با انواع سلول عصبی آشنا شوید

بدن انسان از دستگاه‌های مختلفی تشکیل شده است. یکی از این دستگاه‌ها که وظیفه‌ی حفظ نظم داخلی بدن را بر عهده دارد، سیستم عصبی انسان است. این دستگاه، پیچیده‌ترین دستگاه بدن است که از شبکه‌ای از میلیارد‌ها سلول عصبی تشکیل شده است. اگر قادر به خواندن این مطلب هستید یا ‌می‌توانید همزمان با مشاهده این مطلب، آن را یاد بگیرید، باید بدانید جمعیتی از سلول‌های عصبی با تعدادی بیش از کل ستاره‌های کهکشان راه شیری همزمان برای این عملکرد در حال تلاش هستند.

به طور کلی 2 دسته سلول عصبی (نورون و سلول‌های گلیا) در دستگاه عصبی مرکزی و دستگاه عصبی محیطی وجود دارد. نورون‌ها با تعدادی بیش از 86 میلیارد در مغز، پیام‌های الکتریکی و شیمیایی را به هم منتقل ‌می‌کنند، در حالی که سلول‌های دیگری به نام نوروگلیا، وظیفه حمایت و محافظت از نورون‌ها را بر عهده دارند. همچنین این سلول‌ها وظیفه‌‌‌‌ی تغذیه‌رسانی نورون‌ها را نیز بر عهده دارند. تیم بیوزوم سفری به دستگاه عصبی مرکزی و محیطی داشته و در این مقاله قصد دارد گزارش موشکافانه‌ی خود را از این بازدید در اختیار شما قرار دهد تا با این سلول‌ها بیشتر آشنا شوید.

بیشتر بخوانید: نگاهی بر انواع سلول ، سازندگان حیات

سلول عصبی

همانطور که در مقدمه نیز اشاره کردیم، بافت عصبی از 2 نوع سلول عصبی ، نورون (Neuron) و سلول گلیال (Glial cells) تشکیل شده است. اغلب افراد سلول عصبی را معادل نورون در نظر می‌گیرند، این سلول‌ها، مسئول محاسبات و ارتباطاتی هستند که سیستم عصبی فراهم ‌می‌کند و از نظر الکتریکی نیز فعال بوده و پیام‌های شیمیایی را به سلول‌های هدف آزاد ‌می‌کنند. اگرچه اهمیت نورون‌ها قابل انکار نیست، اما این سلول‌ها، بدون پشتیبانی سلول‌های گلیال قادر به انجام عملکرد صحیح خود نیستند. در ادامه، انواع این سلول‌ها و عملکرد هر یک را با هم بررسی می‌کنیم.

بیشتر بخوانید: با آناتومی نورون بیشتر آشنا شویم

نورون

نورون‌ها سلول‌هایی هستند که ‌می‌توانند پیام‌هایی به نام تکانه‌های عصبی یا پتانسیل‌های عمل را منتقل کنند. پتانسیل عمل در واقع، افزایش و کاهش سریع پتانسیل غشای الکتریکی نورون است که پیام‌ها را از یک نورون به نورون بعدی منتقل می‌کند. انواع مختلفی از این سلول‌های عصبی در بدن انسان وجود دارد:

1- نورون‌های‌حسی (Sensory neurons) یا آوران (Afferent) اطلاعات را از دستگاه عصبی محیطی به دستگاه عصبی مرکزی منتقل ‌می‌کنند. انواع مختلف نورون‌های‌ حسی ‌می‌توانند دما، فشار و نور را تشخیص دهند.

2- نورون‌های‌ حرکتی (Motor neurons) یا وابران (efferent) پیام‌هایی را از دستگاه عصبی مرکزی به دستگاه عصبی محیطی ارسال ‌می‌کنند. این پیام‌ها اطلاعاتی را در اختیار نورون‌های حسی قرار می‌دهند تا به آن‌ها بگویند که چه کاری انجام دهند (به عنوان مثال، شروع حرکت ماهیچه‌ای).

