Neuron: Pengertian, struktur, fungsi, klasifikasi, sejarah

Neuron adalah sel komponen utama dari sistem saraf, yang fungsi utamanya adalah untuk menerima, memproses dan mengirimkan informasi melalui sinyal kimia dan listrik berkat rangsangan listrik dari membran plasma nya.

Neuron berspesialisasi dalam penerimaan stimulus dan konduksi impuls saraf (dalam bentuk aksi potensial) di antara mereka melalui koneksi yang disebut sinapsis, atau dengan jenis sel lainnya, seperti serat otot pelat motor. Sangat berdiferensiasi, sebagian besar neuron tidak membelah begitu mencapai kedewasaan; Namun, sebagian kecil dari mereka.

Neuron memiliki karakteristik morfologis khas yang mendukung fungsinya: badan sel, yang disebut soma atau pusat “perikarion”; satu atau lebih ekstensi pendek yang umumnya mengirimkan impuls ke sel soma, yang disebut dendrit; dan perpanjangan panjang, disebut akson atau “poros silinder,” yang menghantarkanimpuls dari soma ke neuron lain atau organ target.

Neurogenesis pada makhluk dewasa hanya ditemukan pada sepertiga terakhir abad ke-20. Sampai beberapa dekade yang lalu, diyakini bahwa, tidak seperti kebanyakan sel lain di dalam tubuh, neuron normal pada individu dewasa tidak beregenerasi, kecuali untuk sel-sel pembau. Saraf bermielin dari sistem saraf tepi juga memiliki kemungkinan untuk regenerasi melalui penggunaan neurolema, lapisan yang terbentuk dari inti sel Schwann.

Pengertian

Neuron adalah unit struktural dan fungsional sistem saraf. Ini menerima rangsangan dari lingkungan, mengubahnya menjadi impuls saraf, dan mentransmisikannya ke neuron lain, ke otot atau sel kelenjar di mana mereka akan menghasilkan respons.

Neuron adalah sel yang sangat khusus Yang Mampu mencerna informasi dalam bentuk neurotransmitter, sinyal kimia itu bisa memicu Berbagai kegiatan atau tanggapan. Sel-sel ini beroperasi dengan cara biner: Apakah Mereka on atau off, TERGANTUNG PADA neurotransmiter yang Telah diterima. Mereka adalah penyusun sistem saraf, Termasuk otak, sumsum tulang belakang, saraf dan tubuh.

Ada beberapa jenis sel ini, Dan Mereka dirancang untuk kegiatan khusus, mulai dari sel-sel mengelompok bersama-sama untuk membuat materi abu-abu otak sampai neuron motorik di ujung jari-jari kaki.

Setiap sel neuron mempunyai badan yang Disebut Sebagai soma, berisi sejumlah organel, bersama dengan dendrit, ekstensi Itu dapat Menerima informasi seperti yang Menular ke sel. neuron Tipe I –memiliki akson yaitu ekor panjang Itu dapat memancarkan neurotransmitter Ketika sel tersebut bertenagat, sementara sel-sel tipe II keKurang fitur ini, atau secara signifikan memiliki akson yang lebih pendek. Mungkin Akson dan dendrit muncul dari seberang ujung badan sel, atau di ujung yang sama, Tergantung pada jenis neuron dan lokasinya.

Tiga jenis utama adalah neuron motorik, neuron sensorik, dan interneuron. Sebuah neuron motorik membawa data dari sistem saraf pusat ke seluruh tubuh, sedangkan neuron sensorik mengembalikan data sensorik di sepanjang jalur aferen, Itu Arti Mereka memindahkan informasi menuju otak. Interneuron dapat memungkinkan neuron motorik dan neuron sensorik untuk berkomunikasi langsung.

