Страница 3 из 6
Выглядит сложно и гармонично сочетаемо? Конечно, потому что так оно и есть! Далее, нервные клетки отличаются размером, формой и характерной функцией. Их размеры колеблются в пределах от 4 микронов (нервная клетка-зерно) почти до 100 микрон (двигательный нейрон в спинном мозгу). Чтобы лучше понять размер нейронов, рассмотрите новую пятидолларовую купюру.
На стороне с изображением Авраама Линкольна есть три овальные линии (внутренняя, средняя и внешняя линии) которые окружают его портрет. Внизу на средней линии очень мелким шрифтом написаны слова "The United States of America". Буква "o" в слове "of" продолговатая, и её размер составляет около 15 x 30 микрон, что равно величине довольно крупного нейрона.
В дополнение к отличиям в размерах, нервные клетки также отличаются количеством связей, которые они образовывают с другими нервными клетками. Например, двигательная клетка спинного мозга, чьи дендриты средние как по количеству, так и по протяжённости, образуют около 10 000 контактов — 2000 на клеточном теле и 8000 контактов образуют дендриты.
Более крупное дендритическое дерево ганглиозной нервной клетки (клетки Пуркинье) мозжечка принимает приблизительно 150 000 контактов! (Кандел и соавторы, 1991, стр. 22, слова выделенным шрифтом были добавлены). В то время, как нейроны могут иметь сотни дендритических ветвистых отростков, они обладают только одним аксоном. Аксоны обычно покрыты липидным слоем, известным как миелиновая оболочка.
Интересно то, что у аксонов отсутствуют рибосомы, и они не могут вырабатывать белки, и таким образом, нейрон имеет сложный транспортный центр, который перемещает синаптические белки от тела клетки к месту синаптического соединения. Зная то, что эти крошечные, несущие информацию клетки должны создавать и обладать сложной транспортной системой, а также выстраивать и сохранять многогранные натриевые и калиевые насосы, мы начинаем осознавать, с какой огромной дилеммой сталкиваются эволюционисты.
Взаимодействие между нервными клетками, показывающее как передаётся импульс Нейроны можно разделить на три разные группы. Чувствительные нейроны обычно имеют длинный дендрит и короткий аксон. В основном они переносят информацию от чувствительных рецепторов (т.е. кожи) к центральной нервной системе. Для двигательных нейронов характерно наличие длинных аксонов и коротких дендритов.
Их основная функция заключается в переносе информации от центральной нервной системы обратно к мышцам или эффекторам. Вставочные нейроны находятся внутри центральной нервной системы и проводят сигналы между нейронами. Каждый тип нейронов содержит особенные нейромедиаторы, особые ионные каналы, мембранные транспортные механизмы, и/или рецепторы для нейромедиаторов. (Кандел и соавторы, 1991, стр. 47).
Глиальные Клетки Нервные клетки окружены опорной сетью, которая состоит из глиальных клеток (от греческого слова glia, что означает клей). Глиальные клетки существуют в организме в малом количестве до рождения, но большинство этих клеток образуются в постэмбриональный период развития. Количество глиальных клеток превышает содержание нейронов в 10-50 раз (Kaндел и соавторы, 1991, стр. 22).
Если нервные клетки действуют как активные сигнальные клетки, то глиальные клетки являются клеем, который удерживает всё вместе и помогает поддерживать функционирование целой системы. Например, миелиновая оболочка не только отделяет нейрон, но также и помогает ускорять передачу нервного сигнала. Внутри нервной системы миелин вырабатывается специальными глиальными клетками, известными как шванновские клетки, которые окружают аксон.
Шванновские клетки предположительно выполняют функцию питательных, опорных и вспомогательных средств для нейронов. Вдоль шванновских клеток расположены пробелы, известные как перехваты Ранвье (названные так в честь нейроисследователя Люиса Антоне Ранвье), которые помогают преобразованию сигнала, а также генерировать новые нервные сигналы. Эти перехваты расположены не случайно, а намеренно, чтобы помочь мозгу связываться с отдалёнными областями тела (например, пальцы ног) всего лишь за тысячные доли секунд.
