Messaggio sul neurone. Connessioni neurali del cervello: formazione, sviluppo dei recettori, miglioramento della funzione cerebrale e creazione di nuove connessioni neurali

Neuroni del cervello. La storia della scoperta del neurone. La struttura di un neurone. Nascita di un neurone, migrazione, sue funzioni e meccanismo d'azione. Perché i neuroni muoiono?

Neuroni del cervello è un termine familiare a tutti coloro che sono vicini al tema della paralisi cerebrale, ma non tutti sanno cos'è un neurone, come funziona e come funziona.

Neurone, o neurone in greco: fibra, nervo.

I neuroni sono cellule altamente specializzate che compongono il sistema nervoso. Il compito dei neuroni è lo scambio di informazioni tra il corpo e il cervello.

I neuroni sono cellule elettricamente eccitabili che elaborano, immagazzinano e trasmettono informazioni utilizzando segnali elettrici e chimici.

Neuroni del cervello: la storia della scoperta

Fino a poco tempo fa, la maggior parte dei neuroscienziati credeva che siamo nati con un certo insieme di neuroni e questo è il numero finale. In futuro, i neuroni potranno solo morire, ma non potranno essere ripristinati. Apparentemente da qui deriva il detto “le cellule nervose non si rigenerano”.

Utilizzando un insieme di neuroni dati alla nascita, il bambino, man mano che cresce, li costruisce in catene corrispondenti a determinate abilità ed esperienze. Pertanto, queste catene sono autostrade dell’informazione tra il cervello e le varie parti del corpo. Gli scienziati credevano che dopo che i neuroni del cervello avessero creato un circuito, fosse impossibile aggiungervi nuovi neuroni. questo interromperà il flusso di informazioni e spegnerà il sistema di comunicazione del cervello.

Nel 1962 il concetto di neurone subì un cambiamento significativo. Il neuroscienziato Joseph Altman è riuscito a dimostrare la nascita di nuovi neuroni nel cervello di un ratto adulto. E negli anni successivi furono presentate prove della migrazione di nuovi neuroni dal luogo di nascita ad altre aree del cervello.

Nel 1983, il processo di nascita di nuovi neuroni fu registrato anche nel cervello di una scimmia adulta.

Questa scoperta fu così sorprendente e incredibile, e l'opinione sui neuroni cerebrali così consolidata che molti scienziati si rifiutarono di credere nella possibilità di tali processi nel cervello umano.

Tuttavia, gli ultimi decenni hanno dimostrato la nascita di neuroni nel cervello di un adulto.

Ad oggi, la neurogenesi nel cervello adulto rimane una teoria non dimostrata per alcuni neuroscienziati. Ma la maggior parte crede che la scoperta della neurogenesi apra incredibili possibilità nel campo delle neuroscienze umane.

La struttura di un neurone

I componenti principali di un neurone sono:

• corpo cellulare con nucleo
• estensioni cellulari: assone e dentri
• terminale (ramo terminale di un assone)
• glia (cellule gliali)

Il sistema nervoso centrale (compreso il cervello e il midollo spinale) è costituito da due tipi principali di cellule, neuroni e glia. La glia è più numerosa dei neuroni, ma il neurone rimane la cellula principale del sistema nervoso.

I neuroni utilizzano impulsi elettrici e segnali chimici per comunicare informazioni tra diverse aree del cervello, nonché tra il cervello e il resto del sistema nervoso.

Tutto ciò che pensiamo, sentiamo e facciamo sarebbe impossibile senza il lavoro dei neuroni e delle loro cellule di supporto, le cellule gliali.

I neuroni sono costituiti da tre parti principali: un corpo cellulare e due estensioni chiamate assone e dendrite. All'interno del corpo cellulare si trova il nucleo, che controlla l'attività della cellula e contiene il materiale genetico della cellula.

L'assone sembra una lunga coda, il suo compito è trasmettere messaggi. I dendriti sembrano rami di un albero e svolgono le funzioni di ricezione dei messaggi. I neuroni comunicano tra loro attraverso un minuscolo spazio chiamato sinapsi tra gli assoni e i dendriti dei neuroni vicini.

Esistono tre classi di neuroni:

1. Neuroni sensoriali: trasportano le informazioni dagli organi di senso (come occhi, orecchie, naso) al cervello.
2. Neuroni motori (motori): controllano l'attività muscolare volontaria, come il linguaggio, e trasmettono anche messaggi dalle cellule nervose ai muscoli.
3. Tutti gli altri neuroni sono chiamati interneuroni.

I neuroni sono le cellule più diverse del corpo. All’interno di queste tre classi di neuroni esistono centinaia di tipi diversi, ciascuno con capacità di comunicazione specifiche.

Comunicando tra loro, i neuroni creano connessioni uniche che rendono ognuno di noi diverso nel modo in cui pensiamo, sentiamo e agiamo.

Neuroni specchio

Le funzioni dei neuroni specchio sono molto interessanti. I neuroni specchio sono un tipo di neuroni nel cervello che si attivano non solo quando eseguono un’azione da soli, ma anche quando osservano come gli altri eseguono tale azione.

Quindi, possiamo dire che i neuroni specchio sono responsabili dell'imitazione o dell'imitazione.

Lo studio dei principi di funzionamento dei neuroni specchio è molto promettente per risolvere i problemi di riabilitazione della paralisi cerebrale.

Nascita dei neuroni

La nascita di nuovi neuroni è ancora una questione attorno alla quale le controversie non si fermano. Sebbene esistano dati indiscutibili che confermano che la neurogenesi (la nascita dei neuroni) è un processo che non si ferma per tutta la vita di un individuo.

