nerveceller

Utviklingsmessig oppstår cellene i sentralnervesystemet og i det perifere nervesystem fra det ektodermale kimlaget. Den embryonale nevralplaten folder seg og danner nevralrøret ved at nevrallistene (plicae neurales) møtes på toppen av folden og smelter sammen (rundt 17. dag). Denne prosessen kalles nevrulasjon og består av tre deler: ytterst/dorsalt det ytre epidermislaget, under dette celler fra nevrallisten og innerst/ventralt nevralrøret. Stamcellene fra nevrallistene på dorsalsiden av embryonet, representerer forstadiet til de primitive nerve- og gliacellene i nervesystemet. Cellene vokser og deler seg flere ganger etter et genetisk bestemt mønster, og kalles også nevroepiteliale celler.

Etter at lukningen av nevralfoldene og dannelsen av nevralrøret er fullført, begynner de runde stamcellene å vandre til forskjellige steder i det som skal bli hjernen og sentralnervesystemet. Denne vandringen kan skje i flere retninger, både tangentialt og radiært, blant annet ved hjelp av kjemiske signaler. Noen celler går til grunne under vandringen. Andre kan havne på feil sted og bli opphav til alvorlige sykdommer (for eksempel epilepsi eller schizofreni). Stamcellene fortsetter å dele seg; hver av dem kan bli til nye stamceller eller progenitorceller (nevroner eller gliaceller). Når cellene har nådd sine endelige posisjoner stanser delingen. Det skjer en differensiering av cellene og de utvikler aksoner og dendritter som gjør det mulig for dem å kommunisere ved hjelp av synapser. De deler seg ikke mer, men har blitt astrocytter, nevroner eller oligodendrocytter.

Nerveceller hører til blant de cellene som lever lengst i kroppen, og ved fødselen har vi rundt 100 milliarder nevroner. I løpet av livet dør likevel mange av dem av fysiske eller kjemiske skader, eller av sykdommer (eksempelvis Huntingtons chorea, Alzheimers sykdom eller Parkinsons sykdom) hvor en over- eller underproduksjon av nevrotransmitteren kan være årsaken.

Nervecellene varierer sterkt i størrelse og form. Felles for alle nerveceller er at de består av en cellekropp (kalt soma eller perikaryon) hvor cellekjernen (nucleus) ligger, og med et vekslende antall utløpere. Cellekroppen eller -legemet er nervecellens stoffskiftesentrum. Her finner vi – som i de fleste andre celler – golgiapparat, endoplasmatisk retikulum, mitokondrier og andre organeller.

Utløperne er av to slag; dendritter og aksoner. Dendrittene forgrener seg i cellens nærmeste omgivelser og mottar og leder inntrykk inn til cellelegemet. De er nervecellens reseptordel. Aksonet leder elektriske signaler vekk fra cellekroppen, enten over til neste nervecelle eller til endeorganet (for eksempel til en muskel), og er nervecellens effektordel. En nervecelle har bare ett akson, men kan ha svært mange dendritter. Nerveceller som styrer sansene mangler dendritter.

Nerveceller sender sine impulser i form av kortvarige elektriske signaler. I hvile har nerveceller en spenningsforskjell mellom innsiden og utsiden av cellemembranen. Den oppstår på grunn av ulike konsentrasjon av positive og negative ioner på inn- og utsiden av cellemembranen: Den har flere positive ioner på utsiden enn på innsiden. Derfor blir innsiden negativt ladet i forhold til utsiden. Forskjellen utgjør cirka –70 mV (millivolt). Dette regnes som nervecellens hvile- eller membranpotensial.

I hviletilstanden sier vi at cellemembranen er polarisert. For at det skal oppstå en nerveimpuls, må nervecellen endre denne ionefordelingen ved at positive ioner strømmer inn i cellen gjennom spesielle kanaler i membranen. Når positive ioner strømmer inn i cellen blir spenningsforskjellen mellom inn- og utsiden mindre. Vi sier da at nervecellen blir depolarisert. Når depolariseringen har nådd et visst nivå, åpnes ionekanalene og det strømmer flere positive ioner inn i cellen. Innsiden blir nå positiv i forhold til utsiden. Når vi har nådd en terskelverdi (–55 mV) øker innstrømmingen av positive ioner plutselig og eksplosjonsartet, slik at innsiden blir positivt ladet (cirka +30 mV) i forhold til utsiden, noe som utløser et kortvarig aksjonspotensial.

