pythainlp/thai_wikipedia_clean_20230101 huggingface dataset:
เพราะมีหน้าที่มากมายในส่วนต่าง ๆ ของระบบประสาท เซลล์จึงมีรูปร่าง ขนาด และคุณสมบัติทางเคมีไฟฟ้าต่าง ๆ หลากหลาย
ยกตัวอย่างอย่างเช่น
ส่วนต่าง ๆ ของนิวรอนมองโดยทั่วไปว่า ทำหน้าที่โดยเฉพาะ ๆ
แต่ว่า ทั้งเดนไดรต์และแอกซอนก็มักจะทำอะไรที่ต่างไปจากหน้าที่ "หลัก" ของมัน
ทั้งเดนไดรต์และแอกซอนในระบบประสาทกลาง (CNS) โดยทั่วไปจะหนาประมาณ 1 ไมโครเมตร แต่ในระบบประสาทนอกส่วนกลาง (PNS) จะหนากว่า
ส่วนตัวเซลล์มีขนาดประมาณ 10-25 ไมโครเมตรและมักจะไม่ใหญ่กว่านิวเคลียสของเซลล์ที่อยู่ในมันมากนัก
แอกซอนของเซลล์ประสาทสั่งการของมนุษย์ที่ยาวที่สุดอาจจะยาวกว่า 1 เมตร โดยวิ่งจากกระดูกสันหลังไปยังนิ้วเท้า
ส่วนแอกซอนของเซลล์ประสาทรับความรู้สึกอาจวิ่งจากนิ้วเท้าไปถึง posterior column ของไขสันหลัง ซึ่งยาวกว่า 1.5 เมตรในผู้ใหญ่
ส่วนยีราฟอาจมีแอกซอนยาวหลายเมตรวิ่งไปตามคอของมันทั้งหมด
ความรู้เกี่ยวกับหน้าที่ของแอกซอนมาจากการศึกษาแอกซอนยักษ์ของปลาหมึก เพราะศึกษาได้ง่ายที่สุดเพราะมีขนาดยักษ์ (โดยเปรียบเทียบ) คือ หนา 0.5-1 มิลลิเมตร และยาวหลายเซนติเมตร
นิวรอนที่พัฒนาเต็มที่แล้วจะอยู่ในสภาวะ postmitotic (G0 phase) อย่างถาวร
แต่ว่า งานวิจัยเริ่มต้นตั้งแต่ปี 2545 ก็แสดงว่า นิวรอนสามารถเพิ่มขึ้นทั่วสมองโดยเกิดจากเซลล์ประสาทต้นกำเนิด (neural stem cells) ผ่านกระบวนการกำเนิดเซลล์ (neurogenesis)
แม้จะพบเซลล์เช่นนี้ทั่วสมอง แต่ก็ปรากฏมากที่สุดใน subventricular zone และ subgranular zone (ในฮิปโปแคมปัส)
วิทยาเนื้อเยื่อและโครงสร้างภายใน.
ก้อนจิ๋ว ๆ จำนวนมากที่เรียกว่า Nissl substance (หรือ Nissl body) จะเห็นได้เมื่อตัวเซลล์ประสาทย้อมด้วยสี (Basophilic dye)
โครงสร้างนี้ประกอบด้วยร่างแหเอนโดพลาซึม (endoplasmic reticulum) และไรโบโซมอล อาร์เอ็นเอ (rRNA) ที่สัมพันธ์กัน
โดยมีชื่อตามจิตแพทย์และนักประสาทพยาธิวิทยา Franz Nissl (พ.ศ. 2403-2462) และมีหน้าที่เกี่ยวกับการสังเคราะห์โปรตีน ความเด่น/มากมายของมันอธิบายได้ว่า เซลล์ประสาทมีระดับเมแทบอลิซึมสูงมาก จึงต้องสร้างโปรตีนมาก
สีชอบภาวะเบสเช่น aniline หรือ haematoxylin อ่อน ๆ
จะเน้นโครงสร้างที่มีขั้วลบ โดยเข้ายึดกับโครงฟอสเฟตของ rRNA
ตัวนิวรอนเองมีโครงโปรตีนสนับสนุนที่เรียกว่า neurofilament ซึ่งรวมตัวกันเป็น neurofibril