3- نورون‌های رابط (Interneuron)، نورون‌های حسی و حرکتی را به مغز و نخاع متصل ‌می‌کنند. آن‌ها به عنوان اتصال دهنده برای تشکیل مدارهای عصبی عمل ‌می‌کنند و با اعمال انعکاسی و عملکردهای بالاتر مغز مانند تصمیم‌گیری در ارتباط هستند.

بیشتر بخوانید: آناتومی مغز انسان

اجزای مشترک نورون‌ها

جالب است بدانید با وجود اینکه نورون‌های مختلف، ساختار و عملکرد متفاوتی دارند، اما همه‌ی آن‌ها دارای اجزای مشترکی هستند که در ادامه به آن می‌پردازیم.

1- هر نورون، یک سوما یا جسم سلولی (cell body) دارد. این بخش از نورون، شامل هسته و اندامک‌های درون‌سلولی نورون (مانند میتوکندری و دستگاه گلژی و…) است. در واقع جسم سلولی مرکز متابولیسم و فرماندهی سلول عصبی است. همچنین جسم سلولی، محل ساخت پروتئین‌ها است.

2- دندریت‌ها (Dendrites)، زوائد کوتاه و کوچکی هستند که از جسم سلولی منشعب می‌شوند و جایگاه‌های اصلی دریافت و تجزیه و تحلیل پیام‌ها روی نورون‌ها هستند. تعداد زیاد و انشعابات گسترده‌ی دندریت‌ها، باعث می‌شود یک نورون منفرد، بتواند پیام‌ها را از بسیاری از سلول‌های عصبی دریافت کند.

3- آکسون (Axon) یک برآمدگی بزرگتر است که از سوما منشعب ‌می‌شود. تکانه‌های عصبی در امتداد آکسون به شکل پتانسیل عمل حرکت ‌می‌کنند. آکسون به پایانه‌های آکسونی تقسیم می‌شود که به نورون‌های دیگر منشعب می‌شوند. انتقال‌دهنده‌های عصبی از انتهای پایانه‌های آکسون آزاد می‌شوند و در سراسر شکاف سیناپسی حرکت می‌کنند تا به گیرنده‌های روی دندریت سایر نورون‌ها برسند.

به این ترتیب، نورون‌ها با یکدیگر ارتباط برقرار ‌می‌کنند و ‌می‌توانند سیگنال‌هایی را ارسال کنند که به بسیاری از نورون‌های دیگر ‌می‌رسد.

سلول‌های گلیال

سلول‌های گلیال یا نوروگلیا که به اختصار آن‌ها را گلیا ‌می‌نامیم، نوع دیگری از سلول‌های موجود در بافت عصبی هستند. آن‌ها به عنوان سلول‌های پشتیبان در نظر گرفته ‌می‌شوند، همچنین نورون‌ها برای تکمیل عملکرد خود به این سلول‌های عصبی نیازمندند. نام گلیا از کلمه یونانی به معنای «چسب» گرفته شده است و توسط آسیب شناس آلمانی رودلف ویرچو ابداع شد که در سال 1856 نوشت: «این ماده همبند که در مغز، نخاع و اعصاب حسی است، نوعی چسب (نوروگلیا) است که عناصر عصبی در آن کاشته ‌می‌شود». امروزه، تحقیقات روی بافت عصبی نشان داده است که این سلول‌ها نقش‌های عمیق‌تری دارند.

 بقا و فعالیت‌های نورون‌ها، با حمایت سلول‌های گلیا انجام شده و تعداد آن‌ها در مغز پستانداران 10 برابر بیشتر از تعداد نورون‌ها است. جسم سلولی و زوائد نورون‌های دستگاه عصبی مرکزی توسط سلول‌های گلیال احاطه ‌می‌شوند. جسم سلولی نورون‌ها اغلب بزرگتر از سلول‌های گلیال است اما این سلول‌ها، آکسون و دندریت‌هایی که فضای بین نورون‌ها را هم پر کرده‌اند را نیز احاطه ‌می‌کنند.

