Sinir hücresi

Sinir hücresi ya da nöron sinir sisteminin temel fonksiyonel birimidir. Başlıca işlevi bilgi transferini gerçekleştirmektir. İnsan sinir sisteminde yaklaşık olarak 100 milyar nöron olduğu tahmin edilmektedir. Normal bir sinir hücresi 50.000'den 250.000'e kadar başka nöronlarla bağlantılıdır. Yaptıkları özelleşmiş işlere bağlı olarak farklı şekillerde ve çeşitlerde olabilirler. Nöronların büyük çoğunluğu dört farklı yapıya sahiptir: Soma, dendritler, akson ve terminal butonlar.

Soma bölgesinde çekirdek (nucleus) ve hücrenin yaşamsal işlevlerini sağlayan mekanizma bulunur. Dendiritler ise isimlerini Yunanca bir sözcük olan dendrondan almışlardır. Bu şekilde isimlendirilmelerinin sebebi şekillerinin bir ağaca benzemesidir. Dendiritler nöral iletişimin önemli alıcılarıdır. Bir nörondan diğerine geçen mesajlar, mesajı yollayan hücrenin terminal butonlarıyla mesajı alan hücrenin dendirit membranı ya da soma (hücre gövdesi) bölümü arasındaki birleşme yerleri olan sinapslar aracılığıyla iletilir/transfer edilir. Sinapslar işlevlerinden yola çıkılarak isimlerini Yunancada "bir araya gelmek" anlamındaki sunaptein sözcüğünden almışlardır. Sinapstaki iletişim terminal butondan öteki hücrenin membranına kadar olmak üzere tek yönlü bir şekilde gerçekleşir. Nöronun bir diğer bölümü olan akson, çoğu kez miyelin kılıfı ile kaplı uzun ve ince bir tüp şeklindedir. Aksonun temel işlevi bilgiyi hücre gövdesinden terminal butonlara taşımaktır. Aksonun taşıdığı bu temel mesaj aksiyon potansiyeli olarak adlandırılır. Aksiyon potansiyeli, kısa bir nabız atışına benzeyen elektriksel/kimyasal bir olaydır. Bütün aksonlardaki aksiyon potansiyeli her zaman aynı ölçüde ve hızdadır. Aksiyon potansiyeli aksonun dallarına ulaştığında bölünmesine rağmen ölçüsünü kaybetmez. Başka bir deyişle her akson dalı tam gücüyle bir aksiyon potansiyeli alır.

Nöronlar aksonların ve dendiritlerin somadan çıkışlarına göre üçe ayrılır. Bunlardan multipolar nöron merkezi sinir sisteminde en çok bulunan bilindik nöron tipidir. Bu tip nöronlar sadece bir akson çıkışına sahipken çok sayıda dendirite sahiptir. Bipolar nöronlar bir akson ve bir dendirit ağacına sahiptir. Duyusal nöronlar genellikle bipolar nöronlardır. Bipolar nöronların dendiritleri duyusal verileri merkezi sinir sistemine iletirler. Diğer tip sinir hücreleri ise unipolar nöronlardır. Bu nöronların hücre gövdesinden çıkan ve kısa mesafede ayrılan tek bir sapı vardır. Unipolar nöronlar da bipolar nöronların yaptığı gibi duyusal verileri merkezi sinir sistemine taşımakla görevlidir (birçoğunun dendiritleri deriyi etkileyen duyusal olayları saptarken diğerleri kaslar, eklem yerleri ve iç organlardaki olayları saptamakla görevlidir). Terminal butonlar aksonların ince dallarının ucunda bulunan küçük yumrulardır. Terminal butonlar bir aksiyon potansiyeli onlara ulaştığında, nörotransmitter adı verilen kimyasalları salıverir. Nörotransmitterler alıcı hücreyi uyarır (excitation) veya engeller (inhibition). Bu şekilde diğer hücrenin aksonunda bir aksiyon potansiyeli oluşup oluşmayacağını belirler.

Çift katmanlı lipit moleküllerinden meydana gelen ve içinde özel fonksiyonlara sahip çeşitli protein molekülleri bulunan membran nöronun sınırını oluşturur. Membranda bulunan proteinler bilginin iletimi açısından önemlidir.

Hücre, içinde özelleşmiş küçük yapıları barındıran jölemsi bir maddeyle doludur. Bu maddeye sitoplazma denir. Sitoplazmanın içindeki özelleşmiş küçük yapılardan olan mitokondri, glikoz gibi besinleri parçalar ve böylelikle hücrenin işlevlerini gerçekleştirmesi için gereken enerji sağlanmış olur. Mitokondri, adenozin trifosfat (ATP) denilen kimyasalı üretir.

Hücrenin iç kısmında çekirdek (nucleus) bulunur. Adını Latincede "kabuklu yemiş" anlamına gelen nucleustan alan çekirdek, içinde kromozomları barındırır. Kromozomlar uzun DNA dizilerinden oluşur ve protein yapmak için gerekli reçeteleri içermek gibi çok önemli bir işleve sahiptirler. Her bir protein için reçeteye sahip olan kromozom kısımlarına gen denilmektedir.

Proteinler, hücrenin yapısını oluşturmanın dışında enzim olarak da görev yaparlar. Enzimler belli molekülleri birleştirir ya da ayırırlar. Proteinler, hücre içi madde naklinde de devreye girerek mikrotübül adı verilen uzun protein dizileri vasıtasıyla maddelerin aksonun bir ucundan diğerine sevk edilmesini gerektiren aktif bir süreç olan ksoplazmik taşımayı sağlarlar.

Üçe ayrılırlar: Duyusal nöronlar, motor nöronlar ve internöronlar (ara nöronlar) Duyusal nöronlar denilen özelleşmiş hücreler çevreden koku, tat, dokunma ve ses vasıtasıyla aldıkları bilgiyi beyne iletir. Motor nöronlar kasların kasılmasını kontrol ederek hareketi sağlar. Tamamen sinir sistemi içinde bulunan internöronlar (ara nöronlar) ise yanlarındaki nöronların yanında circuit (döngü) oluşturur (circuit lokal internöronlar tarafından gerçekleştirilir). Nakilci internöronlar ise beynin bir bölgesinde bulunan lokal internöronun oluşturduğu döngüyü (circuit) başka bir yerdeki döngüye bağlar. Beyindeki nöron döngüleri bu bağlantılardan yararlanarak öğrenme, algı için gereken işlevleri gerçekleştirir.