Dalam kategori-kategori dasar, sel-sel juga dapat diklasifikasikan berdasarkan bentuk dan fungsi. Beberapa contoh Jenis Khusus seperti piramida, keranjang, tanduk anterior, berduri menengah, bulat, dan sel-sel Renshaw. Sel-sel ini Bisa ditemukan di berbagai bagian dari sistem saraf, melakukan fungsi yang berbeda, dari pernapasan dan Pengaturan tugas otonom –Lainnya untuk Menafsirkan informasi visual. Ketika seseorang membaca, misalnya, neuron sensorik di beberapa Area di otak menafsirkan gambar visual tulisan, kata-kata tertulis dan mengkonversi Ke bahasa yang dimengerti.

Agak luar biasa, neuron tidak membagi dan mereplikasi Sendiri — seperti sel-sel tubuh yang Lain dapat melakukannya. Mereka di otak tidak bisa mengganti atau memperbaiki Sendiri Ketika Mereka rusak.

Beberapa sel, Seperti Mereka yang ditemukan di lengan, bisa menumbuhkan kembali dengan Sendirinya, Semua yang cedera parah menyebabkan hilangnya pengembalian Terkadang Perlahan lahan saraf kembali pulih.

Penghantaran Impuls Melalui Sel Saraf
Neuron adalah sel-sel Khusus Yang Menerima dan ditransmisikan sinyal bagi otak.

Sejarah

Pada akhir abad ke-19, Santiago Ramón y Cajal menempatkan neuron untuk pertama kalinya sebagai elemen fungsional sistem saraf. Cajal mengusulkan bahwa mereka bertindak sebagai entitas terpisah yang, antar komunikasi, membangun semacam jaringan melalui koneksi atau ruang khusus. Ide ini diakui sebagai doktrin neuron, salah satu elemen sentral dari ilmu saraf modern. Ini bertentangan dengan yang dipertahankan oleh Camillo Golgi, yang menganjurkan kelangsungan jaringan saraf dan menyangkal bahwa mereka adalah entitas yang saling berhubungan yang terpisah.

Untuk mengamati histologi sistem saraf di bawah mikroskop, Cajal menggunakan noda perak (dengan garam perak) dari bagian histologis untuk mikroskop cahaya, yang dikembangkan oleh Golgi dan diperbaiki sendiri. Teknik ini memungkinkan analisis seluler yang sangat tepat, bahkan terhadap jaringan yang sepadat otak.

Struktur bagian neuron

Neuron khas terdiri dari: inti besar sentral, terletak di soma; perikarion yang menampung organel sel khas dari setiap sel eukariotik; dan neurit (yaitu, biasanya akson dan beberapa dendrit) yang muncul dari perikarion

1. Inti sel

Terletak di badan sel, biasanya menempati posisi sentral dan sangat terlihat, terutama di neuron kecil. Ini berisi satu atau dua nukleolus yang menonjol, serta kromatin terdispersi, yang memberikan gambaran tentang aktivitas transkripsi yang relatif tinggi dari tipe sel ini. Selaput inti, dengan banyak pori-pori, memiliki lamina nuklir yang sangat maju. Di antara mereka, badan aksesori Cajal dapat muncul, struktur bola dengan diameter sekitar 1 μm yang sesuai dengan akumulasi protein yang kaya akan asam amino arginin dan tirosin.

2. Perikarion

Berbagai organel mengisi sitoplasma yang mengelilingi nukleus. Organel yang paling terkenal, karena perikarion penuh dengan ribosom bebas dan melekat pada retikulum kasar, adalah apa yang disebut zat Nissl, di bawah mikroskop cahaya, mereka dilihat sebagai benjolan basofilik, dan, secara elektronik, sebagai tumpukan waduk dari retikulum endoplasma. Kelimpahan organel terkait dalam sintesis protein adalah karena tingginya tingkat biosintesis perikarion.

Ini terutama terlihat pada neuron motorik somatik, seperti pada tanduk anterior medula spinalis atau pada nukleus saraf kranial motorik tertentu. Tubuh Nissl tidak hanya ditemukan di perikarion tetapi juga di dendrit, meskipun tidak di akson, dan inilah yang memungkinkan kita untuk membedakan dari dendrit dan akson di neuropil.

