เซลล์ประสาท

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
Drawing by Santiago Ramón y Cajal of neurons in the pigeon cerebellum. (A) Denotes Purkinje cells, an example of a bipolar neuron. (B) Denotes granule cells which are multipolar.

เซลล์ประสาท (อังกฤษ: neuron, neurone หรือ nerve cell) เป็นเซลล์เร้าได้ด้วยไฟฟ้าซึ่งผ่านกระบวนการและส่งผ่านสารสนเทศผ่านสัญญาณไฟฟ้าและเคมี สัญญาณระหว่างเซลล์ประสาทเหล่านี้เกิดได้ผ่านจุดประสานประสาท (synapse) ซึ่งเป็นการเชื่อมต่อหน้าที่เฉพาะกับเซลล์อื่น เซลล์ประสาทสามารถเชื่อมต่อด้วยกันเพื่อสร้างเครือข่ายประสาท เซลล์ประสาทเป็นองค์ประกอบสำคัญของระบบประสาท ซึ่งรวมสมอง ไขสันหลัง ซึ่งเป็นระบบประสาทส่วนกลาง และปมประสาทของระบบประสาทนอกส่วนกลาง เซลล์ประสาทชนิดที่เปลี่ยนไปทำหน้าที่เฉพาะมีเซลล์ประสาทรับความรู้สึกซึ่งสนองต่อสีมผัส เสียง แสงและสิ่งเร้าอื่นทั้งหมดซึ่งมีผลต่อเซลล์ของอวัยวะรับความรู้สึกซึ่งจะส่งสัญญาณไปไขสันหลังและสมอง, เซลล์ประสาทสั่งการซึ่งรับสัญญาณจากสมองและไขสันหลังเพื่อให้เกิดการหดตัวของกล้ามเนื้อและมีผลต่อการส่งออกสารของต่อม และเซลล์ประสาทเชื่อมกลาง (interneuron) ซึ่งเชื่อมต่อเซลล์ประสาทกับเซลล์ประสาทอื่นในบริเวณเดียวกันของสมองหรือไขสันหลังในเครือข่ายประสาท

ภาพรวม[แก้]

เซลล์ประสาทและส่วนประกอบ

กายวิภาคศาสตร์และจุลภาควิทยา[แก้]

Complete neuron cell diagram

เซลล์ประสาทมีหลายชนิด ซึ่งมีความหลากหลายทั้งรูปร่าง ขนาด คุณสมบัติทางไฟฟ้าเคมี[1]

  • โซมา คือศุนย์กลางของเซลล์ เป็นส่วนที่มีนิวเคลียส (nucleus) เป็นส่วนที่มีการสังเคราะห์โปรตีนมากที่สุด มีขนาดเส้นผ่านศุนย์กลางตั้งแต่ 3 ถึง 18 ไมครอน[2]
  • เดนไดรต์ (dendrites) เป็นแขนงของเซลล์ประสาทที่มีหลายแขนง ลักษณะคล้ายรากไม้ เป็นส่วนที่รับกระแสประสาทเข้าสู่ตัวเซลล์ประสาท เพราะมีตัวรับสารสื่อประสาท (neurotransmitter receptor) ทั้งนี้เดนไดรต์สามารถส่งกระแสไฟฟ้าไปสู่เซลล์อื่นๆได้ แต่ไม่สามารถส่งได้ในรูปของสารเคมี โดยเฉพาะการที่แอกซอนไม่มีตัวรับสารสื่อประสาท ทำให้การถ่ายทอดกระแสประสาทในสมองมนุษย์เป็นไปในทางเดียว ไม่แตกซ่านอย่างในสัตว์ที่เริ่มมีระบบประสาท (unidirectionality)
  • แอกซอน (axon) เป็นแขนงประสาทที่มีแขนงเดียวที่ออกมาจากตัวเซลล์ มีความยาวตั้งแต่ 10 หรือ แสนเท่าของเส้นผ่านศุนย์กลางของตัวเซลล์ ทำหน้าที่นำกระแสประสาทออกจากตัวเซลล์ประสาท ทั้งนี้ปลายของแอกซอนมักแตกแขนงเล็กๆต่อไปได้ เพื่อไซแนปส์กับโครงสร้างอื่นๆ เช่น เซลล์ประสาท กล้ามเนื้อ เป็นต้น จุดที่เริ่มเป็นแอกซอนออกมาจากตัวเซลล์นั้นเรียกว่า แอกซอน ฮิลลอค เป็นส่วนที่มีความหนาแน่นของโซเดียมแชนแนลมาก ทำให้เป็นจุดที่สามารถถูกกระตุ้นได้ง่ายที่สุด
  • แอกซอนเทอร์มินัล (axon terminal) คือ ส่วนที่มีการไซแนปส์ ซึ่งสามารถปล่อยสารสื่อประสาทออกมา เพื่อส่งสัญญาณไฟฟ้าเคมีหรือกระแสประสาทต่อไป

