Tag: Neuron

Depolarisasi adalah perubahan di dalam sel, di mana sel mengalami pergeseran dalam distribusi muatan listrik, menghasilkan muatan negatif yang lebih sedikit di dalam sel. Depolarisasi sangat penting untuk fungsi banyak sel, komunikasi antar sel, dan keseluruhan fisiologi suatu organisme.

Dalam neuron, potensial aksi memainkan peran sentral dalam komunikasi sel-ke-sel dengan menyediakan — atau berkenaan dengan konduksi garam, membantu — penyebaran sinyal sepanjang akson neuron menuju bouton sinaptik yang terletak di ujung akson; sinyal-sinyal ini kemudian dapat terhubung dengan neuron lain di sinapsis, atau ke sel motorik atau kelenjar.

Pada tipe sel lain, fungsi utama depolarisasi adalah untuk mengaktifkan proses intraseluler. Dalam sel otot, misalnya, potensial aksi adalah langkah pertama dalam rantai kejadian yang mengarah ke kontraksi. Dalam sel beta pankreas, mereka memprovokasi pelepasan insulin. Potensi aksi dalam neuron juga dikenal sebagai “impuls saraf” atau “paku”, dan urutan temporal dari potensi aksi yang dihasilkan oleh neuron disebut “lonjakan kereta” “. Neuron yang memancarkan potensial aksi, atau impuls saraf, sering dikatakan “menembak”.

Sel-sel saraf saat istirahat memiliki muatan listrik melintasi membran mereka: bagian luar sel bermuatan positif dan bagian dalam sel bermuatan negatif. Depolarisasi terjadi ketika sel saraf membalikkan muatan ini; untuk mengubahnya kembali ke keadaan diam, neuron mengirimkan sinyal listrik lain. Seluruh proses terjadi ketika sel memungkinkan ion spesifik mengalir masuk dan keluar dari sel.

Cara Kerja Polarisasi

Polarisasi adalah adanya muatan listrik yang berlawanan di kedua sisi membran sel. Dalam sel-sel otak, bagian dalam bermuatan negatif dan bagian luar bermuatan positif. Setidaknya diperlukan tiga elemen untuk memungkinkan hal ini. Pertama, sel membutuhkan molekul seperti garam dan asam, yang memiliki muatan listrik. Kedua, sel membutuhkan membran yang tidak akan membiarkan molekul bermuatan listrik bebas melewatinya. Membran seperti itu berfungsi untuk memisahkan muatan. Ketiga, sel-sel perlu memiliki pompa protein di membran yang dapat memindahkan molekul bermuatan listrik ke satu sisi, menyimpan satu jenis molekul di sisi ini dan jenis lain di sisi lain.

Menjadi Terpolarisasi

Sebuah sel menjadi terpolarisasi dengan menggerakkan dan menyimpan berbagai jenis molekul bermuatan listrik di berbagai sisi membrannya. Molekul bermuatan listrik disebut ion. Neuron memompa ion natrium dari dirinya sendiri, sambil membawa ion kalium. Saat istirahat – ketika sel tidak mengirimkan sinyal listrik ke sel lain – neuron memiliki sekitar 30 kali lebih banyak ion natrium di luar daripada di dalam; yang sebaliknya berlaku untuk ion kalium. Bagian dalam sel juga mengandung molekul yang disebut asam organik. Asam ini memiliki muatan negatif pada mereka, sehingga mereka menambah muatan negatif di dalam sel.

Depolarisasi dan Potensial Aksi

Neuron berkomunikasi dengan neuron lain dengan mengirimkan sinyal listrik ke ujung jarinya, yang menyebabkan ujung jari melepaskan bahan kimia yang merangsang sel tetangga. Dikenal sebagai potensial postsinaptik, sinyal listrik dan tipe potensial ini mendefinisikan depolarisasi bertingkat dari membran. Jika cukup besar, itu akan memicu potensi aksi.

