Neurobiologie

La neurobiologie est l'étude des cellules du système nerveux et de l'organisation de ces cellules dans les circuits fonctionnels qui l'information de processus et comportement médiat. C'est une sous-discipline de la biologie et de la neurologie . La neurobiologie diffère de la neurologie, un champ beaucoup plus large qui est concerné par n'importe quelle étude scientifique du système nerveux. La neurobiologie ne devrait pas également être confondue avec d'autres sous-disciplines de la neurologie telles que la neurologie informatique , la neurologie cognitive , la neurologie comportementale , la psychiatrie biologique , la neurologie , et la neuropsychologie en dépit du chevauchement avec ces sous-disciplines. Des scientifiques qui étudient la neurobiologie s'appellent les neurobiologistes .

Neurones et cellules glial

Articles principaux de : neurone , cellule de Glial de de de

Les neurones sont des cellules qui sont spécialisées pour recevoir, propager, et transmettre des impulsions électrochimiques. Dans seul le cerveau humain, il y a au-dessus de cent milliards de neurones. Les neurones sont divers en ce qui concerne la morphologie et la fonction. Ainsi, non tous les neurones correspondent au neurone moteur stéréotypé aux dendrites et aux axones myelinated qui conduisent des potentiels d'action. Certains neurones tels que les photorécepteurs , par exemple, n'ont pas des axones myelinated qui conduisent des potentiels d'action. D'autres neurones unipolaires ont trouvé dans les invertébrés n'ont pas même distinguer des processus tels que des dendrites. D'ailleurs, les distinctions basées sur la fonction entre les neurones et d'autres cellules telles que les cellules cardiaques et de muscle ne sont pas utiles. Ainsi, la différence fondamentale entre un neurone et une cellule de nonneuronal est une question de degré.

Une autre classe principale des cellules trouvées dans le système nerveux sont les cellules glial. En dépit de l'abondance de à neurones relatifs de cellules glial dans le système nerveux (il y a dix cellules glial pour chaque neurone simple), les cellules glial commencent tout récemment à susciter l'attention des neurobiologistes pour être impliqué pas simplement dans l'alimentation et l'appui des neurones, mais également dans des synapses de modulation. Par exemple, les cellules de Schwann, un type de cellules glial trouvées dans le système nerveux périphérique, modulent les raccordements synaptiques entre la borne présynaptique d'un neurone moteur et la fibre musculaire de plaque d'extrémité dans la jonction neuromusculaire.

Fonction neuronale

Une caractéristique en avant de beaucoup de neurones est excitabilité. Les neurones produisent des impulsions ou des changements électriques de la tension de deux types : potentiels évalués et potentiels d'action. Les potentiels évalués se produisent quand le potentiel de membrane dépolarise et hyperpolarizes d'une mode évaluée relativement à la quantité de stimulus qui est appliqué au neurone. Un potentiel d'action d'une part est une impulsion électrique définitive. En dépit d'être plus lents que des potentiels évalués, les potentiels d'action ont l'avantage de longues distances de déplacement en axones avec peu ou pas de décroissance. Une grande partie des connaissances actuelles des potentiels d'action vient des expériences d'axone de calmar par monsieur Alan Lloyd Hodgkin et monsieur Andrew Huxley .

Potentiel d'action

Le Hodgkin-Huxley modèle d'un potentiel d'action dans l'axone géant de calmar de a servi de base à une grande partie de l'arrangement courant des bases ioniques des potentiels d'action. Brièvement, le modèle déclare que la génération d'un potentiel d'action est déterminée par deux ions : Na⁺ et K⁺. Un potentiel d'action peut être divisé en plusieurs phases séquentielles : seuil, phase en hausse, phase en baisse, phase d'attérrissage trop court, et rétablissement. Après plusieurs dépolarisations évaluées locales du potentiel de membrane, le seuil de l'excitation est atteint, les canaux tension-à déchenchements périodiques de sodium sont activés, qui mène à un afflux des ions de Na⁺. Car les ions de Na⁺ écrivent la cellule, le potentiel de membrane est encore dépolarisé, et plus de canaux tension-à déchenchements périodiques de sodium sont activés. Un tel processus est également connu comme boucle de positif-rétroaction. Car la phase de montée atteint sa crête, des canaux tension-à déchenchements périodiques de Na⁺ sont inactivés tandis que des canaux tension-à déchenchements périodiques de K⁺ sont activés, ayant pour résultat un mouvement extérieur net des ions de K⁺, qui repolarizes le potentiel de membrane vers le potentiel de repos de membrane. La repolarisation du potentiel de membrane continue, ayant pour résultat une phase d'attérrissage trop court ou une période réfractaire absolue. La phase d'attérrissage trop court se produit parce qu'à la différence du sodium tension-à déchenchements périodiques creuse des rigoles, les canaux tension-à déchenchements périodiques de potassium inactivent beaucoup plus lentement. Néanmoins, en tant que plus de canaux tension-à déchenchements périodiques de K⁺ devenir inactivé, le potentiel de membrane récupère à sa normale le repos équilibré.

