Del 1: Introduktion till våra hjärnceller - neuronen
Den första delen av introduktionen till dom olika cellerna i nervsystemet.
Jag kommer här att skriva översiktligt om hur neuron är strukturerade men lämnar hur signaleringen mellan celler fungerar i detalj till ett senare kapitel. Här skriver jag om vad som gör just den här celltypen speciell och går inte in alltför djupt in i cellbiologin.
Den första celltypen jag tänker skriva om är neuronen och det här är nog celltypen som många tänker på när det pratas om ”hjärnceller”. Det är faktiskt bara ungefär hälften av alla hjärnceller som är neuron, den andra hälften räknas in som gliaceller1.
Introduktion till neuronen
Neuron är celler som tar emot, processar och sänder vidare information i vårt nervsystem. För att ta emot och sända vidare information i form av bioelektriska och biokemiska signaler så behöver cellen specialiserade strukturer för detta.
Ett neuron har vanligtvis två olika typer av utskott som utgår från cellkroppen som kallas för dendriter respektive axon. Dendriterna är den del av cellen som tar emot information och som grenar ut sig likt en trädkrona med ytterligare små dendritutskott längsmed förgreningarna. Axon är ett långt utskott som till skillnad från de generellt kortare dendriterna kan sträcka sig allt från millimeter till upp mot en meter innan den förgrenar sig och slutar i boutons, på svenska presynaptiska terminaler.
Sammanfattningsvis går informationsflödet från dendriterna till cellkroppen och vidare genom axonet till de presynaptiska terminalerna och sedan vidare till nästa cell.
Axonets egenskaper
Cytoskelett
Själva axonet har i jämförelse med dendriterna fler rörformade mikrotubuli som är en del av cellens cytoskelett. Utöver att stabilisera cellen fungerar dessa också som transportsträckor för vesiklar (blåsor innehållande ämnen som tex signalsubstanser) som transporteras längsmed mikrotubuli genom axon ner till synapserna där de sen kan frisättas.
I en av böckerna jag läser på ämnet liknas transporten med ”en insekt som klättrar på ett sugrör” där insekten illustrerar ett transportprotein med en vesikel. I vilket fall så är det svårt att glömma den beskrivningen.
Myelin
Hastigheten som ett neuron kan förmedla signaler är beroende av flera av axonets egenskaper, bland annat om det har en myelinisering eller ej.
Myelin kommer från specifika sorter av gliaceller som virar sin cytoplasma runt ett axon om och om igen, vilket gör att signalering kan ske snabbare. Till exempel - neuron som förmedlar information från våra muskler till hjärnan har ett tjockt lager myelin medan neuron som förmedlar smärta och temperatur ofta är omyeliniserade och leder signaler mycket långsammare.
Mellan de myeliniserade områdena på axonet har cellens membran kontakt med omgivningen i Ranviers noder. En återkommande liknelse är att signalen ”hoppar” mellan noderna och därför fortleds snabbare.
Myelin är viktigt för att nervsystemet ska fungera som det ska. Om myelinet skadas eller bryts ner kan det ge upphov till sjukdom eftersom signaler inte fortleds lika snabbt eller inte alls. I det centrala nervsystemet är MS (multipel skleros) den vanligaste demyeliniserande sjukdomen.
Mycket kort om synapser
En synaps är området där ett neuron (vanligen de presynaptiska terminalerna) kommunicerar med ett annat neuron (vanligen de dendritiska utskotten). I närheten av de presynaptiska terminalerna finns zoner inuti själva cellen där vesiklarna med signalsubstanser lagras innan de frisläpps.
Själva syntesen av många signalsubstanser är beroende av enzymer som transporteras i vesiklar från cellkroppen längsmed mikrotubuli som beskrivet tidigare i inlägget. Exempel på sådana signalsubstanser kan vara dopamin, histamin eller acetylkolin.
En kort översikt
Då har vi gått igenom det grundläggande i hur ett neuron ser ut och i stora drag vilka strukturer som särskiljer det från andra celler. Vi har bara skrapat på ytan, och naturligtvis finns det väldigt mycket mer att lära. Meningen är att det här ska vara en översikt och det finns naturligtvis massvis med kursböcker som behandlar ämnet betydligt mer detaljerat. Jag har använt källorna som jag listat nedanför.
Ha det fint så länge!
Lovisa
Källor:
1. Herculano-Houzel S. (2014). The glia/neuron ratio: how it varies uniformly across brain structures and species and what that means for brain physiology and evolution. Glia, 62(9), 1377–1391. https://doi.org/10.1002/glia.22683
Bildkällor:
Bild 1: Brett Szymik. (2011, May 03). Neuron Anatomy. ASU - Ask A Biologist. 28 maj, 2024 https://askabiologist.asu.edu/neuron-anatomy
Bild 2: Wikipedia.
Bild 3: Henley, Casey (2021). Foundations in neuroscience. Chapter 8: Synapse structure. Fig 8.1.https://openbooks.lib.msu.edu/neuroscience/chapter/synapse-structure/
Böcker jag baserat denna text på:
G.A. Mihailoff, D.E. Haines, Chapter 2 - The Cell Biology of Neurons and Glia, Editor(s): Duane E. Haines, Gregory A. Mihailoff, Fundamental Neuroscience for Basic and Clinical Applications (Fifth Edition), Elsevier, 2018, Pages 15-33.e1, ISBN 9780323396325,https://doi.org/10.1016/B978-0-323-39632-5.00002-5.(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780323396325000025)
Luo, L. (2020). Principles of Neurobiology (2nd ed.). Garland Science. https://doi.org/10.1201/9781003053972