ผลต่างระหว่างรุ่นของ "แกนประสาทนำออก"
ล Horus ย้ายหน้า แอกซอน ไปยัง แกนประสาทนำออก |
แปลจากวิกิอังกฤษ + บทความเก่า |
||
บรรทัด 1: | บรรทัด 1: | ||
{{Infobox Anatomy |
|||
[[ไฟล์:Neuron.jpg|thumb|250px|right|โครงสร้างของแอกซอน]] |
|||
|name = แกนประสาท<br/>(Axon) |
|||
|image = Blausen 0657 MultipolarNeuron.png |
|||
|caption = An axon of a multipolar neuron |
|||
|caption = แอกซอนของนิวรอนแบบมีหลายขั้ว (multipolar) |
|||
|MeshName=Axons |
|||
}} |
|||
{{Neuron map |Axon}} |
|||
<!-- บทอื่น ๆ ที่เปลี่ยนทางมายังบทความนี้: |
|||
axon, nerve fiber |
|||
แกนประสาท, แกนประสาทนำออก, เส้นประสาท, ใยประสาท, ใยประสาทนำออก, แอกซอน |
|||
--> |
|||
'''แกนประสาท''' หรือ '''แอกซอน''' หรือ '''ใยประสาท'''<ref name=RoyalDict>{{Citation | title = axon | quote = (แพทยศาสตร์) แกนประสาท, แกนประสาทนำออก (วิทยาศาสตร์) ใยประสาทนำออก | work = ศัพท์บัญญัติอังกฤษ-ไทย, ไทย-อังกฤษ ฉบับราชบัณฑิตยสถาน (คอมพิวเตอร์) รุ่น ๑.๑ ฉบับ ๒๕๔๕ }}</ref> |
|||
({{lang-en |axon}} มาจาก[[ภาษากรีก]]คำว่า ἄξων คือ ''áxōn'' แปลว่า แกน) เป็นเส้นใยเรียวยาวที่ยื่นออกจาก[[เซลล์ประสาท]]หรือนิวรอน ที่ปกติจะส่ง[[กระแสประสาท]]หรือคำสั่งออกจากตัวเซลล์เพื่อสื่อสารกับเซลล์อื่น ๆ<ref>{{cite web | title = พจนานุกรมคำศัพท์ (หมวด A) | url = http://web.ku.ac.th/schoolnet/snet4/bio_voc/bio_a.htm | accessdate = 2012-12-23 | quote = แอกซอน : ใยประสาทชนิดหนึ่ง ทำหน้าที่นำกระแสประสาทหรือคำสั่งออกจากตัวเซลล์ประสาท }}</ref> |
|||
แอกซอนเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า '''ใยประสาท''' (nerve fiber) |
|||
หน้าที่ของมันก็เพื่อส่งข้อมูลไปยังนิวรอน [[กล้ามเนื้อ]] และต่อมต่าง ๆ |
|||
ใน[[เซลล์ประสาทรับความรู้สึก]]บางอย่างที่เรียกว่า pseudounipolar neuron เช่นที่รับความรู้สึก[[ตัวรับแรงกล|สัมผัส]]และ[[ตัวรับอุณหภูมิ|อุณหภูมิ]] กระแสประสาทจะวิ่งไปตามแอกซอนจากส่วนปลายเข้าไปยังตัวเซลล์ แล้วก็จะวิ่งออกจากตัวเซลล์ไปยัง[[ไขสันหลัง]]ตามสาขาอีกสาขาของแอกซอนเดียวกัน |
|||
ความผิดปกติของแอกซอนอาจเป็นเหตุให้เกิดความผิดปกติทางประสาทซึ่งมีผลต่อทั้งเซลล์ประสาทใน[[ระบบประสาทนอกส่วนกลาง|ส่วนนอก]]และ[[ระบบประสาทส่วนกลาง|ส่วนกลาง]] |
|||
ใยประสาทสามารถจัดเป็นสามหมวดคือ ใยประสาทกลุ่มเอเด็ลตา (A delta) ใยประสาทกลุ่มบี (B) และใยประสาทกลุ่มซี (C) |
|||
โดยกลุ่มเอและบีจะมี[[ปลอกไมอีลิน]]ในขณะที่กลุ่มซีจะไร้ปลอก |
|||
แอกซอนเป็นส่วนยื่นที่ประกอบด้วย[[โพรโทพลาสซึม]]อย่างหนึ่งในสองอย่างที่ยื่นออกจากตัวเซลล์ประสาท |
|||
'''แอกซอน''' (Axon) เป็นเส้นใยของ[[เซลล์ประสาท]]ที่มีลักษณะเรียวยาว แอกซอนเป็นโครงสร้างที่นำ[[กระแสประสาท]]จากตัวเซลล์ประสาทเพื่อสื่อสารกับเซลล์ประสาทตัวอื่นๆ |
|||
ส่วนยื่นอีกอย่างเรียกว่า [[ใยประสาทนำเข้า]]/เดนไดรต์ (dendrite) |
|||
แอกซอนต่างจากเดนไดรต์หลายอย่าง รวมทั้งรูปร่าง (เดนไดรต์มักจะเรียวลงเทียบกับแอกซอนที่จะคงขนาด) ความยาว (เดนไดรต์มักจะจำกัดอยู่ใน[[ปริภูมิ]]เล็ก ๆ รอบ ๆ ตัวเซลล์ ในขณะที่แอกซอนอาจยาวกว่ามาก) และหน้าที่ (เดนไดรต์เป็นส่วนรับสัญญาณในขณะที่แอกซอนจะเป็นส่วนส่งสัญญาณ) |
|||
แต่ลักษณะที่ว่านี้ทั้งหมดล้วนแต่มีข้อยกเว้น |
|||
แอกซอนจะหุ้มด้วยเยื่อที่เรียกว่า axolemma |
|||
[[ไซโทพลาซึม]]ของแอกซอนมีชื่อโดยเฉพาะว่าแอกโซพลาซึม (axoplasm) ส่วนสุดของแอกซอนที่แตกเป็นสาขา ๆ เรียกว่า telodendron/telodendria |
|||
ส่วนสุดของ telodendron ซึ่งป่องเรียกว่าปลายแอกซอน (axon terminal) |
|||
ซึ่งเชื่อมกับ dendron หรือตัวเซลล์ของนิวรอนอีกตัวหนึ่งโดยเป็น[[จุดประสานประสาท]]/ไซแนปส์ |
|||
นิวรอนบางอย่างไม่มีแอกซอนและจะส่งสัญญาณผ่านเดนไดรต์ |
|||
แอกซอนเป็นเส้นใยที่ใช้ลำเลียงข้อมูลข่าวสารของ[[ระบบประสาท]] เมื่อแอกซอนหลายเส้นรวมกันเป็นมัดก็เรียกว่า [[เส้นประสาท]] เส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นใยแอกซอนแต่ละเส้นอาจมีขนาดเล็กระดับ[[ไมโครเมตร]]ซึ่งต้องใช้[[กล้องจุลทรรศ์]]ส่องดู หรืออาจมีขนาดใหญ่ที่สามารถมองเห็นนได้ด้วยตาเปล่า เส้นใยแอกซอนที่ยาวที่สุดในร่างกายมนุษย์ คือ แอกซอนใน[[เส้นประสาทเซียติก]] (sciatic nerve) ซึ่งเริ่มต้นจากฐานของ[[กระดูกสันหลัง]]ไปยังนิ้วหัวแม่เท้า โดยมีความยาวประมาณหนึ่งเมตรหรืออาจจะมีความยาวมากกว่านี้ในบางคน |
|||
ไม่มีนิวรอนใด ๆ ที่มีแอกซอนมากกว่าหนึ่งอัน |
|||
แต่ใน[[สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง]]เช่น[[แมลง]]และ[[ปลิง]] แอกซอนบางครั้งจะมีส่วนต่าง ๆ ที่ทำงานแทบเป็นอิสระต่อกันและกัน<ref>{{cite journal | last = Yau | first = KW | year = 1976 | title = Receptive fields, geometry and conduction block of sensory neurons in the CNS of the leech | journal = J. Physiol. | location = Lond | volume = 263 | issue = 3 | pages = 513-538 | doi = 10.1113/jphysiol.1976.sp011643 | pmid = 1018277 | pmc = 1307715}}</ref> |
|||
แอกซอนโดยมากจะแตกสาขา ในบางกรณีอย่างมหาศาล |
|||
แอกซอนจะเชื่อมกับเซลล์อื่น ๆ โดยปกติกับนิวรอนอื่น ๆ แต่บางครั้งก็กับ[[กล้ามเนื้อ]]หรือเซลล์ต่อม ผ่านจุดต่อที่เรียกว่า [[จุดประสานประสาท]]/ไซแนปส์ |
|||
ใน[[สัตว์มีกระดูกสันหลัง]] แอกซอนบางส่วนจะถูกห่อหุ้มด้วย[[เยื่อไมอีลิน]] เยื่อไมอีลินนี้ถูกสร้างจาก[[เซล์เกลีย]] 2 ชนิด |
|||
ที่ไซแนปส์ [[เยื่อหุ้มเซลล์]]ของแอกซอนจะเข้าไปเกือบชิดกับเยื่อหุ้มของเซลล์เป้าหมาย และโครงสร้างพิเศษระดับโมเลกุลจะเป็นตัวส่งสัญญาณไฟฟ้าหรือเคมี-ไฟฟ้าข้ามช่อง |
|||
1. [[เซลล์ชวาน]] (Schwann cell) มีหน้าที่สร้างเยื่อไมอีลินใน[[ระบบประสาทส่วนปลาย]] คือ ในเส้นประสาทนอกสมองและไขสันหลัง |
|||
ยังมีจุดประสาทในระหว่าง ๆ ของแอกซอนซึ่งไม่ใช่ส่วนปลาย ไซแนปส์เหล่านี้เรียกว่า en passant synapse หรือ in passing synapse |
|||
2. [[โอลิโกเดนโดรไซต์]] (oligodendrocyte) มีหน้าที่สร้างเยื่อไมอีลินใน[[ระบบประสาทส่วนกลาง]] คือ ใน[[สมอง]] และ[[ไขสันหลัง]] |
|||
ไซแนปส์อื่น ๆ จะอยู่ที่ปลายสาขาต่าง ๆ ของแอกซอน |
|||
แอกซอนหนึ่งใยพร้อมกับสาขาทั้งหมดรวม ๆ กัน อาจเชื่อมกับส่วนต่าง ๆ ในสมองและมีจุดเชื่อมคือไซแนปส์เป็นพัน ๆ |
|||
== กายวิภาค == |
|||
[[ไฟล์:Growthcone.jpg|150px|thumb|Growth cone (ปลายของแอกซอน)]] |
|||
[[ไฟล์:Myelin sheath (1).svg|thumb|upright|right| |
|||
ผังตัดขวางของแอกซอน<br /> |
|||
1. แอกซอน<br /> |
|||
2. [[นิวเคลียสของเซลล์|นิวเคลียส]]ของ[[เซลล์ชวานน์]]<br /> |
|||
3. [[เซลล์ชวานน์]]<br /> |
|||
4. [[ปลอกไมอีลิน]]<br /> |
|||
5. Neurilemma]] |
|||
[[ไฟล์:Human brain right dissected lateral view description.JPG|thumb|right| สมองมนุษย์ซึ่งแสดง[[เนื้อเทา]]และ[[เนื้อขาว]]]] |
|||
แอกซอนเป็นเส้นใยที่ใช้ลำเลียง[[ศักยะงาน|ข้อมูลข่าวสาร]]ของ[[ระบบประสาท]] เมื่อแอกซอนหลายเส้นรวมกันเป็นมัดก็เรียกว่า [[เส้นประสาท]] (nerve) |