Structure et formation des synapses

Les neurones communiquent entre eux par l'intermédiaire des synapses . Les synapses sont les jonctions spécialisées entre deux cellules dans l'apposition étroite à une des autres. Dans une synapse, le neurone qui envoie le signal est le neurone présynaptique et la cellule de cible reçoit que le signal est le neurone ou la cellule postsynaptic. Les synapses peuvent être électriques ou chimiques. Des synapses électriques sont caractérisées par la formation des jonctions d'espace qui permettent aux ions et à tout autre composé organique de passer instantanément d'une cellule à l'autre. Des synapses chimiques sont caractérisées par le dégagement présynaptique des neurotransmetteurs qui diffus à travers une fissure synaptique à lier avec les récepteurs postsynaptic. Une neurotransmetteur est un messager chimique qui est synthétisé dans les neurones eux-mêmes et libéré par ces mêmes neurones au communiquer avec leurs cellules de cible postsynaptic. Un récepteur est une molécule de protéine de transmembrane qui des grippages d'une neurotransmetteur ou de drogue. Les synapses chimiques sont plus lentes que des synapses électriques.

Transporteurs de neurotransmetteur, récepteurs, et mécanismes de signalisation

Après que des neurotransmetteurs soient synthétisées, elles sont empaquetées et stockées dans des vésicules. Ces vésicules sont mises en commun ensemble dans les boutons terminaux du neurone présynaptique. Quand il y a un changement de tension dans le bouton terminal, les canaux tension-à déchenchements périodiques de calcium ont enfoncé dans les membranes de ces boutons deviennent activés. Ceux-ci permettent à des ions de Ca²⁺ de répandre par ces canaux et grippage avec les vésicules synaptiques dans les boutons terminaux. Une fois lié avec Ca²⁺, les vésicules s'accouplent et fondent avec la membrane présynaptique, et déchargent des neurotransmetteurs dans la fissure synaptique par un processus connu sous le nom d'Exocytosis . Les neurotransmetteurs répandent alors à travers la fissure et les grippages synaptiques aux récepteurs postsynaptic incorporés sur la membrane postsynaptic d'un autre neurone. Il y a deux familles des récepteurs : récepteurs ionotropic et metabotropic. Les récepteurs d'Ionotropic sont une combinaison d'un récepteur et d'un canal d'ion. Si ionotropic des récepteurs sont activés, certaines espèces d'ion telles que Na⁺ pour entrer dans le neurone postsynaptic, qui dépolarise la membrane postsynaptic. Si plus du même type de récepteurs postsynaptic sont activés, alors plus de Na⁺ entrera dans la membrane postsynaptic et dépolarisera la cellule. Les récepteurs de Metabotropic d'une part activent les deuxièmes systèmes de cascade de messager qui ont comme conséquence l'ouverture du canal d'ion ont localisé autrement un certain endroit sur la même membrane postsynaptic. Bien que les récepteurs plus lentement qu'ionotropic comme lesquels fonctionnent sur-et-au loin les commutateurs, les récepteurs metabotropic aient l'avantage de changer la réponse des cellules en ions et d'autres métabolites, des exemples étant l'acide aminobutyrique gamma (émetteur inhibiteur) de , l'acide glutamique (émetteur excitatoire) de , la dopamine , la nopépinéphrine , l'adrénaline , la mélanine , la sérotonine , le Melatonin , et la Substance-p .

Les dépolarisations Postsynaptic peuvent être excitatoires ou inhibitrices. Ceux qui sont excitatoires désigné sous le nom du potentiel postsynaptic excitatoire ( EPSP ) de . Alternativement, quelques récepteurs postsynaptic permettent à des ions de Cl^- d'entrer dans la cellule ou des ions de K⁺ pour laisser la cellule, qui a comme conséquence un potentiel postsynaptic inhibiteur ( IPSP ) de . Si l'EPSP est dominant, le seuil de l'excitation dans le neurone postynaptic peut être atteint, ayant pour résultat la génération et la propagation d'un potentiel d'action dans le neurone postynaptic.

Plasticité synaptique

La plasticité synaptique est le processus par lequel des forces des raccordements synaptiques soient changées. Par exemple, les changements à long terme du raccordement synaptique peuvent avoir comme conséquence les récepteurs postynaptic étant enfoncés dans la membrane postsynaptic, ayant pour résultat le renforcement de la synapse. La plasticité synaptique s'avère également le mécanisme neural qui est à la base de l'étude et de la mémoire.

Systèmes sensoriels

Le système auditif est un système sensoriel pour le sens de l'audition. Il comprend l'oreille externe, l'oreille moyenne, et l'oreille intérieure.

Le système olfactif est le système sensoriel utilisé pour l'olfaction. Le système olfactif accessoire sent des phéromones. Le système olfactif est souvent parlé de avec le système gustatif comme sens chemosensory parce que tous les deux transduce les signaux chimiques dans la perception. et Axel de Richard gagné le prix 2004 Nobel en physiologie ou médecine pour leur travail sur le système olfactif.

Le système visuel est la partie du système nerveux qui permet à des organizations de voir. Il interprète l'information de la lumière visible pour établir une représentation du monde entourant le corps. Le système visuel a la tâche complexe (au sujet de) de construire un monde tridimensionnel d'une projection bidimensionnelle de ce monde. Noter que les différentes espèces peuvent voir différentes parties du spectre léger ; par exemple, certains peuvent voir dans l'ultraviolet, alors que d'autres peuvent voir dans l'infrarouge.

Développement neural

Le développement neural est le processus par lequel le système nerveux se développe et se développe. Chez l'homme, hormis l'intestin primitif, le système nerveux est le premier système d'organe à se développer et le dernier système pour atteindre la maturité. Le développement du système nerveux commence quand l'ectoderm s'épaissit pour former un plat neural . Le plat neural aux tours s'épaissit pour former le tube neural, qui tord alors, des tours et les replis pour former les trois vésicules primaires et cinq vésicules secondaires de cerveau de de cerveau. Dans ce tube neural les cellules totipotent émigrent et différencient dans des neurones et des cellules glial.

Random links: