใหญ่ [ตัวอย่างเช่น ความยาวของนิวรอนพีระมิดขนาดยักษ์ (เซลล์เบตซ์) ในเขตมอเตอร์ของคอร์เทกซ์คือ 4-120 ไมโครเมตร] จำนวนนิวรอนดังกล่าวทั้งหมดในคอร์เทกซ์ของทั้งสองซีกของสมองเพียงอย่างเดียวก็สูงถึง 10,000 ล้านเซลล์

เซลล์ไบโพลาร์ซึ่งมีแอกซอนและเดนไดรต์หนึ่งอันนั้นพบได้ทั่วไปในส่วนต่างๆ ของระบบประสาทส่วนกลาง เซลล์ดังกล่าวเป็นลักษณะเฉพาะของระบบการมองเห็น การได้ยิน และการรับกลิ่น ซึ่งเป็นระบบประสาทสัมผัสเฉพาะทาง

เซลล์แบบยูนิโพลาร์ (pseudounipolar cells) พบได้น้อยกว่ามาก โดยเซลล์เหล่านี้จะอยู่ในนิวเคลียส mesencephalic ของเส้นประสาท trigeminal และในปมประสาทไขสันหลัง (ปมประสาทของรากหลังและเส้นประสาทสมองรับความรู้สึก) เซลล์เหล่านี้มีความไวต่อความรู้สึกบางประเภท เช่น ความเจ็บปวด อุณหภูมิ การสัมผัส รวมถึงความรู้สึกกดดัน การสั่นสะเทือน การรับรู้แบบสามมิติ และการรับรู้ระยะห่างระหว่างจุดสัมผัสสองจุดบนผิวหนัง (การรับรู้เชิงพื้นที่สองมิติ) เซลล์ดังกล่าวแม้จะเรียกว่าเซลล์แบบยูนิโพลาร์ แต่จริงๆ แล้วมี 2 กระบวนการ (แอกซอนและเดนไดรต์) ซึ่งจะรวมเข้าด้วยกันใกล้กับตัวเซลล์ เซลล์ประเภทนี้มีลักษณะเฉพาะคือมีแคปซูลภายในที่หนาแน่นมากขององค์ประกอบเกลีย (เซลล์ดาวเทียม) ซึ่งกระบวนการไซโทพลาสซึมของเซลล์ปมประสาทจะผ่านเข้าไป แคปซูลภายนอกรอบเซลล์ดาวเทียมนั้นเกิดจากองค์ประกอบของเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน เซลล์ยูนิโพลาร์แท้พบได้เฉพาะในนิวเคลียสเมเซนเซฟาลิกของเส้นประสาทไตรเจมินัลเท่านั้น ซึ่งทำหน้าที่นำกระแสประสาทจากกล้ามเนื้อเคี้ยวไปยังเซลล์ของธาลามัส

หน้าที่ของเดนไดรต์คือการส่งกระแสประสาทจากบริเวณที่รับสัญญาณไปยังตัวเซลล์ (afferent, cellulopetal) โดยทั่วไป ตัวเซลล์ซึ่งรวมถึงแอกซอนฮิลล็อคสามารถถือได้ว่าเป็นส่วนหนึ่งของบริเวณที่รับสัญญาณของเซลล์ประสาท เนื่องจากปลายแอกซอนของเซลล์อื่นๆ จะสร้างการติดต่อแบบซินแนปส์บนโครงสร้างเหล่านี้ในลักษณะเดียวกับที่เดนไดรต์ทำ พื้นผิวของเดนไดรต์ที่รับข้อมูลจากแอกซอนของเซลล์อื่นๆ จะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญจากการเจริญเติบโตเล็กน้อย (ไทพิคอน)

แอกซอนนำกระแสประสาทออก - จากตัวเซลล์และเดนไดรต์ เมื่ออธิบายแอกซอนและเดนไดรต์ เราจะเริ่มจากความเป็นไปได้ในการนำกระแสประสาทไปในทิศทางเดียวเท่านั้น - กฎแห่งโพลาไรเซชันไดนามิกของนิวรอนการนำกระแสประสาทแบบข้างเดียวเป็นลักษณะเฉพาะของไซแนปส์เท่านั้น ตลอดเส้นใยประสาท กระแสประสาทสามารถแพร่กระจายได้ทั้งสองทิศทาง ในส่วนที่ถูกย้อมสีของเนื้อเยื่อประสาท แอกซอนจะถูกระบุโดยการขาดสารไทกรอยด์ ในขณะที่เดนไดรต์ อย่างน้อยก็ในส่วนเริ่มต้น จะเผยให้เห็นสารไทกรอยด์