|||
แอกซอนบางใยอาจยาวถึง 1 [[เมตร]]หรือยิ่งกว่านั้น ในขณะที่เหลืออาจยาวเพียงแค่ 1 [[มิลลิเมตร]] |
|||
แอกซอนที่ยาวที่สุดในร่างกายมนุษย์ก็คือ sciatic nerve ซึ่งวิ่งไปจากส่วนล่างสุดของ[[ไขสันหลัง]]ไปยังนิ้วโป้งที่เท้าแต่ละข้าง |
|||
แอกซอนยังหนา (คือมี[[เส้นผ่านศูนย์กลาง]]) ต่าง ๆ กัน |
|||
แอกซอนที่ถูกห่อหุ้มด้วยเยื่อไมอีลินแล้วจะมีช่องว่างระหว่างโหนดเรียกว่า [[โหนดออฟเรนวิเยอร์]] เป็นตำแหน่งที่เกิดการแลกเปลี่ยน[[ไอออน]]ในกระบวนการนำกระแสประสาท หากเกิดการทำลายเยื่อไมอีลินก็จะเกิดโรคทางระบบประสาทที่เรียกว่า [[มัลติเปิล สเคลอโรซีส]] (multiple sclerosis) (เอ็มเอส) ปัจจุบันนี้มีการจำแนกประเภทของเส้นประสาทตามความเร็วการนำสัญญาณของแอกซอน การห่อหุ้มด้วยเยื่อไมอีลิน และขนาดของเส้นประสาท เป็นต้น เช่น [[เส้นประสาทชนิด ซี]] ซึ่งไม่มีเยื่อไมอีลินห่อหุ้ม ทำให้นำกระแสประสาทได้ช้า ในทางตรงกันข้าม[[เส้นประสาทชนิดเอเดลต้า]]มีเยื่อไมอีลินห่อหุ้ม จึงทำให้นำกระแสประสาทได้เร็ว เป็นต้น |
|||
แอกซอนเดี่ยว ๆ โดยมากเล็กมาก ปกติจะหนาประมาณ 1 [[ไมโครเมตร]]ซึ่งต้องใช้[[กล้องจุลทรรศน์]]ส่องดู |
|||
แต่แอกซอนของ[[สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม]]ที่หนาสุดก็อาจมีเส้นผ่าศูนย์กลางถึง 20 ไมโครเมตร |
|||
ส่วนแอกซอนยักษ์ของ[[หมึก (สัตว์)|หมึก]] ซึ่ง[[วิวัฒนาการ]]ให้ส่งสัญญาณได้เร็วมาก ใหญ่หนาเกือบถึง 1 [[มิลลิเมตร]] เท่ากับไส้[[ดินสอ]]ขนาดเล็ก ซึ่งมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า |
|||
การแตกสาขาของแอกซอนยังต่าง ๆ กันด้วย |
|||
'''แอกซอน''' (สีเขียว) ที่กำลังเจริญโตบโตจะมีการเดินทางไปยังพื้นที่เป้าหมายโดยใช้โครงสร้างที่เรียกว่า [[โกรธโคน]] (growth cone) ซึ่งอยูที่ส่วนปลายของแอกซอน (สีแดง) โกรธโคนนี้มีลักษณะคล้ายฝ่ามือ ส่วนที่ยื่นออกไปคล้ายนิ้วมือเรียกว่า [[ฟิโลโพเดีย]] (filopodia) การเดินทางของแอกซอนนี้ต้องอาศัยการทำงานของ[[ตัวรับที่ผิวเซลล์]] ซึ่งตอบสนองกับสารเคมีในพื้นที่สมองส่วนต่างๆ ที่แอกซอนจะเดินทางไปถึง เช่น [[เอ็นแคม]] [[ลามินิน]] [[ไฟโบรเน็คติน]] [[ทีแนสซิน]] เป็นต้น และ[[โปรตีน]]ที่สำคัญที่ช่วยให้แอกซ็อนมีการเคลื่อนที่และช่วยรักษารูปร่างแอกซอนไว้ คือ [[แอกติน]] (actin) ซึ่งกระบวนการเดินทางของแอกซอนนี้อาจเรียกว่า [[แอกซอน ไกด์แดนซ์]] (axon guidance) |
|||
แอกซอนใน[[ระบบประสาทกลาง]]ปกติจะดูเหมือนพุ่มไม้ที่มีสาขาต่าง ๆ มากมาย |
|||
เปรียบเทียบกับ granule cell ใน[[สมองน้อย]] ที่แอกซอนมีจุดต่อเป็นรูปตัว T แยกเป็นใยสองสาขาที่ขนานกัน |
|||
การแตกสาขาเป็นพุ่มไม้ทำให้สามารถส่งสัญญาณไปยังนิวรอนเป้าหมายจำนวนมากในสมองเขตเดียวกันพร้อม ๆ กัน |
|||
มีแอกซอนสองแบบทั้งใน[[ระบบประสาทกลาง]]และ[[ระบบประสาทนอกส่วนกลาง|นอกส่วนกลาง]] คือ แบบมี[[ปลอกไมอีลิน]] และแบบไม่มี<ref name="pmid21527732" /> |
|||
== อ้างอิง == |
|||
ปลอกไมอีลินเป็น[[ฉนวนไฟฟ้า]]ที่ทำจาก[[ไขมัน]] ซึ่งเกิดจาก[[เซลล์เกลีย]]สองอย่าง |
|||
* Russell NJ (1980) Axonal conduction velocity changes following muscle tenotomy or deafferentation during development in the rat. J Physiol 298:347-360. |
|||
# [[เซลล์ชวานน์]]จะเป็นตัวหุ้มแอกซอนของเซลล์ประสาทนอกส่วนกลาง คือที่ไม่ได้อยู่ใน[[สมอง]]หรือ[[ไขสันหลัง]] |
|||
# [[โอลิโกเดนโดรไซต์]]จะเป็นตัวหุ้มแอกซอนในระบบประสาทส่วนกลาง คือในสมองและไขสันหลัง |
|||
ถ้าดูตามแอกซอนที่หุ้มปลอก จะมีช่องในระหว่างปลอกที่เรียกว่า node of Ranvier (ข้อรันวิเอร์) ในระยะเท่า ๆ กัน เป็นตำแหน่งที่เกิดการแลกเปลี่ยน[[ไอออน]]ระหว่างภายในภายนอกเซลล์ในกระบวนการนำกระแสประสาท |
|||
ปลอกไมอีลินทำให้อิมพัลส์ไฟฟ้าสามารถแพร่กระจายไปได้อย่างรวดเร็วในรูปแบบที่เรียกว่า saltatory conduction (การนำไฟแบบกระโดด) |
|||
การเสียปลอกไมอีลินจะทำให้เกิดอาการทางประสาทมากมาย เช่นดังที่พบใน[[โรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง]] |
|||
ถ้าเอาสมองของสัตว์มีกระดูกสันหลังออกและผ่าเป็นแผ่นบาง ๆ บางส่วนของแต่ละแผ่นจะปรากฏเป็นสีคล้ำและบางส่วนจะมีสีจางกกว่า |
|||
ส่วนที่คล้ำเรียกว่า [[เนื้อเทา]] และส่วนที่จางเรียกว่า [[เนื้อขาว]] |
|||
เนื้อขาวได้สีมาจากปลอกไมอีลินของแอกซอน |
|||
เพราะสมองส่วนที่มีสีจางจะมีแอกซอนหุ้มปลอกไมอีลินอยู่อย่างหนาแน่น โดยมีตัวเซลล์ประสาทอย่างเบาบาง |
|||
[[เปลือกสมอง]]จะมีชั้นเนื้อเทาหนาที่ผิว โดยมีเนื้อขาวเป็น[[ปริมาตร]]มากข้างใต้ |
|||
ซึ่งแสดงว่า ผิวเปลือกสมองโดยมากเต็มไปด้วยตัวเซลล์ ในขณะที่ข้างใต้เต็มไปด้วยแอกซอนหุ้มปลอกที่เชื่อมเซลล์ประสาทต่าง ๆ {{ต้องการอ้างอิงเฉพาะส่วน | date = 2012-11}} |
|||
{{clear}} |
|||
=== ส่วนแรก (initial segment) === |
|||
ส่วนแรกสุดของแอกซอน ซึ่งเป็นส่วนที่หนาไร้ปลอกที่เชื่อมกับตัวเซลล์โดยตรง มีคอมเพล็กซ์โปรตีนซึ่งทำหน้าที่โดยเฉพาะ ๆ |
|||
มันยาวประมาณ 25 ไมโครเมตร และทำหน้าที่เป็นจุดเริ่ม[[ศักยะงาน]] (กระแสประสาท) ของเซลล์<ref>{{cite journal | last = Clark | first = BD | author2 = Goldberg, EM | author3 = Rudy, B | title = Electrogenic tuning of the axon initial segment. | journal = The Neuroscientist : a review journal bringing neurobiology, neurology and psychiatry | date = 2009-12 | volume = 15 | issue = 6 | pages = 651-68 | pmid = 20007821 | doi = 10.1177/1073858409341973 | pmc = 2951114}}</ref> |
|||
ช่องโซเดียมที่เปิดปิดโดยศักย์ไฟฟ้า (voltage-gated sodium channel) จะหนาแน่นที่ส่วนแรกมากกว่าส่วนอื่น ๆ ของแอกซอนและหนาแน่นกว่าตัวเซลล์ที่ติดกัน ยกเว้นส่วนตัวเซลล์ที่เรียกว่า axon hillock<ref>{{cite journal | last = Wollner | first = DA | author2 = Catterall, WA | title = Localization of sodium channels in axon hillocks and initial segments of retinal ganglion cells. | journal = Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America | date = 1986-11 | volume = 83 | issue = 21 | pages = 8424-8 | pmid = 2430289 | doi = 10.1073/pnas.83.21.8424 | pmc = 386941}}</ref> |
|||
ช่องโซเดียมที่เปิดปิดโดยศักย์ไฟฟ้าจะพบอยู่ในส่วนต่าง ๆ ของเยื่อหุ้มแอกซอน และมีส่วนในการจุดชนวนศักยะงาน ในการนำไฟฟ้า และในการสื่อประสาทข้ามไซแนปส์<ref name="pmid21527732">{{cite journal | last1 = Debanne | first1 = Dominique | last2 = Campanac | first2 = Emilie | last3 = Bialowas | first3 = Andrzej | last4 = Carlier | first4 = Edmond | last5 = Alcaraz | first5 = Gisèle | title = Axon physiology. | journal = Physiological reviews | date = 2011-04 | volume = 91 | issue = 2 | pages = 555-602 | doi = 10.1152/physrev.00048.2009 | pmid = 21527732}}</ref> |
|||
=== ข้อรันวิเอร์ (Node of Ranvier) === |
|||
