Sistemul nervos - Neuroni și celule gliale

Figura 35.1 Sistemul nervos al unui atlet lucrează din greu în timpul planificării și executării unei mișcări la fel de precise ca o săritură în înălțime. Părți ale sistemului nervos sunt implicate în determinarea a cât de greu este de a împinge și când să se întoarcă, precum și în controlul mușchilor din întregul corp care fac posibilă această mișcare complicată fără să doboare bara – totul în doar câteva secunde. (Credit: domeckopol/Pixabay)

Când citiți acest articol, sistemul dumneavoastră nervos îndeplinește mai multe funcții simultan. Sistemul vizual procesează ceea ce se vede pe pagină; sistemul motor controlează trecerea paginilor (sau clicul mouse-ului); cortexul prefrontal menține atenția. Chiar și funcțiile fundamentale, cum ar fi respirația și reglarea temperaturii corpului, sunt controlate de sistemul nervos. Un sistem nervos este centrul de control al unui organism: procesează informațiile senzoriale din exteriorul (și din interiorul) corpului și controlează toate comportamentele – de la mâncare la dormit până la găsirea unei perechi.

Neuroni și celule gliale

Sistemele nervoase din regnul animal variază ca structură și complexitate, așa cum este ilustrat de varietatea de animale prezentată în Figura 35.2. Unele organisme, cum ar fi bureții de mare, nu au un sistem nervos adevărat. Altele, cum ar fi meduzele, nu au un creier adevărat și, în schimb, au un sistem de celule nervoase separate, dar conectate (neuroni), numit „rețea nervoasă”. Echinodermele, cum ar fi stelele de mare, au celule nervoase care sunt grupate în fibre numite nervi. Viermii plati din filul Platyhelminthes au atât un sistem nervos central (SNC), format dintr-un mic „creier” și două cordoane nervoase, cât și un sistem nervos periferic (SNP) care conține un sistem de nervi care se extinde în tot corpul. Sistemul nervos al insectelor este mai complex, dar și destul de descentralizat. Conține un creier, un cordon nervos ventral și ganglioni (grupuri de neuroni conectați). Acești ganglioni pot controla mișcările și comportamentele fără aport din partea creierului. Caracatițele pot avea cel mai complicat dintre sistemele nervoase nevertebrate – au neuroni care sunt organizați în lobi specializați și ochi care sunt structural similari cu speciile de vertebrate.

Sisteme nervoase la animale — Credit e: modificarea lucrării lui Michael Vecchione, Clyde F.E. Roper și Michael J. Sweeney, NOAA; f: modificarea lucrării lui NIH

Figura 35.2 Sistemele nervoase variază ca structură și complexitate. La (a) cnidari, celulele nervoase formează o rețea nervoasă descentralizată. În (b) echinoderme, celulele nervoase sunt grupate în fibre numite nervi. La animalele care prezintă simetrie bilaterală, cum ar fi (c) planarii, neuronii se grupează într-un creier anterior care procesează informații. În plus față de creier, (d) artropodele au grupuri de corpuri de celule nervoase, numite ganglioni periferici, situate de-a lungul cordonului nervos ventral. Moluștele precum calmarul și (e) caracatițele, care trebuie să vâneze pentru a supraviețui, au creiere complexe care conțin milioane de neuroni. În (f) vertebrate, creierul și măduva spinării cuprind sistemul nervos central, în timp ce neuronii care se extind în restul corpului cuprind sistemul nervos periferic.

În comparație cu nevertebratele, sistemele nervoase ale vertebratelor sunt mai complexe, centralizate și specializate. Deși există o mare diversitate între diferitele sisteme nervoase vertebrate, toate au o structură de bază: un SNC care conține un creier și măduva spinării și un SNP alcătuit din nervi senzitivi și motori periferici. O diferență interesantă între sistemele nervoase ale nevertebratelor și vertebratelor este că cordoanele nervoase ale multor nevertebrate sunt situate ventral, în timp ce măduva spinării vertebratelor sunt situate dorsal. Există o dezbatere în rândul biologilor evoluționari cu privire la faptul dacă aceste planuri diferite ale sistemului nervos au evoluat separat sau dacă aranjamentul planului corpului nevertebratelor s-a „întors” cumva în timpul evoluției vertebratelor.

Sistemul nervos este format din neuroni, celule specializate care pot primi și transmite semnale chimice sau electrice, și glia, celule care asigură funcții de sprijin neuronilor, jucând un rol de procesare a informațiilor care este complementar neuronilor. Un neuron poate fi comparat cu un fir electric – transmite un semnal dintr-un loc în altul. Glia poate fi comparată cu lucrătorii de la compania de electricitate care se asigură că firele merg în locurile potrivite, întrețin firele și dau jos firele care sunt rupte. Deși glia a fost comparată cu lucrătorii, dovezile recente sugerează că aceștia uzurpă și unele dintre funcțiile de semnalizare ale neuronilor.

Există o mare diversitate în tipurile de neuroni și glia care sunt prezente în diferite părți ale sistemului nervos. Există patru tipuri majore de neuroni și au câteva componente celulare importante.