นิวรอนบางอย่างยังมีเม็ดสี เช่น neuromelanin ซึ่งเป็นสีออกน้ำตาล-ดำ และเป็นผลพลอยได้ของการสังเคราะห์ catecholamine, และ lipofuscin ซึ่งเป็นสีออกเหลือง-น้ำตาล โดยเม็ดสีทั้งสองจะเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ตามอายุ
โปรตีนทางโครงสร้างที่สำคัญต่อหน้าที่ของนิวรอนก็คือ แอกติน และ tubulin ของไมโครทิวบูล
แอกติน โดยมากพบที่ปลายแอกซอนและเดนไดรต์เมื่อนิวรอนกำลังพัฒนาขึ้น
แต่โครงสร้างภายในของแอกซอนและเดนไดรต์นั้นก็แตกต่างกัน
แอกซอนโดยทั่วไปจะไม่มีไรโบโซม ยกเว้นในส่วนต้น
ส่วนเดนไดรต์จะมีร่างแหเอนโดพลาซึมหรือไรโบโซมเป็นเม็ด ๆ โดยมีปริมาณน้อยลงไปเรื่อย ๆ เมื่อห่างออกจากตัวเซลล์
นิวรอนมีรูปร่างและขนาดต่าง ๆ กัน ดังนั้นจึงสามารถจัดประเภทตามสัณฐานและหน้าที่
โดยนักกายวิภาค Camillo Golgi จัดกลุ่มนิวรอนไว้ 2 พวก
แบบ I มีแอกซอนยาวเพื่อส่งสัญญาณในระยะไกล และแบบ II มีแอกซอนสั้น ซึ่งมักจะสับสนกับเดนไดรต์
แบบ I สามารถจัดย่อยว่าตัวเซลล์อยู่ที่ตำแหน่งไหน
สัณฐานพื้นฐานของแบบ I ซึ่งมีตัวอย่างเป็นเซลล์ประสาทสั่งการ (motor neuron) ของไขสันหลัง จะมีตัวเซลล์ (soma) และแอกซอนยาวบางหุ้มปลอกไมอีลิน
รอบ ๆ ตัวเซลล์จะเป็นสาขาของต้นไม้เดนไดรต์ที่รับสัญญาณจากนิวรอนอื่น ๆ
ส่วนแอกซอนจะไปสุดที่สาขาต่าง ๆ ที่เรียกว่าปลายแอกซอน (axon terminal) ซึ่งปล่อยสารสื่อประสาทเข้าไปในช่องที่เรียกว่าร่องไซแนปส์ (synaptic cleft) ซึ่งอยู่ระหว่างปลายแอกซอนและเดนไดรต์ของเซลล์ต่อไป
การแบ่งประเภทตามโครงสร้าง.
ขั้ว.
นิวรอนโดยมากสามารถจัดกลุ่มตามกายวิภาคว่าเป็น
ขนาดแอกซอน.
เมื่อแบ่งชนิดตามขนาดแอกซอน จะสามารถแบ่งเซลล์ประสาทออกเป็น 3 ชนิดใหญ่ ๆ ได้แก่ A, B และ C โดยแต่ละชนิดจะจำแนกเป็นกลุ่มย่อยอีก เช่น ชนิด A ก็จะแบ่งเป็นกลุ่ม แอลฟา เบตา แกมมา เดลตา เป็นต้น ซึ่งแต่ละชนิดจะมีลักษณะ คุณสมบัติ และหน้าที่ที่แตกต่างกันออกไป โดยแอกซอนชนิด A จะมีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ที่สุด รองลงมาคือชนิด B และ ชนิด C เมื่อวัดความไวการตอบสนองของแอกซอนเหล่านี้ ก็จะพบว่า ที่มีขนาดใหญ่กว่าจะตอบสนองต่อสิ่งเร้าได้เร็วกว่า ดังนั้น เซลล์ชนิด A จึงตอบสนองต่อการกระตุ้นได้เร็วกว่าชนิด B และ C ตามลำดับ สำหรับการตอบสนองต่อภาวะต่าง ๆ ของเซลล์ชนิด A, B และ C จะเป็นดังนี้
นอกจากนั้นแล้ว ประเภทของนิวรอนยังแยกได้ตามตำแหน่งในระบบประสาทและรูปร่างของมัน
ตามหน้าที่.
โดยทิศทางของสัญญาณ.
แต่ว่า เซลล์ประสาทนำเข้าและเซลล์ประสาทส่งออก ก็ยังหมายถึงนิวรอนที่ทั่วไปยิ่งกว่านั้น ที่นำข้อมูลไปยังหรือส่งข้อมูลไปจากเขตต่าง ๆ ในสมอง
ฤทธิ์ต่อเซลล์ประสาทอื่น ๆ.