[[ไฟล์:Saltatory Conduction.gif |thumb |left | [[ศักยะงาน]]จะวิ่งไปตามแอกซอนที่หุ้ม[[ปลอกไมอีลิน]]ได้เร็วกว่าที่ไม่หุ้ม จึงเรียกว่าเป็นการนำไฟแบบกระโดด (Saltatory conduction)<ref name=Kandel2013-p145 /> ]] |
|||
<!--เผื่ออนาคต {{บทความหลัก |Myelin sheath gap}} --> |
|||
ข้อรันวิเอร์ (Node of Ranvier) หรือช่องว่างระหว่างปลอกไมอีลิน (myelin sheath gap) เป็นส่วนสั้น ๆ ที่ไร้ปลอกของแอกซอนแบบหุ้ม[[ปลอกไมอีลิน]] |
|||
โดยพบเป็นระยะ ๆ ในระหว่างปลอกไมอีลินที่แยกเป็นส่วน ๆ ตามแอกซอน |
|||
ดังนั้น ที่ข้อรันวิเอร์ ขนาดแอกซอนจะเล็กลง<ref>{{cite journal | last = Hess | first = A | author2 = Young, JZ | title = The nodes of Ranvier | journal = Proceedings of the Royal Society | date = 1952-11-20 | volume = 140 | series = Series B | issue = 900 | pages = 301-320 | jstor = 82721 | doi = 10.1098/rspb.1952.0063 | pmid = 13003931}}</ref> |
|||
ข้อเหล่านี้เป็นเขตที่สามารถสร้างศักยะงาน |
|||
คือในการนำไฟฟ้าแบบกระโดด (saltatory conduction) ศักยะงานซึ่งสร้าง/เสริมที่แต่ละข้อจะวิ่งโดยแทบไม่ลดกำลังไปยังข้อต่อไป ในที่ซึ่งกระแสไฟจะยังมีกำลังพอเพื่อสร้าง/เสริมศักยะงานแล้วส่งต่อไป |
|||
ดังนั้น ในแอกซอนหุ้มปลอก ศักยะงานก็เหมือนกับจะ "กระโดด" จากข้อหนึ่งไปยังอีกข้อหนึ่ง เหมือนข้ามส่วนหุ้มปลอกในระหว่างเพราะนำไฟได้เร็วกว่าส่วนที่ไม่ได้หุ้ม มีผลโดยรวมเป็นการนำไฟฟ้าที่เร็วกว่าแอกซอนที่ไม่หุ้มปลอกแม้ขนาดใหญ่เท่ากัน<ref name=Kandel2013-p145>{{cite book | ref = harv | last1 = Koester | first1 = John P | last2 = Siegelbaum | first2 = Steven A. | year = 2013a | title = Principles of Neural Science | edition = 5th | chapter = 6 - Membrane Potential and the Passive Electrical Properties of the Neuron | at = Passive Membrane Properties and Axon Diameter Affect the Velocity of Action Potential Propagation, pp. 145 | editors = Kandel, Eric R; Schwartz, James H; Jessell, Thomas M; Siegelbaum, Steven A; Hudspeth, AJ | location = United State of America | publisher = McGraw-Hill | isbn = 978-0-07-139011-8 }}</ref> |
|||
{{clear}} |
|||
== ศักยะงาน == |
|||
{{Synapse map}} |
|||
{{ข้อมูลเพิ่มเติม |ศักยะงาน}} |
|||
แอกซอนโดยมากจะส่งกระแสประสาทในรูปแบบของ[[ศักยะงาน]] (action potential) ซึ่งเป็นอิมพัลส์ไฟฟ้าเคมีแบบไม่ต่อเนื่อง (วิยุต) ซึ่งวิ่งไปอย่างรวดเร็วตามแอกซอน |
|||
เริ่มจากตัวเซลล์และไปสุดที่ปลายแอกซอนโดยเป็น[[ไซแนปส์]]เที่ชื่อมกับเซลล์เป้าหมาย |
|||
ลักษณะโดยเฉพาะของศักยะงานก็คือ เป็นแบบมีหรือว่าไม่มี (all-or-nothing) เพราะศักยะงานทุก ๆ พัลส์ที่สร้างโดยแอกซอน จะมีขนาดและรูปร่างเหมือนกัน |
|||
ลักษณะเฉพาะนี้ทำให้ศักยะงานสามารถส่งจากปลายข้างหนึ่งผ่านแอกซอนที่ยาวไปถึงอีกข้างหนึ่งโดยไม่เปลี่ยนแปลง |
|||
แต่ก็ยังมีเซลล์ประสาทซึ่งมีแอกซอนสั้น ๆ ที่ส่งสัญญาณเคมีไฟฟ้าแบบ [[Graded potential]] ซึ่งมี[[แอมพลิจูด]]ต่าง ๆ กัน |
|||
เมื่อศักยะงานวิ่งไปถึงปลายแอกซอนก่อนไซแนปส์ มันก็จะจุดชนวนกระบวนการสื่อประสาทข้ามไซแนปส์ |
|||
ขั้นแรกก็คือการเปิด[[ช่องไอออน]]แคลเซียมที่เยื่อหุ้มแอกซอนอย่างรวดเร็ว ทำให้ไอออนแคลเซียมไหลเข้าเซลล์ผ่านเยื่อหุ้ม |
|||
การเพิ่มความเข้มข้นของแคลเซียมภายในเซลล์ที่เป็นผล จะทำให้ถุงไซแนปส์ (synaptic vesicle) เล็ก ๆ ที่หุ้มเก็บ[[สารสื่อประสาท]] เข้าเชื่อมกับเยื่อหุ้มแอกซอน แล้วปล่อย[[สารสื่อประสาท]]ออกนอกเซลล์ |
|||
เป็นกระบวนการลำเลียงสารออกนอกเซลล์ (exocytosis) |
|||
สารสื่อประสาทก็จะแพร่ข้ามไปยังตัวรับที่อยู่บนเยื่อหุ้มของเซลล์เป้าหมาย |
|||
แล้วเข้ายึดกับตัวรับทำให้ตัวรับเริ่มทำงาน |
|||
ขึ้นอยู่กับตัวรับ ผลต่อเซลล์เป้าหมายอาจเป็นการเร้า การยับยั้ง หรือการเปลี่ยน[[เมแทบอลิซึม]]บางอย่าง |
|||
ลำดับเหตุการณ์เช่นนี้บ่อยครั้งใช้เวลาน้อยกว่า 1/1,000 [[วินาที]] (คือ 1 [[มิลลิวินาที]]) |
|||
หลังจากนั้น ภายในปลายแอกซอนก่อนไซแนปส์ ถุงไซแนปส์ชุดใหม่ก็จะเข้าไปอยู่ใกล้ ๆ กับเยื่อหุ้ม พร้อมที่จะปล่อยสารสื่อประสาทเมื่อศักยะงานอีกพัลส์หนึ่งมาถึง<ref name="pmid21527732" /> |
|||
<!--เผื่ออนาคต The action potential is the final electrical step in the integration of synaptic messages at the scale of the neuron. |
|||
[[ไฟล์:Example of Waveforms from Extracellular Tetrode Recordings in the Hippocampus from Different Cell Types and Axons.tif |thumb| |
|||
A) pyramidal cell, interneuron, and short duration waveform (Axon). |
|||
(B) overlay of the three average waveforms; |
|||
(C) average and standard error of peak-trough time for pyramidal cells interneurons, and putative axons. |
|||
(D)Scatter plot of signal to noise ratios for individual units againstpeak-trough time for axons, pyramidal cells (PYR) and interneurons (INT).]] |
|||
Extracellular recordings of [[action potential]] propagation in axons has been demonstrated in freely moving animals. |
|||
While extracellular somatic action potentials have been used to study cellular activity in freely moving animals such as [[place cells]], axonal activity in both [[White matter|white]] and [[gray matter]] can also be recorded. |
|||
Extracellular recordings of axon action potential propagation is distinct from somatic action potentials in three ways: 1. |
|||
The signal has a shorter peak-trough duration (~150μs) than of pyramidal cells (~500μs) or interneurons (~250μs). |
|||
2. The voltage change is triphasic. |
|||
3. Activity recorded on a tetrode is seen on only one of the four recording wires. |
|||
In recordings from freely moving rats, axonal signals have been isolated in white matter tracts including the alveus and the corpus callosum as well hippocampal gray matter.<ref>{{cite journal | last = Robbins | first = A | author2 = Fox, S | title = Short Duration Waveforms Recorded Extracellularly from Freely Moving Rats are Representative of Axonal Activity | journal = Frontiers in Neural Circuits | date = 2013-11 | volume = 7 | issue = 181 | pages = 7-11 | doi = 10.3389/fncir.2013.00181 | pmid = 24348338 | pmc = 3831546}}</ref> |
|||
In fact, the generation of [[action potential]]s in vivo is sequential in nature, and these sequential spikes constitute the digital codes in the [[neuron]]s. |
|||