I neuroni nascono in cellule speciali chiamate -. La scienza delle cellule staminali è piuttosto giovane e ci sono ancora più domande che risposte. Ma sappiamo che il metodo di trattamento della paralisi cerebrale con l'aiuto delle cellule staminali esiste già e viene utilizzato con successo.

Migrazione dei neuroni

Domanda molto interessante! La nascita di un neurone su richiesta del sistema nervoso è solo metà dell'opera, perché deve ancora arrivare da dove è stata inviata la richiesta e dove è attesa.

Come fa un neurone a capire dove andare e cosa lo aiuta ad arrivarci? Attualmente, gli scienziati hanno osservato due processi per il trasporto dei neuroni dal luogo di nascita ad altre parti del cervello.

1. Movimento attraverso cellule speciali - glia radiale. Queste cellule estendono le loro fibre dagli strati interni del cervello a quelli esterni. E i neuroni scivolano su di loro fino a raggiungere la destinazione.
2. segnali chimici. Sulla superficie dei neuroni sono state trovate molecole speciali: aderenze che si legano a molecole simili sulle cellule gliali o sugli assoni nervosi vicini. E così, scambiandosi il segnale, conducono il neurone nella sua posizione finale.

Non tutti i neuroni superano con successo questo percorso. Si ritiene che due terzi dei neuroni muoiano lungo il percorso. E alcuni di quelli che sono sopravvissuti si smarriscono e successivamente si intromettono nelle catene nei posti sbagliati.

Alcuni scienziati sospettano che tali errori portino alla schizofrenia, alla dislessia. Non ci sono prove, solo speculazioni.

Morte dei neuroni

Normalmente, i neuroni sono cellule longeve nel corpo umano. Ma a volte iniziano a morire in modo massiccio in alcune strutture del cervello, portando a varie malattie del sistema nervoso. A volte le cause della loro morte possono essere stabilite, a volte no, la questione rimane aperta.

Ad esempio, è noto che il morbo di Parkinson uccide i neuroni che producono dopamina nell'area del cervello che controlla i movimenti del corpo. Ciò porta a difficoltà nell’iniziare il movimento. Qual è l'innesco di questo processo? Non c'è risposta.

Nella malattia di Alzheimer, le proteine ​​ostili si accumulano all'interno e attorno ai neuroni della neocorteccia e dell'ippocampo (la parte del cervello) che controlla la memoria. Quando questi neuroni muoiono, le persone perdono la capacità di ricordare e di svolgere le attività quotidiane.

Ipossia del cervello: porta alla carenza di ossigeno dei neuroni e in futuro, se il processo non viene interrotto in tempo, alla loro morte.

Trauma fisico al cervello: porta alla rottura delle connessioni tra i neuroni. Pertanto, i neuroni sono vivi, ma non hanno la capacità di interagire tra loro.

neurone artificiale

Ulteriori studi sulla vita e sulla morte dei neuroni danno speranza per lo sviluppo di nuovi metodi di trattamento del sistema nervoso.

La ricerca moderna mostra che le cellule nervose sono in grado di rigenerarsi. Le cellule staminali possono generare tutti i tipi di neuroni. Forse le cellule staminali possono essere manipolate e stimolate per produrre nuovi neuroni del tipo desiderato.

Pertanto, il processo di ripristino, rinnovamento del cervello, sostituzione dei neuroni morti con neuroni di nuova generazione non sembra così fantastico.

Forse il termine è neuroni artificiali del cervello, questo è il nostro futuro non così lontano.

Il corpo umano è un sistema abbastanza complesso ed equilibrato che funziona secondo regole chiare. Inoltre, esteriormente sembra che tutto sia abbastanza semplice, ma in realtà il nostro corpo è una straordinaria interazione di ogni cellula e organo. A dirigere tutta questa "orchestra" è il sistema nervoso, costituito da neuroni. Oggi vi diremo cosa sono i neuroni e quanto sono importanti nel corpo umano. Dopotutto, sono responsabili della nostra salute mentale e fisica.

Ogni studente sa che il nostro cervello e il nostro sistema nervoso ci governano. Questi due blocchi del nostro corpo sono rappresentati da cellule, ciascuna delle quali è chiamata neurone nervoso. Queste cellule sono responsabili della ricezione e della trasmissione degli impulsi da un neurone all'altro e ad altre cellule degli organi umani.

Per comprendere meglio cosa sono i neuroni, possiamo rappresentarli come l'elemento più importante del sistema nervoso, che svolge non solo un ruolo conduttore, ma anche funzionale. Sorprendentemente, fino ad ora, i neurofisiologi continuano a studiare i neuroni e il loro lavoro nella trasmissione delle informazioni. Naturalmente, hanno ottenuto un grande successo nella loro ricerca scientifica e sono riusciti a scoprire molti segreti del nostro corpo, ma non riescono ancora a rispondere una volta per tutte alla domanda su cosa siano i neuroni.

Cellule nervose: caratteristiche

I neuroni sono cellule e sono per molti aspetti simili agli altri "fratelli" che compongono il nostro corpo. Ma hanno una serie di caratteristiche. A causa della loro struttura, tali cellule nel corpo umano, se combinate, creano un centro nervoso.

Il neurone ha un nucleo ed è circondato da una guaina protettiva. Ciò la rende correlata a tutte le altre celle, ma la somiglianza finisce qui. Altre caratteristiche della cellula nervosa la rendono davvero unica:

• I neuroni non si dividono

I neuroni del cervello (cervello e midollo spinale) non si dividono. Ciò è sorprendente, ma smettono di svilupparsi quasi immediatamente dopo la loro comparsa. Gli scienziati ritengono che una certa cellula precursore completi la divisione anche prima del completo sviluppo del neurone. In futuro, aumenta solo le connessioni, ma non la sua quantità nel corpo. Molte malattie del cervello e del sistema nervoso centrale sono associate a questo fatto. Con l'età, parte dei neuroni muore e le cellule rimanenti, a causa della scarsa attività della persona stessa, non possono costruire connessioni e sostituire i loro "fratelli". Tutto ciò porta ad uno squilibrio nel corpo e, in alcuni casi, alla morte.