Aparatus Golgi, yang awalnya ditemukan dalam neuron, adalah sistem yang sangat berkembang dari vesikel agranular yang pipih dan kecil. Ini adalah wilayah di mana produk dari zat Nissl memungkinkan sintesis lebih lanjut. Ada lisosom primer dan sekunder. Mitokondria, kecil dan bundar, biasanya memiliki punggung memanjang.

Mengenai sitoskeleton, perikarion kaya akan mikrotubulus (klasik, pada kenyataannya, disebut neurotubulus, meskipun mereka identik dengan mikrotubulus sel non-neuronal) dan filamen menengah (disebut neurofilamen untuk alasan yang disebutkan sebelumnya). Neurotubulus adalah mereka berhubungan dengan transportasi cepat molekul protein yang disintesis dalam tubuh sel dan dibawa melalui dendrit dan akson.

3. Dendrit

Dendrit adalah percabangan yang berasal dari neuronal soma yang terdiri dari proyeksi sitoplasma yang dibungkus oleh membran plasma tanpa selubung mielin. Terkadang mereka memiliki kontur yang tidak teratur, membentuk duri. Organel dan komponennya yang khas adalah: banyak mikrotubulus dan sedikit neurofilamen, keduanya tersusun dalam bundel paralel; selain itu banyak mitokondria; Badan Nissl, lebih banyak di daerah yang berdekatan dengan soma; retikulum endoplasma halus, terutama dalam bentuk vesikel terkait sinaps.

4. Akson

Akson adalah ekstensi tipis dan luas dari soma neuronal, yang dikelilingi oleh membran aksonema. Aksonema dapat ditutupi oleh sel Schwann dalam sistem saraf tepi vertebrata, dengan atau tanpa produksi mielin. Ia dapat dibagi, secara sentrifugal ke perikarion, dalam tiga sektor: kerucut aksonal, segmen awal dan sisanya akson.

  • Kerucut aksonik. Bersebelahan dengan perikarion, sangat terlihat pada neuron besar. Ini menunjukkan hilangnya progresif badan Nissl dan banyaknya mikrotubulus dan neurofilamen yang, di daerah ini, diatur dalam balok paralel yang akan diproyeksikan di sepanjang akson.
  • Segmen Awal Akson (AIS). Dalam dirinya mielinisasi eksternal dimulai. Dalam sitoplasma, suatu daerah yang kaya akan bahan rapat elektron terdeteksi pada ketinggian itu dengan kontinuitas dengan membran plasma, yang terdiri dari bahan filamen dan partikel padat. Membran berlanjut dengan aksonema dan diasumsikan bahwa sektor ini mengintervensi dalam generasi potensial aksi yang akan ditransmisikan oleh sinyal sinaptik. Adapun sitoskeleton, daerah ini memiliki organisasi sendiri dari sisa akson. Mikrotubulus, yang sudah terpolarisasi, memiliki protein τ, tetapi bukan protein MAP-2.
  • Sisa dari akson. Nodul dan sinapsis Ranvier mulai muncul di bagian ini.

Fungsi neuron

Neuron memiliki kemampuan untuk berkomunikasi secara akurat, cepat, dan jarak jauh dengan sel-sel lain, baik itu saraf, otot, atau kelenjar. Sinyal listrik yang disebut impuls saraf ditransmisikan melalui neuron.

Impuls saraf ini bergerak ke seluruh neuron, mulai dengan dendrit hingga mencapai tombol terminal, yang dapat terhubung dengan neuron lain, serat otot atau kelenjar. Koneksi antara satu neuron dan yang lainnya disebut sinaps.

Neuron membentuk dan menghubungkan tiga komponen sistem saraf: sensorik, motorik, dan integrator atau campuran; Dengan cara ini, suatu stimulus yang ditangkap di beberapa daerah sensorik memberikan informasi tertentu yang dilakukan melalui neuron dan dianalisis oleh komponen integrasi, yang dapat menguraikan respons, yang sinyalnya dilakukan melalui neuron. Respons ini dieksekusi melalui aksi motorik, seperti kontraksi otot atau sekresi kelenjar.

