De opbouw van ons zenuwstelsel: cellen, neuronen en glia

Zonder bakstenen kan je geen stenen huis bouwen. Zo is het ook bij het menselijk lichaam. Ons lichaam kent "bakstenen" in de vorm van cellen, neuronen en glia. Elk van deze heeft zo zijn specifieke functie. De neuron is opgebouwd uit onder meer dendrieten, een cellichaam of soma en een axon. Dit heeft de neuron extra ten opzichte van de gewone cel, welke enkel een membraan, nucleus, mitochondria, ribosomen en een endoplastistisch reticulum heeft. Ons zenuwstelsel bevat twee soorten cellen: de neuronen en de glial cellen. Tot 1900 bestond er echter hevige twijfel over het fenomeen van onze hersenen die uit diverse individuele cellen bestaan. Tot die tijd lieten de beste microscopen namelijk slechts luttel detail zien over de structuur van onze hersenen. Het was Santiago Ramón y Cajal die ons leerde dat de hersenen, net als de rest van ons lichaam, uit individuele cellen bestaan.

De structuur van een dierlijke cel

Een neuron heeft veel gemeenschappelijk met elke willekeurige andere cel in ons lichaam:

• Membraan: de rand van een cel wordt het membraan genoemd. Het membraan scheidt de binnenkant van de cel van de buitenkant van de cel. Het membraan bestaat uit twee lagen vetmoleculen welke zich vrijelijk in de cel bewegen. De meeste chemicaliën kunnen niet door het membraan heen. Een aantal geladen ionen, zoals sodium, potassium, calcium en chloride kunnen via gespecialiseerde openingen in het membraan, proteïne kanalen genoemd, het membraan doorkruisen. Kleinere, ongelade chemicaliën, zoals water, zuurstof en ureum kunnen tevens door het membraan heen.
• Nucleus: uitgezond dierlijke rode bloedcellen, hebben alle dierlijke cellen een celkern, de nucleus genoemd.
• Mitochondriën: een mitochondrium is de structuur die metabolische activiteiten ten uitvoere brengt.
• Ribosomen: het gebied vanwaar de cel nieuwe proteïne moleculen vrijlaat.
• Endoplastisch reticulum: een netwerk van dunne buisjes die de nieuwe proteïnemoleculen naar andere locaties transporteert.

De structuur van een neuron

Een neuron bevat een celkern, een membraan, mitochondria, ribosomen en de andere typerende eigenschappen van een dierlijke cel. Wat een neuron onderscheidt van een gewone dierlijke cel, is de vorm. De grotere neuronen hebben namelijk tevens dendrieten, een axon, een soma en presynaptische terminals.

• Dendrieten: dit zijn vertakte vezels welke smaller worden aan het einde. De oppervlakte van een dendriet is bedekt met speciale synaptische receptoren, waar de dendriet informatie ontvangt van andere neuronen. Sommige dendrieten bevatten tevens dendritische draden, welke de oppervlakte beschikbaar voor synaptische receptoren vergroten.
• Cellichaam of soma: het cellichaam bevat de nucleus (de celkern), ribosomen, mitochondria en andere structuren die gevonden worden in de meeste cellen. Veel van het metabolisme van cellen gebeurt in dit gedeelte van de cel. Ook het cellichaam is bedekt met receptoren.
• Axon: de axon is een dunne vezel met een constante diameter welke in veel gevallen langer is dan de dendrieten. De axon is de verzender van informatie van de neuron. Veel axons zijn bedekt met een myeline schild, een isolerend materiaal. Dit myeline schild bevat onderbrekingen welke bekend staan als de knopen van Ranvier. Een axon heeft vele vertakkingen, welke eindingen in een presynaptische terminal. Dit is het punt waar de axon chemicaliën afgeeft welke tussen meerdere neuronen uitgewisseld worden.

Twee soorten neuronen

Er bestaan twee typen neuronen, de motorneuronen en de zintuiglijke neuronen. De motorneuronen hebben hun cellichaam in de ruggenmerg. De motorneuron ontvangt input van andere neuronen via de dendrieten en geleidt impulsen langs zijn axon naar een spier. Een zintuiglijke neuron is aan een kant gespecialiseerd in het ontvangen van een specifiek type stimulatie, zoals tastinformatie van de huid.

Axon

Binnen een axon bestaan er nog een aantal specialisaties. Een 'afferent' neuron brengt informatie in de structuur. Eeen 'efferent' neuron verzendt de informatie juist vanuit de structuur.

De glial cellen

Glialcellen, de andere grotere cellulaire componenten van het zenuwstelsel, geven geen informatie door over lange afstanden, zoals neuronen doen, maar wisselen chemicaliën uit met nabijgelegen neuronen. Vroeger werd gedacht dat de glialcellen de neuronen bij elkaar hielden, vandaar de naam glia, wat afkomstig is van het Griekse woord voor lijm.

Glia cellen hebben diverse functies:
Astrocyten: een astrocyt helpt bij het synchroniseren van de activiteit van axons, zodat zij berichten middels golven kunnen geven. Astrocyten ruimen daarnaast dode neuronen op en controleren de hoeveelheid bloedtoevoer naar een bepaald hersengebied.
Microglia: deze glialcellen ruimen ook afgestorven neuronen op, evenals schimmels en virussen. Ze functioneren dus als een deel van het immuunsysteem.
Oligodendrocyten en Schwann cellen: gespecialiseerde glial cellen welke de myeline schilden bouwen.
Radiale glia: een type astrocyt, begeleidt de migratie van neuronen en de groei van hun axons en dendrieten.