nervecelle

Næsten alle nerveceller har grundlæggende samme bygningsplan, idet de består af et cellelegeme, soma, der indeholder cellekernen; en eller flere udløbere, dendritter, der modtager signaler fra andre nerveceller eller fra sanseorganer; og en enkelt, tynd udløber, axon, hvormed nervecellen står i kontakt med og påvirker andre celler gennem særlige forbindelser, synapser.

Nerveceller inddeles på grundlag af arkitekturen af deres dendritter i fire hovedtyper: Multipolare celler har flere dendritter på cellelegemet, og den enkelte dendrit er i reglen stærkt forgrenet; bipolare celler har en enkelt dendrit; unipolare celler har tilsyneladende ingen dendritter, kun et axon, men dele af axonets forgreninger kan fungere som dendritter; pseudounipolare celler har en enkelt dendrit, der fortsætter direkte i axonet, således at forbindelsesstedet er forbundet til cellelegemet med en tynd stilk. En nervecelles axon har i reglen færre forgreninger end dendritterne. Såvel dendritter som axoner kan være meget lange, over 1 m, fx de, der forbinder centralnervesystemet med benene hos store dyr.

Hos mange af nervesystemets nerveceller er axonet beklædt med isolerende myelinskeder, der ligger som perler på en snor. Skederne er dannet af såkaldt schwannske celler, der omvokser axonet. Skedernes indhold af myelin, der er en substans sammensat af fedtstoffer og proteiner, virker isolerende og øger dermed signalledningshastigheden i axonet, da depolariseringen så at sige springer myelinskederne over og kun dannes i mellemrummene, de ranvierske indsnøringer.

Nerveceller, der sender signaler fra centralnervesystemet ud i det øvrige legeme, kaldes motoriske neuroner, fordi de bl.a. fremkalder bevægelser, mens nerveceller, der leder signaler fra legemets sanseorganer ind til centralnervesystemet, kaldes sensoriske neuroner.

Alle nerveceller har i hovedtræk samme funktionsmåde. Den "hvilende" nervecelle opbygger ved at pumpe natriumioner ud en elektrisk spændingsforskel, et membranpotentiale, som regel i området −70 mV til −90 mV, over sin cellemembran, neurolemma, således at cellens indre er negativ i forhold til omgivelserne. Ved forskellige påvirkninger af dendritterne svækkes membranpotentialet, og ved en tærskelværdi på typisk omkring −50 mV til −60 mV udløses en nerveimpuls, et aktionspotentiale, på det sted, hvor axonet afgår fra cellelegemet. Aktionspotentialet forplanter sig derfra gennem axonet med stor hastighed: mere end 100 m/s i de hurtigste.

Axonets forgreninger ender i et antal synapser, hvor nervecellen frigør en eller flere såkaldte neurotransmittere (signalstoffer), der påvirker den anden celle i synapsen, normalt ved at fremkalde en ændring af dens membranpotentiale (se også neuropeptid). Synapserne dannes af små opsvulmninger på axonets endegrene, axonterminaler, hvori transmitteren er indeholdt i små membranblærer, synaptiske vesikler, som udtømmes, når nerveimpulsen ankommer til synapsen. Afstanden til modtagecellen er ganske kort, oftest ca. 20 nm.

Modtagecellens membran, den postsynaptiske membran, er ud for kontaktstedet udstyret med modtagemolekyler for transmitteren, og der er i synapsen indbygget mekanismer, som hurtigt fjerner transmitteren, således at den som regel kun når at "virke én gang" for hver nerveimpuls.

Nerveceller danner synapser med forskellige typer celler, fx med kirtelceller, som derigennem stimuleres til sekretion, med muskelceller, der stimuleres til kontraktion, og med andre nerveceller i centralnervesystemets neuronale netværk, hvori sanseindtryk analyseres, og reaktioner planlægges og styres under deres udførelse, og hvori hukommelsen har sæde, se hjerne.

En multipolar nervecelle kan modtage signaler fra adskillige tusinde andre nerveceller gennem synapser, der næsten fuldstændigt dækker dens dendritter og cellelegeme. Nogle af disse synapser fremkalder en svækkelse af modtagecellens membranpotentiale, betegnet et excitatorisk postsynaptisk potentiale (EPSP), fordi de kan excitere modtagecellen, dvs. udløse et aktionspotentiale; andre har den modsatte virkning, idet de forstærker modtagecellens membranpotentiale, et inhibitorisk postsynaptisk potentiale (IPSP). Summen af EPSP- og IPSP-påvirkninger bestemmer, om der udløses et aktionspotentiale i nervecellen. De enkelte aktionspotentialer er fuldstændig ens, men en særlig mekanisme i overgangen mellem cellelegeme og axon, udspringskonus, bevirker, at den hastighed (frekvens), hvormed aktionspotentialer afsendes, bliver proportional med membranpotentialet i udspringskonus, således at impulsfrekvensen afspejler styrken af den stimulation, nervecellen er udsat for.

Nervecellers indbyrdes synapser ligger ikke fast. Under centralnervesystemets udvikling etableres et stort antal synapser, som senere tilbagedannes, bl.a. hvis de ikke bliver brugt, og omvendt eksisterer der mekanismer, som stabiliserer de synapser, der bruges, ligesom nye synapser kan oprettes. Dette er en væsentlig del af baggrunden for nervesystemets plasticitet og antages at være af central betydning for hukommelsen. Se også NMDA-receptorer.

Cellekernen er omgivet af en ansamling af cytoplasma, perikaryon, der indeholder cellens proteinsynteseapparat, Golgi-apparat, lysosomer og de fleste mitokondrier. Proteinsyntesen er i nerveceller knyttet til karakteristiske, tætpakkede ansamlinger af ru endoplasmatisk retikulum og frie ribosomer, betegnet Nisslgranula. Cellelegemet kaldes også det trofiske centrum for nervecellen, fordi de øvrige dele af denne ernæringsmæssigt er afhængige heraf og dør, hvis de skilles herfra.

Til at varetage stoftransporten mellem cellelegeme, dendritter og axoner har nervecellen udviklet et effektivt transportsystem baseret på mikrotubuli, dynein og kinesin (se celle), der med hastigheder på 20-40 cm i døgnet transporterer små vesikler til og fra nervecellens forgreninger. Se også nervesystem.