ตัวเซลล์ (เพอริคาริออน) มีหน้าที่เป็นศูนย์กลางโภชนาการร่วมกับอาร์เอ็นเอ อาจไม่มีผลควบคุมทิศทางการเคลื่อนที่ของแรงกระตุ้น

เซลล์ประสาทมีความสามารถในการรับรู้ ดำเนินการ และส่งต่อกระแสประสาท เซลล์ประสาทสังเคราะห์ตัวกลางที่เกี่ยวข้องกับการนำกระแสประสาท (สารสื่อประสาท): อะเซทิลโคลีน คาเทโคลามีน รวมถึงไขมัน คาร์โบไฮเดรต และโปรตีน เซลล์ประสาทเฉพาะทางบางชนิดมีความสามารถในการทำให้สมองคริเนีย (สังเคราะห์ผลิตภัณฑ์โปรตีน เช่น อ็อกตาเปปไทด์ ฮอร์โมนต่อต้านการขับปัสสาวะ วาโซเพรสซิน ออกซิโทซินที่หมุดย้ำของนิวเคลียสเหนือออปติกและพาราเวนทริคิวลาร์ของไฮโปทาลามัส) เซลล์ประสาทอื่นๆ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของส่วนฐานของไฮโปทาลามัส ผลิตสิ่งที่เรียกว่าปัจจัยปลดปล่อยที่ส่งผลต่อการทำงานของต่อมใต้สมองส่วนหน้า

เซลล์ประสาททุกเซลล์มีลักษณะเด่นคือมีอัตราการเผาผลาญสูง ดังนั้นจึงต้องการออกซิเจน กลูโคส และสารอื่นๆ อย่างต่อเนื่อง

ร่างกายของเซลล์ประสาทมีลักษณะโครงสร้างของตัวเองซึ่งถูกกำหนดโดยความจำเพาะของหน้าที่ของมัน

เซลล์ประสาทมีเยื่อหุ้มเซลล์ไซโทพลาสซึมสามชั้น ซึ่งประกอบด้วยฟอสโฟลิปิดและโปรตีนสองชั้น เยื่อหุ้มเซลล์ทำหน้าที่กั้นไม่ให้สารแปลกปลอมเข้าสู่เซลล์ และทำหน้าที่ขนส่งสารที่จำเป็นต่อการทำงานของเซลล์เข้าสู่เซลล์ เยื่อหุ้มเซลล์แบ่งออกเป็นการขนส่งสารและไอออนแบบพาสซีฟและแบบแอคทีฟ

การขนส่งแบบพาสซีฟคือการถ่ายโอนสารในทิศทางที่มีศักย์ไฟฟ้าเคมีลดลงตามการไล่ระดับความเข้มข้น (การแพร่แบบอิสระผ่านชั้นไขมันสองชั้น การแพร่แบบอำนวยความสะดวก - การลำเลียงสารผ่านเยื่อหุ้มเซลล์)

การขนส่งแบบแอคทีฟคือการถ่ายโอนสารผ่านความชันของศักย์ไฟฟ้าเคมีโดยใช้ปั๊มไอออน ไซโทซิสยังโดดเด่นด้วย ซึ่งเป็นกลไกในการถ่ายโอนสารผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ ซึ่งมาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงแบบกลับคืนได้ในโครงสร้างของเยื่อหุ้มเซลล์ ไม่เพียงแต่การเข้าและออกของสารจะถูกควบคุมผ่านเยื่อหุ้มพลาสมาเท่านั้น แต่ข้อมูลยังถูกแลกเปลี่ยนระหว่างเซลล์และสภาพแวดล้อมภายนอกอีกด้วย เยื่อหุ้มเซลล์ประสาทประกอบด้วยตัวรับจำนวนมาก การเปิดใช้งานตัวรับเหล่านี้ทำให้ความเข้มข้นภายในเซลล์ของอะดีโนซีนโมโนฟอสเฟตแบบวงแหวน (nAMP) และกัวโนซีนโมโนฟอสเฟตแบบวงแหวน (nGMP) เพิ่มขึ้น ซึ่งควบคุมการเผาผลาญของเซลล์

นิวเคลียสของเซลล์ประสาทเป็นโครงสร้างเซลล์ที่ใหญ่ที่สุดซึ่งสามารถมองเห็นได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง ในเซลล์ประสาทส่วนใหญ่ นิวเคลียสจะตั้งอยู่บริเวณใจกลางตัวเซลล์ พลาสมาของเซลล์ประกอบด้วยเม็ดโครมาติน ซึ่งเป็นสารประกอบของกรดนิวคลีอิกดีออกซีไรโบ (DNA) กับโปรตีนธรรมดา (ฮิสโตน) โปรตีนที่ไม่ใช่ฮิสโตน (นิวคลีโอโปรตีน) โพรตามีน ลิพิด เป็นต้น โครโมโซมจะมองเห็นได้เฉพาะในช่วงไมโทซิสเท่านั้น ใจกลางนิวเคลียสคือ นิวคลีโอลัส ซึ่งมีอาร์เอ็นเอและโปรตีนจำนวนมาก โดยอาร์เอ็นเอไรโบโซม (rRNA) ถูกสร้างขึ้นในนั้น

