Overzicht
Neuronen, ook wel zenuwcellen genoemd, verzenden en ontvangen signalen vanuit je hersenen. Hoewel neuronen veel gemeen hebben met andere soorten cellen, zijn ze structureel en functioneel uniek.
Met gespecialiseerde projecties, axonen genaamd, kunnen neuronen elektrische en chemische signalen naar andere cellen verzenden. Neuronen kunnen deze signalen ook ontvangen via wortelachtige extensies die bekend staan als dendrieten.
Bij de geboorte bestaat het menselijk brein uit naar schatting 100 miljard neuronen. In tegenstelling tot andere cellen, reproduceren of regenereren neuronen niet. Ze worden niet vervangen zodra ze dood zijn.
Het ontstaan van nieuwe zenuwcellen wordt neurogenese genoemd. Hoewel dit proces niet goed wordt begrepen, kan het na de geboorte in sommige delen van de hersenen voorkomen.
Terwijl onderzoekers inzicht krijgen in zowel neuronen als neurogenese, werken velen ook aan het ontdekken van verbanden met neurodegeneratieve ziekten zoals Alzheimer en Parkinson.
Delen van een neuron
Neuronen variëren in grootte, vorm en structuur, afhankelijk van hun rol en locatie. Bijna alle neuronen hebben echter drie essentiële onderdelen: een cellichaam, een axon en dendrieten.
Cellichaam
Ook bekend als een soma, is het cellichaam de kern van de neuron. Het cellichaam draagt genetische informatie over, onderhoudt de structuur van het neuron en levert energie om activiteiten aan te sturen.
Net als andere cellichamen bevat de soma van een neuron een kern en gespecialiseerde organellen. Het is omsloten door een membraan dat het zowel beschermt als in staat stelt te interageren met zijn directe omgeving.
Axon
Een axon is een lange, staartachtige structuur die zich bij het cellichaam voegt op een gespecialiseerde kruising die de axonheuvel wordt genoemd. Veel axonen zijn geïsoleerd met een vetachtige stof die myeline wordt genoemd. Myelin helpt axonen om een elektrisch signaal te geleiden. Neuronen hebben over het algemeen één hoofdaxon.
Dendrieten
Dendrieten zijn vezelige wortels die zich vanuit het cellichaam vertakken. Net als antennes ontvangen en verwerken dendrieten signalen van de axonen van andere neuronen. Neuronen kunnen meer dan één set dendrieten bevatten, ook wel dendritische bomen genoemd. Hoeveel ze over het algemeen hebben, hangt af van hun rol.
Purkinje-cellen zijn bijvoorbeeld een speciaal type neuron dat wordt aangetroffen in het cerebellum. Deze cellen hebben sterk ontwikkelde dendritische bomen waardoor ze duizenden signalen kunnen ontvangen.
Functie van neuronen
Neuronen sturen signalen met actiepotentialen. Een actiepotentiaal is een verschuiving in het elektrische potentieel van het neuron, veroorzaakt door de stroom van ionen in en uit het neurale membraan.
Actiepotentialen kunnen zowel chemische als elektrische synapsen veroorzaken.
Chemische synapsen
In een chemische synaps beïnvloeden actiepotentialen andere neuronen via een opening tussen neuronen, een synaps genoemd. Synapsen bestaan uit een presynaptisch einde, een synaptische spleet en een postsynaptisch einde.
Wanneer een actiepotentiaal wordt gegenereerd, wordt het langs het axon gedragen naar een presynaptisch einde. Dit veroorzaakt het vrijkomen van chemische boodschappers, neurotransmitters genaamd. Deze moleculen passeren de synaptische spleet en binden aan receptoren in het postsynaptische einde van een dendriet.
Neurotransmitters kunnen het postsynaptische neuron prikkelen, waardoor het een eigen actiepotentieel genereert. Als alternatief kunnen ze het postsynaptische neuron remmen, in welk geval het geen actiepotentiaal genereert.
Elektrische synapsen
Elektrische synapsen kunnen alleen opwinden. Ze komen voor wanneer twee neuronen zijn verbonden via een gap junction. Deze kloof is veel kleiner dan een synaps en bevat ionenkanalen die de directe transmissie van een positief elektrisch signaal vergemakkelijken. Als gevolg hiervan zijn elektrische synapsen veel sneller dan chemische synapsen. Het signaal neemt echter af van het ene neuron naar het volgende, waardoor ze minder effectief worden overgedragen.