Potensi aksi terjadi ketika neuron membuka saluran protein di membrannya. Saluran ini memungkinkan ion natrium mengalir dari luar sel ke dalam sel. Aliran natrium yang tiba-tiba ke dalam sel mengubah muatan listrik di dalam sel dari negatif ke positif, yang juga mengubah bagian luar dari positif ke negatif. Seluruh peristiwa depolarisasi-ke-repolarisasi terjadi dalam waktu sekitar 2 milidetik, memungkinkan neuron untuk menembakkan potensial aksi dalam ledakan cepat yang memungkinkan komunikasi neuron.

Proses Repolarisasi

Potensial aksi baru tidak dapat terjadi sampai muatan listrik yang tepat melintasi membran neuron dipulihkan. Ini berarti bahwa bagian dalam sel harus negatif, sedangkan bagian luar harus positif. Sebuah sel mengembalikan keadaan ini, atau repolarisasi sendiri, dengan menyalakan pompa protein di membrannya. Pompa ini disebut pompa natrium-kalium. Untuk setiap tiga ion natrium yang dipompa keluar dari sel, ia memompa dalam dua kalium. Pompa melakukan ini sampai muatan yang tepat di dalam sel tercapai.


Neuron bervariasi dalam ukuran, bentuk, dan struktur tergantung pada peran dan lokasinya. Namun, hampir semua neuron memiliki tiga bagian penting: sel tubuh, akson, dan dendrit.

Badan sel

Juga dikenal sebagai soma, badan sel adalah inti neuron. Badan sel membawa informasi genetik, mempertahankan struktur neuron, dan menyediakan energi untuk mendorong aktivitas. Seperti badan sel lainnya, soma neuron mengandung nukleus dan organel khusus. Itu tertutup oleh membran yang keduanya melindunginya dan memungkinkannya untuk berinteraksi dengan lingkungan terdekatnya.

Akson

Akson adalah struktur panjang, seperti ekor yang bergabung dengan tubuh sel di persimpangan khusus yang disebut bukit akson. Banyak akson diisolasi dengan zat berlemak yang disebut mielin. Mielin membantu akson untuk melakukan sinyal listrik. Neuron umumnya memiliki satu akson utama.

Dendrit

Dendrit adalah akar berserat yang bercabang keluar dari tubuh sel. Seperti antena, dendrit menerima dan memproses sinyal dari akson neuron lain. Neuron dapat memiliki lebih dari satu set dendrit, yang dikenal sebagai pohon dendritik. Berapa banyak mereka pada umumnya tergantung pada peran mereka. Misalnya, sel Purkinje adalah jenis neuron khusus yang ditemukan di otak kecil. Sel-sel ini telah sangat mengembangkan pohon dendritik yang memungkinkan mereka menerima ribuan sinyal.


Akson adalah salah satu dari dua jenis tonjolan protoplasma yang mengekstrusi dari badan sel neuron, jenis lainnya adalah dendrit. Akson dibedakan dari dendrit oleh beberapa fitur, termasuk bentuk (dendrit sering lancip sementara akson biasanya mempertahankan jari-jari yang konstan), panjang (dendrit terbatas pada daerah kecil di sekitar tubuh sel sementara akson dapat lebih panjang), dan fungsi (dendrit biasanya menerima sinyal saat akson biasanya mengirimkannya). Namun, semua aturan ini memiliki pengecualian.

Semua neuron memiliki juluran sitoplasma yang disebut akson (serat saraf), yang menghantarkan impuls elektrokimia atau potensi aksi. Akson paling sering menempel pada satu sisi badan sel neuron (soma, perikaryon), pada daerah berbentuk kerucut yang disebut deskripsi akson hillock (bukit akson).

