Các nơron thần kinh giao tiếp với nhau và các tế bào khác thông qua các tín hiệu điện (xung thần kinh). Từ đó cho phép các cơ quan của cơ thể phản ứng lại với các kích thích thích hợp. Nơron có nhiều loại và nhiều chức năng, nhưng đều gồm soma, nhánh, sợi, trục, vỏ và synap.
Trước tiên, chúng ta cần hiểu về cấu tạo bộ não của mình. Phần lớn não được tạo thành từ các tế bào cấu trúc gọi là tế bào thần kinh đệm và tế bào hình sao. Nằm giữa các tế bào này là các tế bào thần kinh hay còn gọi là nơron thần kinh. Chúng là các tế bào chuyên biệt dẫn truyền các xung điện. Người ta ước tính rằng trung bình não người chứa khoảng 100 tỷ nơron và trung bình mỗi nơron thần kinh được kết nối với 1000 tế bào thần kinh khác. Điều này dẫn đến việc tạo ra các mạng nơron phức tạp và rộng lớn, vốn là trụ cột cho khả năng xử lý của não bộ.
Cụ thể, nơron thần kinh là đơn vị xử lý dữ liệu cơ bản, như là ‘con chip’ của bộ não. Mỗi nơron nhận đầu vào là xung điện từ khoảng 1000 nơron khác. Các xung đến đồng thời được cộng lại với nhau và nếu đủ mạnh sẽ dẫn đến sự phóng điện, được gọi là điện thế hoạt động (‘xung thần kinh’). Điện thế hoạt động sau đó lại tạo thành đầu vào cho nơron tiếp theo trong mạng.
2. Nơron thần kinh trông như thế nào?
Giải phẫu của tế bào thần kinh bao gồm:
- Thân tế bào
- Nhánh
- Sợi trục (Axon)
- Tế bào vỏ myelin
- Synap
Mặc dù có nhiều nơron thần kinh với chức năng khác nhau nhưng nhìn chung chúng đều bao gồm các thành phần được đề cập trên.
2.1. Thân tế bào (Soma)
Soma là thân tế bào của tế bào nơron và có chứa nhân. So với các phần khác của tế bào, thân tế bào lớn hơn và xuất hiện hình cầu dưới kính hiển vi.
Thân tế bào có thể tạo ra cấu trúc giống như nhánh được gọi là đuôi gai. Ngoài việc kết nối các đuôi gai này với sợi trục, cấu trúc đuôi gai còn cho phép truyền các xung thần kinh từ tế bào này sang tế bào khác.
Tế bào nơron thần kinh cần sản xuất nhiều protein và hầu hết các protein tế bào thần kinh cũng được tổng hợp trong soma. Nó bao gồm các hệ thống sản xuất năng lượng và là nơi tổng hợp các đại phân tử. Từ đó có thể giữ cho tế bào sống, duy trì cấu trúc và cho phép nó hoạt động thích hợp.
Có nhiều loại thân tế bào khác nhau tùy thuộc vào tế bào nơron thần kinh. Bao gồm các loại sau:
- Lưỡng cực: tế bào có thân nằm ở giữa là một sợi trục duy nhất và đuôi gai ở hai đầu.
- Nơron giả Pseudounipolar: thân được kết nối với sợi trục và đuôi gai nhưng không kết nối trực tiếp với cả hai. Sợi trục cũng tách thành hai nhánh ở phần cuối của nó.
- Đơn cực: cơ thể tế bào ở đây nằm ở một đầu và có một sợi trục duy nhất. Không giống như các tế bào khác, các tế bào đơn cực không có đuôi gai.
- Đa cực: đây là loại cơ thể tế bào thường được mô tả trong nhiều sách. Đuôi gai phát sinh từ thân tế bào, và sợi trục kéo dài từ một bên của thân tế bào.
2.2. Nhánh của nơron thần kinh
Tùy thuộc vào tế bào nơron thần kinh, các đuôi gai có thể kéo dài đáng kể giống như một cây phân nhánh nhiều. Ngoài các nhánh đuôi gai chính, đuôi gai có thể chứa thêm các phần tua nhô ra được gọi là tua gai của đuôi gai.
Nhánh của nơron thần kinh
Những thành phần này nhận đầu vào là sợi trục của tế bào khác, và do đó nó đóng một vai trò quan trọng trong việc truyền các xung thần kinh bằng cách tăng diện tích bề mặt tổng thể.
2.3. Sợi trục Axon
Sợi trục khác với đuôi gai ở một số điểm. Các đuôi gai có xu hướng thon dần và thường được bao phủ bởi một ít tua gai. Ngược lại, sợi trục có xu hướng giữ nguyên đường kính trong phần lớn chiều dài của nó và không có gai.
Sợi trục phát sinh từ thân tế bào tại một vùng chuyên biệt gọi là vùng đồi sợi trục.
2.4. Vỏ myelin
Cuối cùng, nhiều sợi trục được bao phủ bởi một chất cách điện đặc biệt gọi là vỏ myelin. Vỏ này giúp chúng truyền tải xung thần kinh nhanh chóng. Myelin không bao giờ được tìm thấy trên đuôi gai của nơron thần kinh, đây cũng là điểm khác biệt giữa đuôi gai và sợi trục.
2.5. Synap
Kết nối giữa nơron với nơron được tạo ra trên các đuôi gai và thân tế bào của các nơron. Những kết nối này được gọi là khớp thần kinh, là các vị trí mà tại đó thông tin được truyền từ nơron đầu tiên (nơron tiền synap) đến nơron đích (nơron sau synap).
Tại hầu hết các khớp thần kinh, thông tin được truyền đi dưới dạng chất dẫn truyền thần kinh. Khi một điện thế hoạt động xuống sợi trục và đến đầu tận cùng của sợi trục, nó sẽ kích hoạt giải phóng chất dẫn truyền thần kinh từ tế bào nơron tiền synap. Các phân tử dẫn truyền thần kinh vượt qua khớp thần kinh và liên kết với các thụ thể màng trên tế bào sau synap, truyền tín hiệu kích thích hoặc ức chế.
3. Kết
Tế bào nơron thần kinh có thể được mô tả như những người nhận và truyền thông tin cho phép một sinh vật phản ứng một cách thích hợp. Trong cơ thể con người, hệ thống thần kinh được cho là chứa khoảng 1000 tế bào thần kinh riêng lẻ. Hy vọng bài viết giúp các bạn hiểu rõ hơn về cách các nơron hoạt động cũng như cấu trúc của chúng.