เซลล์ประสาทออกฤทธิ์ต่อนิวรอนอื่น ๆ โดยปล่อยสารสื่อประสาทที่เข้ายึดกับหน่วยรับความรู้สึกทางเคมี (chemical receptor)
แต่ผลที่เกิดกับนิวรอนหลังไซแนปส์ไม่ได้กำหนดโดยนิวรอนก่อนไซแนปส์หรือโดยสารสื่อประสาท แต่โดยประเภทของหน่วยรับความรู้สึกที่ทำงาน
สารสื่อประสาทอุปมาเหมือนกับลูกกุญแจ และหน่วยรับความรู้สึกเหมือนแม่กุญแจ ลูกกุญแจแบบเดียวกันสามารถใช้ไขแม่กุญแจหลายแบบ
หน่วยรับความรู้สึกสามารถจัดกว้าง ๆ ว่าเป็นแบบเร้า (excitatory) คือเพิ่มอัตราศักยะงาน หรือเป็นแบบยับยั้ง (inhibitory) คือลดอัตราศักยะงาน หรือเป็นแบบควบคุม (modulatory) คือมีผลระยะยาวแต่ไม่มีฤทธิ์โดยตรงกับอัตราการส่งศักยะงาน
สารสื่อประสาทที่สามัญที่สุดในสมองสองอย่าง คือ กลูตาเมตและกรดแกมมาอะมิโนบิวทีริก (กาบา) ออกฤทธิ์โดยมากคล้าย ๆ กัน
คือ กลูตาเมตมีฤทธิ์ต่อหน่วยรับความรู้สึกหลายอย่าง โดยมีฤทธิ์เร้าต่อ ionotropic receptor และฤทธิ์ควบคุมต่อ metabotropic receptor
และคล้าย ๆ กัน กาบามีฤทธิ์ต่อหน่วยรับความรู้สึกหลายประเภท แต่มีฤทธิ์เหมือนกัน (อย่างน้อยในสัตว์ที่โตแล้ว) คือเป็นตัวยับยั้ง
เพราะความสม่ำเสมอเช่นนี้ นักประสาทวิทยาศาสตร์จึงมักใช้คำง่าย ๆ โดยกล่าวถึงเซลล์ที่ปล่อยกลูตาเมตว่าเซลล์ประสาทแบบเร้า (excitatory neuron) และเซลล์ที่ปล่อยกาบาว่าเป็นเซลล์ประสาทแบบยับยั้ง (inhibitory neuron)
และเพราะว่านิวรอนเกิน 90% ในสมองไม่ปล่อยกลูตาเมตก็กาบา การจัดประเภทเช่นนี้รวมเอานิวรอนโดยมาก
ยังมีนิวรอนประเภทอื่น ๆ ที่มีฤทธิ์สม่ำเสมอต่อเซลล์เป้าหมาย ยกตัวอย่างเช่น เซลล์ประสาทสั่งการแบบเร้า (excitatory motor neuron) ในไขสันหลังที่ปล่อยสาร acetylcholine และเซลล์ประสาทไขสันหลังแบบยับยั้ง (inhibitory spinal neuron) ที่ปล่อยสารไกลซีน
แต่ว่าการแบ่งสารสื่อประสาทว่าเป็นแบบเร้าหรือแบบยับยั้งนั้นจะไม่สมบูรณ์
เพราะมันขึ้นอยู่กับหน่วยรับความรู้สึกทางเคมีของนิวรอนหลังไซแนปส์
โดยหลักแล้ว นิวรอนตัวเดียวกันที่ปล่อยสารสื่อประสาทอย่างเดียว สามารถมีฤทธิ์เร้าต่อเป้าหมายบางอย่าง มีฤทธิ์ยับยั้งต่อเป้าหมายบางอย่าง และมีฤทธิ์ควบคุมต่อเป้าหมายที่เหลือ
ยกตัวอย่างเช่น เซลล์รับแสง (photoreceptor cell) ในจอตาจะปล่อยสารสื่อประสาทกลูตาเมตออกเรื่อย ๆ ถ้าไม่มีแสง
และจะมีฤทธิ์เร้าต่อเซลล์ประสาทที่เป็นเป้าหมาย คือ OFF Retinal bipolar cell โดยคล้ายกับนิวรอนอื่น ๆ
แต่ว่า กลับมีฤทธิ์ยับยั้งต่อเซลล์เป้าหมายที่อยู่ข้าง ๆ ที่เรียกว่า ON Retinal bipolar cell เพราะว่า เซลล์เป้าหมายไม่มี ionotropic glutamate receptor และกลับมี inhibitory metabotropic glutamate receptor
เมื่อมีแสง เซลล์รับแสงก็จะหยุดปล่อยกลูตาเมต ซึ่งระงับการยับยั้งของ ON bipolar cell และทำให้มันเริ่มส่งศักยะงาน
แต่นี่ก็จะระงับการเร้า OFF bipolar cell ไปพร้อม ๆ กัน และทำให้มันหยุดส่งศักยะงาน
ถึงกระนั้น ก็ยังสามารถระบุผลยับยั้งของนิวรอนก่อนไซแนปส์ที่จะมีต่อนิวรอนหลังไซแนปส์ได้ โดยขึ้นกับโปรตีนที่แสดงออกโดยนิวรอนก่อนไซแนปส์
นิวรอนที่แสดงออก parvalbumin ปกติจะลดการส่งสัญญาณของนิวรอนหลังไซแนปส์ในเปลือกสมองส่วนการเห็น เทียบกับนิวรอนที่แสดงออก somatostatin ซึ่งปกติจะระงับการรับข้อมูลที่เดนไดรต์ของนิวรอนหลังไซแนปส์
รูปแบบการส่งสัญญาณ.
