Sudah diketahui secara luas dalam budaya populer bahwa neuron adalah sel yang bertindak sebagai semacam pembawa pesan, mengirimkan informasi bolak-balik ke seluruh sistem saraf kita.
Bagaimana neuron bekerja, yang merupakan unit fungsional dasar otak, sumsum tulang belakang, dan saraf kita, adalah topik artikel hari ini. Mari kita cari tahu bagaimana karya-karya rekayasa alam yang canggih ini bekerja.
- Artikel terkait: ” Jenis neuron: karakteristik dan fungsi “
Bagaimana cara kerja neuron? Gambaran
Neuron adalah sel yang merupakan bagian dari sistem saraf, menjadi unit fungsional dasarnya. Sel-sel ini memiliki fungsi utama menerima dan mentransmisikan informasi dalam bentuk impuls listrik ke seluruh jaringan kompleks atau jaringan yang terbuat dari neuron, yang merupakan sistem saraf pusat (SSP), yang terdiri dari sumsum tulang belakang dan otak. (SNP) dibentuk oleh saraf.
Jelas bahwa, berdasarkan definisi ini, sistem saraf tidak dapat berfungsi tanpa neuron, bersama dengan sel glia. Namun, untuk lebih memahami cara kerjanya, perlu dibuat serangkaian catatan mengenai jenis, struktur, dan bentuknya, karena ini secara langsung memengaruhi operasinya.
Struktur
Fungsi neuron tidak dapat dipahami tanpa memahami bagaimana sel-sel saraf ini diatur. Ini adalah bagian-bagian dari neuron.
1. Soma
Soma adalah badan sel neuron, dan itu adalah tempat di mana nukleus berada, selain memiliki aktivitas sintesis protein yang besar, penting untuk berfungsinya neuron. Dari sinilah berbagai tonjolan atau pelengkap memanjang: dendrit dan akson.
2. Dendrit
Dendrit adalah tonjolan berduri berbentuk pohon yang memungkinkan neuron menerima dan memproses informasi. Tergantung pada jenis sinyal yang diterimanya, ia dapat menginduksi eksitasi atau penghambatan neuron, menyebabkan potensial aksi terjadi atau tidak, yaitu memicu impuls saraf.
3. Akson
Akson terdiri dari pemanjangan tunggal pada neuron dengan ketebalan yang homogen. Struktur ini berasal dari badan sel, khususnya di kerucut aksonal. Dalam neuron motorik dan interneuron, di kerucut aksonal inilah potensial aksi dihasilkan.
Akson dilapisi dengan bahan isolasi khusus: mielin. Mielin ini memiliki fungsi mendasar dalam sistem saraf, karena membuat impuls saraf lebih efisien dan lebih cepat.
Datang ke ujung akson banyak cabang, yang membentuk struktur bulat yang dikenal sebagai terminal aksonal atau saraf. Terminal ini membentuk koneksi dengan sel target, baik itu motorik atau interneuron.
Macam-macam sel saraf menurut fungsinya
Menurut fungsinya, kita dapat membedakan tiga jenis: sensorik, motorik, dan interneuron.
1. Neuron sensorik
Neuron sensorik bertanggung jawab untuk menangkap informasi di luar tubuh atau sensasi, seperti rasa sakit, cahaya, suara, sentuhan, rasa… Informasi ini ditangkap dan dikirim dalam bentuk impuls listrik, mengarahkannya ke sistem saraf pusat, dimana akan diproses.
2. Neuron motorik
Neuron motorik menerima informasi dari neuron lain, yang bertugas mengirimkan perintah ke otot, organ, dan kelenjar. Dengan cara ini, suatu gerakan dapat dilakukan atau fungsi biologis tertentu dapat dilakukan, seperti produksi hormon.
3. Interneuron
Interneuron adalah jenis sel khusus yang ada di sistem saraf pusat yang bertanggung jawab untuk menghubungkan satu neuron dengan yang lain, yaitu berfungsi sebagai semacam jembatan. Mereka menerima informasi dari beberapa neuron, baik itu sensorik atau interneuron lain, dan mengirimkannya ke yang lain, yang mungkin neuron motorik atau interneuron lainnya.
Neuron bekerja dengan membentuk jaringan
Terlepas dari seberapa sehat neuron, jika terisolasi dari yang lain, itu tidak berguna sama sekali. Agar sel-sel ini dapat menjalankan fungsinya, mereka harus terhubung satu sama lain, bekerja sama. Jadi, ketika sel-sel ini terhubung satu sama lain, mereka merangsang atau menghambat satu sama lain, memproses informasi yang masuk dan berkontribusi pada emisi respons motorik atau hormonal. Sirkuit saraf ini bisa sangat kompleks, meskipun ada juga yang cukup sederhana, terutama yang berkaitan dengan refleks.
Ketika bekerja sebagai sebuah tim, neuron dapat melakukan tiga fungsi dasar, yaitu menerima sinyal saraf atau informasi dari neuron lain; mengintegrasikan sinyal-sinyal itu, untuk menentukan apakah informasi itu penting atau tidak; dan mengkomunikasikan sinyal ke sel target, yang bisa berupa otot, kelenjar, atau neuron lainnya.
Untuk lebih memahami ketiga fungsi ini, kita akan menggambarkan sebuah contoh, situasi di mana ketiga jenis neuron terlibat berdasarkan fungsinya: neuron sensorik, neuron motorik, dan interneuron.
Bayangkan kita sedang menyiapkan teh, dengan ketel di atas api. Ketika kita melihatnya, kita mengaktifkan neuron sensorik, khususnya yang bertanggung jawab untuk penglihatan, mengirimkan informasi saraf yang ditangkap di sel kerucut dan batang retina ke otak. Informasi visual akan diproses di otak dan kita akan sadar bahwa kita sedang melihat ketel.
Karena kita ingin menyajikan teh untuk diri kita sendiri, kita bersiap-siap untuk mengambil ketel. Untuk menggerakkan lengan, kita perlu menggunakan neuron motorik kita. Neuron ini telah menerima sinyal dari otak untuk mengaktifkan otot-otot lengan, meregangkannya dan mengambil ketel. Jadi, kita melakukan gerakan itu: kita mengulurkan tangan dan mengambil ketel, yang pegangannya terbuat dari logam.
Ternyata kita belum mematikan pemanas dan ketel sangat panas. Sensasi ini ditangkap oleh sensor termal kulit saat menyentuh gagang panas. Informasi ini, ditangkap oleh neuron sensorik, berjalan dengan cepat ke sumsum tulang belakang yang, melalui interneuron, mengirimkan informasi ke neuron motorik tanpa harus mengirimkannya ke otak. Lengan diperintahkan untuk bergerak cepat agar tidak terbakar. Namun, beberapa informasi mencapai otak, yang menafsirkannya dalam bentuk rasa sakit.
sinapsis
Koneksi neuron-ke-neuron biasanya terbentuk pada akson dan dendrit dari dua neuron. Tempat pertemuan antara dua neuron inilah yang dikenal sebagai sinapsis atau ruang sinaptik, transmisi informasi dari neuron pertama (presinaptik) ke neuron berikutnya, menjadi neuron target (pascasinaptik).
Informasi ditransmisikan melalui pembawa pesan kimia, neurotransmiter, yang ada banyak jenisnya (misalnya, serotonin, dopamin, asetilkolin, GABA, endorfin…).
Ketika potensial aksi berjalan melalui akson sel prasinaps dan mencapai terminalnya, neuron ini melepaskan neurotransmitter di ruang sinaptik yang berikatan dengan reseptor membran sel pascasinaps dan, dengan demikian, terjadi transmisi sinyal saraf. Sinyal ini dapat menjadi rangsang atau penghambatan dan, tergantung pada jenis neurotransmiter, satu fungsi atau lainnya akan dilakukan, selain tergantung pada jalur mana impuls saraf mengikuti, menuju pusat saraf yang sesuai atau sel target.
- Anda mungkin tertarik: ” Sinaps: apa itu, jenis dan fungsinya “
Dan bagaimana dengan sel glial?
Meskipun protagonis adalah neuron, kita tidak bisa melupakan teman sekundernya, sel glial, meskipun “sekunder” tidak identik dengan “dapat dibuang”. Jika neuron adalah unit fungsional dasar sistem saraf, sel glial adalah sel mayoritasnya. Inilah sebabnya mengapa mereka tidak bisa ketinggalan ketika mencoba menjelaskan cara kerja neuron, terutama mengingat mereka memiliki peran pendukung yang sangat penting bagi sistem saraf.
Secara garis besar, ada empat jenis sel glia, tiga di antaranya adalah astrosit, oligodendrosit, dan mikroglia yang hanya dapat ditemukan di sistem saraf pusat. Jenis keempat adalah sel Schwann, yang hanya ditemukan di sistem saraf tepi.
1. Astrosit
Astrosit adalah jenis sel glial yang paling banyak di otak. Fungsi utamanya adalah mengatur aliran darah di otak, menjaga komposisi cairan yang mengelilingi neuron, dan mengatur komunikasi antar neuron di ruang sinaptik.
Selama perkembangan embrio, astrosit membantu neuron mencapai tujuannya, selain berkontribusi pada pembentukan penghalang darah-otak, bagian yang mengisolasi otak dari zat beracun yang dapat larut dalam darah.
2. Mikroglia
Mikroglia terkait dengan makrofag sistem kekebalan, “pemulung” yang menghilangkan sel-sel mati dan limbah yang dapat menjadi racun jika menumpuk.
3. Oligodendrosit dan sel Schwann
Oligodendrosit dan sel Schwann memiliki fungsi yang sama, meskipun yang pertama ditemukan di sistem saraf pusat dan yang terakhir di perifer. Keduanya adalah sel glial yang menghasilkan mielin, zat isolasi yang ditemukan dalam selubung di sekitar akson saraf.
Referensi bibliografi:
- Purves, D., Augustine, GJ, Fitzpatrick, D., Katz, LC, LaMantia, A.-S dan McNamara, JO (1997). Organisasi sistem saraf. Dalam Ilmu Saraf (hlm. 1-10). Sunderland, MA: Sinauer Associates.
- Reece, JB, Urry, LA, Cain, ML, Wasserman, SA, Minorsky, P. V dan Jackson, RB (2011). Sistem saraf terdiri dari sirkuit neuron dan sel pendukung. Dalam biologi Campbell (edisi ke-10., Hal. 1080-1084). San Francisco, CA: Pearson.
- Reece, JB, Urry, LA, Cain, ML, Wasserman, SA, Minorsky, P. V dan Jackson, RB (2011). Struktur dan organisasi neuron mencerminkan fungsi dalam transfer informasi. Dalam biologi Campbell (edisi ke-10., Hal. 1062-1064). San Francisco, CA: Pearson.
- Sadava, DE, Hillis, DM, Heller, H. C dan Berenbaum, MR (2009). Neuron dan sistem saraf. In Life: Ilmu biologi (edisi ke-9, Hal. 988-993). Sunderland, MA: Sinauer Associates.