Являются ли нейронные связи односторонними?

Я пытаюсь представить, как взаимодействуют два нейрона, что обычно изображается на картинках в виде электрического импульса, проходящего по длинной тонкой соединительной ткани.

Является ли это описание до некоторой степени точным, и если да, то что произойдет, если оба нейрона активируются одновременно в этом соединении?

Возможно, соединения односторонние, или они могут способствовать одновременному прохождению импульсов в противоположных направлениях, или, возможно, все вместе это что-то другое. Было бы интересно, если бы это объяснили, хотя бы в общих чертах.

Ответы (4)

Являются ли нейронные связи односторонними?

Да. Потенциалы действия идут только от дендритов к аксонам.

обычно изображается на рисунках как электрический импульс, проходящий по длинной тонкой соединительной ткани.

Какая соединительная ткань ? Этот тонкий «провод», по которому передается потенциал действия, является частью тела нервной клетки, называемой аксоном.

В зависимости от того, к чему соединяется аксон, различают 6 типов синапсов:

Blausen 0843 SynapseTypes.png
" Blausen 0843 SynapseTypes " Брюса Блауса . При использовании этого изображения во внешних источниках оно может быть указано как: Персонал Blausen.com. «Галерея Блаузен 2014». Медицинский журнал Викиверситета. DOI: 10.15347/wjm/2014.010. ISSN 20018762. - Собственная работа. Лицензия CC BY 3.0 через Wikimedia Commons .

Синапс — это соединение между двумя структурами: аксоном нейрона, который «выводит» сигнал (химический или электрический), и другой структурой («входом»), которая может быть:

  • дендрит или любой другой специфический рецептор из клетки
  • нервное тело (может получать как электрические, так и химические раздражители)

что произойдет, если оба нейрона сработают одновременно в этом соединении?

В ситуации аксоаксонного синапса (пример 2 и даже 5 и 6 из приведенной выше иллюстрации) пресинаптический нейрон может оказывать тормозящее действие (хорошо объяснено на сайте michaeldmann.net в разделе Пресинаптическое торможение), откуда я цитирую:

Активность в аксоаксонном синапсе частично гипополяризует окончание, так что, когда [...] потенциал действия спускается по афферентному волокну [...] в это окончание, его амплитуда снижается. Поскольку количество вещества-медиатора, выделяемого бутоном, пропорционально амплитуде потенциала действия в нем, высвобождается меньше вещества-медиатора, что приводит к меньшему ВПСП и меньшему возбуждению постсинаптической клетки [...]


Ссылки:

Дендриты не передают потенциалы действия. Они преобразуют различные входы в изменения мембранного потенциала, которые распространяются по ним путем диффузии к телу клетки. Все входящие сигналы в конечном итоге влияют на градиент потенциала на мембране аксонного холмика, где начинается потенциал действия, если деполяризация достаточно велика. en.wikipedia.org/wiki/Нейрон#Anatomy_and_histology

Прежде всего, позвольте мне прояснить небольшую путаницу: соединительная ткань — это гистологический термин, который не имеет отношения к этому вопросу :) Проверьте https://en.wikipedia.org/wiki/Connective_tissue на этот

Это уже говорит о том, что описание, которое вы описываете, не соответствует действительности. Я надеюсь, что вы видели что-то подобное, показывающее структуру нейрона в очень упрощенном виде:

введите описание изображения здесь

Обобщая и упрощая, различные виды импульсов (например, химические, механические или электрические) принимаются дендритами, где они генерируют изменения электрического потенциала. Они распространяются путем диффузии по телу клетки. В аксонном бугорке, месте, где начинается аксон, все эти изменения накапливаются и суммируются в чистое изменение. Если это превышает определенный порог, аксонный холмик генерирует так называемый потенциал действия, т. е. электрический импульс. Затем этот импульс распространяется по аксону, пока не достигнет его терминалей. Терминалы прикрепляются к другим нейронам (или, например, мышечным клеткам) через синапсы. Когда потенциал действия достигает терминала, импульс передается через синапс и оказывает специфическое воздействие на следующую клетку.

Как видите, здесь наблюдается четкая однонаправленная передача сигнала: Вход -> Тело клетки -> Аксон -> Выход. Ячейка, которая получает выходной сигнал, не может каким-либо образом «отстреливаться», потому что она сама получает этот сигнал как входной.

Таким образом, схема пути, включающего несколько нейронов, может выглядеть следующим образом (нейроны изображены в виде тел желтых клеток, а стрелки указывают, куда достигают их аксоны):

введите описание изображения здесь

(Взято из Hubel, D: Eye, Brain and Vision, http://hubel.med.harvard.edu/book/b6.htm )

Это становится немного сложнее, если рассматривать нервы , а не отдельные нейроны. Нервы представляют собой пучки нескольких аксонов и не содержат клеточных тел. Это означает, что, по сути, нервы очень похожи на электрические кабели, и, как и кабели, на самом деле можно заставить электрический ток течь по кабелю в любом направлении или отвергнуть сигнал, идущий в одном направлении, послав сигнал в противоположном направлении. Это относится, например, к восприятию боли, где некоторые теории предполагают, что болевые сигналы могут фактически прерываться на пути вверх по нерву путем прямого торможения пучка аксонов (вызванного другими нейронами), см. первую диаграмму здесь под 8.2: http:/ /neuroscience.uth.tmc.edu/s2/chapter08.html

Нервные аксональные соединения физиологически односторонние, в том смысле, что потенциал действия никогда не будет распространяться обратно. Поскольку сигнал физиологически инициируется рядом с телом клетки (область ввода дендритов), нормальный поток информации, следовательно, является дендрито-аксональным. Однако, когда аксоны электрически активируются (через нейронные имплантаты, такие как слуховые или сенсорные протезы и т. д.), сигнал будет распространяться в обоих направлениях, т. е. к окончанию аксона, а также к телу клетки. Именно благодаря кинетике открытия и закрытия ионных каналов потенциалы действия распространяются только в одном направлении, а именно от точки инициации. Сам аксон никак не замкнут - он не имеет чувства направленности и поддерживает оба направления.

Связь односторонняя, вход идет по дендритам, а выход идет по одному аксону в нейроне.

нейрон

Аксон пресинаптического нейрона может соединяться, например, с дендритом постсинаптического нейрона, и поэтому они могут образовывать синапсы , в которых они используют нейротрансмиттеры для передачи сигнала.

синапс

нейротрансмиссия

У аксона могут быть разные мишени, а не только дендриты, например, другой аксон , мышечные клетки и т. д .