Neironu veidi un to funkcijas

Funkcionālais dalījums ir vienkāršākais un visnoderīgākais, jo tas atbild uz jautājumu, kurp signāls dodas. Sensorie jeb aferentie neironi vada informāciju no receptoriem uz centrālo nervu sistēmu, motorie jeb eferentie neironi no centra uz izpildorgānu, bet starpneironi savieno abus un veic visu apstrādi pa vidu.

Vienkāršākais piemērs, kurā redzami visi trīs, ir muguras reflekss. Sensorais neirons uztver cīpslas nospriegojumu, muguras smadzenēs informācija tiek nodota tālāk, un motorais neirons liek muskulim saīsināties. Smadzenes par to uzzina tikai pēc tam, kad kustība jau ir notikusi.

Funkcionālajā dalījumā ir vērts atcerēties vienu nesimetriju: sensoro un motoro neironu ķermeņi atrodas skaidri noteiktās vietās un tos var precīzi norādīt, bet starpneironi ir izkaisīti pa visu centrālo nervu sistēmu un skaitliski ievērojami pārsniedz abas pārējās grupas kopā. Tieši tāpēc lielākā daļa nervu sistēmas darba nav signāla nešana, bet gan tā apstrāde.

Morfoloģiskais dalījums balstās uz to, cik izaugumu atiet no šūnas ķermeņa. Tas nav tikai aprakstošs: forma cieši atbilst uzdevumam, un pēc formas mikroskopā var pateikt, kurā audā šūna atrodas.

• Multipolārais neirons: daudzi dendrīti un viens aksons, izplatītākā forma, tipisks motorajiem neironiem un garozas šūnām.
• Bipolārais neirons: viens dendrīts un viens aksons pretējos polos, raksturīgs tīklenei un ožas epitēlijam.
• Pseidounipolārais neirons: no ķermeņa atiet viens izaugums, kas tūlīt sadalās divos zaros, tipisks sensorajiem neironiem muguras sakņu mezglos.
• Unipolārais neirons: viens vienīgs izaugums, cilvēkam sastopams reti, biežāk attīstības agrīnās stadijās.
• Anaksonie neironi: šūnas, kurās aksonu no dendrītiem nošķirt nevar, sastopamas tīklenē.

Vairāki neironu tipi ir tik atšķirīgi, ka tiem ir savs vārds. Piramidālie neironi lielo smadzeņu garozā ir trijstūrveida ar garu augšupejošu dendrītu, un tie veido galveno izejošo ceļu no garozas uz citām struktūrām.

Purkinjē šūnas smadzenīšu garozā ir viens no iespaidīgākajiem šūnu tipiem visā ķermenī: to dendrītu koks ir plakans un ārkārtīgi sazarots, un tas atrodas vienā plaknē kā vēdeklis. Tieši šo šūnu darbība nodrošina kustību smalko korekciju.

Motoneironi muguras smadzeņu priekšējos ragos ir lielākie neironi, un to aksoni var sniegties no muguras lejasdaļas līdz pēdas muskuļiem, veidojot vienas šūnas izaugumu, kas ir daudzkārt garāks par jebkuru citu šūnu organismā.

Šie piemēri parāda, ka neirona forma ir tiešs tā uzdevuma atspoguļojums. Plašs dendrītu koks nozīmē, ka šūna savāc informāciju no ļoti daudziem avotiem, savukārt garš aksons nozīmē, ka tās uzdevums ir aiznest gatavu pavēli tālu prom bez izmaiņām ceļā.

Trešais veids, kā neironus šķiro, ir pēc tā, kādu vielu tie izdala sinapsē. Šis dalījums ir farmakoloģijas pamatā, jo zāles iedarbojas uz konkrētu mediatoru sistēmu, nevis uz neirona formu.

Holīnerģiskie neironi izdala acetilholīnu un darbojas neiromuskulārajā savienojumā; tieši šeit iedarbojas miastēnijas zāles un muskuļu relaksanti anestēzijā. Dopamīnerģiskie neironi vidussmadzeņu melnajā vielā ir tie, kuru bojāeja rada Parkinsona slimību. Serotonīnerģiskie un noradrenerģiskie neironi stumbrā ietekmē garastāvokli, miegu un uzmanību. Gamma aminosviestskābes un glutamāta neironi ir galvenie bremzētāji un paātrinātāji centrālajā nervu sistēmā.

Neirons nekad nestrādā viens. Ap to atrodas glijas šūnas, kuras signālu nevada, bet bez kurām neirons nedzīvotu.

• Astrocīti: uztur jonu un mediatoru līdzsvaru, piedalās asins un smadzeņu barjeras veidošanā.
• Oligodendrocīti: veido mielīna apvalku ap aksoniem centrālajā nervu sistēmā, viens no tiem apkalpo vairākus aksonus.
• Švāna šūnas: veido mielīnu perifērajos nervos, katra ap vienu aksona posmu, un palīdz nervam ataugt.
• Mikroglija: nervu sistēmas imūnās uzraudzības šūnas, kas uzsūc bojātos fragmentus.
• Ependīmas šūnas: izklāj smadzeņu kambarus un piedalās cerebrospinālā šķidruma veidošanā.

Neironi veidojas augļa attīstības laikā no nervu caurulītes, un lielākā daļa sava galīgā skaita ir sasniegta jau pirms dzimšanas. Pēc tam attīstība turpinās nevis šūnu skaita, bet savienojumu ziņā: dendrītu koki kļūst blīvāki, un liekās sinapses tiek noārdītas.

Mielinizācija turpinās ilgi pēc dzimšanas un dažos smadzeņu apgabalos noslēdzas tikai pieauguša cilvēka vecumā. Tieši ar to daļēji skaidro, kāpēc plānošanas un impulsu kontroles spējas nobriest vēlāk nekā kustību prasmes.

Ar gadiem samazinās sinapšu blīvums un signāla vadīšanas ātrums, taču veselam cilvēkam tas nenozīmē demenci. Straujš atmiņas, valodas vai orientēšanās pasliktinājums nav normāla novecošana, un tas ir iemesls vērsties pie ģimenes ārsta un pēc tam pie neirologa.

Neironu bojājums izpaužas atkarībā no tā, kura grupa skarta. Motoro neironu slimībās pakāpeniski zūd spēks, parādās muskuļu raustīšanās un atrofija. Sensoro neironu bojājumā, piemēram, cukura diabēta izraisītā polineiropātijā, vispirms parādās dedzināšana un nejutīgums pēdās.

Mielīna bojājums dod citādu ainu: signāls netiek zaudēts pilnībā, bet vadīšana palēninās, un tā ir multiplās sklerozes pamatmehānisms centrālajā nervu sistēmā.

Ar šīm slimībām nodarbojas neirologs, bērnu vecumā bērnu neirologs, bet nervu saspiedumu ķirurģisku ārstēšanu veic neiroķirurgs vai rokas ķirurgs. Pēkšņs vienas puses vājums, runas traucējumi vai sejas noslīdējums ir neatliekamas palīdzības iemesls, nevis plānota vizīte.

Neironu pašus mikroskopā dzīvam cilvēkam neredz, tāpēc izmeklē to darbības rezultātu: elektrisko aktivitāti un vadīšanas ātrumu.

1. Neiroloģiskā izmeklēšana: spēks, jutība, refleksi, koordinācija.
2. Nervu vadīšanas ātruma pētījums, kas mēra, cik ātri impulss iet pa perifēro nervu.
3. Elektromiogrāfija, kas ar adatveida elektrodu reģistrē muskuļa elektrisko atbildi.
4. Elektroencefalogrāfija, kas summāri atspoguļo garozas neironu aktivitāti.
5. Izsaukto potenciālu pētījumi redzes, dzirdes un jutības ceļu novērtēšanai.
6. Magnētiskā rezonanse, lai redzētu pašus audus un mielīna bojājuma perēkļus.

Plaši izplatīts ir apgalvojums, ka cilvēks izmanto tikai nelielu daļu savu neironu. Tas neatbilst novērotajam: attēldiagnostikā aktīvi ir visi smadzeņu apgabali, tikai dažādos uzdevumos un dažādā laikā, un neviens nav rezervē.

Mazāk zināma ir arī atšķirība starp centrālo un perifēro nervu atjaunošanos. Ja pārgriezts perifērais nervs, aksons spēj lēni ataugt pa Švāna šūnu izveidoto kanālu, un tieši tāpēc pēc rokas nerva sašūšanas jutība atgriežas mēnešu laikā. Centrālajā nervu sistēmā apkārtējā vide aksona ataugšanu aktīvi kavē, un tieši šī atšķirība, nevis pašu neironu īpašības, ir galvenais šķērslis muguras smadzeņu traumu ārstēšanā.