Het menselijk zenuwstelsel heeft één fundamentele maar ongelooflijk vitale functie: communiceren met en informatie ontvangen uit verschillende delen van het lichaam en situatie-specifieke reacties op deze informatie genereren.

Anders dan andere systemen in het lichaam, kan de functie van de meeste componenten van het zenuwstelsel alleen worden gewaardeerd met behulp van microscopie. Hoewel de hersenen en het ruggenmerg eenvoudig genoeg kunnen worden gevisualiseerd bij grof onderzoek, levert dit zelfs niet een fractie van de mate van elegantie en complexiteit van het zenuwstelsel en zijn taken op.

Zenuwweefsel is een van de vier belangrijkste weefsels van het lichaam, de andere zijn spieren, epitheel en bindweefsel. De functionele eenheid van het zenuwstelsel is het neuron
of zenuwcel.

Hoewel neuronen, zoals bijna alle eukaryotische cellen, kernen, cytoplasma en organellen bevatten, zijn ze zeer gespecialiseerd en divers, niet alleen in relatie tot cellen in verschillende systemen, maar ook in vergelijking met verschillende soorten zenuwcellen.
Divisies van het zenuwstelsel

Het menselijk zenuwstelsel kan worden onderverdeeld in twee categorieën: het centrale zenuwstelsel
(CNS), dat het menselijk brein en het ruggenmerg omvat, en het perifeer zenuwstelsel
(PNS), dat alle andere componenten van het zenuwstelsel omvat.

Het zenuwstelsel bestaat uit twee belangrijke celtypen: neuronen, de 'denkende' cellen, en glia, die cellen ondersteunen.

Afgezien van de anatomische
verdeling van het zenuwstelsel in het CNS en de PNS, het zenuwstelsel kan ook worden onderverdeeld in functionele afdelingen: de somatische
en de autonome
. 'Somatisch' betekent in dit verband 'vrijwillig', terwijl 'autonoom' in wezen 'automatisch' of onvrijwillig betekent.

Het autonome zenuwstelsel (ANS) kan verder op basis van functie worden onderverdeeld in de < em> sympathieke
en parasympathische en zenuwstelsels.

De eerste is voornamelijk gewijd aan "uptempo" -activiteiten, en haar revolutie in versnelling wordt vaak aangeduid als de "vecht- of-vlucht "reactie. Het parasympathische zenuwstelsel daarentegen, houdt zich bezig met "down-tempo" -activiteiten zoals de spijsvertering en secretie.
Structuur van een neuron

Neuronen verschillen sterk in hun structuur, maar ze hebben allemaal vier essentiële elementen: het cellichaam zelf, dendrites
, een axon
en de axon-terminals
.

"Dendrite" komt van het Latijnse woord voor "boom" en bij inspectie is de reden duidelijk. Dendrieten zijn minuscule takken van de zenuwcel die signalen ontvangen van een of meer (vaak veel en meer) andere neuronen.

De dendrieten komen samen op het cellichaam, dat, geïsoleerd van de gespecialiseerde componenten van de zenuwcel, lijkt sterk op een "typische" cel.

Uit het cellichaam loopt een enkel axon, dat geïntegreerde signalen naar het doelneuron of weefsel draagt. Axons hebben meestal een aantal eigen takken, hoewel deze minder in aantal zijn dan de dendrieten; deze worden axon-terminals genoemd, die min of meer als signaalsplitters functioneren.

Terwijl dendrieten in de regel signalen naar het cellichaam transporteren en axonen signalen van zich af dragen, is de situatie in sensorische neuronen anders.

In dit geval versmelten de dendrieten die van de huid of een ander orgaan met sensorische innervatie lopen, rechtstreeks in een perifeer axon
, dat zich naar het cellichaam verplaatst; een centraal axon
verlaat vervolgens het cellichaam in de richting van het ruggenmerg of de hersenen.
Signaalgeleidingsstructuren van neuronen

Naast hun vier belangrijke anatomische kenmerken hebben neuronen een aantal gespecialiseerde elementen die hun taak vergemakkelijken om elektrische signalen over hun lengte te verzenden.

De myelineschede
speelt dezelfde rol in neuronen als isolatiemateriaal in elektrische draden. (Het meeste van wat menselijke ingenieurs hebben bedacht, is heel lang geleden door de natuur ontwikkeld, vaak met nog steeds superieure resultaten.) Myeline is een wasachtige substantie die voornamelijk bestaat uit lipiden (vetten) die axonen omringt.

De myelineschede wordt onderbroken door een aantal openingen terwijl het langs het axon loopt. Met deze knooppunten van Ranvier
kan iets genaamd het actiepotentiaal
met hoge snelheid langs het axon worden verspreid. Verlies van myeline is verantwoordelijk voor een verscheidenheid aan degeneratieve ziekten van het zenuwstelsel, waaronder multiple sclerose.

De verbindingen tussen zenuwcellen en andere zenuwcellen, plus doelweefsels, die overdracht van elektrische signalen mogelijk maken, worden genoemd Net als het gat in een donut, vertegenwoordigen deze een belangrijke fysieke afwezigheid in plaats van een aanwezigheid.

Onder leiding van het actiepotentiaal laat het axonale uiteinde van een neuron een van een aantal typen neurotransmitter chemicaliën die het signaal overbrengen over de kleine synaptische kloof en naar de wachtende dendriet of ander element aan de andere kant.
Hoe verzenden neuronen informatie?

Actiepotentialen, de middelen waarmee zenuwen communiceren met elkaar en met niet-neurale doelweefsels zoals spieren en klieren, vertegenwoordigen een van de meer fascinerende ontwikkelingen in evolutionaire neurobiologie. Een volledige beschrijving van het actiepotentiaal vereist een langere beschrijving dan hier kan worden gepresenteerd, maar om samen te vatten:

Natriumionen (Na +) worden onderhouden door een ATPase-pomp
in het neuronale membraan op een hogere concentratie buiten het neuron dan erin, terwijl de concentratie kaliumionen (K +) door hetzelfde mechanisme hoger in de neuron wordt gehouden dan daarbuiten.

Dit betekent dat natriumionen altijd willen "stromen" in het neuron, naar beneden in hun concentratiegradiënt, terwijl kaliumionen "willen" naar buiten stromen. ( ionen
zijn atomen of moleculen met een netto elektrische lading.)
Mechanica van het actiepotentieel

Verschillende stimuli, zoals neurotransmitters of mechanische vervorming, kunnen stofspecifieke ionenkanalen openen in het celmembraan aan het begin van het axon. Wanneer dit gebeurt, komen Na + -ionen binnen, waardoor de cel rustmembraanpotentiaal van -70 mV (millivolt) wordt verstoord en deze positiever wordt.

In reactie snellen K + -ionen naar buiten om de membraanpotentiaal tot zijn rustwaarde.

Als gevolg daarvan verspreidt de depolarisatie zich of verspreidt deze zich zeer snel door het axon, stel je voor dat twee mensen touw strak tussen hen houden en een van hen het uiteinde omhoog tikt.
" snel naar het andere uiteinde van het touw zien bewegen. In neuronen bestaat deze golf uit elektrochemische energie en het stimuleert de afgifte van neurotransmitter uit de axonterminal (s) bij de synaps.
Soorten neuronen

De belangrijkste soorten neuronen zijn: