Определение миелиновой оболочки
Миелиновая оболочка представляет собой жирную изоляцию, которая окружает нервные клетки челюстных позвоночных или гнатостомы. Все существующие члены Gnathostomata, от рыб до людей, имеют миелиновую оболочку на аксоне своих нервных клеток. Древнейшие известные члены челюстных рыб, вымершие плакодермы, были бронированными рыбами, у которых, кажется, есть более примитивные нервы, которые не покрыты миелиновыми оболочками. Мягкие ткани плакодермы были обнаружены в организм который жил более 400 миллионов лет назад в конце девонского периода в Австралии. Современные данные свидетельствуют о том, что миелиновая оболочка эволюционировала через некоторое время после этого, так как текущая линия позвоночных отличалась от бронированных плакодерм. Некоторые беспозвоночные разработали вещества, похожие на миелиновую оболочку, которые выполняют аналогичную функцию.
Миелиновая оболочка производится в процессе, называемом миелинизацией, который можно увидеть на изображении выше. Миелинов��я оболочка нервных клеток обычно образуется на ранних стадиях развития. Специальные клетки, называемые олигодендроцитами или клетками Шванна, создают и хранят большое количество миелина. Затем олигодендроциты оборачиваются вокруг аксона нерва клетка, Многие олигодендроциты необходимы для покрытия длинных аксонов у млекопитающих, длина которых может достигать метра. Сам по себе миелин – это жирное вещество, которое выглядит белым. В части головной мозг а также нервная система называется белым веществом, есть избыток миелиновой оболочки. В сером веществе больше клеточных тел присутствуют. Миелин химически состоит из различных липидов и белков, которые также поглощают воду.
Некоторые дегенеративные заболевания, такие как рассеянный склероз, приводят к деградации миелиновой оболочки. Это может привести к большому количеству побочных эффектов, а в конечном итоге к полному параличу и смерти. Миелиновая оболочка необходима для изоляции нервов друг от друга и для ускорения прохождения сигналов по длинным нервам. Без этих функций сигналы становятся смешанными, а нормальные движения становятся невозможными. Слепота и другие неврологические состояния, связанные с повреждением нерва, возникают при удалении миелиновой оболочки.
Функция миелиновой оболочки
Миелиновая оболочка имеет ряд функций в нервной системе. Основные функции включают защиту нервов от других электрических импульсов и ускорение времени, которое требуется нерву для прохождения аксона. Немиелинизированные нервы должны послать волну по всей длине нерва. У крупных организмов это представляет проблему, так как для достижения конца нерва требуется длительное время. Из-за приветственной проводимости отдельные миелиновые оболочки заставляют сигнал перескакивать с одного узла Ранвье на другой. Миелиновая оболочка не позволяет потенциалу действия сформироваться там, где она охватывает аксон. Вместо этого электрическая волна, создаваемая в каждом узле, продвигает потенциал действия до конца нерва, где он может быть передан следующему нейрону. Этот способ распространения сигнала вниз по аксону также экономит энергию, так как натриевые и калиевые насосы, которые регулируют потенциал действия, не нужны под миелиновой оболочкой. Хотя миелиновая оболочка видна только у позвоночных, у многих животных наблюдается приветственная проводимость. Это явление можно увидеть на графике ниже.
- нейрон – Нервная клетка, которая передает сигнал другим нервным клеткам нервной системы.
- аксон – Длинные расширения нейронов, которые переносят нервные импульсы к следующему нейрону.
- дендрит – Нейроны небольшой структуры используют для общения друг с другом.
- Узел Ранвье – Небольшие промежутки между отдельными клетками миелиновой оболочки.
викторина
1. При дегенеративных заболеваниях нерва миелиновая оболочка теряется и вызывает ряд симптомов. Многие из этих симптомов могут прогрессировать до паралича и смерти. Почему некоторые организмы могут существовать без миелиновой оболочки и все еще функционировать?A. Они эволюционно приспособлены для функционирования без миелина.B. Эти организмы должны двигаться и функционировать медленнее, чем люди.C. Нервные клетки должны быть миелинизированы, чтобы функционировать.
Ответ на вопрос № 1
верно. Многие организмы со сложным мозгом и нервной системой не имеют миелиновых оболочек вокруг своих нервных. Миелиновая оболочка – это всего лишь одна из стратегий, позволяющая сократить время прохождения сигнала через тело. Некоторые организмы разработали альтернативы миелиновым влагалищам, в то время как некоторые организмы просто развили нейроны с различными возможностями. Люди не могут функционировать без миелиновой оболочки, потому что их нейроны и нервная система эволюционировали для обработки сигналов определенной скорости и качества. Без этого информация не может обрабатываться нервной системой таким же образом, а сигналы не могут передаваться мышцам и органам.
2. Беременным матерям часто советуют есть много «хороших жиров», таких как орехи и авокадо, чтобы помочь мозгу их ребенка. Почему жир необходим во время развития мозга?A. Для создания миелиновых оболочек.B. Чтобы нервные клетки были красивыми и пухлыми.C. Отделить нервные клетки друг от друга.
Ответ на вопрос № 2
верно. Жир обычно включается в специализированные клетки, такие как олигодендроциты, которые накапливают жир и обертываются вокруг развивающихся нервных клеток. В то время как миелиновая оболочка помогает изолировать плотно связанные волокна клеток друг от друга, эта задача решается не жиром напрямую, а всей структурой миелиновой оболочки. У большинства позвоночных миелиновая оболочка каждого нерва создается на ранней стадии развития, и ни один из известных механизмов не восстанавливает и не заменяет миелин. Это одна из причин, по которой дегенеративные заболевания мозга так трудно лечить.
3. Почему важна скорость передачи сигналов?A. Некоторые организмы должны координировать части тела далеко друг от друга.B. Более быстрые сигналы означают более быстрые организмы.C. Более интеллектуальные организмы проводят сигналы на высоких скоростях.
Ответ на вопрос № 3
верно. Многие организмы имеют сложные части тела со множеством мышц, суставов и других структур, которые должны перемещаться очень скоординированным образом. Организм должен получать информацию от тела, обрабатывать ее в мозге и посылать ответный сигнал достаточно быстро, чтобы могла иметь место значимая реакция. Хотя отдельные процессы могут происходить быстро, организмы могут быть очень медленными, как черепаха. Ученые предположили, что человеческие нервы могут передавать сигналы быстрее, чем нейроны обезьян, однако эта теория была быстро опровергнута. Более важным для интеллекта является структура и расположение нейронов в мозге и теле. Эволюция миелиновой оболочки просто ускоряет сигналы, поэтому организмы могут реагировать на множество раздражителей, которые она получает.