سلول‌های گلیال از نورون‌ها حمایت نموده و در اطراف این سلول‌ها، بستر بهینه کوچکی را فراهم ‌می‌کنند که برای فعالیت نورونی مناسب است.

انواع سلول‌های گلیال

سلول‌های حمایت‌کننده‌ای که آن‌ها را در قسمت قبل نوروگلیا معرفی کردیم، در دستگاه عصبی مرکزی (CNS) و دستگاه عصبی محیطی (PNS)، انواع متفاوتی دارند که در شکل زیر به اختصار، آن‌ها را معرفی کرده و بعد به بررسی کامل‌تر آن می‌پردازیم.

 سلول‌های گلیال دستگاه عصبی مرکزی

دستگاه عصبی مرکزی از چندین سلول عصبی تشکیل شده است. این دستگاه دارای آستروسیت‌ها، الیگودندروسیت‌ها، میکروگلیاها و سلول‌های اپاندیمی است که نورون‌های این بخش را به روش‌های مختلف پشتیبانی ‌می‌کنند.

1- آستروسیت‌ها (Astrocytes)

آستروسیت‌ها سلول‌های گلیال ستاره‌ای شکل در مغز و نخاع هستند که دارای تعداد زیادی زوائد شعاعی طویل و منشعب ‌می‌باشند، این نوع سلول عصبی بین 20 تا 40 درصد از کل سلول‌های گلیال را تشکیل ‌می‌دهد.

آستروسیت‌ها از سلول‌های پیش‌ساز (progenitor cells) در لوله عصبی جنینی منشا گرفته‌اند، اکثر سلول‌های گلیال را تشکیل داده و تنوع ساختاری و عملکردی هم دارند.

آستروسیت‌هایی که زوائد بلند و متورم دارند، آستروسیت‌های رشته‌ای (fibros Astrocyte) نامیده شده و در ماده سفید مغز و نخاع فراوان هستند. آستروسیت‌هایی که زوائد منشعب کوتاه دارند، آستروسیت پروتوپلاسمیک (Protoplasmic Astrocyte) نامیده شده و غالبا در ماده‌ی خاکستری مغز و نخاع وجود دارند. این دسته از سلول‌های عصبی، عملکردهای متعددی دارند، از جمله:

• حمایت متابولیک: نورون‌ها نیاز ثابتی به مواد مغذی مانند گلوکز دارند، اما قادر به ذخیره یا تولید گلیکوژن نیستند. نکته مهم این جاست که آستروسیت‌ها، گلیکوژن را ذخیره ‌می‌کنند که ‌می‌تواند به گلوکز تجزیه شود تا سوخت نورون‌ها را فراهم کند. آستروسیت ها همچنین ‌می‌توانند لاکتات را ذخیره کنند که به عنوان سوخت در دوره‌های مصرف انرژی بالا یا ایسکمی مفید است.
• تنظیم محیط یونی خارج سلولی: غلظت بالای یون‌های خارج سلولی مانند پتاسیم می‌تواند منجر به دپلاریزاسیون خود به خود نورون شود. بنابراین آستروسیت‌ها یون‌های پتاسیم اضافی را پس از فعال شدن نورون‌ها از فضای خارج سلولی حذف ‌می‌کنند.
• جذب انتقال دهنده‌های عصبی: آستروسیت‌ها حاوی ناقل‌های خاصی برای چندین انتقال دهنده عصبی مانند گلوتامات هستند. حذف سریع انتقال دهنده‌های عصبی از فضای خارج سلولی برای عملکرد طبیعی نورون‌ها مورد نیاز است.
• تعدیل انتقال سیناپسی: در برخی از مناطق مغز، به عنوان مثال، هیپوکامپ، آستروسیت‌ها ATP را آزاد ‌می‌کنند تا تولید آدنوزین را افزایش دهند، که به نوبه خود انتقال سیناپسی را مهار ‌می‌کند. از این رو، آدنوزین و سایر مواد آزاد شده توسط سلول‌های گلیال به عنوان گلیوترانسمیتر عمل ‌می‌کنند که فعالیت سیناپسی را تعدیل ‌می‌کنند.
• تقویت میلیناسیون توسط الیگودندروسیت‌ها
• کمک به تشکیل سد خونی مغزی
• گسترش زوائد رشته‌ای و ایجاد پاهای دور عروقی (Perivascular feet) که اطراف سلول‌های اندوتلیوم مویرگ‌ها را پوشانده و وظیفه تنظیم جریان خون، جابجایی مواد‌غذایی، مواد زائد و متابولیت‌های دیگر بین نورون‌ها و مویرگ را بر عهده دارد.
• کمک به تکوین نورون‌ها
• همانند‌سازی و جایگزین‌‌کردن فضای سلول‌های نورونی مرده