• Le cellule nervose trasmettono informazioni

I neuroni possono trasmettere e ricevere informazioni con l'aiuto di processi: dendriti e assoni. Sono in grado di percepire determinati dati con l'aiuto di reazioni chimiche e convertirli in un impulso elettrico, che a sua volta passa attraverso le sinapsi (connessioni) alle cellule necessarie del corpo.

Gli scienziati hanno dimostrato l'unicità delle cellule nervose, ma in realtà ora conoscono i neuroni solo il 20% di ciò che effettivamente nascondono. Il potenziale dei neuroni non è stato ancora rivelato, nel mondo scientifico si ritiene che la divulgazione di un segreto sul funzionamento delle cellule nervose diventi l'inizio di un altro segreto. E questo processo sembra essere infinito.

Quanti neuroni ci sono nel corpo?

Questa informazione non è nota con certezza, ma i neurofisiologi suggeriscono che nel corpo umano ci siano più di cento miliardi di cellule nervose. Allo stesso tempo, una cellula ha la capacità di formare fino a diecimila sinapsi, consentendo di comunicare in modo rapido ed efficiente con altre cellule e neuroni.

La struttura dei neuroni

Ogni cellula nervosa è composta da tre parti:

• corpo del neurone (soma);
• dendriti;
• assoni.

Non è ancora noto quale dei processi si sviluppi per primo nel corpo cellulare, ma la distribuzione delle responsabilità tra loro è abbastanza ovvia. Il processo dei neuroni assonali è solitamente formato in una singola copia, ma possono esserci molti dendriti. Il loro numero a volte raggiunge diverse centinaia, più dendriti ha una cellula nervosa, più cellule può essere associata. Inoltre, una vasta rete di filiali consente di trasferire molte informazioni nel più breve tempo possibile.

Gli scienziati ritengono che prima della formazione dei processi, il neurone si deposita in tutto il corpo e dal momento in cui compaiono è già in un posto senza cambiamenti.

Trasmissione di informazioni da parte delle cellule nervose

Per capire quanto siano importanti i neuroni è necessario capire come svolgono la loro funzione di trasmissione delle informazioni. Gli impulsi neuronali sono in grado di muoversi in forma chimica ed elettrica. Il processo del dendrite del neurone riceve informazioni come irritante e le trasmette al corpo del neurone, l'assone le trasmette come impulso elettronico ad altre cellule. I dendriti di un altro neurone percepiscono l'impulso elettronico immediatamente o con l'aiuto di neurotrasmettitori (trasmettitori chimici). I neurotrasmettitori vengono catturati dai neuroni e quindi utilizzati come propri.

Tipi di neuroni per il numero di processi

Gli scienziati, osservando il lavoro delle cellule nervose, hanno sviluppato diversi tipi di classificazione. Uno di questi divide i neuroni in base al numero di processi:

• unipolare;
• pseudo-unipolare;
• bipolare;
• multipolare;
• privo di assoni.

Un neurone classico è considerato multipolare, ha un assone corto e una rete di dendriti. Le più scarsamente studiate sono le cellule nervose non assoni, gli scienziati conoscono solo la loro posizione: il midollo spinale.

Arco riflesso: definizione e breve descrizione

In neurofisica esiste un termine come "neuroni ad arco riflesso". Senza di esso, è abbastanza difficile ottenere un quadro completo del lavoro e del significato delle cellule nervose. Gli stimoli che influenzano il sistema nervoso sono chiamati riflessi. Questa è l'attività principale del nostro sistema nervoso centrale, viene eseguita con l'aiuto di un arco riflesso. Può essere rappresentato come una sorta di strada lungo la quale l'impulso passa dal neurone alla realizzazione dell'azione (riflesso).

Questo percorso può essere suddiviso in più fasi:

• percezione dell'irritazione da parte dei dendriti;
• trasmissione dell'impulso al corpo cellulare;
• trasformazione dell'informazione in un impulso elettrico;
• trasmissione dell'impulso al corpo;
• cambiamento nell'attività di un organo (reazione fisica ad uno stimolo).

Gli archi riflessi possono essere diversi e costituiti da diversi neuroni. Ad esempio, un semplice arco riflesso è formato da due cellule nervose. Uno di loro riceve informazioni e l'altro fa sì che gli organi umani eseguano determinate azioni. Di solito tali azioni sono chiamate riflessi incondizionati. Si verifica quando una persona viene colpita, ad esempio, sulla rotula e quando tocca una superficie calda.

Fondamentalmente, un semplice arco riflesso conduce gli impulsi attraverso i processi del midollo spinale, un arco riflesso complesso conduce un impulso direttamente al cervello, che a sua volta lo elabora e può immagazzinarlo. Successivamente, dopo aver ricevuto un impulso simile, il cervello invia il comando necessario agli organi per eseguire un determinato insieme di azioni.

Classificazione dei neuroni per funzionalità

I neuroni possono essere classificati in base allo scopo previsto, poiché ciascun gruppo di cellule nervose è progettato per determinate azioni. I tipi di neuroni sono presentati come segue:

1. sensibile

Queste cellule nervose sono progettate per percepire l'irritazione e trasformarla in un impulso che viene reindirizzato al cervello.

Percepiscono le informazioni e trasmettono un impulso ai muscoli che mettono in movimento parti del corpo e organi umani.

3. Inserimento

Questi neuroni svolgono un lavoro complesso, sono al centro della catena tra le cellule nervose sensoriali e motorie. Tali neuroni ricevono informazioni, effettuano elaborazioni preliminari e trasmettono un impulso-comando.