Although previous studies indicate an axonal origin of a single spike evoked by short-term pulses, physiological signals in vivo trigger the initiation of sequential spikes at the cell bodies of the neurons.<ref Physiological synaptic signals initiate sequential spikes at soma of cortical pyramidal neurons>Rongjing Ge, Hao Qian and Jin-Hui Wang* (2011) Molecular Brain 4(19), 1~11</ref><ref Input-dependent subcellular localization of spike initiation between soma and axon at cortical pyramidal neurons>Rongjing Ge, Hao Qian, Na Chen and Jin-Hui Wang* (2014) Molecular Brain 7(26) :1-16</ref> --> |
|||
นอกจากจะส่งศักยะงานไปยังปลายแอกซอน แอกซอนยังสามารถเพิ่มกำลังของศักยะงานได้ด้วย |
|||
ซึ่งทำให้แน่นอนว่า ศักยะงานจะมีกำลังวิ่งไปจนถึงปลาย |
|||
ในระดับโมเลกุล ช่องโซเดียมที่เปิดปิดโดยศักย์ไฟฟ้าในแอกซอน จะมีขีดเริ่มเปลี่ยนการทำงาน (threshold potential) ที่ต่ำกว่า และมีระยะฟื้นสภาพ (refractory period) ที่เร็วกว่า เพื่อตอบสนองต่อพัลส์ไฟฟ้าในระยะสั้น ๆ<ref Axon amplifies somatic incomplete spikes to uniform>{{cite journal | last1 = Chen | first1 = Na | last2 = Yu | first2 = Jiandong | last3 = Qian | first3 = Hao | last4 = Jin-Hui | year = 2010 | doi = 10.1371/journal.pone.0011868 | journal = PLOS ONE | volume = 5 | issue = 7 | page = e11868 | title = Axons Amplify Somatic Incomplete Spikes into Uniform Amplitudes in Mouse Cortical Pyramidal Neurons | pmid = 20686619 | pmc = 2912328}}</ref> |
|||
== พัฒนาการ == |
|||
[[ไฟล์:Growthcone.jpg|150px|thumb|left|Growth cone ที่ปลายแอกซอนในช่วงพัฒนาการเพื่อหาจุดไซแนปส์ ส่วนที่ปรากฏเป็นใยสีแดงเป็นมัดใย/เครือข่าย [[F-actin]] ที่เรียกว่า Filopodia / Lamellipodium ซึ่งงอกออกจากส่วนสีเขียวซึ่งเป็น[[ไมโครทิวบูล]] |
|||
]] |
|||
{{โครงส่วน}} |
|||
งานศึกษาเซลล์ประสาทของ[[ฮิปโปแคมปัส]]แสดงนัยว่า เซลล์ประสาทในเบื้องต้นจะงอกนิวไรต์ (neurite เป็นส่วนยื่น) หลายอันที่คล้าย ๆ กัน แต่จะมีอันเดียวเท่านั้นที่กลายเป็นแอกซอน<ref>{{cite journal | last = Fletcher | first = TL | author2 = Banker, GA | title = The establishment of polarity by hippocampal neurons: the relationship between the stage of a cell's development in situ and its subsequent development in culture. | journal = Developmental Biology | date = 1989-12 | volume = 136 | issue = 2 | pages = 446-54 | doi = 10.1016/0012-1606(89)90269-8 | pmid = 2583372}}</ref> |
|||
ไม่ชัดเจนว่า การกำหนดว่าจะเป็นแอกซอน หรือการงอกยาวเป็นแอกซอน อะไรเกิดขึ้นก่อน<ref>{{cite journal | last = Jiang | first = H | author2 = Rao, Y | title = Axon formation: fate versus growth. | journal = Nature Neuroscience | date = 2005-05 | volume = 8 | issue = 5 | pages = 544-6 | doi = 10.1038/nn0505-544 | pmid = 15856056}}</ref> |
|||
แม้จะมีหลักฐานที่ชี้ไปยังกระบวนการหลัง |
|||
ถ้าแอกซอนที่ยังไม่ได้พัฒนาเต็มที่ถูกตัดออก ขั้วของเซลล์จะสามารถกลับทาง โดยนิวไรต์อื่น ๆ อาจกลายเป็นแอกซอน |
|||
การเปลี่ยนขั้วเช่นนี้จะเกิดก็ต่อเมื่อตัดแอกซอนอย่างน้อย 10 [[ไมโครเมตร]]ให้สั้นกว่านิวไรต์อันอื่น ๆ |
|||
หลังจากที่ตัด นิวไรต์ที่ยาวสุดจะกลายเป็นแอกซอนในอนาคต และนิวไรต์อื่น ๆ รวมทั้งแอกซอนแรกที่ถูกตัด จะกลายเป็น[[เดนไดรต์]]<ref>{{cite journal | last = Goslin | first = K | author2 = Banker, G | title = Experimental observations on the development of polarity by hippocampal neurons in culture. | journal = The Journal of Cell Biology | date = 1989-04 | volume = 108 | issue = 4 | pages = 1507-16 | doi = 10.1083/jcb.108.4.1507 | pmid = 2925793 | pmc = 2115496}}</ref> |
|||
ถ้าใช้แรงดึงทำให้นิวไรต์งอกยาวกว่าอันอื่น ๆ มันก็จะกลายเป็นแอกซอน<ref>{{cite journal | last = Lamoureux | first = P | author2 = Ruthel, G | author3 = Buxbaum, RE | author4 = Heidemann, SR | title = Mechanical tension can specify axonal fate in hippocampal neurons. | journal = The Journal of Cell Biology | date = 2002-11-11 | volume = 159 | issue = 3 | pages = 499-508 | doi = 10.1083/jcb.200207174 | pmid = 12417580 | pmc = 2173080}}</ref> |
|||
อย่างไรก็ดี พัฒนาการของแอกซอนเกิดผ่านปฏิกิริยาที่ซับซ้อนระหว่างการส่งสัญญาณภายนอกเซลล์ (extracellular signaling) การส่งสัญญาณภายในเซลล์ และปัจจัยพลวัตของ[[ระบบเส้นใยของเซลล์]] (cytoskeleton) |
|||
แอกซอนที่กำลังเจริญเติบโตจะงอกไปยังจุดเป้าหมายโดยใช้โครงสร้างที่เรียกว่า growth cone ซึ่งอยู่ที่ส่วนปลายของแอกซอน ถ้า[[อุปมา]]ด้วยมือ มัดใย F-actin คือ Filopodia จะเป็นเหมือนกับนิ้วมือ เครือข่าย F-actin ที่ดูเป็นแผ่นคือ Lamellipodium จะเป็นหนังระหว่างนิ้วมือ และโครงสร้างที่ทำจากไมโครทิวบูลจะเป็นฝ่ามือ |
|||
การงอกของแอกซอนจะอาศัยการทำงานของตัวรับ (receptor) ที่ผิวเซลล์ ซึ่งตอบสนองต่อ[[สารเคมี]]ต่าง ๆ ในสมองส่วนที่แอกซอนจะงอกไปถึง เช่น [[เอ็นแคม]] [[ลามินิน]] [[ไฟโบรเน็คติน]] [[ทีแนสซิน]] เป็นต้น และ[[โปรตีน]]สำคัญที่ช่วยให้แอกซอนสามารถเคลื่อนที่และรักษารูปร่างไว้ได้ คือ [[แอกติน]] (actin) ซึ่งกระบวนการเดินทางของแอกซอนนี้อาจเรียกได้ว่า axon guidance |
|||
{{clear}} |
|||
== ประวัติ == |
|||
นัก[[กายวิภาคศาสตร์]]ชาวเยอรมัน Otto Friedrich Karl Deiters ปกติจะได้เครดิตว่า เป็นผู้ค้นพบแอกซอนโดยแยกมันจากเดนไดรต์<ref name="pmid21527732" /> |
|||
ส่วนนักกายวิภาคศาสตร์[[ชาวสวิส]] Albert von Kölliker และ[[ชาวเยอรมัน]]เป็นบุคคลแรกที่ระบุและให้รายละเอียดเกี่ยวกับส่วนแรก (initial segment) ของแอกซอน |
|||
โดย ศ. Kölliker เป็นผู้ตั้งชื่อแอกซอนในปี พ.ศ. 2439<ref>{{Cite book | url = https://www.worldcat.org/oclc/27151391 | title = Origins of neuroscience : a history of explorations into brain function | last = Finger | first = Stanley | publisher = Oxford University Press | year = 1994 | isbn = 9780195146943 | pages = 47 | oclc = 27151391 | quote = Kölliker would give the "axon" its name in 1896. }}</ref> |
|||
นักกายวิภาคศาสตร์ชาวอังกฤษ Alan Hodgkin และ Andrew Huxley ได้เริ่มใช้แอกซอนยักษ์ของ[[หมึก (สัตว์)|หมึก]]เพื่องานวิจัยในปี 2482 และโดยปี 2495 ก็ได้รายละเอียดกับการทำงานอาศัย[[ไอออน]]ของ[[ศักยะงาน]] แล้วตั้ง[[แบบจำลองทางคณิตศาสตร์]]ของศักยะงานคือ Hodgkin-Huxley model |
|||
ต่อมาทั้งสองจึงได้รับ[[รางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์|รางวัลโนเบล]]ร่วมกันในปี 2506 |
|||
หลังจากนั้น แบบจำลองนี้จึงได้ขยายใช้ใน[[สัตว์มีกระดูกสันหลัง]]ทั้งหมดโดยเรียกว่า สมการ Frankenhaeuser-Huxley |
|||
นักกายวิภาคศาสตร์ชาวฝรั่งเศส หลุยส์-อ็องตวน รันวิเอร์ เป็นบุคคลแรกที่กล่าวถึงช่องหรือข้อที่พบบนแอกซอน ดังนั้น ลักษณะเช่นนี้ของแอกซอนทุกวันนี้จึงเรียกอย่างสามัญว่า ข้อรันวิเอร์ |
|||