ข้อมูลทางพันธุกรรมที่อยู่ใน DNA ของโครมาตินจะถูกถอดรหัสเป็น RNA ผู้ส่งสาร (mRNA) จากนั้นโมเลกุล mRNA จะแทรกซึมผ่านรูพรุนของเยื่อหุ้มนิวเคลียสและเข้าสู่ไรโบโซมและโพลีไรโบโซมของเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมแบบเม็ด จากนั้นโมเลกุลโปรตีนจะถูกสังเคราะห์ขึ้น จากนั้นกรดอะมิโนที่นำมาโดย RNA ถ่ายโอนพิเศษ (tRNA) จะถูกนำมาใช้ กระบวนการนี้เรียกว่าการแปลรหัส สารบางชนิด (cAMP, ฮอร์โมน ฯลฯ) สามารถเพิ่มอัตราการถอดรหัสและการแปลรหัสได้

เยื่อหุ้มนิวเคลียสประกอบด้วยเยื่อหุ้ม 2 ชั้น คือ ภายในและภายนอก รูพรุนที่ทำหน้าที่แลกเปลี่ยนระหว่างนิวคลีโอพลาซึมและไซโทพลาซึมนั้นกินพื้นที่ประมาณ 10% ของพื้นผิวของเยื่อหุ้มนิวเคลียส นอกจากนี้ เยื่อหุ้มนิวเคลียสภายนอกยังสร้างส่วนที่ยื่นออกมาซึ่งสายของเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมที่มีไรโบโซมเกาะอยู่ (เรติคูลัมเม็ด) เกิดขึ้น เยื่อหุ้มนิวเคลียสและเยื่อหุ้มของเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมนั้นมีลักษณะทางสัณฐานวิทยาที่ใกล้เคียงกัน

ในร่างกายและเดนไดรต์ขนาดใหญ่ของเซลล์ประสาท จะเห็นก้อนสารเบสโซฟิลิก (สารนิสเซิล) ได้อย่างชัดเจนภายใต้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเผยให้เห็นว่าสารเบสโซฟิลิกเป็นส่วนหนึ่งของไซโทพลาซึมที่อิ่มตัวด้วยซิสเตอร์แบนๆ ของเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมแบบเม็ดที่มีไรโบโซมและโพลีไรโบโซมที่เป็นอิสระและยึดติดกับเยื่อหุ้มเซลล์จำนวนมาก ความอุดมสมบูรณ์ของ rRNA ในไรโบโซมจะกำหนดการย้อมสีเบสโซฟิลิกของส่วนนี้ของไซโทพลาซึม ซึ่งมองเห็นได้ภายใต้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง ดังนั้น สารเบสโซฟิลิกจึงถูกระบุด้วยเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมแบบเม็ด (ไรโบโซมที่มี rRNA) ขนาดของกลุ่มของเม็ดเบสโซฟิลิกและการกระจายตัวในเซลล์ประสาทประเภทต่างๆ จะแตกต่างกัน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสถานะของกิจกรรมแรงกระตุ้นของเซลล์ประสาท ในเซลล์ประสาทสั่งการขนาดใหญ่ กลุ่มของสารเบสโซฟิลิกจะมีขนาดใหญ่และซิสเตอร์จะตั้งอยู่ในกลุ่มนั้นอย่างแน่นหนา ในเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมแบบเม็ด โปรตีนในไซโตพลาสมิกใหม่จะถูกสังเคราะห์อย่างต่อเนื่องในไรโบโซมที่มี rRNA โปรตีนเหล่านี้ได้แก่ โปรตีนที่เกี่ยวข้องกับการสร้างและฟื้นฟูเยื่อหุ้มเซลล์ เอนไซม์เมตาบอลิก โปรตีนเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับการนำสัญญาณซินแนปส์ และเอนไซม์ที่ทำให้กระบวนการนี้ไม่ทำงาน โปรตีนที่สังเคราะห์ใหม่ในไซโตพลาสซึมของเซลล์ประสาทจะเข้าสู่แอกซอน (และเดนไดรต์ด้วย) เพื่อแทนที่โปรตีนที่หมดอายุการใช้งาน

