Tế bào thần kinh (Neuron): Cấu tạo và chức năng

Sau đó, các nút đầu cuối có trách nhiệm tái hấp thu các chất dẫn truyền thần kinh dư thừa không được truyền đến neuron tiếp theo.

Các loại tế bào thần kinh

Mặc dù có hàng tỷ tế bào thần kinh và nhiều biến thể khác nhau, tế bào thần kinh có thể được phân loại thành ba nhóm cơ bản tùy thuộc vào chức năng của chúng: tế bào thần kinh cảm giác, tế bào thần kinh vận động và tế bào thần kinh chuyển tiếp.

Hình minh họa này mô tả ba loại tế bào thần kinh chính: cảm giác, tế bào thần kinh trung gian và vận động. Tế bào thần kinh cảm giác chịu trách nhiệm truyền thông tin cảm giác như xúc giác, âm thanh và ánh sáng đến hệ thần kinh trung ương.

neuron vận động truyền tín hiệu từ hệ thần kinh trung ương đến cơ và tuyến để bắt đầu hành động. neuron trung gian là liên kết quan trọng truyền tín hiệu giữa các neuron cảm giác và vận động trong hệ thần kinh trung ương, đóng vai trò quan trọng trong phản xạ, học tập và các quá trình phức tạp khác.

Tế bào thần kinh cảm giác (Sensory Neurons)

Neuron cảm giác (đôi khi được gọi là Neuron hướng tâm) là các tế bào thần kinh truyền xung thần kinh từ các thụ thể cảm giác đến hệ thần kinh trung ương và não.

Tế bào thần kinh cảm giác có sợi nhánh dài và sợi trục ngắn.

Khi các xung thần kinh này đến não, chúng sẽ được chuyển thành các ‘cảm giác’ như thị giác, thính giác, vị giác và xúc giác.

Thông tin cảm giác này có thể là vật lý – thông qua âm thanh, nhiệt, xúc giác và ánh sáng, hoặc có thể là hóa học – thông qua vị giác hoặc khứu giác. Một ví dụ về điều này có thể là khi chạm vào một bề mặt cực nóng. Khi điều này xảy ra, các tế bào thần kinh cảm giác sẽ gửi tín hiệu đến hệ thần kinh trung ương về thông tin mà chúng đã nhận được.

Hầu hết các tế bào thần kinh cảm giác được đặc trưng là giả đơn cực. Điều này có nghĩa là chúng có một sợi trục được chia thành hai nhánh.

Neuron cảm giác là tế bào thần kinh truyền thông tin từ các kích thích bên ngoài và bên trong đến hệ thần kinh trung ương để xử lý, cho phép sinh vật nhận biết các cảm giác như chạm, nhiệt độ và đau.

Tế bào thần kinh vận động (Motor Neurons)

Neuron vận động (còn được gọi là Neuron hướng tâm) là các tế bào thần kinh chịu trách nhiệm truyền tín hiệu ra khỏi hệ thần kinh trung ương đến các cơ để gây ra chuyển động. Chúng giải phóng các chất dẫn truyền thần kinh để kích hoạt các phản ứng dẫn đến chuyển động của cơ.

Nơron vận động có sợi nhánh ngắn và sợi trục dài.

Neuron vận động nằm ở thân não hoặc tủy sống (một phần của hệ thần kinh trung ương) và kết nối với cơ, tuyến và các cơ quan trên khắp cơ thể.

Các neuron này truyền tín hiệu từ tủy sống và thân não đến cơ xương và cơ trơn để điều khiển chuyển động của cơ trực tiếp hoặc gián tiếp.

Ví dụ, sau khi chạm vào bề mặt nóng bằng tay, các neuron cảm giác nhận được thông điệp. Các neuron vận động sau đó khiến bàn tay di chuyển ra khỏi bề mặt nóng.

Có hai loại tế bào thần kinh vận động:

Tế bào thần kinh vận động thấp hơn đây là những tế bào thần kinh di chuyển từ tủy sống đến các cơ của cơ thể.

Tế bào thần kinh vận động trên đây là những tế bào thần kinh di chuyển giữa não và tủy sống.

Neuron vận động được đặc trưng là đa cực. Điều này có nghĩa là chúng có một sợi trục và một số sợi nhánh nhô ra từ thân tế bào.