Aksjonspotensialet begynner der aksonet går ut fra selve cellelegemet (aksonhalsen). Endringen i membranpotensialet forårsaker en depolarisering også av det tilgrensende området, slik at det dannes en elektrisk impuls som løper langs aksonet. Jo tykkere aksonet er, desto raskere går impulsen.

Etter at terskelverdien har utløst et kortvarig aksjonspotensial, vil det i cellen oppstå en repolarisering og en avsluttende hyperpolarisering ved at membranpotensialet øker (for eksempel til –75 mV). Dette reduserer nervecellens evne til å sende impulser, mens depolarisering øker den, avhengig av om transmittersubstansen virket stimulerende (eksitatorisk) eller hemmende (inhibitorisk).

Omkring nervecellene ligger det støtte- eller gliaceller (også betegnet som nevroglia). De leder ikke nerveimpulsene, men har for nervesystemet omtrent den samme funksjonen som bindevev kan ha for andre organsystemer: isolering, ernæring, ionetransport, bidra til immunforsvaret, støttefunksjon. Vi har tre hovedtyper gliaceller: astroglia, oligodendroglia og mikroglia.

De fleste nerveceller ligger i sin helhet innenfor sentralnervesystemet der de forbinder de forskjellige delene av dette. Disse forbindelsene dannes av aksonene som i stor utstrekning løper samlet i bunter (nervebaner). Mange aksoner er omgitt av en hvit, fettlignende skjede, som kalles myelin. Slike aksoner kalles derfor myeliniserte. Myelinet dannes av oligodendrocyttene og gjør at nervebanene får en hvit farge (hjernens og ryggmargens hvite substans) som skiller seg fra den grå tonen som preger områdene der nervecellenes cellelegemer ligger særlig tett ('grå substans'). Myeliniserte aksoner leder impulsene mye raskere enn umyeliniserte aksoner – opptil 120 m/s mot 1–2 m/s (meter per sekund).

I motsetning til de nervecellene som i sin helhet hører til hjernen og ryggmargen, er det andre som sender sitt akson ut av sentralnervesystemet. Disse danner det perifere nervesystemet, det vil si nervene i kroppen. Som i sentralnervesystemet er mange av dem omgitt av en myelinskjede og i tillegg til denne av en tynn bindevevskjede. Et akson med sine skjeder kalles en nervefiber.

Bunter av nervefibrer holdes sammen av bindevev som også danner et hylster omkring hele nerven. Nervebuntene varierer sterkt i tykkelse. Den tykkeste hos mennesket (isjiasnerven) er tykk som en lillefinger. De enkelte nervefibrene veksler sterkt i tykkelse, fra mindre enn 0,001 til over 0,02 millimeter i diameter.

Nervefibrene leder impulser enten innover til sentralnervesystemet (afferente nerver eller sensoriske nerver), eller ut fra sentralnervesystemet (efferente nerver eller motoriske nerver). De sensoriske nervecellene har sine cellelegemer liggende i grupper, i såkalte ganglier (hjerne- og ryggmargsganglier) like utenfor sentralnervesystemet. De sensoriske fibrene leder inntrykk fra sanseorganene og alle deler av kroppen inn til hjernen og ryggmargen. De motoriske nervecellene ligger inne i sentralnervesystemet. De leder impulser fra hjernen og ryggmargen til muskler og kjertler.

Skades en nerve, går nervefibrene som har mistet forbindelsen med sitt cellelegeme til grunne. Hvis imidlertid cellelegemet er uskadet, kan aksonet vokse ut igjen. Denne tilhelingen kan lettes når en avbrutt nerve blir sydd sammen (nervesutur). Men også sykdommer i gliacellene har stor betydning for sentralnervesystemets funksjon (astrocytom), og tap av myelinskjeden samt svikt i dannelsen av nevrotransmittere kan gi føre til sykdommer med alvorlige funksjonsforstyrrelser (løsemiddelskade, multippel sklerose, Parkinsons sykdom, botulisme og andre).

• hjernen
• ryggmargen
• gliaceller
• sentralnervesystemet
• nervefletning
• histologiske fargemetoder