นิวรอนยังสามารถจัดตามคุณสมบัติทางสรีรวิทยาไฟฟ้า คือ
นิวรอนสื่อสารกันเองผ่านจุดประสานประสาท (ไซแนปส์) โดยปลายแอกซอน (axon terminal หรือ "en passant" bouton) ของเซลล์หนึ่งจะอยู่ติดกับเดนไดรต์ ตัวเซลล์ หรือ (แม้จะน้อยกว่า) แอกซอนของอีกเซลล์หนึ่ง
นิวรอนเช่นเซลล์เพอร์คินจีในสมองน้อยอาจมีสาขาเดนไดรต์เป็นพัน โดยเชื่อมกับเซลล์อื่น ๆ อีกเป็นหมื่น ๆ
นิวรอนอื่น ๆ เช่น magnocellular neuron ของ supraoptic nucleus (ในไฮโปทาลามัส) มีเดนไดรต์เพียแค่ 1–2 สาขา แต่ว่าแต่ละสาขามีไซแนปส์เป็นพัน ๆ
ไซแนปส์สามารถเป็นทั้งแบบเร้า (excitatory, EPSP) หรือแบบยับยั้ง (inhibitory, IPSP) และสามารถเพิ่มหรือลดการทำงานของเซลล์เป้าหมายตามลำดับ
มีนิวรอนที่สามารถสื่อสารผ่านจุดประสานประสาทไฟฟ้า ผ่านช่อง gap junction ที่สามารถนำไฟฟ้าระหว่างเซลล์
ในไซแนปส์เคมี กระบวนการสื่อประสาทเป็นดังต่อไปนี้ เมื่อศักยะงานวิ่งมาถึงปลายแอกซอน (axon terminal) เซลล์ก็จะเปิดช่องแคลเซียมที่เปิดปิดโดยศักย์ไฟฟ้า (voltage-gated calcium channel) ทำให้ไอออนแคลเซียมไหลเข้ามาในปลายแอกซอนได้
แคลเซียมจะทำให้ถุงไซแนปส์ (synaptic vesicle) จำนวนหนึ่งที่เต็มไปด้วยโมเลกุลสารสื่อประสาท เชื่อมเข้ากับเยื่อหุ้มเซลล์ แล้วปล่อยสารเขาไปในร่องไซแนปส์ (synaptic cleft)
สารก็จะแพร่ข้ามร่องไซแนปส์และออกฤทธิ์กับตัวรับของนิวรอนหลังไซแนปส์
นอกจากนั้นแล้ว ระดับแคลเซียมที่สูงขึ้นในไซโทพลาซึมที่ปลายแอกซอน (axon terminal) ยังจุดชนวนให้ไมโทคอนเดรียดูดซึมแคลเซียม (mitochondrial calcium uptake) ซึ่งก็จะเริ่มกระบวนการเมแทบอลิซึมทางพลังงานของไมโทคอนเดรียเพื่อผลิดอะดีโนซีนไตรฟอสเฟต (ATP) เพื่อเป็นพลังงานดำรงการสื่อประสาท
สมองมนุษย์มีไซแนปส์จำนวนมหาศาล
นิวรอนแต่ละตัวในแสนล้านตัว (1011) มีไซแนปส์ 7,000 อันที่เชื่อมกับนิวรอนอื่น ๆ โดยเฉลี่ย
สมองของเด็กอายุสามขวบประเมินว่า มีไซแนปส์ประมาณพันล้านล้านอัน (1015)
แต่จำนวนจะลดลงตามอายุ แล้วคงจำนวนเมื่อถึงวัยผู้ใหญ่
ค่าประเมินในผู้ใหญ่อยู่ระหว่าง 100-500 ล้านล้านไซแนปส์ (1014-5 x 1014)
กลไกในการส่งต่อศักยะงาน.