2- الیگودندروسیت‌ها (Oligodendrocytes)

این سلول عصبی ، وظیفه عایق‌بندی آکسون‌ها در سیستم عصبی مرکزی را بر عهده دارد. آن‌ها این عملکرد را با تولید یک غلاف میلین انجام ‌می‌دهند که اطراف بخشی از آکسون را ‌می‌پوشاند.

یک الیگودندروسیت منفرد ظرفیت میلینه‌‌کردن تا 50 بخش آکسون را دارد. آن‌ها معادل سلول‌های شوان در سیستم عصبی محیطی هستند.

پس به طور کلی این دسته از سلول‌های عصبی 2 وظیفه مهم دارند:

1. میلینه و عایق‌کردن آکسون‌ها در دستگاه عصبی مرکزی
2. تسریع گسترش پتانسیل عمل در طول آکسون در دستگاه عصبی مرکزی

3- میکروگلیا (Microglia)

میکروگلیا همانطور که از نامش پیداست کوچکتر از سایر سلول‌های گلیال است. سلول‌های میکروگلیال بین 10 تا 15 درصد از سلول‌های مغز را تشکیل ‌می‌دهند و در ماده سفید و ماده خاکستری مغز و نخاع، به صورت یکسان پراکنده شده‌اند. تعداد آن‌ها اگرچه کمتر از الیگودندروسیت‌ها یا آستروسیت‌ها است، اما به اندازه تعداد نورون‌ها در برخی مناطق دستگاه عصبی مرکزی ‌می‌باشد و بر خلاف سایر سلول‌های گلیال که منشا اکتودر‌می‌ دارند، منشا مزودرمی دارند و از مونوسیت‌های خونی در گردش که به خانواده ماکروفاژها و سایر سلول‌های ارائه‌کننده آنتی ژن تعلق دارند، منشا ‌می‌گیرند.

این سلول‌ها سیستم ایمنی ساکن مغز را تشکیل ‌می‌دهند. آن‌ها در پاسخ به آسیب بافتی فعال ‌می‌شوند و توانایی تشخیص آنتی‌ژن‌های خارجی و شروع فاگوسیتوز برای حذف مواد خارجی را دارند. در صورت نیاز، میکروگلیا ‌می‌تواند به عنوان سلول‌های ارائه‌دهنده آنتی‌ژن عمل کند.

هسته سلول‌های میکروگلیا، ساختاری کشیده، متراکم و کوچک دارند و از هسته‌های کم رنگ‌‌تر، گرد و متراکم سایر سلول‌های گلیال متمایز ‌می‌شوند.