ส่วน นัก[[ประสาทวิทยาศาสตร์]]ชาวสเปน[[ซานเตียโก รามอน อี กาฮาล]] ได้เสนอว่า แอกซอนเป็นสายส่งสัญญาณของนิวรอน แล้วระบุการทำงานของพวกมัน<ref name="pmid21527732" /> |
|||
นักกายวิภาคชาวอเมริกัน Herbert Spencer Gasser (2431-2506) และ Joseph Erlanger (2417-2508) เป็นผู้พัฒนาระบบการจัดหมวดหมู่ของใยประสาทส่วนปลาย ตามความเร็วการนำกระแสประสาทในแอกซอน การหุ้มปลอก และขนาด เป็นต้น<ref>{{cite web | authors = Sansom, B | title = Reflex Isolation | url = http://www.sansomnia.com }}</ref> |
|||
แม้ความเข้าใจเกี่ยวกับมูลฐานทางเคมีชีวภาพของศักยภาพก็ยังก้าวหน้าอยู่ และบัดนี้รวมรายละเอียดเกี่ยวกับ[[ช่องไอออน]]ประเภทต่าง ๆ |
|||
หมึก ''Doryteuthis pealeii'' ได้ใช้เป็น[[สิ่งมีชีวิตต้นแบบ]] เพราะเป็นสัตว์ที่มีแอกซอนยาวสุดตามที่รู้จัก |
|||
== ความบาดเจ็บ == |
|||
<!--เผื่ออนาคต {{บทความหลัก |Nerve injury}} --> |
|||
ความบาดเจ็บต่อเส้นประสาทสามารถจัดตามระดับความรุนแรงเป็น [[neurapraxia]], [[axonotmesis]], หรือ [[neurotmesis]] |
|||
การกระแทกระเทือนศีรษะ (Concussion) จะจัดว่าเป็นรูปแบบอ่อน ๆ ของ diffuse axonal injury ที่แบบเต็มรูปแบบจะมี[[รอยโรค]]เกิดอย่างกว้างขวางใน[[เนื้อขาว]]<ref>{{cite web | authors = Dawodu, Segun T (MD) | title = Traumatic Brain Injury: Definition, Epidemiology, Pathophysiology | url = https://emedicine.medscape.com/article/326510-overview | publisher = eMedicine | date = 2017-08-16 | deadurl = no |archiveurl = https://web.archive.org/web/20171007170417/http://emedicine.medscape.com/article/326510-overview | archivedate = 2017-10-07 }}</ref> |
|||
การทำงานผิดปกติของแอกซอนในระบบประสาท เป็นเหตุสำคัญอย่างหนึ่งของโรคทางประสาท (neurological disorder) ที่มีผลต่อ[[เซลล์ประสาท]]ทั้งในส่วนกลางและนอกส่วนกลาง<ref name="pmid21527732" /> |
|||
== การจำแนก == |
|||
แอกซอนในระบบประสาทนอกส่วนกลางของมนุษย์ สามารถจัดตามลักษณะทางกายภาพและคุณสมบัติการนำกระแสประสาท |
|||
=== เส้นประสาทสั่งการ (motor) === |
|||
เซลล์ประสาทสั่งการส่วนล่าง (Lower motor neurons) มีใยประสาทสองแบบคือ |
|||
{| class="wikitable" |
|||
|+ใยประสาทของเซลล์ประสาทสั่งการ |
|||
|- |
|||
! ประเภท !! การจัดหมวดหมู่ <br>Erlanger-Gasser || [[เส้นผ่าศูนย์กลาง]]<br/>([[µm]]) || [[ปลอกไมอีลิน|ปลอก]] || [[ความเร็ว]]<br/>([[เมตรต่อวินาที|m/s]]) !! ใยกล้ามเนื้อ |
|||
|- |
|||
! [[α-motorneuron|α]] |
|||
| Aα || 13-20 || มี || 80-120 ||Extrafusal muscle fibers |
|||
|- |
|||
! [[Beta motor neuron|β]] |
|||
| Aβ || || || || |
|||
|- |
|||
! [[γ-motoneuron|γ]] |
|||
| Aγ || 5-8 || มี || 4-24<ref> |
|||
{{cite journal | last = Andrew | first = B. L. | last2 = Part | first2 = N. J. | year = 1972 | title = Properties of fast and slow motor units in hind limb and tail muscles of the rat | journal = Q J Exp Physiol Cogn Med Sci | volume = 57 | issue = 2 | pages = 213-225 | pmid = 4482075 }}</ref><ref> |
|||
{{cite journal | last = Russell | first = N. J. | year = 1980 | title = Axonal conduction velocity changes following muscle tenotomy or deafferentation during development in the rat | journal = J Physiol | volume = 298 | pages = 347-360 | pmid = 7359413 | pmc = 1279120 }}</ref> || Intrafusal muscle fibers |
|||
|} |
|||
=== เส้นประสาทรับความรู้สึก (sensory) === |
|||
มีใยประสาทเพื่อรับความรู้สึกประเภทต่าง ๆ |
|||
[[ตัวรับรู้อากัปกิริยา]] (proprioceptor) มีใยประสาทรับความรู้สึกแบบ Ia, Ib และ II |
|||
ส่วน[[ตัวรับแรงกล]]มีแบบ II และ III |
|||
ส่วน[[โนซิเซ็ปเตอร์]]และ[[ตัวรับอุณหภูมิ]]มีแบบ III และ IV |
|||
{| class="wikitable" |
|||
|+ประเภทของใยประสาทรับความรู้สึก |
|||
|- |
|||
! ประเภท !! การจัดหมวดหมู่ <br>Erlanger-Gasser || [[เส้นผ่านศูนย์กลาง]]<br/>([[µm]]) || [[ปลอกไมอีลิน|ปลอก]] || [[ความเร็ว]]<br/>([[เมตรต่อวินาที|m/s]]) !! [[ตัวรับความรู้สึก]] !! [[ตัวรับรู้อากัปกิริยา|ตัวรับรู้<br/>อากัปกิริยา]] !! [[ตัวรับแรงกล|ตัวรับ<br/>แรงกล]] !! [[โนซิเซ็ปเตอร์]]และ<br>[[ตัวรับอุณหภูมิ]] |
|||
|- |
|||
! [[Type Ia sensory fiber|Ia]] |
|||
| Aα || 13-20 || มี || 80-120 || Primary receptors of muscle spindle || rowspan = 3 align=center | ✔ || rowspan = 2 | || rowspan = 3 | |
|||
|- |
|||
! Ib |
|||
| Aα || 13-20 || มี || 80-120 || Golgi tendon organ |
|||
|- |
|||
! [[Type II sensory fiber|II]] |
|||
| Aβ || 6-12 || มี || 33-75 || * Secondary receptors of muscle spindle <br/>* [[ตัวรับแรงกลที่หนัง]]ทั้งหมด || rowspan = 2 align=center | ✔ |
|||
|- |
|||
! III |
|||
| [[A delta fiber|Aδ]] || 1-5 || แบบบาง || 3-30 || * [[ปลายประสาทอิสระ]]รับ[[สัมผัส]]และแรงดัน <br/>* [[โนซิเซ็ปเตอร์]]ของ [[neospinothalamic tract]] <br/>* [[ปลายประสาทรับเย็น]] || rowspan = 2 | || rowspan = 2 align=center | ✔ |
|||
|- |
|||
! IV |
|||
| [[Group C nerve fiber|C]] || 0.2-1.5 || ไม่มี || 0.5-2.0 || * [[โนซิเซ็ปเตอร์]]ของ [[paleospinothalamic tract]] <br>* [[ปลายประสาทรับร้อน]] || |
|||
|} |
|||
=== ระบบประสาทอิสระ === |
|||
[[ระบบประสาทอิสระ]]มีใยประสาทนอกส่วนกลางสองแบบ คือ |
|||
{| class="wikitable" |
|||
|+ประเภทใยประสาท |
|||
|- |
|||
! ประเภท !! การจัดหมวดหมู่ <br>Erlanger-Gasser || [[เส้นผ่านศูนย์กลาง]] ([[µm]]) || [[ปลอกไมอีลิน|ปลอก]]<ref>{{cite book | last = Pocock | first = Gillian | title = Human Physiology | location = New York | publisher = Oxford University Press | edition = Second | year = 2004 | pages = 187-189 | isbn = 0-19-858527-6 | display-authors = etal}}</ref> || ความเร็ว<br/>[[เมตรต่อวินาที|m/s]] |
|||
|- |
|||
! preganglionic fibers |
|||
| B || 1-5 || มี || 3-15 |
|||
|- |
|||
! postganglionic fibers |
|||
| C || 0.2-1.5 || ไม่มี || 0.5-2.0 |
|||
|} |
|||
== เชิงอรรถและอ้างอิง == |
|||
{{รายการอ้างอิง |30em}} |
|||
== แหล่งข้อมูลอื่น == |
|||
* [http://physrev.physiology.org/content/91/2/555 - Bialowas, Andrzej, Carlier, Edmond, Campanac, Emilie, Debanne, Dominique, Alcaraz. Axon Physiology, GisèlePHYSIOLOGICAL REVIEWS, V. 91 (2), 04/2011, p. 555-602.] |
|||
{{เนื้อเยื่อสัตว์}} |
|||
[[หมวดหมู่:เนื้อเยื่อ]] |
|||
[[หมวดหมู่:ประสาทวิทยาศาสตร์]] |
|||
[[หมวดหมู่:กายวิภาคศาสตร์]] |
|||
[[หมวดหมู่:ประสาทกายวิภาคศาสตร์]] |
[[หมวดหมู่:ประสาทกายวิภาคศาสตร์]] |
||
[[หมวดหมู่:ประสาทสรีรวิทยา]] |
[[หมวดหมู่:ประสาทสรีรวิทยา]] |
||
[[หมวดหมู่:เซลล์ประสาท]] |
[[หมวดหมู่:เซลล์ประสาท]] |
||
[[หมวดหมู่:ประสาทวิทยาศาสตร์]] |
รุ่นแก้ไขเมื่อ 11:25, 12 มกราคม 2561
แกนประสาท (Axon) | |
---|---|
แอกซอนของนิวรอนแบบมีหลายขั้ว (multipolar) | |
ตัวระบุ | |
MeSH | D001369 |
FMA | 67308 |
อภิธานศัพท์กายวิภาคศาสตร์ |
Axon |
---|
แกนประสาท หรือ แอกซอน หรือ ใยประสาท[1] (อังกฤษ: axon มาจากภาษากรีกคำว่า ἄξων คือ áxōn แปลว่า แกน) เป็นเส้นใยเรียวยาวที่ยื่นออกจากเซลล์ประสาทหรือนิวรอน ที่ปกติจะส่งกระแสประสาทหรือคำสั่งออกจากตัวเซลล์เพื่อสื่อสารกับเซลล์อื่น ๆ[2] แอกซอนเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า ใยประสาท (nerve fiber) หน้าที่ของมันก็เพื่อส่งข้อมูลไปยังนิวรอน กล้ามเนื้อ และต่อมต่าง ๆ ในเซลล์ประสาทรับความรู้สึกบางอย่างที่เรียกว่า pseudounipolar neuron เช่นที่รับความรู้สึกสัมผัสและอุณหภูมิ กระแสประสาทจะวิ่งไปตามแอกซอนจากส่วนปลายเข้าไปยังตัวเซลล์ แล้วก็จะวิ่งออกจากตัวเซลล์ไปยังไขสันหลังตามสาขาอีกสาขาของแอกซอนเดียวกัน ความผิดปกติของแอกซอนอาจเป็นเหตุให้เกิดความผิดปกติทางประสาทซึ่งมีผลต่อทั้งเซลล์ประสาทในส่วนนอกและส่วนกลาง ใยประสาทสามารถจัดเป็นสามหมวดคือ ใยประสาทกลุ่มเอเด็ลตา (A delta) ใยประสาทกลุ่มบี (B) และใยประสาทกลุ่มซี (C) โดยกลุ่มเอและบีจะมีปลอกไมอีลินในขณะที่กลุ่มซีจะไร้ปลอก
แอกซอนเป็นส่วนยื่นที่ประกอบด้วยโพรโทพลาสซึมอย่างหนึ่งในสองอย่างที่ยื่นออกจากตัวเซลล์ประสาท ส่วนยื่นอีกอย่างเรียกว่า ใยประสาทนำเข้า/เดนไดรต์ (dendrite) แอกซอนต่างจากเดนไดรต์หลายอย่าง รวมทั้งรูปร่าง (เดนไดรต์มักจะเรียวลงเทียบกับแอกซอนที่จะคงขนาด) ความยาว (เดนไดรต์มักจะจำกัดอยู่ในปริภูมิเล็ก ๆ รอบ ๆ ตัวเซลล์ ในขณะที่แอกซอนอาจยาวกว่ามาก) และหน้าที่ (เดนไดรต์เป็นส่วนรับสัญญาณในขณะที่แอกซอนจะเป็นส่วนส่งสัญญาณ) แต่ลักษณะที่ว่านี้ทั้งหมดล้วนแต่มีข้อยกเว้น
แอกซอนจะหุ้มด้วยเยื่อที่เรียกว่า axolemma ไซโทพลาซึมของแอกซอนมีชื่อโดยเฉพาะว่าแอกโซพลาซึม (axoplasm) ส่วนสุดของแอกซอนที่แตกเป็นสาขา ๆ เรียกว่า telodendron/telodendria ส่วนสุดของ telodendron ซึ่งป่องเรียกว่าปลายแอกซอน (axon terminal) ซึ่งเชื่อมกับ dendron หรือตัวเซลล์ของนิวรอนอีกตัวหนึ่งโดยเป็นจุดประสานประสาท/ไซแนปส์
นิวรอนบางอย่างไม่มีแอกซอนและจะส่งสัญญาณผ่านเดนไดรต์ ไม่มีนิวรอนใด ๆ ที่มีแอกซอนมากกว่าหนึ่งอัน แต่ในสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังเช่นแมลงและปลิง แอกซอนบางครั้งจะมีส่วนต่าง ๆ ที่ทำงานแทบเป็นอิสระต่อกันและกัน[3] แอกซอนโดยมากจะแตกสาขา ในบางกรณีอย่างมหาศาล
แอกซอนจะเชื่อมกับเซลล์อื่น ๆ โดยปกติกับนิวรอนอื่น ๆ แต่บางครั้งก็กับกล้ามเนื้อหรือเซลล์ต่อม ผ่านจุดต่อที่เรียกว่า จุดประสานประสาท/ไซแนปส์ ที่ไซแนปส์ เยื่อหุ้มเซลล์ของแอกซอนจะเข้าไปเกือบชิดกับเยื่อหุ้มของเซลล์เป้าหมาย และโครงสร้างพิเศษระดับโมเลกุลจะเป็นตัวส่งสัญญาณไฟฟ้าหรือเคมี-ไฟฟ้าข้ามช่อง ยังมีจุดประสาทในระหว่าง ๆ ของแอกซอนซึ่งไม่ใช่ส่วนปลาย ไซแนปส์เหล่านี้เรียกว่า en passant synapse หรือ in passing synapse ไซแนปส์อื่น ๆ จะอยู่ที่ปลายสาขาต่าง ๆ ของแอกซอน แอกซอนหนึ่งใยพร้อมกับสาขาทั้งหมดรวม ๆ กัน อาจเชื่อมกับส่วนต่าง ๆ ในสมองและมีจุดเชื่อมคือไซแนปส์เป็นพัน ๆ
กายวิภาค
แอกซอนเป็นเส้นใยที่ใช้ลำเลียงข้อมูลข่าวสารของระบบประสาท เมื่อแอกซอนหลายเส้นรวมกันเป็นมัดก็เรียกว่า เส้นประสาท (nerve) แอกซอนบางใยอาจยาวถึง 1 เมตรหรือยิ่งกว่านั้น ในขณะที่เหลืออาจยาวเพียงแค่ 1 มิลลิเมตร แอกซอนที่ยาวที่สุดในร่างกายมนุษย์ก็คือ sciatic nerve ซึ่งวิ่งไปจากส่วนล่างสุดของไขสันหลังไปยังนิ้วโป้งที่เท้าแต่ละข้าง
แอกซอนยังหนา (คือมีเส้นผ่านศูนย์กลาง) ต่าง ๆ กัน แอกซอนเดี่ยว ๆ โดยมากเล็กมาก ปกติจะหนาประมาณ 1 ไมโครเมตรซึ่งต้องใช้กล้องจุลทรรศน์ส่องดู แต่แอกซอนของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่หนาสุดก็อาจมีเส้นผ่าศูนย์กลางถึง 20 ไมโครเมตร ส่วนแอกซอนยักษ์ของหมึก ซึ่งวิวัฒนาการให้ส่งสัญญาณได้เร็วมาก ใหญ่หนาเกือบถึง 1 มิลลิเมตร เท่ากับไส้ดินสอขนาดเล็ก ซึ่งมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า
การแตกสาขาของแอกซอนยังต่าง ๆ กันด้วย แอกซอนในระบบประสาทกลางปกติจะดูเหมือนพุ่มไม้ที่มีสาขาต่าง ๆ มากมาย เปรียบเทียบกับ granule cell ในสมองน้อย ที่แอกซอนมีจุดต่อเป็นรูปตัว T แยกเป็นใยสองสาขาที่ขนานกัน การแตกสาขาเป็นพุ่มไม้ทำให้สามารถส่งสัญญาณไปยังนิวรอนเป้าหมายจำนวนมากในสมองเขตเดียวกันพร้อม ๆ กัน
มีแอกซอนสองแบบทั้งในระบบประสาทกลางและนอกส่วนกลาง คือ แบบมีปลอกไมอีลิน และแบบไม่มี[4] ปลอกไมอีลินเป็นฉนวนไฟฟ้าที่ทำจากไขมัน ซึ่งเกิดจากเซลล์เกลียสองอย่าง
- เซลล์ชวานน์จะเป็นตัวหุ้มแอกซอนของเซลล์ประสาทนอกส่วนกลาง คือที่ไม่ได้อยู่ในสมองหรือไขสันหลัง
- โอลิโกเดนโดรไซต์จะเป็นตัวหุ้มแอกซอนในระบบประสาทส่วนกลาง คือในสมองและไขสันหลัง
ถ้าดูตามแอกซอนที่หุ้มปลอก จะมีช่องในระหว่างปลอกที่เรียกว่า node of Ranvier (ข้อรันวิเอร์) ในระยะเท่า ๆ กัน เป็นตำแหน่งที่เกิดการแลกเปลี่ยนไอออนระหว่างภายในภายนอกเซลล์ในกระบวนการนำกระแสประสาท ปลอกไมอีลินทำให้อิมพัลส์ไฟฟ้าสามารถแพร่กระจายไปได้อย่างรวดเร็วในรูปแบบที่เรียกว่า saltatory conduction (การนำไฟแบบกระโดด) การเสียปลอกไมอีลินจะทำให้เกิดอาการทางประสาทมากมาย เช่นดังที่พบในโรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง
ถ้าเอาสมองของสัตว์มีกระดูกสันหลังออกและผ่าเป็นแผ่นบาง ๆ บางส่วนของแต่ละแผ่นจะปรากฏเป็นสีคล้ำและบางส่วนจะมีสีจางกกว่า ส่วนที่คล้ำเรียกว่า เนื้อเทา และส่วนที่จางเรียกว่า เนื้อขาว เนื้อขาวได้สีมาจากปลอกไมอีลินของแอกซอน เพราะสมองส่วนที่มีสีจางจะมีแอกซอนหุ้มปลอกไมอีลินอยู่อย่างหนาแน่น โดยมีตัวเซลล์ประสาทอย่างเบาบาง
เปลือกสมองจะมีชั้นเนื้อเทาหนาที่ผิว โดยมีเนื้อขาวเป็นปริมาตรมากข้างใต้ ซึ่งแสดงว่า ผิวเปลือกสมองโดยมากเต็มไปด้วยตัวเซลล์ ในขณะที่ข้างใต้เต็มไปด้วยแอกซอนหุ้มปลอกที่เชื่อมเซลล์ประสาทต่าง ๆ [ต้องการอ้างอิง]
ส่วนแรก (initial segment)
ส่วนแรกสุดของแอกซอน ซึ่งเป็นส่วนที่หนาไร้ปลอกที่เชื่อมกับตัวเซลล์โดยตรง มีคอมเพล็กซ์โปรตีนซึ่งทำหน้าที่โดยเฉพาะ ๆ มันยาวประมาณ 25 ไมโครเมตร และทำหน้าที่เป็นจุดเริ่มศักยะงาน (กระแสประสาท) ของเซลล์[5] ช่องโซเดียมที่เปิดปิดโดยศักย์ไฟฟ้า (voltage-gated sodium channel) จะหนาแน่นที่ส่วนแรกมากกว่าส่วนอื่น ๆ ของแอกซอนและหนาแน่นกว่าตัวเซลล์ที่ติดกัน ยกเว้นส่วนตัวเซลล์ที่เรียกว่า axon hillock[6] ช่องโซเดียมที่เปิดปิดโดยศักย์ไฟฟ้าจะพบอยู่ในส่วนต่าง ๆ ของเยื่อหุ้มแอกซอน และมีส่วนในการจุดชนวนศักยะงาน ในการนำไฟฟ้า และในการสื่อประสาทข้ามไซแนปส์[4]
ข้อรันวิเอร์ (Node of Ranvier)
ข้อรันวิเอร์ (Node of Ranvier) หรือช่องว่างระหว่างปลอกไมอีลิน (myelin sheath gap) เป็นส่วนสั้น ๆ ที่ไร้ปลอกของแอกซอนแบบหุ้มปลอกไมอีลิน โดยพบเป็นระยะ ๆ ในระหว่างปลอกไมอีลินที่แยกเป็นส่วน ๆ ตามแอกซอน ดังนั้น ที่ข้อรันวิเอร์ ขนาดแอกซอนจะเล็กลง[8]