ในปี 2480 นักประสาทสรีรวิทยาชาวอังกฤษ ดร. จอห์น แซคารี่ ยัง เสนอว่าแอกซอนยักษ์ของปลาหมึกสามารถใช้ศึกษาคุณสมบัติทางไฟฟ้าของเซลล์ประสาทได้
เพราะแม้ว่าจะใหญ่กว่า แต่ก็ยังมีคุณสมบัติคล้ายกับนิวรอนมนุษย์ ดังนั้น จึงศึกษาได้ง่ายกว่า
โดยใส่อิเล็กโทรดเข้าไปในแอกซอนยักษ์ ก็จะสามารถวัดศักย์เยื่อหุ้มเซลล์ได้อย่างแม่นยำ
เยื่อหุ้มเซลล์ทั้งที่แอกซอนและตัวเซลล์ มีช่องไอออนเปิดปิดโดยศักย์ไฟฟ้า (voltage-gated ion channel) ที่ทำให้นิวรอนสามารถสร้างและส่งสัญญาณทางไฟฟ้าโดยเป็นศักยะงาน
ซึ่งสร้างขึ้นและส่งต่อโดยใช้ไอออนที่มีประจุไฟฟ้ารวมทั้งโซเดียม (Na+) โพแทสเซียม (K+) คลอไรด์ (Cl−) และแคลเซียม (Ca2+)
มีสิ่งเร้าหลายอย่างที่สามารถทำให้นิวรอนเกิดการทำงานทางไฟฟ้า รวมทั้งสัมผัส/ความดัน ความยืด สารเคมี และความเปลี่ยนแปลงต่อความต่างศักย์ข้ามเยื่อหุ้มเซลล์
สิ่งเร้าจะเป็นเหตุให้ช่องไอออนโดยเฉพาะที่ฝังอยู่ในเยื่อหุ้มเซลล์เปิด ทำให้มีไอออนไหลผ่านเยื่อ แล้วเปลี่ยนความต่างศักย์ของเยื่อหุ้มเซลล์
แม้ว่า นิวรอนและแอกซอนที่บาง ๆ จะมีระดับเมแทบอลิซึมที่น้อยกว่า (ใช้พลังงานน้อยกว่า) เพื่อสร้างและส่งศักยะงาน แต่ว่า แอกซอนที่หนากว่าสามารถส่งพัลส์ไฟฟ้าได้เร็วกว่า
เพื่อลดระดับเมแทบอลิซึมให้มากที่สุดและส่งสัญญาณให้เร็วที่สุด นิวรอนจำนวนมากมีปลอกไมอีลินหุ้มแอกซอน
ซึ่งเกิดจากเซลล์เกลีย คือโอลิโกเดนโดรไซต์ในระบบประสาทกลาง (CNS) และเซลล์ชวานน์ในระบบประสาทนอกส่วนกลาง (PNS)
ปลอกช่วยให้ศักยะงานวิ่งไปได้เร็วกว่าแม้ในแอกซอนที่มีขนาดเดียวกัน และยังใช้พลังงานน้อยกว่าอีกด้วย
ปลอกไมอีลินใน PNS มักจะแล่นไปตามแอกซอนโดยแบ่งออกเป็นส่วน ๆ แต่ละส่วนยาวประมาณ 1 มม. ขั้นโดย node of Ranvier ที่ไม่ได้หุ้มปลอก แต่มีช่องไอออนเปิดปิดโดยศักย์ไฟฟ้าอย่างหนาแน่น
โรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง (MS) เป็นโรคทางประสาทที่เกิดจากการลอกปลอกไมอีลินของแอกซอนใน CNS
แต่ว่า ก็ยังมีนิวรอนที่ไม่สร้างศักยะงานเพื่อส่งสัญญาณ แต่สร้าง Graded potential (ศักย์มีหลายระดับ) ซึ่งก็จะทำให้เซลล์ปล่อยสารสื่อประสาทในหลายระดับเช่นกัน
นิวรอนที่ไม่ส่งสัญญาณแบบมียอดแหลม (nonspiking neuron) เช่นนี้ มักจะเป็นเซลล์ประสาทรับความรู้สึกและเซลล์ประสาทต่อประสาน (interneuron) เพราะว่าไม่สามารถส่งสัญญาณไปได้ไกล ๆ
รหัสการส่งสัญญาณ.
การเข้ารหัสประสาท (Neural coding) เป็นศาสตร์ที่สนใจว่า นิวรอนเข้ารหัสข้อมูลทางประสาทสัมผัสและข้อมูลอื่น ๆ เพื่อแสดงกับสมองเช่นไร
โดยมีจุดหมายหลักเพื่อกำหนดความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งเร้ากับการตอบสนองของนิวรอนหรือกลุ่มนิวรอน (neural ensemble) และความสัมพันธ์ของการทำงานทางไฟฟ้าของนิวรอนภายในกลุ่ม
เชื่อว่า นิวรอนสามารถเข้ารหัสทั้งข้อมูลดิจิทัลและสัญญาณแอนะล็อก
หลักมีหรือไม่มี.