4- سلول‌های اپاندیمی (Ependymal cells)

سلول‌های مکعبی یا استوانه‌ای شکلی هستند که بطن‌های مغزی و کانال مرکزی نخاع را ‌می‌پوشانند. غشای پایه این پوشش به آستروسیت‌ها متصل است. وظیفه اصلی این سلول‌ها تولید مایع مغزی نخاعی (CSF) به عنوان بخشی از شبکه مشیمیه است. این سلول‌های گلیال شبیه به سلول‌های اپیتلیال به نظر می‌رسند و یک لایه سلولی با فضای داخل سلولی کم و اتصالات محکم بین سلول‌های مجاور ایجاد می‌کنند. سطوح آپیکال آن‌ها با مژک و میکروویلی پوشانده شده است که به ترتیب امکان گردش و جذب CSF در فضای بطنی را فراهم ‌می‌کند. پس به طور کلی سلول‌های اپاندیم 2 وظیفه مهم دارند:

1. پوشاندن بطن‌های مغزی و کانال مرکزی نخاع
2. کمک به تولید و تنظیم مایع مغزی نخاعی

سلول‌های گلیال دستگاه عصبی محیطی

1- سلول‌های ماهواره‌ای (Satellite cells of Ganglia)

یکی از 2 نوع سلول گلیال موجود در دستگاه عصبی محیطی، سلول ماهواره‌ای است این دسته از انواع سلول عصبی، از ستیغ عصبی جنینی مشتق ‌می‌شوند. سلول‌های ماهواره‌ای در گانگلیون‌های حسی و خودمختار یافت می‌شوند، جایی که جسم سلولی نورون‌ها را احاطه کرده‌اند. این نام بر اساس ظاهر آن‌ها در زیر میکروسکوپ به آن‌ها داده شده است. آن‌ها، عملکرد پشتیبانی نورون‌ها را انجام ‌می‌دهند و از نظر عملکرد مشابه آستروسیت‌ها در سیستم عصبی مرکزی هستند. 2 نقش اصلی این سلول‌ها:

1. عایق سازی الکتریکی جسم سلولی در دستگاه عصبی محیطی
2. تنظیم مواد مغذی و تبادل مواد در جسم سلولی و تنظیم ریز محیط پیرامونی (microenviroment) در گانگلیون‌ها

2- سلول‌های شوان (نورولمیست) (Schwann cells)

نوع دوم سلول‌های گلیال، سلول شوان است که از سلول‌های پیش‌ساز در ستیغ عصبی متمایز ‌می‌شوند. مشابه الیگودندروسیت‌های دستگاه عصبی مرکزی، سلول‌های شوان در تغذیه آکسون‌ها و مهم‌‌تر از آن در تشکیل غلاف میلین نقش دارند اما بر خلاف سلول‌های الیگودندروسیت‌ها، سلول‌های شوان میلین را در اطراف قسمتی از یک آکسون بوجود ‌می‌آورند.

عایق آکسون‌ها در سیستم عصبی توسط سلول‌های گلیال، الیگودندروسیت‌ها در سیستم عصبی مرکزی و سلول‌های شوان در دستگاه عصبی محیطی تامین ‌می‌شود. در حالی که نحوه ارتباط هر یک از سلول‌ها با بخش آکسون یا بخش‌هایی که عایق‌بندی ‌می‌کند متفاوت است، روش میلینه‌کردن یک بخش آکسون عمدتاً در این 2 موقعیت یکسان است. میلین یک غلاف غنی از چربی است که آکسون را احاطه کرده و با این کار یک غلاف میلین ایجاد ‌می‌کند که انتقال پیام‌های عصبی را در امتداد آکسون تسهیل ‌می‌کند.

4 نوع سلول عصبی در دستگاه عصبی مرکزی (CNS) و 2 نوع سلول عصبی در دستگاه عصبی محیطی (PNS)، عملکردهای اصلی، جایگاه و منشا آن‌ها در جدول زیر خلاصه شده است.

گانگلیون‌ها (Ganglia)

گانگلیون‌ها معمولا ساختارهای بیضی شکلی هستند که محتوی اجسام سلولی و سلول‌های قمری گلیال ‌می‌باشند. سلول‌های قمری در اطراف اجسام سلولی قرار دارند و توسط بافت همبند ظریفی حمایت ‌می‌شوند که در بیرون توسط یک کپسول متراکم‌‌تر احاطه شده است.