ข้อเหล่านี้เป็นเขตที่สามารถสร้างศักยะงาน คือในการนำไฟฟ้าแบบกระโดด (saltatory conduction) ศักยะงานซึ่งสร้าง/เสริมที่แต่ละข้อจะวิ่งโดยแทบไม่ลดกำลังไปยังข้อต่อไป ในที่ซึ่งกระแสไฟจะยังมีกำลังพอเพื่อสร้าง/เสริมศักยะงานแล้วส่งต่อไป ดังนั้น ในแอกซอนหุ้มปลอก ศักยะงานก็เหมือนกับจะ "กระโดด" จากข้อหนึ่งไปยังอีกข้อหนึ่ง เหมือนข้ามส่วนหุ้มปลอกในระหว่างเพราะนำไฟได้เร็วกว่าส่วนที่ไม่ได้หุ้ม มีผลโดยรวมเป็นการนำไฟฟ้าที่เร็วกว่าแอกซอนที่ไม่หุ้มปลอกแม้ขนาดใหญ่เท่ากัน[7]
ศักยะงาน
โครงสร้างทั่วไปของไซแนปส์แบบเคมี |
---|
แอกซอนโดยมากจะส่งกระแสประสาทในรูปแบบของศักยะงาน (action potential) ซึ่งเป็นอิมพัลส์ไฟฟ้าเคมีแบบไม่ต่อเนื่อง (วิยุต) ซึ่งวิ่งไปอย่างรวดเร็วตามแอกซอน เริ่มจากตัวเซลล์และไปสุดที่ปลายแอกซอนโดยเป็นไซแนปส์เที่ชื่อมกับเซลล์เป้าหมาย
ลักษณะโดยเฉพาะของศักยะงานก็คือ เป็นแบบมีหรือว่าไม่มี (all-or-nothing) เพราะศักยะงานทุก ๆ พัลส์ที่สร้างโดยแอกซอน จะมีขนาดและรูปร่างเหมือนกัน ลักษณะเฉพาะนี้ทำให้ศักยะงานสามารถส่งจากปลายข้างหนึ่งผ่านแอกซอนที่ยาวไปถึงอีกข้างหนึ่งโดยไม่เปลี่ยนแปลง แต่ก็ยังมีเซลล์ประสาทซึ่งมีแอกซอนสั้น ๆ ที่ส่งสัญญาณเคมีไฟฟ้าแบบ Graded potential ซึ่งมีแอมพลิจูดต่าง ๆ กัน
เมื่อศักยะงานวิ่งไปถึงปลายแอกซอนก่อนไซแนปส์ มันก็จะจุดชนวนกระบวนการสื่อประสาทข้ามไซแนปส์ ขั้นแรกก็คือการเปิดช่องไอออนแคลเซียมที่เยื่อหุ้มแอกซอนอย่างรวดเร็ว ทำให้ไอออนแคลเซียมไหลเข้าเซลล์ผ่านเยื่อหุ้ม การเพิ่มความเข้มข้นของแคลเซียมภายในเซลล์ที่เป็นผล จะทำให้ถุงไซแนปส์ (synaptic vesicle) เล็ก ๆ ที่หุ้มเก็บสารสื่อประสาท เข้าเชื่อมกับเยื่อหุ้มแอกซอน แล้วปล่อยสารสื่อประสาทออกนอกเซลล์ เป็นกระบวนการลำเลียงสารออกนอกเซลล์ (exocytosis) สารสื่อประสาทก็จะแพร่ข้ามไปยังตัวรับที่อยู่บนเยื่อหุ้มของเซลล์เป้าหมาย แล้วเข้ายึดกับตัวรับทำให้ตัวรับเริ่มทำงาน
ขึ้นอยู่กับตัวรับ ผลต่อเซลล์เป้าหมายอาจเป็นการเร้า การยับยั้ง หรือการเปลี่ยนเมแทบอลิซึมบางอย่าง
ลำดับเหตุการณ์เช่นนี้บ่อยครั้งใช้เวลาน้อยกว่า 1/1,000 วินาที (คือ 1 มิลลิวินาที)
หลังจากนั้น ภายในปลายแอกซอนก่อนไซแนปส์ ถุงไซแนปส์ชุดใหม่ก็จะเข้าไปอยู่ใกล้ ๆ กับเยื่อหุ้ม พร้อมที่จะปล่อยสารสื่อประสาทเมื่อศักยะงานอีกพัลส์หนึ่งมาถึง[4]
นอกจากจะส่งศักยะงานไปยังปลายแอกซอน แอกซอนยังสามารถเพิ่มกำลังของศักยะงานได้ด้วย
ซึ่งทำให้แน่นอนว่า ศักยะงานจะมีกำลังวิ่งไปจนถึงปลาย
ในระดับโมเลกุล ช่องโซเดียมที่เปิดปิดโดยศักย์ไฟฟ้าในแอกซอน จะมีขีดเริ่มเปลี่ยนการทำงาน (threshold potential) ที่ต่ำกว่า และมีระยะฟื้นสภาพ (refractory period) ที่เร็วกว่า เพื่อตอบสนองต่อพัลส์ไฟฟ้าในระยะสั้น ๆอ้างอิงผิดพลาด: พารามิเตอร์ในป้ายระบุ <ref>
ไม่ถูกต้อง
พัฒนาการ
ส่วนนี้รอเพิ่มเติมข้อมูล คุณสามารถช่วยเพิ่มข้อมูลส่วนนี้ได้ |
งานศึกษาเซลล์ประสาทของฮิปโปแคมปัสแสดงนัยว่า เซลล์ประสาทในเบื้องต้นจะงอกนิวไรต์ (neurite เป็นส่วนยื่น) หลายอันที่คล้าย ๆ กัน แต่จะมีอันเดียวเท่านั้นที่กลายเป็นแอกซอน[9] ไม่ชัดเจนว่า การกำหนดว่าจะเป็นแอกซอน หรือการงอกยาวเป็นแอกซอน อะไรเกิดขึ้นก่อน[10] แม้จะมีหลักฐานที่ชี้ไปยังกระบวนการหลัง
ถ้าแอกซอนที่ยังไม่ได้พัฒนาเต็มที่ถูกตัดออก ขั้วของเซลล์จะสามารถกลับทาง โดยนิวไรต์อื่น ๆ อาจกลายเป็นแอกซอน การเปลี่ยนขั้วเช่นนี้จะเกิดก็ต่อเมื่อตัดแอกซอนอย่างน้อย 10 ไมโครเมตรให้สั้นกว่านิวไรต์อันอื่น ๆ หลังจากที่ตัด นิวไรต์ที่ยาวสุดจะกลายเป็นแอกซอนในอนาคต และนิวไรต์อื่น ๆ รวมทั้งแอกซอนแรกที่ถูกตัด จะกลายเป็นเดนไดรต์[11] ถ้าใช้แรงดึงทำให้นิวไรต์งอกยาวกว่าอันอื่น ๆ มันก็จะกลายเป็นแอกซอน[12]
อย่างไรก็ดี พัฒนาการของแอกซอนเกิดผ่านปฏิกิริยาที่ซับซ้อนระหว่างการส่งสัญญาณภายนอกเซลล์ (extracellular signaling) การส่งสัญญาณภายในเซลล์ และปัจจัยพลวัตของระบบเส้นใยของเซลล์ (cytoskeleton)
แอกซอนที่กำลังเจริญเติบโตจะงอกไปยังจุดเป้าหมายโดยใช้โครงสร้างที่เรียกว่า growth cone ซึ่งอยู่ที่ส่วนปลายของแอกซอน ถ้าอุปมาด้วยมือ มัดใย F-actin คือ Filopodia จะเป็นเหมือนกับนิ้วมือ เครือข่าย F-actin ที่ดูเป็นแผ่นคือ Lamellipodium จะเป็นหนังระหว่างนิ้วมือ และโครงสร้างที่ทำจากไมโครทิวบูลจะเป็นฝ่ามือ การงอกของแอกซอนจะอาศัยการทำงานของตัวรับ (receptor) ที่ผิวเซลล์ ซึ่งตอบสนองต่อสารเคมีต่าง ๆ ในสมองส่วนที่แอกซอนจะงอกไปถึง เช่น เอ็นแคม ลามินิน ไฟโบรเน็คติน ทีแนสซิน เป็นต้น และโปรตีนสำคัญที่ช่วยให้แอกซอนสามารถเคลื่อนที่และรักษารูปร่างไว้ได้ คือ แอกติน (actin) ซึ่งกระบวนการเดินทางของแอกซอนนี้อาจเรียกได้ว่า axon guidance
ประวัติ
นักกายวิภาคศาสตร์ชาวเยอรมัน Otto Friedrich Karl Deiters ปกติจะได้เครดิตว่า เป็นผู้ค้นพบแอกซอนโดยแยกมันจากเดนไดรต์[4] ส่วนนักกายวิภาคศาสตร์ชาวสวิส Albert von Kölliker และชาวเยอรมันเป็นบุคคลแรกที่ระบุและให้รายละเอียดเกี่ยวกับส่วนแรก (initial segment) ของแอกซอน โดย ศ. Kölliker เป็นผู้ตั้งชื่อแอกซอนในปี พ.ศ. 2439[13]
นักกายวิภาคศาสตร์ชาวอังกฤษ Alan Hodgkin และ Andrew Huxley ได้เริ่มใช้แอกซอนยักษ์ของหมึกเพื่องานวิจัยในปี 2482 และโดยปี 2495 ก็ได้รายละเอียดกับการทำงานอาศัยไอออนของศักยะงาน แล้วตั้งแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของศักยะงานคือ Hodgkin-Huxley model ต่อมาทั้งสองจึงได้รับรางวัลโนเบลร่วมกันในปี 2506 หลังจากนั้น แบบจำลองนี้จึงได้ขยายใช้ในสัตว์มีกระดูกสันหลังทั้งหมดโดยเรียกว่า สมการ Frankenhaeuser-Huxley
นักกายวิภาคศาสตร์ชาวฝรั่งเศส หลุยส์-อ็องตวน รันวิเอร์ เป็นบุคคลแรกที่กล่าวถึงช่องหรือข้อที่พบบนแอกซอน ดังนั้น ลักษณะเช่นนี้ของแอกซอนทุกวันนี้จึงเรียกอย่างสามัญว่า ข้อรันวิเอร์ ส่วน นักประสาทวิทยาศาสตร์ชาวสเปนซานเตียโก รามอน อี กาฮาล ได้เสนอว่า แอกซอนเป็นสายส่งสัญญาณของนิวรอน แล้วระบุการทำงานของพวกมัน[4]
นักกายวิภาคชาวอเมริกัน Herbert Spencer Gasser (2431-2506) และ Joseph Erlanger (2417-2508) เป็นผู้พัฒนาระบบการจัดหมวดหมู่ของใยประสาทส่วนปลาย ตามความเร็วการนำกระแสประสาทในแอกซอน การหุ้มปลอก และขนาด เป็นต้น[14] แม้ความเข้าใจเกี่ยวกับมูลฐานทางเคมีชีวภาพของศักยภาพก็ยังก้าวหน้าอยู่ และบัดนี้รวมรายละเอียดเกี่ยวกับช่องไอออนประเภทต่าง ๆ
หมึก Doryteuthis pealeii ได้ใช้เป็นสิ่งมีชีวิตต้นแบบ เพราะเป็นสัตว์ที่มีแอกซอนยาวสุดตามที่รู้จัก
ความบาดเจ็บ
ความบาดเจ็บต่อเส้นประสาทสามารถจัดตามระดับความรุนแรงเป็น neurapraxia, axonotmesis, หรือ neurotmesis การกระแทกระเทือนศีรษะ (Concussion) จะจัดว่าเป็นรูปแบบอ่อน ๆ ของ diffuse axonal injury ที่แบบเต็มรูปแบบจะมีรอยโรคเกิดอย่างกว้างขวางในเนื้อขาว[15] การทำงานผิดปกติของแอกซอนในระบบประสาท เป็นเหตุสำคัญอย่างหนึ่งของโรคทางประสาท (neurological disorder) ที่มีผลต่อเซลล์ประสาททั้งในส่วนกลางและนอกส่วนกลาง[4]
การจำแนก
แอกซอนในระบบประสาทนอกส่วนกลางของมนุษย์ สามารถจัดตามลักษณะทางกายภาพและคุณสมบัติการนำกระแสประสาท