หากตัดแอกซอนของเซลล์ประสาทไม่ใกล้กับเพอริคาริออนมากเกินไป (เพื่อไม่ให้เกิดความเสียหายที่ไม่สามารถย้อนกลับได้) สารเบสโซฟิลิกจะถูกกระจายตัวใหม่ ลดลง และหายไปชั่วคราว (โครมาโทไลซิส) และนิวเคลียสจะเคลื่อนตัวไปทางด้านข้าง ในระหว่างการสร้างแอกซอนใหม่ในร่างกายของเซลล์ประสาท สารเบสโซฟิลิกจะเคลื่อนตัวไปทางแอกซอน ปริมาณของเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมและไมโตคอนเดรียที่เป็นเม็ดจะเพิ่มขึ้น การสังเคราะห์โปรตีนจะเพิ่มขึ้น และกระบวนการต่างๆ อาจปรากฏขึ้นที่ปลายด้านใกล้ของแอกซอนที่ถูกตัด

คอมเพล็กซ์แผ่นบาง (Golgi apparatus) เป็นระบบของเยื่อหุ้มเซลล์ ซึ่งแต่ละชั้นประกอบด้วยถังแบนและถุงหลั่งสาร ระบบเยื่อหุ้มไซโทพลาสซึมนี้เรียกว่าเรติคูลัมอะแกรนูลาร์ เนื่องจากไม่มีไรโบโซมเกาะอยู่กับถังและถุง คอมเพล็กซ์แผ่นบางมีส่วนเกี่ยวข้องในการขนส่งสารบางชนิดจากเซลล์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งโปรตีนและโพลีแซ็กคาไรด์ โปรตีนจำนวนมากที่สังเคราะห์ในไรโบโซมบนเยื่อหุ้มของเรติคูลัมเอนโดพลาสมิกแบบแกรนูลาร์ เมื่อเข้าสู่คอมเพล็กซ์แผ่นบาง จะถูกแปลงเป็นไกลโคโปรตีน ซึ่งจะถูกบรรจุลงในถุงหลั่งสาร จากนั้นจึงปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อมภายนอกเซลล์ สิ่งนี้บ่งชี้ถึงการมีอยู่ของการเชื่อมต่ออย่างใกล้ชิดระหว่างคอมเพล็กซ์แผ่นบางและเยื่อหุ้มของเรติคูลัมเอนโดพลาสมิกแบบแกรนูลาร์

นิวโรฟิลาเมนต์สามารถพบได้ในนิวรอนขนาดใหญ่ส่วนใหญ่ โดยจะอยู่ในสารเบโซฟิลิก รวมถึงในแอกซอนและเดนไดรต์ที่มีไมอีลิน นิวโรฟิลาเมนต์เป็นโปรตีนที่มีโครงสร้างเป็นเส้นใยซึ่งมีหน้าที่ไม่ชัดเจน

นิวโรทูบูลสามารถมองเห็นได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเท่านั้น หน้าที่ของนิวรอนคือรักษารูปร่างของนิวรอน โดยเฉพาะอย่างยิ่งกระบวนการต่างๆ และมีส่วนร่วมในการขนส่งสารต่างๆ ไปตามแอกซอน

ไลโซโซมเป็นเวสิเคิลที่มีเยื่อหุ้มเซลล์ธรรมดาล้อมรอบและทำหน้าที่จับกินเซลล์ เวสิเคิลประกอบด้วยเอนไซม์ไฮโดรไลติกจำนวนหนึ่งที่สามารถไฮโดรไลซ์สารต่างๆ ที่เข้ามาในเซลล์ได้ ในกรณีที่เซลล์ตาย เยื่อหุ้มไลโซโซมจะแตกและเริ่มสลายตัวโดยอัตโนมัติ ไฮโดรเลสที่ถูกปล่อยเข้าไปในไซโทพลาซึมจะทำลายโปรตีน กรดนิวคลีอิก และโพลีแซ็กคาไรด์ เซลล์ที่ทำงานได้ตามปกติจะได้รับการปกป้องอย่างน่าเชื่อถือจากการทำงานของไฮโดรเลสที่มีอยู่ในเยื่อหุ้มไลโซโซม

ไมโตคอนเดรียเป็นโครงสร้างที่เอนไซม์ฟอสโฟรีเลชันออกซิเดทีฟตั้งอยู่ ไมโตคอนเดรียมีเยื่อหุ้มภายนอกและภายใน และตั้งอยู่ทั่วไซโทพลาซึมของเซลล์ประสาท โดยสร้างคลัสเตอร์ในส่วนต่อขยายของซินแนปส์ปลายทาง ไมโตคอนเดรียเป็นเหมือนสถานีพลังงานของเซลล์ซึ่งสังเคราะห์อะดีโนซีนไตรฟอสเฟต (ATP) ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานหลักของสิ่งมีชีวิต ต้องขอบคุณไมโตคอนเดรียที่ทำให้กระบวนการหายใจระดับเซลล์เกิดขึ้นภายในร่างกาย ส่วนประกอบของห่วงโซ่การหายใจของเนื้อเยื่อ รวมถึงระบบสังเคราะห์ ATP อยู่ในเยื่อหุ้มภายในของไมโตคอนเดรีย

