Madame Lelica

Das Nervensystem der gemeinsamen Laborfliege, Drosophila melanogaster, enthält rund 100.000 Neuronen, die gleiche Anzahl wie ein Hummer. Diese Zahl ist vergleichbar mit 75 Millionen in der Maus und 300 Millionen in der Krake. Ein menschliches Gehirn enthält rund 86 Milliarden Neuronen., Trotz dieser sehr unterschiedlichen Zahlen kontrollieren die Nervensysteme dieser Tiere viele der gleichen Verhaltensweisen—von grundlegenden Reflexen bis hin zu komplizierteren Verhaltensweisen wie dem Finden von Nahrung und dem Umwerben von Freunden. Die Fähigkeit von Neuronen, sowohl miteinander als auch mit anderen Zelltypen zu kommunizieren, liegt all diesen Verhaltensweisen zugrunde.

Die meisten Neuronen teilen die gleichen zellulären Komponenten. Neuronen sind aber auch hochspezialisiert—verschiedene Arten von Neuronen haben unterschiedliche Größen und Formen, die sich auf ihre funktionellen Rollen beziehen.,

Teile eines Neurons

Wie andere Zellen hat jedes Neuron einen Zellkörper (oder Soma), der einen Kern, ein glattes und raues endoplasmatisches Retikulum, einen Golgi-Apparat, Mitochondrien und andere zelluläre Komponenten enthält. Neuronen enthalten auch einzigartige Strukturen, die in Abbildung 1 dargestellt sind, um die elektrischen Signale zu empfangen und zu senden, die eine neuronale Kommunikation ermöglichen. Dendriten sind baumartige Strukturen, die sich vom Zellkörper weg erstrecken, um Nachrichten von anderen Neuronen an spezialisierten Knotenpunkten, sogenannten Synapsen, zu empfangen., Obwohl einige Neuronen keine Dendriten haben, haben einige Arten von Neuronen mehrere Dendriten. Dendriten können kleine Vorsprünge haben, die als dendritische Stacheln bezeichnet werden und die Oberfläche für mögliche synaptische Verbindungen weiter vergrößern.

Abbildung 1. Neuronen enthalten Organellen, die vielen anderen Zellen gemeinsam sind, wie einem Kern und Mitochondrien. Sie haben auch spezialisiertere Strukturen, einschließlich Dendriten und Axone.

Sobald ein Signal vom Dendriten empfangen wird, wandert es passiv zum Zellkörper., Der Zellkörper enthält eine spezialisierte Struktur, den Axonhügel, der Signale von mehreren Synapsen integriert und als Verbindung zwischen dem Zellkörper und einem Axon dient. Ein Axon ist eine röhrenförmige Struktur, die das integrierte Signal an spezielle Enden, sogenannte Axonklemmen, weiterleitet. Diese Terminals wiederum Synapsen auf andere Neuronen, Muskeln oder Zielorgane. Chemikalien, die an Axonanschlüssen freigesetzt werden, ermöglichen die Kommunikation von Signalen zu diesen anderen Zellen. Neuronen haben normalerweise ein oder zwei Axone, aber einige Neuronen, wie Amacrine Zellen in der Netzhaut, enthalten keine Axone., Einige Axone sind mit Myelin bedeckt, das als Isolator dient, um die Ableitung des elektrischen Signals beim Abwärtsfahren des Axons zu minimieren, wodurch die Leitungsgeschwindigkeit stark erhöht wird. Diese Isolierung ist wichtig, da das Axon eines menschlichen Motoneurons bis zu einem Meter lang sein kann—von der Basis der Wirbelsäule bis zu den Zehen. Die Myelinscheide ist eigentlich nicht Teil des Neurons. Myelin wird von Gliazellen produziert. Entlang des Axons gibt es periodische Lücken in der Myelinscheide. Diese Lücken werden als Knoten von Ranvier bezeichnet und sind Stellen, an denen das Signal „aufgeladen“ wird, wenn es sich entlang des Axons bewegt.,

Es ist wichtig zu beachten, dass ein einzelnes Neuron nicht alleine handelt—die neuronale Kommunikation hängt von den Verbindungen ab, die Neuronen untereinander (sowie mit anderen Zellen, wie Muskelzellen) herstellen. Dendriten aus einem einzelnen Neuron können synaptischen Kontakt von vielen anderen Neuronen erhalten. Zum Beispiel wird angenommen, dass Dendriten aus einer Purkinje-Zelle im Kleinhirn Kontakt von bis zu 200.000 anderen Neuronen erhalten.

Neuronentypen

Es gibt verschiedene Neuronentypen, und die funktionelle Rolle eines bestimmten Neurons hängt eng von seiner Struktur ab., Es gibt eine erstaunliche Vielfalt von Neuronenformen und-größen, die in verschiedenen Teilen des Nervensystems (und über Spezies hinweg) gefunden werden, wie aus den in Abbildung 2 gezeigten Neuronen hervorgeht.

Abbildung 2. Die Größe und Form der Neuronen im gesamten Nervensystem ist sehr unterschiedlich. Beispiele hierfür sind (a) eine Pyramidenzelle aus der Großhirnrinde, (b) eine Purkinje-Zelle aus der Kleinhirnrinde und (c) Riechzellen aus dem Riechepithel und dem Riechkolben.,

Während es viele definierte Neuronenzell-Subtypen gibt, werden Neuronen weitgehend in vier Grundtypen unterteilt: unipolar, bipolar, multipolar und pseudounipolar. Abbildung 3 veranschaulicht diese vier grundlegenden Neuronentypen. Unipolare Neuronen haben nur eine Struktur, die sich vom Soma entfernt. Diese Neuronen kommen nicht bei Wirbeltieren vor, sondern bei Insekten, wo sie Muskeln oder Drüsen stimulieren. Ein bipolares Neuron hat ein Axon und einen Dendriten, der sich von der Soma erstreckt., Ein Beispiel für ein bipolares Neuron ist eine bipolare Netzhautzelle, die Signale von lichtempfindlichen Photorezeptorzellen empfängt und diese Signale an Ganglienzellen überträgt, die das Signal an das Gehirn übertragen. Multipolare Neuronen sind die häufigste Art von Neuronen. Jedes multipolare Neuron enthält ein Axon und mehrere Dendriten. Multipolare Neuronen können im zentralen Nervensystem (Gehirn und Rückenmark) gefunden werden. Ein Beispiel für ein multipolares Neuron ist eine Purkinje-Zelle im Kleinhirn, die viele verzweigte Dendriten, aber nur ein Axon aufweist., Pseudounipolare Zellen teilen Eigenschaften sowohl mit unipolaren als auch mit bipolaren Zellen. Eine pseudounipolare Zelle hat einen einzigen Prozess, der sich wie eine unipolare Zelle von der Soma aus erstreckt, aber dieser Prozess verzweigt sich später in zwei verschiedene Strukturen, wie eine bipolare Zelle. Die meisten sensorischen Neuronen sind pseudounipolar und haben ein Axon, das sich in zwei Verlängerungen verzweigt: eines, das mit Dendriten verbunden ist, die sensorische Informationen empfangen, und eines, das diese Informationen an das Rückenmark überträgt.

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