กระแสประสาทเป็นตัวอย่างของการตอบสนองแบบมีหรือไม่มี (all-or-none)
คือ ถ้านิวรอนตอบสนอง ก็จะตอบสนองอย่างบริบูรณ์
การเร้าในระดับที่สูงกว่าจะไม่ทำให้เกิดสัญญาณที่แรงกว่า แต่อาจทำให้เกิดสัญญาณที่ส่งถี่กว่า
หน่วยรับความรู้สึก (receptor) มีการตอบสนองหลายอย่างต่อสิ่งเร้า ไม่ว่าจะเป็นแบบปรับตัวอย่างช้า ๆ หรือส่งสัญญาณเรื่อย ๆ (tonic) ที่ตอบสนองต่อสิ่งเร้าที่สม่ำเสมอโดยส่งสัญญาณในอัตราที่สม่ำเสมอ
แบบส่งสัญญาณเรื่อย ๆ มักจะตอบสนองต่อสิ่งเร้าที่แรงขึ้นโดยเพิ่มความถี่การยิงสัญญาณ ปกติเป็นกราฟฟังก์ชันยกกำลังของสิ่งเร้าวาดคู่กับอัตราอิมพัลส์ต่อวินาที
นี่อุปมาเหมือนกับคุณสมบัติของแสง (ที่ความถี่ใดความถี่หนึ่งโดยเฉพาะ) ที่เมื่อแสงจ้าขึ้น ก็จะต้องมีโฟตอนมากขึ้น เพราะว่า โฟตอนเองไม่สามารถจะ "แรงขึ้น" ที่ความถี่นั้น ๆ
มีตัวรับความรู้สึกบางชนิดที่ปรับตัวอย่างรวดเร็วที่บางครั้งเรียกว่า phasic receptor ที่การส่งสัญญาณจะลดลงหรือหยุดถ้าสิ่งเร้าคงสม่ำเสมอ
ยกตัวอย่างเช่น ผิวหนังมนุษย์เมื่อกระทบกับวัตถุจะทำให้นิวรอนยิงสัญญาณ แต่ถ้าวัตถุมีความดันที่สม่ำเสมอกับผิวหนัง นิวรอนก็จะหยุดยิงสัญญาณ
นิวรอนของผิวหนังและกล้ามเนื้อที่ตอบสนองต่อความกดดันและความสั่นจะมีโครงสร้างที่เป็นตัวช่วยกรองข้อมูล
pacinian corpuscle (ดูรูป) เป็นตัวอย่างโครงสร้างแบบนี้
มันมีชั้นรูปกลม ๆ คล้ายกับหอม ซึ่งเกิดขึ้นรอบ ๆ ปลายแอกซอน (axon terminal)
เมื่อมีแรงกดดันซึ่งทำให้ตัว corpuscle แปรรูปไป สิ่งเร้าที่เป็นแรงกลจะส่งผ่านไปยังแอกซอนซึ่งจะยิงสัญญาณไฟฟ้า
แต่ถ้าแรงกดสม่ำเสมอ ก็จะไม่มีการเร้าอีกต่อไป
ดังนั้น โดยทั่วไปแล้ว นิวรอนเช่นนี้ตอบสนองด้วยการลดขั้วชั่วคราวในระยะแรกของการแปรรูป และอีกครั้งหนึ่งเมื่อแรงกดดันหายไปซึ่งเป็นเหตุให้เปลี่ยนรูปอีกครั้งหนึ่ง
ยังมีการปรับตัวสำคัญแบบอื่น ๆ อีกที่เพิ่มสมรรถภาพของนิวรอนต่าง ๆ
คำว่า นิวรอน บัญญัติโดยนักกายวิภาคชาวเยอรมัน Heinrich Wilhelm Gottfried von Waldeyer-Hartz โดยมาจากคำในภาษากรีก νεῦρον (neûron) ที่แปลว่า "เส้นด้าย"
ส่วนความสำคัญของมันว่าเป็นหน่วยพื้นฐานของระบบประสาทเกิดขึ้นในช่วงต้นคริสต์ทศวรรษที่ 20 ผ่านงานของนักกายวิภาคชาวสเปน นพ. ซานเตียโก รามอน อี กาฆัล
ผู้เสนอว่า นิวรอนเป็นเซลล์ต่างหาก ๆ ที่สื่อสารกับกันและกันผ่านจุดประสาน/ช่องว่างที่ออกแบบโดยเฉพาะ
หลักนี้ต่อมาเรียกว่า neuron doctrine (หลักนิวรอน) ซึ่งเป็นทฤษฎีหลักทฤษฎีหนึ่งของประสาทวิทยาศาสตร์ปัจจุบัน
เพื่อที่จะดูโครงสร้างของนิวรอนแต่ละตัว ๆ นพ. รามอน อี กาฆัลได้ปรับปรุงกระบวนการย้อมสีด้วยเงินที่รู้จักกันว่า Golgi's method ซึ่งจริง ๆ พัฒนาโดยคู่แข่งของเขาคือ นพ. Camillo Golgi