ในบรรดาสารรวมในไซโตพลาสซึมอื่นๆ (แวคิวโอล ไกลโคเจน คริสตัลลอยด์ เม็ดแกรนูลที่มีธาตุเหล็ก ฯลฯ) ยังมีเม็ดสีสีดำหรือน้ำตาลเข้มคล้ายกับเมลานิน (ในเซลล์ของสารสีดำ จุดสีน้ำเงิน นิวเคลียสมอเตอร์ดอร์ซัลของเส้นประสาทเวกัส ฯลฯ) บทบาทของเม็ดสียังไม่ชัดเจน อย่างไรก็ตาม เป็นที่ทราบกันดีว่าการลดจำนวนเซลล์ที่มีเม็ดสีในสารสีดำเกี่ยวข้องกับการลดลงของปริมาณโดปามีนในเซลล์และนิวเคลียสคอเดต ซึ่งนำไปสู่โรคพาร์กินสัน

แอกซอนของเซลล์ประสาทถูกหุ้มด้วยปลอกไลโปโปรตีนซึ่งเริ่มต้นที่ระยะห่างจากตัวเซลล์และสิ้นสุดที่ระยะห่าง 2 ไมโครเมตรจากปลายซินแนปส์ ปลอกจะอยู่ภายนอกเยื่อขอบเขตของแอกซอน (แอกโซเล็มมา) เช่นเดียวกับปลอกของตัวเซลล์ แอกซอนประกอบด้วยชั้นที่มีความหนาแน่นของอิเล็กตรอนสองชั้นที่คั่นด้วยชั้นที่มีความหนาแน่นของอิเล็กตรอนน้อยกว่า เส้นใยประสาทที่ล้อมรอบด้วยปลอกไลโปโปรตีนดังกล่าวเรียกว่าไมอีลินเมื่อส่องด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง เราไม่สามารถมองเห็นชั้น "ฉนวน" รอบเส้นใยประสาทส่วนปลายได้เสมอไป เส้นใยประสาทส่วนปลายจึงถูกจัดประเภทเป็นเส้นใยที่ไม่มีไมอีลิน (ไม่มีไมอีลิน) อย่างไรก็ตาม การศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแสดงให้เห็นว่าเส้นใยเหล่านี้ยังถูกหุ้มด้วยเยื่อไมอีลิน (ไลโปโปรตีน) บางๆ (เส้นใยที่มีไมอีลินบาง) อีกด้วย

ปลอกไมอีลินประกอบด้วยคอเลสเตอรอล ฟอสโฟลิปิด เซเรโบรไซด์และกรดไขมันบางชนิด รวมทั้งสารโปรตีนที่พันกันเป็นเครือข่าย (นิวโรเคอราติน) ลักษณะทางเคมีของไมอีลินของเส้นใยประสาทส่วนปลายและไมอีลินของระบบประสาทส่วนกลางแตกต่างกันเล็กน้อย เนื่องมาจากในระบบประสาทส่วนกลาง ไมอีลินถูกสร้างขึ้นโดยเซลล์โอลิโกเดนโดรเกลียและในระบบประสาทส่วนปลาย - โดยเลมโมไซต์ไมอีลินทั้งสองประเภทนี้ยังมีคุณสมบัติแอนติเจนที่แตกต่างกัน ซึ่งแสดงให้เห็นได้จากลักษณะการติดเชื้อและภูมิแพ้ของโรค ปลอกไมอีลินของเส้นใยประสาทไม่ต่อเนื่อง แต่ถูกขัดจังหวะไปตามเส้นใยด้วยช่องว่างที่เรียกว่าการสกัดกั้นของโหนด (การสกัดกั้นของแรนเวียร์) การสกัดกั้นดังกล่าวมีอยู่ในเส้นใยประสาทของทั้งระบบประสาทส่วนกลางและส่วนปลาย แม้ว่าโครงสร้างและคาบการสกัดกั้นในส่วนต่างๆ ของระบบประสาทจะแตกต่างกันก็ตาม กิ่งก้านของเส้นใยประสาทมักจะแยกออกจากบริเวณที่ต่อมน้ำเหลืองสกัดกั้น ซึ่งตรงกับจุดที่เซลล์เลมโมไซต์ 2 ตัวปิดตัวลง ที่ปลายของปลอกไมอีลินที่ระดับที่ต่อมน้ำเหลืองสกัดกั้น จะสังเกตเห็นว่าแอกซอนแคบลงเล็กน้อย โดยเส้นผ่านศูนย์กลางจะลดลง 1/3