4. Secretoria

Le cellule nervose secretorie sintetizzano i neuroormoni e hanno una struttura speciale con un gran numero di sacche di membrana.

Neuroni motori: caratteristici

I neuroni efferenti (motori) hanno una struttura identica alle altre cellule nervose. La loro rete di dendriti è la più ramificata e gli assoni si estendono fino alle fibre muscolari. Fanno contrarre e raddrizzare il muscolo. Il più lungo nel corpo umano è proprio l'assone del motoneurone, che va all'alluce dalla regione lombare. In media, la sua lunghezza è di circa un metro.

Quasi tutti i neuroni efferenti si trovano nel midollo spinale, perché è responsabile della maggior parte dei nostri movimenti inconsci. Ciò vale non solo per i riflessi incondizionati (ad esempio, sbattere le palpebre), ma anche per qualsiasi azione a cui non pensiamo. Quando scrutiamo un oggetto, il cervello invia impulsi al nervo ottico. Ma il movimento del bulbo oculare a sinistra e a destra viene effettuato tramite i comandi del midollo spinale, questi sono movimenti inconsci. Quindi, con l’avanzare dell’età, con l’aumento del numero di azioni abituali inconsce, l’importanza dei motoneuroni viene vista sotto una nuova luce.

Tipi di motoneuroni

A loro volta, le cellule efferenti hanno una certa classificazione. Si dividono nelle seguenti due tipologie:

• a-motoneuroni;
• motoneuroni y.

Il primo tipo di neurone ha una struttura fibrosa più densa e si attacca a varie fibre muscolari. Uno di questi neuroni può utilizzare un numero diverso di muscoli.

I motoneuroni Y sono leggermente più deboli dei loro "fratelli", non possono utilizzare più fibre muscolari contemporaneamente e sono responsabili della tensione muscolare. Possiamo dire che entrambi i tipi di neuroni sono l'organo di controllo dell'attività motoria.

Quali muscoli sono attaccati ai motoneuroni?

Gli assoni dei neuroni sono associati a diversi tipi di muscoli (sono lavoratori), che sono classificati come:

• animale;
• vegetativo.

Il primo gruppo di muscoli è rappresentato dai muscoli scheletrici e il secondo appartiene alla categoria dei muscoli lisci. Anche i metodi di attacco alla fibra muscolare sono diversi. I muscoli scheletrici nel punto di contatto con i neuroni formano una sorta di placche. I neuroni autonomi comunicano con la muscolatura liscia attraverso piccoli rigonfiamenti o vescicole.

Conclusione

È impossibile immaginare come funzionerebbe il nostro corpo in assenza di cellule nervose. Ogni secondo svolgono un lavoro incredibilmente complesso, essendo responsabili del nostro stato emotivo, delle preferenze di gusto e dell'attività fisica. I neuroni non hanno ancora rivelato molti dei loro segreti. Dopotutto, anche la teoria più semplice sul mancato recupero dei neuroni provoca molte controversie e domande tra alcuni scienziati. Sono pronti a dimostrare che in alcuni casi le cellule nervose sono in grado non solo di formare nuove connessioni, ma anche di riprodursi. Naturalmente per ora questa è solo una teoria, ma potrebbe rivelarsi fattibile.

Il lavoro sullo studio del funzionamento del sistema nervoso centrale è estremamente importante. Dopotutto, grazie alle scoperte in quest'area, i farmacisti saranno in grado di sviluppare nuovi farmaci per attivare l'attività cerebrale e gli psichiatri capiranno meglio la natura di molte malattie che ora sembrano incurabili.

Il corpo umano è un sistema complesso al quale prendono parte numerosi singoli blocchi e componenti. Esteriormente, la struttura del corpo è vista come elementare e perfino primitiva. Tuttavia, se guardi più in profondità e provi a identificare gli schemi in base ai quali avviene l'interazione tra diversi organi, il sistema nervoso verrà alla ribalta. Il neurone, che è l'unità funzionale di base di questa struttura, funge da trasmettitore di impulsi chimici ed elettrici. Nonostante la somiglianza esteriore con altre cellule, svolge compiti più complessi e responsabili, il cui supporto è importante per l'attività psicofisica di una persona. Per comprendere le caratteristiche di questo recettore, vale la pena comprenderne il dispositivo, i principi di funzionamento e i compiti.

Cosa sono i neuroni?

Un neurone è una cellula specializzata in grado di ricevere ed elaborare informazioni nel processo di interazione con altre unità strutturali e funzionali del sistema nervoso. Il numero di questi recettori nel cervello è 10 11 (cento miliardi). Allo stesso tempo, un neurone può contenere più di 10mila sinapsi, le terminazioni sensibili attraverso le quali si verificano. Tenendo conto del fatto che questi elementi possono essere considerati come blocchi in grado di immagazzinare informazioni, si può concludere che contengono enormi quantità di informazione. Un neurone è anche chiamato unità strutturale del sistema nervoso, che garantisce il funzionamento degli organi di senso. Cioè, questa cella dovrebbe essere considerata come un elemento multifunzionale progettato per risolvere vari problemi.

Caratteristiche di una cellula neuronale

Tipi di neuroni

La classificazione principale prevede la divisione dei neuroni su base strutturale. In particolare, gli scienziati distinguono i neuroni privi di assoni, pseudo-unipolari, unipolari, multipolari e bipolari. C'è da dire che alcune di queste specie sono ancora poco studiate. Questo si riferisce alle cellule prive di assoni che sono raggruppate nella regione del midollo spinale. C'è anche controversia riguardo ai neuroni unipolari. Si ritiene che tali cellule non siano affatto presenti nel corpo umano. Se parliamo di quali neuroni predominano nel corpo degli esseri superiori, allora verranno alla ribalta i recettori multipolari. Queste sono cellule con una rete di dendriti e un assone. Possiamo dire che questo è un neurone classico, il più comune nel sistema nervoso.