การปรับปรุงของ นพ. รามอน อี กาฆัล ซึ่งรวมเทคนิคที่เขาเรียกว่า double impregnation (การอัดสีสองรอบ) ก็ยังคงใช้อยู่ในปัจจุบัน
วิธีการย้อมสีด้วยเงินเป็นวิธีที่มีประโยชน์มากในการตรวจสอบกายวิภาคของระบบประสาท เพราะว่า มันย้อมสีเซลล์ในอัตราที่ต่ำ (แม้ว่าจะไม่รู้ว่าเหตุไร) ดังนั้น จึงสามารถเห็นโครงสร้างเล็ก ๆ ของนิวรอนแต่ละตัวอย่างสมบูรณ์โดยที่ไม่คาบเกี่ยวกับเซลล์ข้าง ๆ มากมายที่อยู่ในเนื้อเยื่อสมองอัดเต็มไปด้วยเซลล์
หลักนิวรอน.
หลักนิวรอน (neuron doctrine) เป็นไอเดียพื้นฐานว่า นิวรอนเป็นหน่วยโครงสร้างและหน่วยการทำงานพื้นฐานของระบบประสาท
ซึ่งเสนอโดย นพ. ซานเตียโก รามอน อี กาฆัล ในปลายคริสต์ศตวรรษที่ 19
และอ้างว่า นิวรอนเป็นเซลล์โดยเฉพาะ ๆ (ที่ไม่ได้เชื่อมกันเป็นตาข่าย) โดยทำงานแยกส่วนกันทางเมแทบอลิซึม
การค้นพบต่อ ๆ มาจึงเพิ่มรายละเอียดให้กับหลัก
ยกตัวอย่างเช่น เซลล์เกลียแม้จะไม่ใช่นิวรอน ก็ยังมีบทบาทสำคัญในการประมวลข้อมูล
นอกจากนั้นแล้ว ไซแนปส์ไฟฟ้ายังสามัญกว่าที่เคยคิด
คือ นิวรอนเช่นนี้เชื่อมกันโดยตรงและแชร์ไซโทพลาซึมร่วมกัน
และจริง ๆ แล้วก็มีตัวอย่างของนิวรอนที่ทำงานร่วมกันอย่างสนิทยิ่งกว่านั้น เช่น แอกซอนยักษ์ของปลาหมึกเกิดจากการรวมกันของแอกซอนหลายอัน
รามอน อี กาฆัล ยังตั้งกฎ Law of Dynamic Polarization ซึ่งอ้างว่า นิวรอนรับสัญญาณมาจากเดนไดรต์และตัวเซลล์ และส่งมันเป็นศักยะงานไปตามแอกซอนโดยทางเดียว คือไปจากตัวเซลล์
โดยมีข้อยกเว้นที่สำคัญ
เพราะว่า เดนไดรต์ก็สามารถส่งข้อมูลที่ไซแนปส์ได้เหมือนกัน
และแอกซอนก็สามารถรับข้อมูลที่ไซแนปส์
นิวรอนในสมอง.
จำนวนนิวรอนในสมองต่างกันอย่างสำคัญในสปีชีส์ต่าง ๆ
สมองมนุษย์มีนิวรอนประมาณ 85,000-86,000 ล้านตัว
โดยมี 16,300 ล้านตัวในเปลือกสมองและ 69,000 ล้านตัวในสมองน้อย
โดยเทียบกันแล้ว หนอนนีมาโทดา "Caenorhabditis elegans" มีนิวรอนเพียงแค่ 302 ตัว ทำให้มันเป็นสัตว์ทดลองที่ดีมาก และนักวิทยาศาสตร์ได้สร้างแผนที่ของนิวรอนของหนอนทั้งหมดแล้ว
ส่วนสัตว์ทดลองทางชีววิทยาที่สามัญอีกอย่างหนึ่ง คือ แมลงวันทอง ("Drosophila melanogaster") มีนิวรอนประมาณแสนตัว และมีพฤติกรรมซับซ้อนมากมาย
คุณสมบัติหลายอย่างของนิวรอน เริ่มตั้งแต่สารสื่อประสาทและช่องไอออนที่ใช้ เหมือนกันในสปีชีส์ต่าง ๆ ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษากระบวนการที่เกิดในสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนในระบบการทดลองที่ซับซ้อนน้อยกว่า
โรคในระบบประสาท.