Potensial Aksi

Neuron mentransmisikan gelombang yang bersifat listrik yang berasal dari perubahan sementara dalam permeabilitas dalam membran plasma. Perambatannya disebabkan oleh adanya perbedaan potensial atau potensial membran (yang muncul berkat perbedaan konsentrasi ion di kedua sisi membran, seperti yang dijelaskan oleh potensial Nernst) antara bagian internal dan eksternal sel. (biasanya –70 mV). Muatan sel yang tidak aktif dipertahankan pada nilai negatif (bagian dalam sehubungan dengan bagian luar) dan bervariasi dalam batas yang sempit. Ketika potensial membran sel yang tereksitasi terdepolarisasi di luar ambang batas tertentu (dari aplikasi 65 mV hingga 55 mV), sel menghasilkan (atau memicu) potensial aksi.

Potensial aksi adalah perubahan yang sangat cepat dalam polaritas membran dari negatif ke positif dan kembali ke negatif, dalam siklus yang berlangsung beberapa milidetik.

Potensi aksi terdiri dari tiga fase:

  • Potensi istirahat atau potensial membran, permeabilitas terhadap natrium dan kalium
  • Depolarisasi membran sel, natrium dan kalium
  • Repolarisasi membran, natrium dan kalium

Perbedaan potensial ditentukan oleh perbedaan absolut antara muatan positif dan negatif antara interior dan eksterior dalam kaitannya dengan membran. Perbedaan ini dihitung oleh muatan anionik dan kationik antara kedua sisi membran dari semua ion yang ada, kalium (K +), magnesium (Mg2 +), kalsium (Ca2 +), natrium (Na +) dan klorin (Cl-), terutama. Namun, ketika saluran ion terbuka, transit ion mendukung gradien elektrokimia, yaitu, bertujuan untuk menyeimbangkan jumlah ion, terlepas dari potensi transmembran saat ini.

Mekanisme pergerakan ion yang tidak langsung ini memungkinkan transit antara keadaan polarisasi dan depolarisasi. Contoh dari perilaku paradoks ini berada dalam mekanisme saluran klorin anionik yang dibuka oleh stimulasi gabaergik: Jika dalam keadaan diam, bagian dalam sel postsinaptik bermuatan negatif terhadap bagian luar, ketika saluran ini terbuka, ion Klorin lewat di dalam membuat sel lebih negatif, meskipun faktanya interior sudah negatif. Hal ini terjadi karena dalam keadaan istirahat, jumlah ion klorin lebih tinggi di luar daripada di dalam, sehingga kecenderungan alami adalah menyeimbangkan jumlah dengan memperkenalkan di mana ada lebih sedikit, yaitu di dalam, meskipun interiornya negatif, dan bukan karena jumlah anion, tetapi karena muatan negatif dari semua elemen seluler.

Perilaku ini selektif untuk saluran ion sederhana. Pompa ionik, seperti natrium-kalium ATPase, bertukar ion antara bagian dalam dan bagian luar, dan sebaliknya, tetapi berlawanan dengan gradien elektrokimia mereka, sehingga mendorong depolarisasi. Mekanisme ini memungkinkan sel tertentu, waktu setelah mentransmisikan sinyal listrik tertentu, untuk memasuki keadaan istirahat menjaga negatif interior sehubungan dengan eksterior; Ini terjadi karena ekstrak kation lebih banyak daripada yang diperkenalkan (3 kation natrium untuk setiap 2 kalium).

Transmisi listrik di akson neuron dilakukan oleh pembukaan sinkron saluran natrium dan kalium tertentu. Agar transmisi antara sel akson menjadi efektif, adalah penting bahwa muatan absolut dari semua selnya saat istirahat adalah negatif. Hal ini memungkinkan muatan (positif) tertentu cenderung melepaskan ke arah sel negatif sehingga membuatnya positif, sehingga pada gilirannya cenderung melepaskan ke arah sel yang berdekatan, yang juga negatif; ini, sementara sel-sel yang sudah habis kembali ke keadaan alami mereka menjadi negatif lagi.