Jika potensial aksi dihasilkan pada badan sel, akson membawanya menjauh dari badan sel. Akson menempel langsung ke dendrit di beberapa neuron. Dalam pengaturan ini, akson menghantarkan potensial aksi terhadap badan sel. Beberapa jenis prototein dalam membran plasma akson (aksolemma) memungkinkannya untuk menghasilkan dan menghantarkan potensi aksi.

Segmen awal akson memiliki konsentrasi protein reaktif tertinggi. wilayah ini adalah zona pemicu akson, di mana potensi aksi pertama kali dihasilkan jika peristiwa elektrokimia dalam dendrit dan / atau badan sel mencapai tingkat ambang batas. Panjang akson bervariasi dari beberapa milimeter hingga lebih dari satu meter. Mereka kurang bercabang daripada kebanyakan dendrit, tetapi sering mengeluarkan satu atau lebih cabang yang mengarah ke sel lain.

Akson adalah proyeksi panjang, ramping dari sel saraf, atau neuron, yang fungsinya menghantarkan impuls listrik dari badan sel neuron. Akson bermielin dikenal sebagai serabut saraf. Tugas penting akson adalah untuk mengirimkan informasi ke berbagai neuron, otot, dan kelenjar. Dalam neuron sensorik tertentu (neuron pseudounipolar), seperti yang untuk sentuhan dan kehangatan, impuls listrik bergerak sepanjang akson dari pinggiran ke badan sel, dan dari badan sel ke sumsum tulang belakang sepanjang cabang akson yang sama. Disfungsi akson menyebabkan banyak kelainan neurologis bawaan dan didapat yang dapat mempengaruhi neuron perifer dan sentral.


Neuron adalah komponen inti otak, sumsum tulang belakang, dan saraf tepi. Neuron biasanya terdiri dari soma, atau badan sel, pohon dendritik dan akson. Neuron, juga dikenal sebagai sel saraf fungsinya mengirim dan menerima sinyal dari otak Anda. Sementara neuron memiliki banyak kesamaan dengan jenis sel lain, mereka secara struktural dan fungsional unik.

Proyeksi khusus yang disebut akson memungkinkan neuron untuk mengirimkan sinyal listrik dan kimia ke sel lain. Neuron juga dapat menerima sinyal ini melalui ekstensi mirip akar yang dikenal sebagai dendrit.

Neuron
Neuron

Saat lahir, otak manusia terdiri dari sekitar 100 miliar Sumber yang Dipercaya neuron. Tidak seperti sel lain, neuron tidak bereproduksi atau beregenerasi. Mereka tidak diganti setelah mereka mati. Penciptaan sel-sel saraf baru disebut neurogenesis. Meskipun proses ini tidak dipahami dengan baik, proses ini dapat terjadi di beberapa bagian otak setelah lahir. Ketika para peneliti mendapatkan wawasan tentang neuron dan neurogenesis, banyak juga yang bekerja untuk mengungkap hubungan dengan penyakit neurodegeneratif seperti Alzheimer dan Parkinson.

Mayoritas neuron vertebrata menerima input pada badan sel dan pohon dendritik, dan mengirimkan output melalui akson, meskipun ada heterogenitas yang besar di seluruh sistem saraf, serta di seluruh dunia hewan, dalam ukuran, bentuk dan fungsi neuron.

Untuk neuron invertebrata, aliran informasi kurang didefinisikan dengan baik. Neuron berkomunikasi melalui sinapsis kimia dan listrik, dalam proses yang dikenal sebagai transmisi sinaptik. Proses mendasar yang mendasari transmisi sinaptik adalah potensial aksi, sinyal listrik yang menyebar yang dihasilkan dengan mengeksploitasi membran neuron yang dapat dieksitasi secara elektrik. Neuron sangat khusus untuk pemrosesan dan transmisi sinyal seluler yang cepat.