Ещё раз, объективное изучение заставляет сделать вывод, что эти перехваты были организованы целенаправленно. В своей работе под названием "Эволюция Миелиновых Белков" Гоулд и соавторы отметили: «Миелинизированная нервная система возникла у общего предка современных гнатостомоз (челюстные животные). Современные агнатии (бесчелюстные животные, т.е., минога и миксина)
имеют нервную систему, которая состоит из больших аксонов, окруженных глиальными клетками, а не миелином. Для того, чтобы появился миелин, нейроны и аксоны должны были одновременно развивать соответствующие информационные каналы связи. Пути от больших аксонов были спроектированы не только для того, чтобы притягивать глиальные клетки, но также и стимулировать их к формированию миелиновых междоузлий соответствующего для аксона размера.
Объединённые глиальные клетки, в свою очередь, должны передать сигнал в нейрон/аксон, в исполнительные ионные каналы и другие протеины, а дальше в специализированные участки, которые называются перехватами Ранвье. Скопление ионных каналов на перехватах Ранвье является важной характерной особенностью быстрой скачкообразной нервной проводимости (2004, стр.
168, информация в скобках присутствует в оригинальном источнике, слова выделенным шрифтом были добавлены)». Эволюционистам все еще нужно продемонстрировать переходную глиальную клетку. Гоулд и соавторы признают, что при развитии миелина было бы необходимо, чтобы нейроны и аксоны "одновременно развивали соответствующие проводящие информационные пути".
Было ли это одновременное развитие когда-либо зафиксировано в природе? Кроме того, как развивался "путь передачи информации"? Учёные признают, что без глиальных клеток нервная система не была бы настолько эффективной. Эти клетки функционируют следующим образом: 1. Они служат в качестве вспомогательных элементов, которые обеспечивают плотность и структуру для мозга.
Также, они разделяют, а иногда и отделяют, друг от друга группы нейронов. 2. Два типа глиальных клеток - олигодендроцит в центральной нервной системе и связанная шванновская клетка в периферической нервной системе, образовывают миелин – покрывающую оболочку, которая покрывает большинство крупных аксонов. 3. Некоторые глиальные клетки являются "очистителями", которые убирают остатки после повреждения и гибели нейронов. 4.
Глиальные клетки смягчают действие концентрации ионов калия во внеклеточном пространстве, а некоторые перемещаются и удаляют химические медиаторы, освобождённые нейронами во время синаптической передачи информации. 5. Во время развития определённые виды глиальных клеток управляют миграцией нейронов, а также направляют разрастание аксонов. 6.
Определённые глиальные клетки вызывают образование непроницаемых плотных соединений в эндотелиальных клетках, которые выстилают капилляры и венулы мозга, стимулируя выстилание этих сосудов создавать "гематоэнцефалический барьер". 7. Существует определенное свидетельство того, что некоторые глиальные клетки выполняют функции питания для нервных клеток, хотя продемонстрировать это довольно сложно (Кандел и соавторы, 1991, стр. 22).
Важно ли присутствие миелина и нейроглических клеток для нервной системы человека? Задайте этот вопрос человеку, страдающему рассеянным склерозом (РС). Подозревают, что это состояние вызвано вирусной инфекцией, при которой миелин в центральной нервной системе поражается при аутоиммунной реакции. Вторая группа демиелинизирующих заболеваний представлена дегенеративными заболеваниями, известными как лейкодистрофии. В 2001 году, Д.Р.
Коттер и его коллеги представили работу под названием "Аномалии Глиальных Клеток в Большинстве Нарушений Психики: Симптомы и Последствия" в периодическом издании Brain Research (Исследование Мозга), признавая, что потеря глиальной клетки ведёт ко многим различным патологическим изменениям и нарушениям (стр. 585). Итак, является ли миелин и глиальные клетки необходимым компонентом человеческой нервной системы? Да!