การสร้างไมอีลินของเส้นใยประสาทส่วนปลายเกิดขึ้นโดยเซลล์เลมโมไซต์ เซลล์เหล่านี้ก่อตัวขึ้นจากเยื่อหุ้มไซโทพลาสซึมซึ่งห่อหุ้มเส้นใยประสาทเป็นเกลียว สามารถสร้างไมอีลินที่มีโครงสร้างปกติได้มากถึง 100 ชั้น ในกระบวนการห่อหุ้มแอกซอน ไซโทพลาสซึมของเลมโมไซต์จะเคลื่อนตัวไปทางนิวเคลียส ซึ่งจะทำให้เยื่อหุ้มที่อยู่ติดกันมาบรรจบกันและสัมผัสกันอย่างใกล้ชิด เมื่อพิจารณาด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ไมอีลินของปลอกที่ก่อตัวขึ้นประกอบด้วยแผ่นหนาแน่นหนาประมาณ 0.25 นาโนเมตร ซึ่งซ้ำกันในทิศทางรัศมีด้วยคาบ 1.2 นาโนเมตร ระหว่างแผ่นเหล่านี้มีโซนแสงซึ่งแบ่งออกเป็นสองส่วนด้วยแผ่นกลางที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าซึ่งมีโครงร่างไม่สม่ำเสมอ โซนแสงเป็นช่องว่างที่มีน้ำอิ่มตัวสูงระหว่างส่วนประกอบทั้งสองของชั้นไขมันสองโมเลกุล ช่องว่างนี้มีไว้สำหรับการหมุนเวียนของไอออน เส้นใยของระบบประสาทอัตโนมัติที่เรียกว่า "ไม่มีไมอีลิน" ถูกปกคลุมด้วยเยื่อหุ้มเลมโมไซต์แบบเกลียวเดี่ยว

ปลอกไมอีลินช่วยให้เกิดการนำกระแสการกระตุ้นที่แยกจากกัน ไม่ลดลง (โดยไม่ลดแอมพลิจูดศักย์) และเร็วขึ้นตามเส้นใยประสาท มีความสัมพันธ์โดยตรงระหว่างความหนาของปลอกไมอีลินและความเร็วของการนำกระแส เส้นใยที่มีชั้นไมอีลินหนาจะนำกระแสด้วยความเร็ว 70-140 ม./วินาที ในขณะที่ตัวนำที่มีปลอกไมอีลินบางจะนำกระแสด้วยความเร็วประมาณ 1 ม./วินาที และช้ากว่านั้นที่ 0.3-0.5 ม./วินาที เส้นใยที่ "ไม่มีไมอีลิน"

เยื่อไมอีลินรอบแอกซอนในระบบประสาทส่วนกลางมีหลายชั้นและก่อตัวขึ้นจากกระบวนการของโอลิโกเดนโดรไซต์ กลไกการพัฒนาในระบบประสาทส่วนกลางนั้นคล้ายคลึงกับการสร้างเยื่อไมอีลินรอบนอก

ไซโทพลาซึมของแอกซอน (แอกโซพลาซึม) ประกอบด้วยไมโตคอนเดรียที่มีรูปร่างเป็นเส้น เวสิเคิลของแอกโซพลาซึม นิวโรฟิลาเมนต์ และนิวโรทูบูลจำนวนมาก ไรโบโซมพบได้น้อยมากในแอกโซพลาซึม ไม่มีเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมแบบเม็ด ซึ่งทำให้ตัวเซลล์ประสาทส่งโปรตีนไปยังแอกซอน ดังนั้น ไกลโคโปรตีนและสารโมเลกุลขนาดใหญ่หลายชนิด รวมทั้งออร์แกเนลล์บางชนิด เช่น ไมโตคอนเดรียและเวสิเคิลต่างๆ จะต้องเคลื่อนไปตามแอกซอนจากตัวเซลล์