Lihatlah sel hewan pada mikroskop dan Anda akan menemukan organel lain, sentrosom, yang terkait erat dengan sitoskeleton. Fungsi sentrosom sebagai pusat pengorganisasian mikrotubulus utama (atau MTOC) sel. Sentrosom memainkan peran penting dalam mitosis – begitu banyak sehingga cacat dalam sentrosom terkait dengan penyakit pertumbuhan sel, seperti kanker. Anda akan menemukan sentrosom hanya dalam sel hewan. Sel tumbuhan dan jamur menggunakan mekanisme berbeda untuk mengatur mikrotubulusnya.

Struktur sentrosom:

Sentrosom adalah struktur yang mengandung sentriol, yang memunculkan mikrotubulus yang berfungsi sebagai gelendong mitosis. Itu banyak yang harus dibayangkan, jadi melihat masing-masing dalam istilah ini memberikan ide yang lebih jelas tentang pengaturan fisik sentrosom.

Selama interfase, yaitu periode di mana sel tidak aktif membelah, setiap sel mengandung satu sentrosom yang mencakup sepasang sentriol. Masing-masing sentriol ini terdiri dari sembilan triplet mikrotubulus dalam pengaturan silindris; dengan kata lain, satu sentriol mencakup total 27 mikrotubulus yang berjalan dari ujung ke ujung. Kedua sentriol berorientasi pada sudut yang tepat satu sama lain. Si kembar tiga sendiri menyerupai pipa paralel kecil yang ada di garis.struktur sentrosom

Fungsi sentrosom:

  1. Berperan dalam pembentukan spindle (gelondong) selama pembelahan sel
  2. Posisi sentrosom dapat menetapkan titik di mana akson akan tumbuh ketika pada perkembangan neuron.
  3. Pembentukan jaringan mikrotubulus yang berpartisipasi dalam membuat sitoskeleton.
  4. Sentrosom berfungsi untuk inisiasi sitokinesis
  5. Memisahkan molekul sinyal (misalnya, mRNA) sehingga mereka masuk ke hanya salah satu dari dua sel anak yang dihasilkan oleh mitosis.


Neurotransmiter, pembawa pesan kimia yang membawa sinyal antara neuron, atau sel-sel saraf, dan sel-sel lain dalam tubuh. Pesan kimiawi ini dapat memengaruhi beragam fungsi fisik dan psikologis termasuk detak jantung, tidur, nafsu makan, suasana hati, dan ketakutan. Ada sejumlah cara berbeda untuk mengklasifikasikan dan mengkategorikan neurotransmiter. Dalam beberapa kasus, mereka hanya dibagi menjadi monoamina, asam amino, dan peptida. Neurotransmiter juga dapat dikategorikan ke dalam satu dari enam jenis:

Asam amino

Asam gamma-aminobutirat (GABA) bertindak sebagai pembawa bahan kimia penghambat utama tubuh. GABA berkontribusi pada penglihatan, kontrol motorik, dan berperan dalam pengaturan kecemasan. Benzodiazepin, yang digunakan untuk membantu mengobati kecemasan, berfungsi dengan meningkatkan efisiensi neurotransmiter GABA, yang dapat meningkatkan perasaan rileks dan tenang.

Glutamat adalah neurotransmitter paling banyak ditemukan di sistem saraf di mana ia memainkan peran dalam fungsi kognitif seperti memori dan pembelajaran. Jumlah glutamat yang berlebihan dapat menyebabkan eksitotoksisitas yang mengakibatkan kematian sel. Eksitotoksisitas yang disebabkan oleh penumpukan glutamat ini dikaitkan dengan beberapa penyakit dan cedera otak termasuk penyakit Alzheimer, stroke, dan serangan epilepsi.

Peptida

Oksitosin adalah hormon sekaligus neurotransmitter. Ini diproduksi oleh hipotalamus dan berperan dalam pengenalan sosial, ikatan, dan reproduksi seksual. Oksitosin sintetis seperti Pitocin sering digunakan sebagai bantuan dalam persalinan. Baik oksitosin dan Pitocin menyebabkan rahim berkontraksi selama persalinan.

