Bazinul apei tuturor studiilor sistemului nervos a fost o observație făcută în 1889 de către omul de știință spaniol Santiago Ramón y Cajal, care a raportat că sistemul nervos este compus din unități individuale care sunt structurale independente una de cealaltă și al căror conținut intern nu intră direct a lua legatura. Conform ipotezei sale, cunoscută acum sub numele de teoria neuronilor, fiecare celulă nervoasă comunică cu alții mai degrabă prin contiguitate decât prin continuitate. Adică, comunicarea între celulele adiacente, dar separate trebuie să aibă loc în spațiu și barierele care le separă. De atunci s-a implementat că teoria lui Cajal nu este universal adevărată, dar ideea sa centrală - că comunicarea în sistemul nervos este în mare măsură comunicarea între celulele nervoase independente - a rămas un principiu ghid precis pentru toate studiile ulterioare.

Există două tipuri de celule de bază în cadrul sistemului nervos: neuroni și celule neurogliale.

Neuronul

În creierul uman există aproximativ 85 miliarde până la 200 miliarde de neuroni. Fiecare neuron are propria identitate, exprimată prin interacțiunile sale cu alți neuroni și prin secrețiile sale; fiecare are, de asemenea, funcția sa, în funcție de proprietățile și locația sa intrinseci, precum și de intrările sale de la alte grupuri selectate de neuroni, de capacitatea sa de a integra aceste intrări și de capacitatea sa de a transmite informațiile către un alt grup select de neuroni.

Cu puține excepții, majoritatea neuronilor constau din trei regiuni distincte, așa cum se arată în diagramă: (1) corpul celulei sau soma; (2) fibra nervoasă sau axonul; și (3) procesele de recepție sau dendrite.

nervos

Membrană plasmatică

Neuronul este legat de o membrană plasmatică, o structură atât de subțire încât detaliile sale fine pot fi dezvăluite doar prin microscopie electronică de înaltă rezoluție. Aproximativ jumătate din membrană este bistratul lipidic, două foi de fosfolipide în principal cu un spațiu între. Un capăt al unei molecule de fosfolipide este hidrofil sau este atașat de apă, iar celălalt capăt este hidrofob sau respinge apa. Structura cu două straturi rezultă atunci când capetele hidrofile ale moleculelor fosfolipidice din fiecare foaie se întorc spre mediul apos atât al interiorului celulei, cât și al mediului extracelular, în timp ce capetele hidrofobe ale moleculelor se întorc în spațiul dintre foi. Aceste straturi lipidice nu sunt structuri rigide; moleculele fosfolipidice lipite slab se pot deplasa lateral pe suprafețele membranei, iar interiorul se află într-o stare foarte lichidă.

Înglobate în bistratul lipidic sunt proteine, care plutesc și în mediul lichid al membranei. Acestea includ glicoproteine ​​care conțin lanțuri polizaharidice, care funcționează, împreună cu alți carbohidrați, ca site-uri de aderență și site-uri de recunoaștere pentru atașare și interacțiune chimică cu alți neuroni. Proteinele oferă o altă funcție de bază și crucială: cele care pătrund în membrană pot exista în mai multe stări conformaționale sau forme moleculare, formând canale care permit trecerea ionilor între fluidul extracelular și citoplasmă sau conținutul intern al celulei. În alte stări conformaționale, acestea pot bloca trecerea ionilor. Această acțiune este mecanismul fundamental care determină excitabilitatea și modelul activității electrice a neuronului.

Un sistem complex de filamente intracelulare proteinacee este legat de proteinele de membrană. Acest citoschelet include neurofilamente subțiri care conțin actină, neurofilamente groase asemănătoare miozinei și microtubuli compuși din tubulină. Filamentele sunt probabil implicate în mișcarea și translocarea proteinelor de membrană, în timp ce microtubulii pot ancora proteinele în citoplasmă.

Nucleu

Fiecare neuron conține un nucleu care definește locația soma. Nucleul este înconjurat de o membrană dublă, numită înveliș nuclear, care se fuzionează la intervale de timp pentru a forma porii care permit comunicarea moleculară cu citoplasma. În nucleu se află cromozomii, materialul genetic al celulei, prin care nucleul controlează sinteza proteinelor și creșterea și diferențierea celulei în forma sa finală. Proteinele sintetizate în neuron includ enzime, receptori, hormoni și proteine ​​structurale pentru citoschelet.

Organele

Reticulul endoplasmatic (ER) este un sistem de membrană răspândit pe scară largă în cadrul neuronului, care este continuu cu învelișul nuclear. Se compune dintr-o serie de tubuli, saci aplatizați numiți cisterne și sfere legate de membrană numite vezicule. Există două tipuri de ER. Reticulul endoplasmatic dur (RER) are la suprafață rânduri de butoane numite ribozomi. Ribozomii sintetizează proteine ​​care, în cea mai mare parte, sunt transportate în afara celulei. RER se găsește numai în soma. Reticulul endoplasmatic neted (SER) constă dintr-o rețea de tubuli în soma care leagă RER de aparatul Golgi. Tubulii pot intra, de asemenea, în axon la segmentul său inițial și se pot extinde la bornele axonului.

Aparatul Golgi este un complex de cisterne turtite dispuse în rânduri strâns strânse. Situat aproape și în jurul nucleului, acesta primește proteine ​​sintetizate în RER și transferate către acesta prin SER. La aparatul Golgi, proteinele sunt atașate la carbohidrați. Glicoproteinele astfel formate sunt ambalate în vezicule care părăsesc complexul pentru a fi încorporate în membrana celulară.