ทั้งแอกซอนและเดนไดรต์ในระบบประสาทส่วนกลาง มักมีความหนาเพียง 1 ไมครอน ในขณะที่ในระบบประสาทส่วนรยางค์จะมีความหนามากกว่า ตัวเซลล์ประสาทมักมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 10-25 ไมครอน และมักไม่ใหญ่กว่าตัวนิวเคลียสมากนัก แอกซอนของเซลล์ประสาทสั่งการ (motor neurons) ที่ยาวที่สุดของมนุษย์มีความยาวมากกว่า 1 เมตร คือ จากกระดูกสันหลังไปสู่นิ้วหัวแม่เท้า ส่วนแอกซอนของเซลล์ประสาทรับความรู้สึก (sensory neurons) มีแอกซอนยาวจากนิ้วหัวแม่เท้า ถึงดอซัล คอลัมน์ (dorsal columns)ในไขสันหลัง ที่มีความยาวถึง 1.5 เมตร การศึกษาการทำงานของแอกซอนส่วนมาก ได้ความรู้จากการศึกษาแอกซอนของปลาหมึก (squid giant axon) (หนา 0.5 - 1 มิลลิเมตร ยาวหลายเซนติเมตร)

การจำแนก[แก้]

  1. เซลล์ประสาทขั้วเดียว (Unipolar neuron) ตัวอย่างหน้าที่เช่น เป็นตัวรับกลิ่นในจมูก ทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมต่อกระแสประสาท จึงมีชื่อว่า Interneuron
  2. เซลล์ประสาทสองขั้ว (Bipolar neuron) เช่น Sensory neuron
  3. เซลล์ประสาทหลายขั้ว (Multipolar neuron) พบเห็นในระบบประสาทส่วนกลาง เช่น Motoneuron

การจัดหมวดหมู่ของเซลล์ประสาทตามขนาด[แก้]

เมื่อแบ่งชนิดของเซลล์ประสาทตามขนาด จะสามารถแบ่งเซลล์ประสาทออกเป็น 3 ชนิดใหญ่ ๆ ได้แก่ A, B และ C โดยแต่ละชนิดก็จะมีการจำแนกเป็นกลุ่มย่อยลงไปอีก เช่น ชนิด A ก็จะแบ่งเป็นกลุ่ม แอลฟา เบตา แกมมา เดลตา เป็นต้น ซึ่งแต่ละชนิดจะมีลักษณะ คุณสมบัติ และหน้าที่ที่แตกต่างกันออกไป โดยชนิด A จะมีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ที่สุด รองลงมาคือชนิด B และ ชนิด C จะมีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กที่สุดคือ 0.4-1.2 ไมโครเมตรเท่านั้น และจากขนาดของเส้นผ่านศูนย์กลาง เมื่อนำเส้นประสาทเหล่านี้มาทำการทดลองเรื่องการตอบสนองจะพบว่า เซลล์ประสาทที่มีขนาดใหญ่กว่าจะตอบสนองต่อการกระตุ้นได้ดีกว่า ดังนั้น เซลล์ประสาทชนิด A จึงตอบสนองต่อการกระตุ้นได้เร็วกว่าชนิด B และ C ตามลำดับ สำหรับการตอบสนองที่ภาวะต่าง ๆ กันของเซลล์ประสาทชนิด A, B และ C จะเป็นดังนี้

  • ภาวะขาดออกซิเจน ผลการตอบสนองของ B > A > C
  • ภาวะที่มีแรงกด A > B > C
  • ภาวะที่มียาชาเฉพาะที่ C > B > A

หน้าที่และการทำงานของเซลล์ประสาท[แก้]

  1. เซลล์จะมีการสร้างหรือเปลี่ยนแปลงศักย์ไฟฟ้าบนตัวเซลล์อยู่ตลอดเวลา
  2. รับกระแสประสาทจากเซลล์ประสาทเซลล์อื่นผ่านทางซินแนปส์ที่ปลายเดนไดรต์
  3. integrate สัญญาณประสาทเข้า ซึ่งถ้าแอมพลิจูดของศักย์ไฟฟ้าสูงถึงจุด (เยอรมัน: Schwellenpotential อังกฤษ: threshold potential) ก็จะมีการชักนำให้เกิดกระแสประสาทขึ้น (เยอรมัน: Aktionspotential อังกฤษ: action potential)
  4. แปลรหัสให้เกิดกระแสประสาทที่บริเวณ axon ซึ่งกระแสประสาทก็จะมีการเหนี่ยนำต่อไปบนเส้นใย axon โดยความถี่ของกระแสประสาทนั้นจะเกิดขึ้นเป็นขุด ๆ
  5. ส่งต่อข้อมูลสัญญาณประสาทให้กับเซลล์ประสาทเซลล์อื่นต่อไป โดยผ่านกลไกที่เรียกว่า ซินแนปส์ (Synapse)

ประวัติ[แก้]

มีการใช้คำว่าเซลล์ประสาท (neuron) ครั้งแรกโดย Heinrich Wilhelm Waldeyer นักชีววิทยาชาวเยอรมัน

อ้างอิง[แก้]

แหล่งข้อมูลอื่น[แก้]