Endorfin adalah neurotransmiter daripada menghambat transmisi sinyal rasa sakit dan meningkatkan perasaan euforia. Pesan kimiawi ini diproduksi secara alami oleh tubuh sebagai respons terhadap rasa sakit, tetapi mereka juga dapat dipicu oleh aktivitas lain seperti latihan aerobik. Misalnya, mengalami “pelari yang tinggi” adalah contoh perasaan menyenangkan yang dihasilkan oleh produksi endorfin.

Monoamina

Epinefrin dianggap sebagai hormon dan neurotransmitter. Secara umum, epinefrin (adrenalin) adalah hormon stres yang dilepaskan oleh sistem adrenal. Namun, fungsinya sebagai neurotransmitter di otak.

Norepinefrin adalah neurotransmitter yang memainkan peran penting dalam kewaspadaan yang terlibat dalam perlawanan tubuh atau respon penerbangan. Perannya adalah membantu memobilisasi tubuh dan otak untuk mengambil tindakan di saat bahaya atau stres. Tingkat neurotransmitter ini biasanya terendah selama tidur dan tertinggi selama masa stres.

Histamin bertindak sebagai neurotransmitter di otak dan sumsum tulang belakang. Ini memainkan peran dalam reaksi alergi dan diproduksi sebagai bagian dari respon sistem kekebalan terhadap patogen.

Dopamin berperan penting dalam koordinasi gerakan tubuh. Dopamin juga terlibat dalam penghargaan, motivasi, dan tambahan. Beberapa jenis obat adiktif meningkatkan kadar dopamin di otak. Penyakit Parkinson, yang merupakan penyakit degeneratif yang mengakibatkan tremor dan gangguan pergerakan motorik, disebabkan oleh hilangnya neuron penghasil dopamin di otak.

Serotonin memainkan peran penting dalam mengatur dan mengatur suasana hati, tidur, kecemasan, seksualitas, dan nafsu makan. Inhibitor reuptake serotonin selektif, biasanya disebut sebagai SSRI, adalah jenis obat antidepresan yang biasanya diresepkan untuk mengobati depresi, kecemasan, gangguan panik, dan serangan panik. SSRI bekerja untuk menyeimbangkan kadar serotonin dengan memblokir reuptake serotonin di otak, yang dapat membantu meningkatkan suasana hati dan mengurangi perasaan cemas.

Purin

Adenosin bertindak sebagai neuromodulator di otak dan terlibat dalam menekan gairah dan meningkatkan kualitas tidur.

Adenosine triphosphate (ATP) bertindak sebagai neurotransmiter di sistem saraf pusat dan perifer. Ini memainkan peran dalam kontrol otonom, transduksi sensorik, dan komunikasi dengan sel glial. Penelitian menunjukkan itu mungkin juga memiliki bagian dalam beberapa masalah neurologis termasuk nyeri, trauma, dan gangguan neurodegeneratif.

Pemancar gas

Nitrogen monoksida berperan dalam mempengaruhi otot-otot polos, membuat mereka relaks untuk membuat pembuluh darah melebar dan meningkatkan aliran darah ke area-area tertentu dari tubuh.

Karbon monoksida biasanya dikenal sebagai gas yang tidak berwarna dan tidak berbau yang dapat memiliki efek toksik dan berpotensi fatal ketika orang terpapar pada tingkat zat yang tinggi. Namun, itu juga diproduksi secara alami oleh tubuh di mana ia bertindak sebagai neurotransmitter yang membantu memodulasi respons peradangan tubuh.

Asetilkolin

Asetilkolin adalah satu-satunya neurotransmitter di kelasnya. Ditemukan di kedua sistem saraf pusat dan perifer, itu adalah neurotransmitter primer yang terkait dengan neuron motorik. Ini memainkan peran dalam gerakan otot serta memori dan pembelajaran.