กระบวนการนี้เรียกว่าการขนส่งแอกซอนหรือ แอกโซพลาสมิก

โปรตีนและออร์แกเนลล์ในไซโทพลาสซึมบางชนิดเคลื่อนตัวไปตามแอกซอนในหลายสตรีมด้วยความเร็วที่แตกต่างกัน การขนส่งแบบแอนทีเกรดจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 2 ระดับ สตรีมช้าจะเคลื่อนตัวไปตามแอกซอนด้วยความเร็ว 1-6 มม. ต่อวัน (ไลโซโซมและเอนไซม์บางชนิดที่จำเป็นต่อการสังเคราะห์สารสื่อประสาทที่ปลายแอกซอนจะเคลื่อนที่ในลักษณะนี้) และสตรีมเร็วจากตัวเซลล์ด้วยความเร็วประมาณ 400 มม. ต่อวัน (สตรีมนี้ขนส่งส่วนประกอบที่จำเป็นต่อการทำงานของซินแนปส์ ได้แก่ ไกลโคโปรตีน ฟอสโฟลิปิด ไมโตคอนเดรีย โดพามีนไฮดรอกซิเลสสำหรับการสังเคราะห์อะดรีนาลีน) นอกจากนี้ แอกโซพลาสซึมยังมีการเคลื่อนที่ย้อนกลับด้วยความเร็วประมาณ 200 มม. ต่อวัน โดยการเคลื่อนที่นี้เกิดขึ้นจากการหดตัวของเนื้อเยื่อโดยรอบ การเต้นของหลอดเลือดที่อยู่ติดกัน (ซึ่งเป็นการนวดแอกซอนชนิดหนึ่ง) และการไหลเวียนของเลือด การมีอยู่ของการขนส่งย้อนกลับของแอกซอนทำให้ไวรัสบางชนิดสามารถเข้าสู่ร่างกายของเซลล์ประสาทตามแอกซอนได้ (เช่น ไวรัสสมองอักเสบจากเห็บกัดจากบริเวณที่ถูกเห็บกัด)

เดนไดรต์มักจะสั้นกว่าแอกซอนมาก ต่างจากแอกซอน เดนไดรต์แตกแขนงแบบไดโคโตมัส ในระบบประสาทส่วนกลาง เดนไดรต์ไม่มีปลอกไมอีลิน เดนไดรต์ขนาดใหญ่ยังแตกต่างจากแอกซอนตรงที่มีไรโบโซมและไซสเตอร์ของเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมแบบเม็ด (สารเบโซฟิลิก) นอกจากนี้ยังมีนิวโรทูบูล นิวโรฟิลาเมนต์ และไมโตคอนเดรียจำนวนมาก ดังนั้น เดนไดรต์จึงมีออร์แกเนลล์ชุดเดียวกับลำตัวของเซลล์ประสาท พื้นผิวของเดนไดรต์เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญจากการเจริญเติบโตขนาดเล็ก (สไปน์) ซึ่งทำหน้าที่เป็นจุดสัมผัสของซินแพปติก

เนื้อสมองประกอบไปด้วยไม่เพียงแต่เซลล์ประสาท (นิวรอน) และกระบวนการต่างๆ เท่านั้น แต่ยังมีนิวโรเกลียและองค์ประกอบของระบบหลอดเลือดด้วย

เซลล์ประสาทเชื่อมต่อถึงกันโดยการสัมผัสเท่านั้น - ไซแนปส์ (ภาษากรีก synapsis - การสัมผัส การคว้า การเชื่อมต่อ) ไซแนปส์สามารถจำแนกตามตำแหน่งบนพื้นผิวของนิวรอนโพสต์ซินแนปส์ ไซแนปส์แบ่งออกเป็น: ไซแนปส์แอกโซเดนไดรต์ - แอกซอนสิ้นสุดที่เดนไดรต์ ไซแนปส์แอกโซมาติก - เกิดการติดต่อระหว่างแอกซอนและตัวนิวรอนแอกโซ-แอกซอนอล - เกิดการติดต่อระหว่างแอกซอน ในกรณีนี้ แอกซอนสามารถสร้างไซแนปส์ได้เฉพาะที่ส่วนที่ไม่มีไมอีลินของแอกซอนอื่นเท่านั้น ซึ่งเป็นไปได้ทั้งที่ส่วนใกล้เคียงของแอกซอนหรือบริเวณปุ่มปลายของแอกซอน เนื่องจากไม่มีเยื่อไมอีลินในตำแหน่งเหล่านี้ นอกจากนี้ยังมีไซแนปส์ประเภทอื่นๆ ได้แก่เดนโดร-เดนไดรต์และเดนโดรโซมาติกประมาณครึ่งหนึ่งของพื้นผิวทั้งหมดของตัวนิวรอนและเกือบทั้งพื้นผิวของเดนไดรต์จะมีจุดสัมผัสแบบซินแนปส์จากนิวรอนอื่น ๆ อย่างไรก็ตาม ซินแนปส์ไม่ใช่ทุกตัวที่ส่งกระแสประสาท ซินแนปส์บางอันยับยั้งปฏิกิริยาของนิวรอนที่เชื่อมต่อด้วย(ซินแนปส์ยับยั้ง)ในขณะที่ซินแนปส์อื่น ๆ ที่อยู่บนนิวรอนเดียวกันจะกระตุ้นมัน(ซินแนปส์กระตุ้น)ผลรวมของซินแนปส์ทั้งสองประเภทที่มีต่อนิวรอนหนึ่ง ๆ จะทำให้เกิดความสมดุลระหว่างผลซินแนปส์สองประเภทที่ตรงกันข้ามกันในช่วงเวลาใดเวลาหนึ่ง ซินแนปส์กระตุ้นและยับยั้งมีโครงสร้างเหมือนกัน การกระทำที่ตรงกันข้ามของทั้งสองประเภทอธิบายได้จากการปล่อยสารสื่อประสาทเคมีต่าง ๆ ที่ปลายซินแนปส์ ซึ่งมีความสามารถต่างกันในการเปลี่ยนการซึมผ่านของเยื่อหุ้มซินแนปส์สำหรับไอออนโพแทสเซียม โซเดียม และคลอรีน นอกจากนี้ ซินแนปส์กระตุ้นมักจะสร้างการสัมผัสแบบแอกโซเดนไดรต์ ในขณะที่ซินแนปส์ยับยั้งสร้างการสัมผัสแบบแอกโซโซมาติกและแอกโซ-แอกซอน