Conclusione

Le cellule neuronali sono parte integrante del corpo umano. È grazie a questi recettori che è assicurato il funzionamento quotidiano di centinaia e migliaia di trasmettitori chimici nel corpo umano. Allo stato attuale dello sviluppo, la scienza fornisce una risposta alla domanda su cosa siano i neuroni, ma allo stesso tempo lascia spazio a scoperte future. Ad esempio, oggi ci sono opinioni diverse riguardo ad alcune sfumature del lavoro, della crescita e dello sviluppo di cellule di questo tipo. Ma in ogni caso, lo studio dei neuroni è uno dei compiti più importanti della neurofisiologia. Basti dire che le nuove scoperte in questo settore potrebbero far luce su trattamenti più efficaci per molte malattie mentali. Inoltre, una profonda comprensione di come funzionano i neuroni consentirà lo sviluppo di strumenti che stimolano l’attività mentale e migliorano la memoria nella nuova generazione.

Gli ormoni influenzano i meccanismi di formazione delle emozioni e l'azione di vari prodotti neurochimici e, di conseguenza, sono coinvolti nella formazione di abitudini stabili. L'autrice del libro “Gli ormoni della felicità”, professoressa emerita dell'Università della California Loretta Graziano Breuning, suggerisce di rivedere i nostri modelli di comportamento e di imparare come innescare l'azione di serotonina, dopamina, endorfina e ossitocina. T&P pubblica un capitolo di un libro su come il nostro cervello si autoadatta per sperimentare e formare le connessioni neurali appropriate.

Loretta Graziano Breuning

fondatore dell'Inner Mammal Institute, professore emerito all'Università della California, autore di numerosi libri, blog "Your Neurochemical Self" su PsychologyToday.com

Spostamento dei percorsi neurali

Ogni persona nasce con molti neuroni, ma pochissime connessioni tra loro. Queste connessioni si costruiscono mentre interagiamo con il mondo che ci circonda e, alla fine, ci creano come siamo. Ma a volte hai il desiderio di modificare in qualche modo queste connessioni formate. Sembrerebbe che questo dovrebbe essere facile, perché si sono sviluppati con noi senza troppi sforzi da parte nostra anche nella nostra giovinezza. Tuttavia, la formazione di nuove vie neurali in età adulta è sorprendentemente complessa. Le vecchie connessioni sono così efficaci che lasciarle andare ti fa sentire come se la tua sopravvivenza fosse in pericolo. Eventuali nuovi circuiti neurali sono molto fragili rispetto a quelli vecchi. Quando capirai quanto sia difficile creare nuovi percorsi neurali nel cervello umano, ti rallegrerai della tua perseveranza in questa direzione più che rimproverarti per il lento progresso nella loro formazione.

Cinque modi in cui il tuo cervello si auto-sintonizza

Noi mammiferi siamo in grado di stabilire connessioni neurali per tutta la vita, a differenza delle specie con connessioni stabili. Queste connessioni vengono create mentre il mondo che ci circonda influenza i nostri sensi, che inviano gli impulsi elettrici appropriati al cervello. Questi impulsi stabiliscono percorsi neurali che altri impulsi percorreranno più velocemente e più facilmente in futuro. Il cervello di ogni individuo è sintonizzato su un'esperienza individuale. Di seguito sono riportati cinque modi in cui un'esperienza cambia fisicamente il tuo cervello.

L'esperienza di vita isola i neuroni giovani

Un neurone costantemente funzionante viene ricoperto nel tempo da un guscio di una sostanza speciale chiamata mielina. Questa sostanza aumenta significativamente l'efficienza del neurone come conduttore di impulsi elettrici. Ciò può essere paragonato al fatto che i fili isolati possono sopportare un carico molto maggiore rispetto a quelli nudi. I neuroni rivestiti di mielina funzionano senza eccessivo sforzo, che è caratteristico dei neuroni lenti e "aperti". I neuroni mielinizzati sembrano più bianchi che grigi, quindi dividiamo la nostra materia cerebrale in “bianca” e “grigia”.

La maggior parte del rivestimento mielinico dei neuroni viene completato in un bambino all'età di due anni, quando il suo corpo impara a muoversi, vedere e sentire. Quando un mammifero nasce, nel suo cervello deve formarsi un modello mentale del mondo che lo circonda, che gli fornirà i mezzi per sopravvivere. Pertanto, la produzione di mielina in un bambino è massima alla nascita e all'età di sette anni diminuisce leggermente. A questo punto non avrai più bisogno di reimparare la verità che il fuoco brucia e che la gravità della terra può farti cadere.

Se pensate che la mielina venga "sprecata" per rafforzare le connessioni neurali nei giovani, allora dovreste capire che la natura l'ha predisposta in questo modo per valide ragioni evolutive. Per gran parte della storia umana, le persone hanno avuto figli non appena hanno raggiunto la pubertà. I nostri antenati avevano bisogno di avere tempo per risolvere i compiti urgenti e urgenti che garantivano la sopravvivenza della loro prole. Da adulti, usavano nuove connessioni neurali più di quanto ricablassero quelle vecchie.

Con il raggiungimento della pubertà in una persona, la formazione di mielina nel suo corpo viene nuovamente attivata. Questo perché il mammifero deve ricablare il proprio cervello per trovare il miglior compagno. Spesso durante la stagione degli amori gli animali migrano verso nuovi gruppi. Pertanto, devono abituarsi a nuovi posti in cerca di cibo, così come a nuovi membri della tribù. Alla ricerca di una coppia di sposi, le persone sono spesso costrette a trasferirsi in nuove tribù o clan e comprendere nuovi costumi e culture. A tutto ciò contribuisce l’aumento della produzione di mielina durante la pubertà. La selezione naturale ha organizzato il cervello in modo tale che è durante questo periodo che cambia il modello mentale del mondo circostante.