Sifat elektrofisiologis intrinsik

Sampai akhir 1980-an, dogma ilmu saraf mendikte bahwa hanya koneksi dan neurotransmitter yang dilepaskan oleh neuron yang menentukan fungsi neuron. Investigasi yang dilakukan oleh Rodolfo Llinás dengan rekan-rekannya selama tahun 1980-an tentang vertebrata mengungkapkan bahwa dogma yang dipertahankan sampai saat itu salah. Pada tahun 1988, Rodolfo Llinás mempresentasikan sudut pandang fungsional baru tentang neuron dalam artikelnya «Sifat-sifat Elektrofisiologis Intrinsik Neuron Mammalia: Wawasan tentang Fungsi Sistem Saraf Pusat» 18 dan yang dianggap sebagai manifestasi yang menandai perubahan mentalitas dalam ilmu saraf. mengenai aspek fungsional neuron dengan lebih dari 1.250 kutipan dalam literatur ilmiah. Sudut pandang fungsional baru tentang neuron dirangkum dalam apa yang sekarang dikenal oleh hukum Llinás.

Neurosekresi

Sel-sel neurosekresi adalah neuron khusus dalam sekresi zat yang, bukannya dituangkan ke dalam celah sinaptik, melakukannya dalam kapiler darah, sehingga produk mereka diangkut oleh darah ke jaringan target; yaitu, mereka bertindak melalui jalur endokrin. Aktivitas ini diwakili di seluruh keanekaragaman zoologi: ditemukan di krustasea, serangga, echinodermata, vertebrata, dll.

Klasifikasi

Meskipun ukuran badan sel berkisar dari 5 hingga 135 mikron, ekstensi atau dendrit dapat memanjang pada jarak lebih dari satu meter. Jumlah, panjang dan bentuk percabangan dendrit menyediakan metode morfologis untuk klasifikasi neuron.

Sesuai dengan bentuk dan ukuran:

Menurut ukuran ekstensi, neuron diklasifikasikan menjadi:

  • Polihedral: seperti neuron motorik tanduk anterior medula.
  • Fusiform: yang ditemukan di korsase ganda korteks serebral.
  • Starry: seperti laba-laba dan neuron berbintang dari korteks serebral dan bintang, keranjang dan Golgi dari otak kecil.
  • Bulat: pada ganglia tulang belakang, simpatik, dan parasimpatis
  • Piramidal: ada di korteks serebral.

Menurut polaritas

Menurut jumlah dan anatomi ekstensi mereka, neuron diklasifikasikan menjadi:

  • Unipolar: mereka adalah hanya perpanjangan yang bercabang dan berperilaku secara fungsional sebagai akson kecuali di ujung bercabang di mana cabang perifer menerima sinyal dan bekerja sebagai dendrit dan mentransmisikan impuls tanpa melewati soma neuronal. Mereka adalah khas dari ganglia invertebrata dan retina.
  • Bipolar: mereka memiliki badan sel memanjang dan dendrit dimulai dari satu ujung dan akson dari yang lain (hanya ada satu per neuron). Inti dari neuron jenis ini terletak di tengahnya, sehingga dapat mengirim sinyal ke kedua kutubnya. Contoh-contoh neuron ini ditemukan dalam sel-sel bipolar retina (batang dan kerucut), ganglia koklea dan vestibular, ganglia ini khusus dalam penerimaan gelombang pendengaran dan keseimbangan.
  • Multipolar: mereka memiliki sejumlah besar dendrit yang muncul dari badan sel. Jenis sel ini adalah neuron klasik dengan ekstensi kecil (dendrit) dan ekstensi panjang atau akson. Mereka mewakili sebagian besar neuron. Di antara yang multipolar, kami membedakan antara yang dari tipe Golgi I, dengan akson yang panjang, dan yang dari tipe Golgi II, dengan akson pendek. Neuron proyeksi adalah tipe pertama, dan neuron lokal atau interneuron yang kedua.
  • Pseudounipolar (monopolar): mereka adalah di mana badan sel memiliki dendrit tunggal atau neurit, yang dibagi pada jarak pendek dari badan sel menjadi dua cabang, yang mengapa mereka juga disebut pseudounipolar (pseudo dalam bahasa Yunani berarti “salah”), satu yang diarahkan menuju struktur perifer dan lainnya yang memasuki sistem saraf pusat. Contoh bentuk neuron ini ditemukan di ganglion akar posterior.
  • Anaxonic (tanpa akson): mereka kecil. Dendrit tidak dibedakan dari akson. Mereka ditemukan di otak dan organ indera khusus.

Menurut karakteristik dendrit

Sesuai dengan sifat akson dan dendrit, neuron diklasifikasikan menjadi:

  • Akson sangat panjang atau Golgi tipe I. Akson bercabang jauh dari perikarion. Dengan akson hingga 1 m.
  • Akson pendek atau Golgi tipe II. Cabang akson lepas di sebelah sel soma.
  • Tanpa akson yang terdefinisi. Seperti sel amacrine retina.
  • Isodendritik. Dengan dendrit bujursangkar yang bercabang sehingga cabang anak perempuan lebih panjang dari ibu.
  • Idiodendritik. Dengan dendrit terorganisir tergantung pada jenis neuronal; misalnya, seperti sel-sel Purkinje dari otak kecil.
  • Alodendritik. Menengah antara dua tipe sebelumnya.

Menurut mediator kimia

Neuron dapat diklasifikasikan, menurut mediator kimia, menjadi:

  • Kolinergik. Mereka melepaskan asetilkolin.
  • Noradrenergik. Mereka melepaskan norepinefrin.
  • Dopaminergik. Mereka melepaskan dopamin.
  • Serotonergik. Mereka melepaskan serotonin.
  • GABAergik. Mereka melepaskan GABA, yaitu asam γ-aminobutyric.

Menurut fungsinya

Neuron dapat berupa sensorik, motorik, atau interneuron:

  • Motorik: Mereka bertugas memproduksi kontraksi otot.
  • Sensorik: Mereka menerima informasi dari luar negeri, mis. Menyentuh, merasakan, melihat dan memindahkannya ke sistem saraf pusat.
  • Interneuron: Mereka bertanggung jawab untuk menghubungkan antara dua neuron yang berbeda. Mereka bertanggung jawab atas fungsi persepsi, pembelajaran, memori, keputusan, dan kontrol perilaku kompleks.

Evolusi

Dalam cnidaria yang paling primitif, hydrozoa, aktivitas saraf belum dijelaskan yang tidak berasal dari neuron atau otot, melainkan dari komunikasi sel epitel yang disebut neuroids, karena meskipun mereka epitel mereka memiliki karakteristik neuron seperti mengamati dan mengirimkan rangsangan. Dengan cara yang sama, aksi motorik polip tertentu, seperti menutup dan memindahkan tentakel dan cangkir isapnya, berasal dari potensial listrik yang merambat dari satu sel ke sel lain di lapisan epitel rostral dengan laju aliran.

Lebih lanjut, pada embrio vertebrata, neurulasi dapat diamati, yang tidak lebih dari konversi sel epitel menjadi sel saraf dan migrasi mereka ke dalam saluran. Semua ini menunjukkan bahwa sel-sel saraf dibedakan oleh transformasi bertahap sel-sel pelapis, yang dalam sistem primitif memainkan peran sebagai pemrakarsa aktivitas yang dapat ditransmisikan ke sel-sel yang berdekatan. Neuron saat ini seharusnya hanya berbeda dari yang sebelumnya dengan emisi filamen aksial yang panjang untuk berkomunikasi dengan sel yang jauh.

Contoh soal

1. Sel-sel penyusun sistem saraf disebut….
A. Neurolema
B. Dendrit
C. Akson
D. Neuron
E. Neurit

Pembahasan :

Jaringan saraf tersusun atas sel-sel saraf atau neuron.
Jawab : (D)

Tahapan Metamorfosis semut, kupu kupu dan katak
Contoh Ekologi: Tujuan, jenis, peranan, cabang
10 Ciri-ciri Nematoda yang penting berikut ini
Siklus hidup Bakteriofag: Pengertian, struktur, terapi