เส้นประสาทสั่งการ (motor)
เซลล์ประสาทสั่งการส่วนล่าง (Lower motor neurons) มีใยประสาทสองแบบคือ
ประเภท | การจัดหมวดหมู่ Erlanger-Gasser |
เส้นผ่าศูนย์กลาง (µm) |
ปลอก | ความเร็ว (m/s) |
ใยกล้ามเนื้อ |
---|---|---|---|---|---|
α | Aα | 13-20 | มี | 80-120 | Extrafusal muscle fibers |
β | Aβ | ||||
γ | Aγ | 5-8 | มี | 4-24[16][17] | Intrafusal muscle fibers |
เส้นประสาทรับความรู้สึก (sensory)
มีใยประสาทเพื่อรับความรู้สึกประเภทต่าง ๆ ตัวรับรู้อากัปกิริยา (proprioceptor) มีใยประสาทรับความรู้สึกแบบ Ia, Ib และ II ส่วนตัวรับแรงกลมีแบบ II และ III ส่วนโนซิเซ็ปเตอร์และตัวรับอุณหภูมิมีแบบ III และ IV
ประเภท | การจัดหมวดหมู่ Erlanger-Gasser |
เส้นผ่านศูนย์กลาง (µm) |
ปลอก | ความเร็ว (m/s) |
ตัวรับความรู้สึก | ตัวรับรู้ อากัปกิริยา |
ตัวรับ แรงกล |
โนซิเซ็ปเตอร์และ ตัวรับอุณหภูมิ |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Ia | Aα | 13-20 | มี | 80-120 | Primary receptors of muscle spindle | ✔ | ||
Ib | Aα | 13-20 | มี | 80-120 | Golgi tendon organ | |||
II | Aβ | 6-12 | มี | 33-75 | * Secondary receptors of muscle spindle * ตัวรับแรงกลที่หนังทั้งหมด |
✔ | ||
III | Aδ | 1-5 | แบบบาง | 3-30 | * ปลายประสาทอิสระรับสัมผัสและแรงดัน * โนซิเซ็ปเตอร์ของ neospinothalamic tract * ปลายประสาทรับเย็น |
✔ | ||
IV | C | 0.2-1.5 | ไม่มี | 0.5-2.0 | * โนซิเซ็ปเตอร์ของ paleospinothalamic tract * ปลายประสาทรับร้อน |
ระบบประสาทอิสระ
ระบบประสาทอิสระมีใยประสาทนอกส่วนกลางสองแบบ คือ
ประเภท | การจัดหมวดหมู่ Erlanger-Gasser |
เส้นผ่านศูนย์กลาง (µm) | ปลอก[18] | ความเร็ว m/s |
---|---|---|---|---|
preganglionic fibers | B | 1-5 | มี | 3-15 |
postganglionic fibers | C | 0.2-1.5 | ไม่มี | 0.5-2.0 |
เชิงอรรถและอ้างอิง
- ↑ "axon", ศัพท์บัญญัติอังกฤษ-ไทย, ไทย-อังกฤษ ฉบับราชบัณฑิตยสถาน (คอมพิวเตอร์) รุ่น ๑.๑ ฉบับ ๒๕๔๕,
(แพทยศาสตร์) แกนประสาท, แกนประสาทนำออก (วิทยาศาสตร์) ใยประสาทนำออก
- ↑ "พจนานุกรมคำศัพท์ (หมวด A)". สืบค้นเมื่อ 2012-12-23.
แอกซอน : ใยประสาทชนิดหนึ่ง ทำหน้าที่นำกระแสประสาทหรือคำสั่งออกจากตัวเซลล์ประสาท
- ↑ Yau, KW (1976). "Receptive fields, geometry and conduction block of sensory neurons in the CNS of the leech". J. Physiol. Lond. 263 (3): 513–538. doi:10.1113/jphysiol.1976.sp011643. PMC 1307715. PMID 1018277.
- ↑ 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 Debanne, Dominique; Campanac, Emilie; Bialowas, Andrzej; Carlier, Edmond; Alcaraz, Gisèle (2011-04). "Axon physiology". Physiological reviews. 91 (2): 555–602. doi:10.1152/physrev.00048.2009. PMID 21527732.
{{cite journal}}
: ตรวจสอบค่าวันที่ใน:|date=
(help) - ↑ Clark, BD; Goldberg, EM; Rudy, B (2009-12). "Electrogenic tuning of the axon initial segment". The Neuroscientist : a review journal bringing neurobiology, neurology and psychiatry. 15 (6): 651–68. doi:10.1177/1073858409341973. PMC 2951114. PMID 20007821.
{{cite journal}}
: ตรวจสอบค่าวันที่ใน:|date=
(help) - ↑ Wollner, DA; Catterall, WA (1986-11). "Localization of sodium channels in axon hillocks and initial segments of retinal ganglion cells". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 83 (21): 8424–8. doi:10.1073/pnas.83.21.8424. PMC 386941. PMID 2430289.
{{cite journal}}
: ตรวจสอบค่าวันที่ใน:|date=
(help) - ↑ 7.0 7.1 Koester, John P; Siegelbaum, Steven A. (2013a). "6 - Membrane Potential and the Passive Electrical Properties of the Neuron". Principles of Neural Science (5th ed.). United State of America: McGraw-Hill. Passive Membrane Properties and Axon Diameter Affect the Velocity of Action Potential Propagation, pp. 145. ISBN 978-0-07-139011-8.
{{cite book}}
:|ref=harv
ไม่ถูกต้อง (help); ไม่รู้จักพารามิเตอร์|editors=
ถูกละเว้น แนะนำ (|editor=
) (help) - ↑ Hess, A; Young, JZ (1952-11-20). "The nodes of Ranvier". Proceedings of the Royal Society. Series B. 140 (900): 301–320. doi:10.1098/rspb.1952.0063. JSTOR 82721. PMID 13003931.
- ↑ Fletcher, TL; Banker, GA (1989-12). "The establishment of polarity by hippocampal neurons: the relationship between the stage of a cell's development in situ and its subsequent development in culture". Developmental Biology. 136 (2): 446–54. doi:10.1016/0012-1606(89)90269-8. PMID 2583372.
{{cite journal}}
: ตรวจสอบค่าวันที่ใน:|date=
(help) - ↑ Jiang, H; Rao, Y (2005-05). "Axon formation: fate versus growth". Nature Neuroscience. 8 (5): 544–6. doi:10.1038/nn0505-544. PMID 15856056.
{{cite journal}}
: ตรวจสอบค่าวันที่ใน:|date=
(help) - ↑ Goslin, K; Banker, G (1989-04). "Experimental observations on the development of polarity by hippocampal neurons in culture". The Journal of Cell Biology. 108 (4): 1507–16. doi:10.1083/jcb.108.4.1507. PMC 2115496. PMID 2925793.
{{cite journal}}
: ตรวจสอบค่าวันที่ใน:|date=
(help) - ↑ Lamoureux, P; Ruthel, G; Buxbaum, RE; Heidemann, SR (2002-11-11). "Mechanical tension can specify axonal fate in hippocampal neurons". The Journal of Cell Biology. 159 (3): 499–508. doi:10.1083/jcb.200207174. PMC 2173080. PMID 12417580.
- ↑ Finger, Stanley (1994). Origins of neuroscience : a history of explorations into brain function. Oxford University Press. p. 47. ISBN 9780195146943. OCLC 27151391.
Kölliker would give the "axon" its name in 1896.
- ↑ Sansom, B. "Reflex Isolation".
{{cite web}}
: CS1 maint: uses authors parameter (ลิงก์) - ↑ Dawodu, Segun T (MD) (2017-08-16). "Traumatic Brain Injury: Definition, Epidemiology, Pathophysiology". eMedicine. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2017-10-07.
{{cite web}}
: ไม่รู้จักพารามิเตอร์|deadurl=
ถูกละเว้น แนะนำ (|url-status=
) (help)CS1 maint: uses authors parameter (ลิงก์) - ↑ Andrew, B. L.; Part, N. J. (1972). "Properties of fast and slow motor units in hind limb and tail muscles of the rat". Q J Exp Physiol Cogn Med Sci. 57 (2): 213–225. PMID 4482075.
- ↑ Russell, N. J. (1980). "Axonal conduction velocity changes following muscle tenotomy or deafferentation during development in the rat". J Physiol. 298: 347–360. PMC 1279120. PMID 7359413.
- ↑ Pocock, Gillian; และคณะ (2004). Human Physiology (Second ed.). New York: Oxford University Press. pp. 187–189. ISBN 0-19-858527-6.