Tutto ciò che fai in modo mirato e coerente durante i tuoi anni "mielinizzati primari" crea percorsi neurali potenti e ramificati nel tuo cervello. Ecco perché così spesso il genio di una persona si manifesta proprio durante l'infanzia. Ecco perché i piccoli sciatori ti sorpassano così famosi sui pendii delle montagne che non puoi padroneggiare, non importa quanto ci provi. Ecco perché diventa così difficile studiare le lingue straniere con la fine dell’adolescenza. Da adulto, puoi memorizzare parole straniere, ma il più delle volte non puoi impararle rapidamente per esprimere i tuoi pensieri. Questo perché la tua memoria verbale è concentrata in neuroni sottili e non mielinizzati. Potenti connessioni neurali mielinizzate sono impegnate nella tua elevata attività mentale, quindi i nuovi impulsi elettrici hanno difficoltà a trovare neuroni liberi. […]

Le fluttuazioni nell'attività del corpo nella mielinizzazione dei neuroni possono aiutarti a capire perché le persone hanno determinati problemi in diversi periodi della vita. […] Ricordatevi che il cervello umano non raggiunge la maturità automaticamente. Pertanto, si dice spesso che il cervello degli adolescenti non sia ancora completamente formato. Il cervello “mielinizza” tutte le nostre esperienze di vita. Quindi, se ci sono episodi nella vita di un adolescente in cui riceve una ricompensa immeritata, allora ricorda fermamente che la ricompensa può essere ricevuta senza sforzo. Alcuni genitori perdonano gli adolescenti per il cattivo comportamento dicendo che "il loro cervello non è ancora completamente formato". Ecco perché è molto importante controllare intenzionalmente l'esperienza di vita che assorbono. Permettere ad un adolescente di evitare la responsabilità delle sue azioni può aiutare a formare una mente che si aspetta la possibilità di sottrarsi a tale responsabilità in futuro. […]

L'esperienza di vita aumenta l'efficienza della sinapsi

Una sinapsi è un punto di contatto (piccolo spazio vuoto) tra due neuroni. Un impulso elettrico nel nostro cervello può muoversi solo se raggiunge l'estremità di un neurone con forza sufficiente per "saltare" attraverso quello spazio fino al neurone successivo. Queste barriere ci aiutano a filtrare le informazioni veramente importanti in arrivo dal cosiddetto "rumore" irrilevante. Il passaggio di un impulso elettrico attraverso le fessure sinaptiche è un meccanismo naturale molto complesso. Si può immaginare in modo tale che un'intera flotta di barche si accumuli sulla punta di un neurone, che trasporta la "scintilla" neurale a speciali moli di ricezione che ha il neurone adiacente. Ogni volta, le barche sono più brave a trasportare. Questo è il motivo per cui l'esperienza che acquisiamo aumenta le possibilità che i segnali elettrici vengano trasmessi tra i neuroni. Ci sono oltre 100 trilioni di connessioni sinaptiche nel cervello umano. E la nostra esperienza di vita gioca un ruolo importante nel condurre gli impulsi nervosi attraverso di essi in modo coerente con gli interessi della sopravvivenza.

A livello conscio, non puoi decidere quali connessioni sinaptiche dovresti sviluppare. Si formano principalmente in due modi:

1) Gradualmente, mediante ripetute ripetizioni.

2) Contemporaneamente, sotto l'influenza di forti emozioni.

[…] Le connessioni sinaptiche si costruiscono sulla base della ripetizione o delle emozioni vissute da te in passato. La tua mente esiste perché i tuoi neuroni hanno formato connessioni che riflettono esperienze buone e cattive. Alcuni episodi di questa esperienza sono stati “pompati” nel cervello grazie a “molecole della gioia” o “molecole dello stress”, altri vi sono stati fissati grazie alla ripetizione costante. Quando il modello del mondo intorno a te corrisponde alle informazioni contenute nelle tue connessioni sinaptiche, gli impulsi elettrici le attraversano facilmente e sembri essere pienamente consapevole degli eventi che accadono intorno a te.

Le catene neurali si formano solo a causa dei neuroni attivi

Quei neuroni che non vengono utilizzati attivamente dal cervello iniziano a indebolirsi gradualmente già in un bambino di due anni. Stranamente, questo contribuisce allo sviluppo del suo intelletto. Ridurre il numero di neuroni attivi consente al bambino di non scivolare con uno sguardo distratto attorno a tutto ciò che lo circonda, che è caratteristico di un neonato, ma di fare affidamento sui percorsi neurali che ha già formato. Un bambino di due anni è già in grado di concentrarsi autonomamente su ciò che in passato gli ha procurato sensazioni piacevoli, come un volto familiare o una bottiglia del suo cibo preferito. Potrebbe diffidare di cose che gli hanno causato emozioni negative in passato, come un compagno di giochi combattivo o una porta chiusa. Il cervello giovane fa affidamento sulla sua piccola esperienza di vita per soddisfare i bisogni ed evitare potenziali minacce.

Non importa come sono costruite le connessioni neurali nel cervello, le senti come “verità”

Tra i due ei sette anni, il processo di ottimizzazione del cervello del bambino continua. Ciò lo costringe a mettere in relazione le nuove esperienze con quelle vecchie, invece di accumulare nuove esperienze in qualche blocco separato. Connessioni neurali e percorsi neurali strettamente intrecciati costituiscono la base della nostra intelligenza. Li creiamo ramificando vecchi tronchi neurali invece di crearne di nuovi. Pertanto, all'età di sette anni, di solito vediamo chiaramente ciò che abbiamo visto una volta e udiamo ciò che abbiamo sentito una volta.