گانگلیون‌ها به عنوان ایستگاه تقویت‌کننده برای انتقال ایمپالس‌های عصبی عمل ‌می‌کنند، حداقل یک عصب به گانگلیون وارد و عصب دیگری از آن خارج ‌می‌شود. مسیر ایمپالس عصبی، تعیین‌کننده نوع گانگلیون ‌می‌باشد که آیا گانگلیون حسی (Sensory) است یا خودکار (Autonomic).

باز تولید بافت عصبی

سیستم عصبی تمایز نورونی و شکل‌گیری سیناپس‌های جدید را حتی در بالغین نشان ‌می‌دهد. سیستم عصبی در دوران تکوین جنینی تعداد بیشتری نورون در حال تمایز تولید کرده و آن سلول‌هایی که سیناپس صحیح با سایر نورون‌ها برقرار نمی‌کنند طی فرایند مرگ برنامه ریزی شده‌‌‌‌ی سلول (Apoptosis)، حذف ‌می‌شوند.

در پستانداران بالغ، بعد از یک آسیب عصبی، مدارهای عصبی از طریق رشد زوائد نورون‌ها مجددا بازآرایی شده و سیناپس‌های جدید تشکیل ‌می‌شود تا جایگزین سلول‌های آسیب‌دیده شوند. بنابراین، ارتباطات جدید عملکرد بهتری خواهند داشت. این انعطاف پذیری عصبی و تشکیل مجدد زوائد عصبی توسط فاکتورهای ‌رشد متعدد تولید ‌‌‌شده توسط سلول‌های گلیال و نورون‌ها، کنترل ‌می‌شود. این فاکتور‌های رشد خانواده از پروتئین‌ها به نام نوروتروفین‌ها (Neurotrophins) را شکل ‌می‌دهند.

نورون‌های کاملا تمایز‌یافته و مرتبط به هم قادر به تقسیم و جایگزینی سلول‌های آسیب دیده نیستند چون امکان قطع ارتباطات بین نورونی وجود ندارد.

آستروسیت‌هایی که در نواحی آسیب‌دیده تکثیر و رشد ‌می‌یابند ‌می‌توانند به بازتولید موفق آکسون در ساختارهایی مثل راه‌های نخاعی کمک کنند.

از نظر بافتی آکسون‌های آسیب‌دیده اعصاب محیطی، توان بسیار بیشتری برای ترمیم و بازگشت عملکرد دارند و اگر اجسام سلولی سالم باشند، آکسون‌های صدمه‌دیده یا قطع‌‌‌شده دستگاه عصبی محیطی ‌می‌توانند ترمیم شوند.

بیشتر بخوانید: آشنایی با انواع سیناپس عصبی

جمع بندی

همانطور که می‌دانیم، سلول، کوچکترین واحد ساختاری یک موجود زنده است و تمام بدن انسان، از جمله سیستم عصبی ما از سلول تشکیل شده است. شناخت یک سیستم مستلزم شناخت اجزای سازنده‌ی آن است، ما در این مقاله سعی کردیم تا به طور کلی، سلول‌های بافت عصبی و عملکرد آن‌ها را در پیچیده‌‌ترین سیستم بدن انسان، یعنی دستگاه عصبی مطالعه کنیم و ضمن توضیح انواع این سلول‌ها، اهمیت مطالعه‌‌‌‌ی آن‌ها را نیز بیان کنیم و در انتها به این نکته مهم اشاره کردیم که سلول عصبی انسان، در صورت مرگ، جز در سلول‌های بنیادی عصبی بازتولید نمی‌شود پس باید با رعایت سبک زندگی سالم، به بقای بیشتر این سلول‌ها برای افزایش طول عمر کمک کنیم.