ส่วนของนิวรอนที่กระแสประสาทเข้าสู่ไซแนปส์เรียกว่าปลายประสาทก่อนไซแนปส์และส่วนที่รับกระแสประสาทเรียกว่าปลายประสาทหลังไซแนปส์ ไซโทพลาซึมของปลายประสาทก่อนไซแนปส์มีไมโตคอนเดรียและเวสิเคิลไซแนปส์จำนวนมากที่มีสารสื่อประสาท แอกโซเล็มมาของส่วนก่อนไซแนปส์ของแอกซอน ซึ่งอยู่ใกล้นิวรอนหลังไซแนปส์มากที่สุด จะสร้างเยื่อก่อนไซแนปส์ในไซแนปส์ ส่วนของเยื่อหุ้มพลาสมาของนิวรอนหลังไซแนปส์ที่อยู่ใกล้เยื่อก่อนไซแนปส์มากที่สุดเรียกว่าเยื่อหลังไซแนปส์ ช่องว่างระหว่างเยื่อหุ้มเซลล์ก่อนและหลังไซแนปส์เรียกว่ารอยแยกไซแนปส์

โครงสร้างของเซลล์ประสาทและกระบวนการต่างๆ มีความหลากหลายและขึ้นอยู่กับหน้าที่ของเซลล์ประสาท เซลล์ประสาทมีตัวรับ (ประสาทรับความรู้สึก ประสาทเคลื่อนไหว ประสาทเคลื่อนไหว) และ เซลล์ประสาท รวม (ประสาทเชื่อมโยง) ส่วนโค้งรีเฟล็กซ์สร้างขึ้นจากสายของเซลล์ประสาทเหล่านี้ รีเฟล็กซ์แต่ละส่วนขึ้นอยู่กับการรับรู้สิ่งเร้า การประมวลผล และการถ่ายโอนไปยังอวัยวะที่ตอบสนอง กลุ่มของเซลล์ประสาทที่จำเป็นสำหรับการดำเนินการรีเฟล็กซ์เรียกว่าส่วนโค้งรีเฟล็กซ์โครงสร้างของเซลล์ประสาทอาจเรียบง่ายหรือซับซ้อนมากได้ โดยรวมถึงทั้งระบบรับความรู้สึกและระบบรับความรู้สึก

ระบบรับความรู้สึกเป็นตัวนำกระแสขึ้นของไขสันหลังและสมองที่นำกระแสจากเนื้อเยื่อและอวัยวะทั้งหมด ระบบนี้ซึ่งรวมถึงตัวรับเฉพาะ ตัวนำจากตัวรับและส่วนที่ยื่นออกมาในเปลือกสมอง เรียกว่าตัววิเคราะห์ ทำหน้าที่วิเคราะห์และสังเคราะห์สิ่งเร้า กล่าวคือ การแยกส่วนหลักทั้งหมดขององค์ประกอบออกเป็นส่วนๆ และหน่วย จากนั้นจึงค่อยเพิ่มองค์ประกอบจากหน่วยองค์ประกอบทีละน้อย

ระบบส่งออกมีต้นกำเนิดจากหลายส่วนของสมอง ได้แก่ เปลือกสมอง ปมประสาทใต้เปลือกสมอง บริเวณใต้ทาลามัส สมองน้อย และโครงสร้างของก้านสมอง (โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากส่วนของโครงร่างเรตินูลัมที่มีอิทธิพลต่อกลไกตามส่วนของไขสันหลัง) ตัวนำที่เคลื่อนลงมาจากโครงสร้างสมองเหล่านี้จำนวนมากจะเข้าถึงเซลล์ประสาทของกลไกตามส่วนของไขสันหลัง จากนั้นจึงส่งต่อไปยังอวัยวะที่ทำหน้าที่บริหาร ได้แก่ กล้ามเนื้อลาย ต่อมไร้ท่อ หลอดเลือด อวัยวะภายใน และผิวหนัง

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]