Soorten neuronen
Neuronen variëren in structuur, functie en genetische samenstelling. Gezien het enorme aantal neuronen zijn er duizenden verschillende soorten, net zoals er duizenden soorten levende organismen op aarde zijn.
Qua functie classificeren wetenschappers neuronen in drie brede typen: sensorische, motorische en interneuronen.
Sensorische neuronen
Sensorische neuronen helpen je:
- smaak
- geur
- horen
- zien
- voel dingen om je heen
Sensorische neuronen worden getriggerd door fysieke en chemische input vanuit je omgeving. Geluid, aanraking, warmte en licht zijn fysieke inputs. Geur en smaak zijn chemische inputs.
Als u bijvoorbeeld op heet zand stapt, worden sensorische neuronen in de voetzolen geactiveerd. Die neuronen sturen een bericht naar je hersenen, waardoor je je bewust wordt van de hitte.
Motorische neuronen
Motorneuronen spelen een rol bij beweging, inclusief vrijwillige en onvrijwillige bewegingen. Deze neuronen zorgen ervoor dat de hersenen en het ruggenmerg kunnen communiceren met spieren, organen en klieren door het hele lichaam.
Er zijn twee soorten motorneuronen: onderste en bovenste. Lagere motorneuronen dragen signalen van het ruggenmerg over naar de gladde spieren en de skeletspieren. Bovenste motorneuronen dragen signalen over tussen uw hersenen en het ruggenmerg.
Wanneer u bijvoorbeeld eet, sturen lagere motorneuronen in uw ruggenmerg signalen naar de gladde spieren in uw slokdarm, maag en darmen. Deze spieren trekken samen, waardoor voedsel door uw spijsverteringskanaal kan bewegen.
Interneuronen
Interneuronen zijn neurale tussenpersonen in je hersenen en ruggenmerg. Ze zijn het meest voorkomende type neuron. Ze geven signalen door van sensorische neuronen en andere interneuronen naar motorneuronen en andere interneuronen. Vaak vormen ze complexe circuits die je helpen te reageren op externe prikkels.
Als je bijvoorbeeld iets warms aanraakt, sturen sensorische neuronen in je vingertoppen een signaal naar interneuronen in je ruggenmerg. Sommige interneuronen geven het signaal door aan de motorneuronen in je hand, waardoor je je hand weg kunt bewegen. Andere interneuronen sturen een signaal naar het pijncentrum in je hersenen en je ervaart pijn.
Recent onderzoek
Hoewel onderzoek ons begrip van neuronen in de vorige eeuw heeft verbeterd, is er nog veel dat we niet begrijpen.
Zo geloofden onderzoekers tot voor kort dat neuronvorming plaatsvond bij volwassenen in een hersengebied dat de hippocampus wordt genoemd. De hippocampus is betrokken bij geheugen en leren.
Maar een recente studie stelt overtuigingen over hippocampale neurogenese in vraag. Na analyse van hippocampusmonsters van 37 donoren, concludeerden onderzoekers dat volwassenen relatief weinig nieuwe hippocampusneuronen produceren.
Hoewel de resultaten nog moeten worden bevestigd, komen ze als een aanzienlijke tegenslag. Veel onderzoekers in het veld waren hoopvol dat neurogenese zou kunnen helpen bij de behandeling van ziekten zoals de ziekte van Alzheimer en Parkinson, die neuronbeschadiging en de dood veroorzaken.
De afhaalmaaltijd
Zenuwstelselcellen worden neuronen genoemd. Ze hebben drie verschillende delen, waaronder een cellichaam, axon en dendrieten. Deze onderdelen helpen hen bij het verzenden en ontvangen van chemische en elektrische signalen.
Hoewel er miljarden neuronen en duizenden soorten neuronen zijn, kunnen ze worden ingedeeld in drie basisgroepen op basis van functie: motorneuronen, sensorische neuronen en interneuronen.
Er is nog veel dat we niet weten over neuronen en de rol die ze spelen bij de ontwikkeling van bepaalde hersenaandoeningen.
