Nervecelle. Skematisk tegning af en multipolar nervecelle fra rygmarvens forhorn, en motorisk forhornscelle, hvorfra skeletmuskulaturen styres. Cellelegemet har mange dendritter med tætsiddende synapser dannet af axoner fra andre nerveceller, som ved hæmmende og fremmende påvirkninger styrer nervecellens aktivitet og dermed de forbundne skeletmuskelceller. 1 Axonenderne indeholder et lager af synaptiske vesikler (membranblærer). Ved ankomsten af en nerveimpuls udtømmer nogle af vesiklerne deres indhold af neurotransmitter (signalstof) i synapsekløften, 2, hvor det påvirker receptormolekyler, der styrer ionkanaler i den modsatte, postsynaptiske membran. Synapsevesiklernes membran optages i axonendens overflademembran, 3 og 4. På synapsens overside gendannes vesikler, 5, der genoplades med transmittermolekyler, 6. Der foregår en livlig transport af vesikler og organeller, fx mitokondrier, til og fra axonenden på et skinnesystem dannet af mikrotubuli.

.

Nervecellen er nervesystemets basale bygningselement. Nerveceller optræder tidligt i de flercellede dyrs evolutionshistorie, udsprunget af livsformernes behov for 1) at indsamle og analysere signaler fra omverdenen og 2) at styre hurtige og hensigtsmæssige reaktioner herpå, navnlig i forbindelse med fødesøgning og forsvar. Nerveceller bruges ligeledes til at koordinere den enkelte organismes indre funktioner (se autonome nervesystem), ligesom de varetager den indbyrdes adfærd mellem artsfæller.

Faktaboks

Også kendt som

neuron

Nervecellens anatomi

Alle nerveceller har grundlæggende samme bygningsplan, idet de består af et cellelegeme hvorfra der afgår en eller flere udløbere.

Soma

Cellelegemet, soma, indeholder cellekernen, nucleus, som rummer nervecellens genetiske materiale, mens man i cellelegemets cytoplasma udenfor cellekernen, også benævnt perikaryon, finder de organeller som varetager nervecellens energiomsætning (metabolisme), nedbrydningsprocesser, og dannelse af nye sekretions- og cellekomponenter. Selve proteinsyntesen er i nerveceller knyttet til karakteristiske, tætpakkede ansamlinger af ru endoplasmatisk retikulum og frie ribosomer, betegnet Nisslgranula. Det dannede stof kan efterfølgende i små vesikler via et effektivt transportsystem baseret på mikrotubuli, dynein og kinesin (se celle), med hastigheder på 20-40 cm i døgnet transporteres til og fra nervecellens forgreninger. Se også nervesystem.

Cellelegemet betegnes også nervecellens trofiske centrum, da ovennævnte cellefunktioner er essentielle for nervecellens livsprocesser.

Dendritter og axon

Nervecellens udløbere benævnes dendritter og axon. Alle nerveceller har ét axon som nervecellen bruger til at påvirke omgivelserne med, da axonet ved dannelse af et aktionspotential fra sine endegrene benævnt axonterminaler frisætter kemiske signalstoffer (neurotransmittere) som kan binde sig til receptorer på omgivende celler. Nervecellens dendritter fungerer derimod som nervecellens antenner da disse udløbere via deres overfladereceptorer kan påvirkes af de frisatte kemiske signaler fra andre nerve- og sanseceller i omgivelserne. Nervecellelegemet og axonterminalerne har ligeledes påvirkelige overfladereceptorer, hvorfor nervecellens dendrit antal kan variere fra nul til mange hundrede.

Nerveceller inddeles således på grundlag af deres dendrit antal i fire hovedtyper:

  • Unipolare celler (også benævnt grannulaceller) har tilsyneladende ingen dendritter, kun et axon, men dele af axonets forgreninger kan fungere som dendritter
  • Pseudounipolare celler har en enkelt dendrit, der fortsætter direkte i axonet, således at forbindelsesstedet er forbundet til cellelegemet med en tynd stilk
  • Bipolare celler har axon og en enkelt dendrit
  • Multipolare celler har, udover deres axon, flere dendritter på cellelegemet, og den enkelte dendrit er i reglen stærkt forgrenet

Nervecelles axon har i reglen færre forgreninger end dendritterne, og kan i visse tilfælde være meter langt, hvis det skal forbinde centralnervesystemet med benene hos store dyr.

I visse tilfælde er axonet beklædt med myelinskeder, der ligger som perler på en snor. Skederne dannes af oligodendrocytudløbere i centralnervesystemet mens skederne i det perifere nervesystem dannes af schwannske celler, der omvokser axonet. Skedernes indhold af myelin, der er en substans sammensat af fedtstoffer og proteiner, virker isolerende og øger dermed signalledningshastigheden i axonet, da aktionspotentialet så at sige springer myelinskederne over og kun dannes i mellemrummene, de ranvierske indsnøringer.