Potresti pensare che questo sia un male. Consideriamo però il valore di tutto ciò. Immagina di aver mentito a un bambino di sei anni. Si fida di te perché il suo cervello assorbe avidamente tutto ciò che gli viene offerto. Supponiamo ora di aver ingannato un bambino di otto anni. Sta già mettendo in dubbio le tue parole perché confronta le informazioni in arrivo con quelle che già possiede, e non solo "ingoia" nuove informazioni. All'età di otto anni è già più difficile per un bambino formare nuove connessioni neurali, il che lo spinge a utilizzare quelle esistenti. Affidarsi a vecchi circuiti neurali gli permette di riconoscere le bugie. Ciò era di grande valore per la sopravvivenza in un’epoca in cui i genitori morivano giovani e i bambini dovevano imparare a prendersi cura di se stessi fin dalla tenera età. Nell'adolescenza, formiamo alcune connessioni neurali, permettendo ad altre di svanire. Alcuni di loro scompaiono mentre il vento spazza via le foglie autunnali. Ciò aiuta a rendere il processo di pensiero umano più efficiente e mirato. Naturalmente, man mano che invecchi, acquisisci sempre più conoscenze. Tuttavia, queste nuove informazioni sono concentrate in aree del cervello che hanno già percorsi elettrici attivi. Ad esempio, se i nostri antenati sono nati in tribù di cacciatori, hanno rapidamente acquisito esperienza come cacciatori e, se nelle tribù di coltivatori, hanno acquisito esperienza agricola. Pertanto, il cervello si è sintonizzato per sopravvivere nel mondo in cui esistevano realmente. […]

Si formano nuove connessioni sinaptiche tra i neuroni che utilizzi attivamente

Ogni neurone può avere molte sinapsi perché ha molti processi o dendriti. Nuovi processi nei neuroni si formano quando vengono attivamente stimolati da impulsi elettrici. Man mano che i dendriti crescono verso i punti di attività elettrica, possono avvicinarsi così tanto che gli impulsi elettrici provenienti da altri neuroni possono colmare la distanza tra loro. Nascono così nuove connessioni sinaptiche. Quando ciò accade, a livello di coscienza si ottiene, ad esempio, una connessione tra due idee.

Non puoi sentire le tue connessioni sinaptiche, ma puoi facilmente vederle negli altri. Una persona che ama i cani guarda il mondo intero che lo circonda attraverso il prisma di questo affetto. Una persona affascinata dalle tecnologie moderne collega tutto nel mondo con loro. Un amante della politica valuta la realtà circostante politicamente e una persona religiosamente convinta - dal punto di vista religioso. Una persona vede il mondo in modo positivo, l'altra in modo negativo. Non importa come siano costruite le connessioni neurali nel cervello, non le senti come numerose appendici, simili ai tentacoli di un polipo. Sperimenti queste connessioni come "verità".

I recettori delle emozioni si sviluppano o si atrofizzano

Affinché un impulso elettrico possa attraversare la fessura sinaptica, un dendrite su un lato deve espellere molecole chimiche che vengono captate da speciali recettori su un altro neurone. Ciascuna delle sostanze neurochimiche prodotte dal nostro cervello ha una struttura complessa che viene percepita da un solo recettore specifico. Si adatta al recettore come una chiave per una serratura. Quando le emozioni ti sopraffanno, vengono rilasciate più sostanze neurochimiche di quante il recettore possa raccogliere ed elaborare. Ti senti sopraffatto e disorientato finché il tuo cervello non crea più recettori. Quindi ti adatti al fatto che "sta succedendo qualcosa intorno a te".

Quando il recettore di un neurone rimane inattivo per un lungo periodo, scompare, lasciando spazio ad altri recettori di cui potresti aver bisogno. La flessibilità in natura significa che i recettori sui neuroni devono essere utilizzati oppure possono essere persi. Gli "ormoni della gioia" sono costantemente presenti nel cervello, alla ricerca dei "loro" recettori. È così che “conosci” il motivo dei tuoi sentimenti positivi. Il neurone “si attiva” perché le molecole ormonali giuste aprono la serratura del suo recettore. E poi, sulla base di questo neurone, viene creato un intero circuito neurale che ti dice dove aspettarti la gioia in futuro.

Immagini: ©iStock.

14 dicembre 2017

I neuroni sono un gruppo speciale di cellule del corpo che distribuiscono le informazioni in tutto il corpo. Utilizzando segnali elettrici e chimici, aiutano il cervello a coordinare tutte le funzioni vitali.

Per dirla semplicemente, il compito del sistema nervoso è raccogliere segnali dall'ambiente o dal corpo, valutare la situazione, decidere come rispondere ad essi (ad esempio, modificare la frequenza cardiaca) e anche pensare a ciò che sta accadendo. e ricordatelo. Lo strumento principale per eseguire questi compiti sono i neuroni, intrecciati in tutto il corpo in una rete complessa.

La stima media del numero di neuroni nel cervello è di 86 miliardi, ciascuno collegato ad altri 1.000 neuroni. Questo crea un’incredibile rete di interazione. Il neurone è l’unità base del sistema nervoso.

I neuroni (cellule nervose) costituiscono circa il 10% del cervello, il resto sono cellule gliali e astrociti, la cui funzione è mantenere e nutrire i neuroni.

Che aspetto ha un neurone?

La struttura di un neurone può essere divisa in tre parti:

Corpo del neurone (soma): riceve informazioni. Contiene il nucleo cellulare.

· I dendriti sono processi brevi che ricevono informazioni da altri neuroni.