Tế bào thần kinh chuyển tiếp (Relay Neurons)

Neuron chuyển tiếp (còn gọi là Neuron trung gian) cho phép các Neuron cảm giác và vận động giao tiếp với nhau. Neuron chuyển tiếp kết nối nhiều Neuron khác nhau trong não và tủy sống.

Neuron chuyển tiếp có các sợi nhánh ngắn và sợi trục ngắn hoặc dài.

Giống như tế bào thần kinh vận động, tế bào thần kinh trung gian là đa cực. Điều này có nghĩa là chúng có một sợi trục và nhiều sợi nhánh.

Ngoài chức năng kết nối giữa các tế bào thần kinh, các tế bào thần kinh trung gian cũng có thể giao tiếp với nhau bằng cách hình thành các mạch có độ phức tạp khác nhau.

Sự giao tiếp giữa các neuron trung gian giúp não thực hiện các chức năng phức tạp như học tập và ra quyết định, cũng như đóng vai trò quan trọng trong phản xạ và quá trình hình thành tế bào thần kinh – tức là tái tạo các tế bào thần kinh mới.

Tổng kết

Hoạt động của neuron không chỉ là truyền điện đơn thuần. Thực chất, neuron giao tiếp với nhau thông qua khớp thần kinh (synapse) – khoảng cách siêu nhỏ giữa hai neuron. Khi một xung điện (gọi là điện thế hoạt động) đến đầu cuối sợi trục, nó kích thích các túi synap giải phóng chất dẫn truyền thần kinh như dopamine, serotonin hoặc acetylcholine.

Những phân tử hóa học này khuếch tán qua khe synap và gắn vào thụ thể của neuron tiếp theo, kích hoạt một xung điện mới. Đây là nền tảng cho mọi hoạt động của não bộ, từ cảm nhận môi trường, điều khiển vận động cho đến tư duy, trí nhớ và cảm xúc.

Điều làm neuron trở nên đặc biệt chính là khả năng hình thành mạng lưới liên kết vô cùng phức tạp. Mỗi neuron có thể kết nối với hàng nghìn tế bào thần kinh khác thông qua synap, tạo thành một mạng lưới thần kinh khổng lồ có khả năng học hỏi, ghi nhớ và thích nghi. Đây là cơ sở sinh học cho mọi hành vi và ý thức của con người.

Trên thực tế, theo ước tính của Herculano-Houzel (2009), não người chứa khoảng 86 tỷ neuron – một con số khổng lồ cho thấy sự tinh vi và độ phức tạp của hệ thần kinh. Dù con số này có thể thay đổi nhẹ giữa các cá thể, nhưng nó cho thấy rằng não không chỉ là một khối mô mềm mà là “bộ vi xử lý sinh học” mạnh mẽ nhất từng được biết đến.

Bên cạnh các neuron, não bộ còn chứa hàng tỷ neuron đệm (glial cells) – những “người trợ lý” âm thầm hỗ trợ, nuôi dưỡng, bảo vệ và duy trì chức năng tối ưu cho các tế bào thần kinh.

Với tầm quan trọng vượt trội như vậy, hiểu rõ về neuron không chỉ là vấn đề học thuật, mà còn là nền tảng cho việc nghiên cứu các bệnh lý thần kinh (như Alzheimer, Parkinson, động kinh, trầm cảm…) và phát triển các công nghệ y sinh tiên tiến như giao diện não – máy (brain-computer interface), mô phỏng não bằng trí tuệ nhân tạo, hay phục hồi chức năng thần kinh sau tổn thương.

Tóm lại, tế bào thần kinh là yếu tố cốt lõi giúp cơ thể con người cảm nhận, suy nghĩ, phản ứng và học hỏi. Mỗi hành động, suy nghĩ và cảm xúc mà con người trải qua đều bắt nguồn từ những tín hiệu điện-hóa được truyền đi trong mạng lưới neuron phức tạp.

Từ cấu trúc độc đáo cho đến cơ chế truyền tín hiệu tinh vi và khả năng phân hóa chức năng rõ rệt, neuron chính là nhân tố trung tâm giúp não bộ trở thành hệ điều hành tuyệt vời nhất mà tự nhiên từng tạo ra.

Nguồn tham khảo