Nerveceller, der sender signaler fra centralnervesystemet ud i resten af kroppen, kaldes motoriske neuroner, fordi de bl.a. fremkalder bevægelser, mens nerveceller, der leder signaler fra legemets sanseorganer ind til centralnervesystemet, kaldes sensoriske neuroner.

Signalledning

Membranpotential

Alle nerveceller har i hovedtræk samme funktionsmåde. Den "hvilende" nervecelle opbygger, ved at pumpe natriumioner ud, en elektrisk spændingsforskel, et membranpotential, som regel i området −70 mV til −90 mV, over sin cellemembran, neurolemma, således at cellens indre er negativ i forhold til omgivelserne. Ved forskellige påvirkninger af dendritterne svækkes membranpotentialet, og ved en tærskelværdi omkring −50 mV til −60 mV udløses en nerveimpuls, et aktionspotential, på det sted, hvor axonet afgår fra cellelegemet. Aktionspotentialet forplanter sig derfra gennem axonet med med en hastighed som spænder fra 0,1 til 100 m/s afhængig af axonets tykkelse og myelineringsgrad.

Neurotransmittere

Axonets forgreninger ender i axonterminalerne, hvorfra nervecellen ved fremkomst af aktionspotentialet frigør en eller flere såkaldte neurotransmittere (kemiske signalstoffer), der ved binding til overfladereceptorer på celler i omgivelserne forårsager en ændring i den modtagne celles membranpotentiale og/eller aktivering af intracellulære enzymbaserede signalsystemer.

Synapser

Ofte vil axonterminalerne indgå i specialiserede kontaktpunkter, synapser, som sikrer en hurtig, præcis og effektiv overførsel af nervesignalet mellem to nerveceller.

Synapserne dannes således af små opsvulmninger på axonets endegrene, axonterminaler, hvori neurotransmitterstofferne er indeholdt i små membranblærer, synaptiske vesikler, som udtømmes fra den præsynaptiske cellemembran, når nerveimpulsen ankommer til synapsen. Afstanden (synapsespalten) til modtagecellens postsynaptiske membran er ganske kort, oftest ca. 20 nm. Den postsynaptiske membran, er ud for kontaktstedet udstyret med modtagemolekyler (receptorer) for transmitteren, og der er i synapsen indbygget mekanismer, som hurtigt fjerner transmitteren, således at den som regel kun når at virke én gang for hver nerveimpuls.

Signaloverførsel

Nerveceller er først og fremmest i kontakt med andre nerveceller, hvorved der etableres de nerveforbindelser, neurale netværk, som sikrer kommunikation og informationsbearbejdning i centralnervesystemet og det perifere nervesystem. Nerveceller kan også være i kontakt med kirtelceller, som derigennem kan stimuleres til sekretion, og med muskelceller, der kan stimuleres til kontraktion.

EPSP og IPSP

En multipolar nervecelle kan modtage signaler fra adskillige tusinde andre nerveceller gennem synapser, der næsten fuldstændigt dækker dens dendritter og cellelegeme. Nogle af disse synapser fremkalder en svækkelse af modtagecellens membranpotential, betegnet et excitatorisk postsynaptisk potential (EPSP), fordi de kan excitere modtagecellen, dvs. udløse et aktionspotential; andre har den modsatte virkning, idet de forstærker modtagecellens membranpotential, og herved fremkalder et inhibitorisk postsynaptisk potential (IPSP). Summen af EPSP- og IPSP-påvirkninger på et givet tidspunkt bestemmer således, om tærsklen for aktionspotentialdannelse i området omkring axonets afgang fra nervecellen nås (bliver tilstrækkelig positiv), hvorved der her vil blive dannet et aktionspotential, som så kan løbe ud langs axonet. De enkelte aktionspotentialer er fuldstændig ens, men en særlig mekanisme i overgangen mellem cellelegeme og axon, udspringskonus, bevirker, at den hastighed (frekvens), hvormed aktionspotentialer afsendes, bliver proportional med membranpotentialet i udspringskonus, således at impulsfrekvensen afspejler styrken af den stimulation, nervecellen er udsat for.

Neuroplasticitet

Nervecellers indbyrdes synapser ligger ikke fast. Under centralnervesystemets udvikling etableres et stort antal synapser, som senere tilbage dannes, bl.a. hvis de ikke bliver brugt, og omvendt eksisterer der mekanismer, som stabiliserer de synapser, der bruges, ligesom nye synapser kan oprettes. Dette er en væsentlig del af baggrunden for nervesystemets plasticitet (neuroplasticitet) og antages at være af central betydning for hukommelsen, se også NMDA-receptorer, og nervesystemets evne til at regenerere efter skade og sygdom.

Læs mere i Den Store Danske

Kommentarer

Kommentarer til artiklen bliver synlige for alle. Undlad at skrive følsomme oplysninger, for eksempel sundhedsoplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer, når de kan.

Du skal være logget ind for at kommentere.

eller registrer dig