Un assone è un lungo processo che trasporta informazioni dal corpo di un neurone ad altre cellule. Molto spesso, l'assone termina in una sinapsi (contatto) con i dendriti di altri neuroni.

I dendriti e gli assoni sono chiamati fibre nervose.

Gli assoni variano notevolmente in lunghezza, da pochi millimetri a un metro o più. I più lunghi sono gli assoni dei gangli spinali.

Tipi di neuroni

La classificazione dei neuroni può essere effettuata in base a diversi parametri, ad esempio in base alla struttura o alla funzione svolta.

Tipi di neuroni a seconda della funzione:

Neuroni efferenti (motori): trasportano informazioni dal sistema nervoso centrale (cervello e midollo spinale) alle cellule in altre parti del corpo.

Neuroni afferenti (sensibili): raccolgono informazioni da tutto il corpo e le trasportano al sistema nervoso centrale.

· Interneuroni: trasmettono informazioni tra neuroni, spesso all'interno del sistema nervoso centrale.

Come trasmettono le informazioni i neuroni?

Un neurone, ricevendo informazioni da altre cellule, le accumula fino a superare una certa soglia. Successivamente, il neurone invia un impulso elettrico lungo l'assone, un potenziale d'azione.

Un potenziale d'azione è generato dal movimento di particelle caricate elettricamente attraverso la membrana dell'assone.

A riposo, la carica elettrica all'interno del neurone è negativa rispetto al fluido intercellulare che lo circonda. Questa differenza è chiamata potenziale di membrana. Di solito è 70 millivolt.

Quando il corpo di un neurone riceve abbastanza carica e "spara", si verifica la depolarizzazione nella sezione adiacente dell'assone: il potenziale di membrana aumenta rapidamente e poi diminuisce in circa 1/1000 di secondo. Questo processo innesca la depolarizzazione della sezione adiacente dell'assone e così via, finché l'impulso non percorre l'intera lunghezza dell'assone. Dopo il processo di depolarizzazione, si verifica l'iperpolarizzazione: uno stato di riposo a breve termine, in questo momento la trasmissione dell'impulso è impossibile.

Il potenziale d'azione è molto spesso generato dagli ioni potassio (K+) e sodio (Na+), che si muovono attraverso i canali ionici dal fluido intercellulare nella cellula e ritorno, modificando la carica del neurone e rendendolo prima positivo, quindi riducendolo. .

Il potenziale d'azione fornisce alla cellula il principio tutto o niente, cioè un impulso può essere trasmesso oppure no. I segnali deboli si accumuleranno nel corpo del neurone finché la loro carica non sarà sufficiente per essere trasmessa attraverso i processi.

mielina

La mielina è una sostanza bianca e densa che ricopre la maggior parte degli assoni. Questo rivestimento fornisce isolamento elettrico alla fibra e aumenta la velocità dell'impulso che la attraversa.

Fibra mielinizzata contro non mielinizzata.

La mielina è prodotta dalle cellule di Schwann nella periferia e dagli oligodendrociti nel sistema nervoso centrale. Lungo il percorso della fibra la guaina mielinica è interrotta: questi sono i nodi di Ranvier. Il potenziale d'azione si sposta da un'intercetta all'altra, il che garantisce una rapida trasmissione dell'impulso.

La sclerosi multipla, una malattia comune e grave, è causata dalla distruzione della guaina mielinica.

Come funzionano le sinapsi

I neuroni e i tessuti a cui trasmettono l'impulso non si toccano fisicamente, c'è sempre uno spazio tra le cellule: una sinapsi.

A seconda del modo in cui vengono trasmesse le informazioni, le sinapsi possono essere chimiche o elettriche.

sinapsi chimica

Dopo che il segnale, muovendosi lungo il processo del neurone, raggiunge la sinapsi, avviene il rilascio di sostanze chimiche - neurotrasmettitori (neurotrasmettitori) nello spazio tra i due neuroni. Questo spazio è chiamato fessura sinaptica.

Schema della struttura di una sinapsi chimica.

Un neurotrasmettitore proveniente da un neurone trasmittente (presinaptico), entrando nella fessura sinaptica, interagisce con i recettori sulla membrana del neurone ricevente (postsinaptico), avviando un'intera catena di processi.

Tipi di sinapsi chimiche:

glutamatergico: il mediatore è l'acido glutammico, ha un effetto stimolante sulla sinapsi;

GABA-ergico: il mediatore è l'acido gamma-aminobutirrico (GABA), ha un effetto inibitorio sulla sinapsi;

colinergico: il mediatore è l'acetilcolina, effettua la trasmissione neuromuscolare delle informazioni;

adrenergico: il mediatore è l'adrenalina.

sinapsi elettriche

Le sinapsi elettriche sono meno comuni e comuni nel sistema nervoso centrale. Le cellule comunicano attraverso speciali canali proteici. Le membrane presinaptiche e postsinaptiche nelle sinapsi elettriche si trovano vicine l'una all'altra, quindi l'impulso può passare direttamente da cellula a cellula.

La velocità di trasmissione degli impulsi attraverso le sinapsi elettriche è molto più elevata rispetto alle sinapsi chimiche, quindi si trovano principalmente in quei dipartimenti in cui è necessaria una reazione rapida, ad esempio quelli responsabili dei riflessi protettivi.

Un'altra differenza tra i due tipi di sinapsi è nella direzione di trasferimento delle informazioni: se le sinapsi chimiche possono trasmettere un impulso in una sola direzione, allora le sinapsi elettriche sono universali in questo senso.

Conclusione

I neuroni sono forse le cellule più insolite del corpo. Ogni azione eseguita dal corpo umano è fornita dal lavoro dei neuroni. Una complessa rete neurale modella la personalità e la coscienza. Sono responsabili sia dei riflessi più primitivi che dei processi più complessi associati al pensiero.