Charcot-Marie-Tooth disease (CMT) หรือรู้จักว่า "hereditary motor and sensory neuropathy" (HMSN) หรือ "hereditary sensorimotor neuropathy" หรือ "peroneal muscular atrophy" เป็นโรคทางพันธุกรรมหลายชนิดที่มีผลต่อระบบประสาท กำหนดโดยการเสียกล้ามเนื้อและความรู้สึกสัมผัส โดยหลักที่เท้าและขา แต่ก็เกิดที่มือและแขนในระยะหลัง ๆ ด้วย
เป็นโรคที่ปัจจุบันยังรักษาไม่ได้ และเป็นโรคทางประสาทสืบทอดทางกรรมพันธุ์ที่สามัญที่สุด มีผลต่อประชากรในอัตรา 37 / 100,000 คน
โรคอัลไซเมอร์ (AD) เป็นโรคประสาทเสื่อม (neurodegenerative disease) กำหนดโดยความเสื่อมทางการรู้คิดอย่างต่อเนื่อง มีสมรรถภาพในการใช้ชีวิตที่ลดลง และมีอาการทางประสาทและพฤติกรรมอื่น ๆ
อาการเบื้องต้นที่เด่นที่สุดก็คือการเสียความจำระยะสั้น (ภาวะเสียความจำ) ซึ่งปกติปรากฏเป็นการหลงลืมอะไรเล็ก ๆ น้อย ๆ แล้วแย่ลง แม้ว่าจะไม่เสียความจำเก่า ๆ
เมื่อโรคแย่ลง ความพิการทางการรู้คิดจะขยายไปในด้านภาษา (ภาวะเสียการสื่อความ ) การเคลื่อนไหวที่ละเอียด (ภาวะเสียการรู้ปฏิบัติ ) การรู้จำ (ภาวะเสียการระลึกรู้ ) และสมรรถภาพอื่น ๆ เช่นการตัดสินใจและการวางแผน
โรคพาร์คินสัน (PD) เป็นโรคประสาทเสื่อมในระบบประสาทกลาง (CNS) ที่บ่อยครั้งทำให้การเคลื่อนไหวและการพูดพิการ
เป็นโรคในกลุ่มที่เรียกว่าโรคทางการเคลื่อนไหว (movement disorders)
และกำหนดโดยสภาพแข็งแกร็งของกล้ามเนื้อ การสั่น การเคลื่อนไหวที่ช้าลง (bradykinesia) และในกรณีที่รุนแรง การขยับไม่ได้ (akinesia)
อาการปฐมภูมิเป็นผลจากการที่เขต basal ganglia เร้าเปลือกสมองเขตสั่งการ (motor cortex) น้อยลง ปกติเพราะมีสารโดพามีนน้อยหรือไม่ทำงาน โดย dopaminergic neuron เป็นเซลล์ประสาทที่ผลิตสาร
อาการทุติยภูมิอาจเป็นความพิการทางการรู้คิดในระดับสูงและปัญหาทางภาษาที่ละเอียดอื่น ๆ
PD เป็นโรคทั้งเรื้อรังและลุกลาม
โรคกล้ามเนื้ออ่อนแรงชนิดร้าย (MG) เป็นโรคประสาทกล้ามเนื้อที่ทำให้กล้ามเนื้ออ่อนเปลี้ยและเหนื่อยง่ายเป็นระยะ ๆ แม้ทำกิจกรรมแบบเบา ๆ
มีเหตุจากสารภูมิต้านทาน (antibodies) ที่เข้าไปขวาง acetylcholine receptor และที่ต่อประสาทกล้ามเนื้อ (neuromuscular junction) หลังไซแนปส์ และยับยั้งฤทธิ์เร้าของสารสื่อประสาท MG รักษาได้ด้วยยากดภูมิต้านทาน (immunosuppressant), cholinesterase inhibitor, และในบางกรณีการตัดต่อมไทมัส (thymectomy)
การเสียปลอกไมอีลิน.
Demyelination เป็นการเสียปลอกไมอีลินที่เป็นฉนวนสำหรับใยประสาท
เมื่อปลอกไมอีลินเสื่อมลง สัญญาณที่ส่งไปตามเส้นประสาทอาจเสียหายหรือสูญไป และในที่สุดเส้นประสาทก็จะฝ่อ
ซึ่งนำไปสู่โรคประสาทเสื่อมบางอย่าง เช่น โรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง และ chronic inflammatory demyelinating polyneuropathy
แอกซอนเสื่อม.
แม้ว่า การตอบสนองต่อความบาดเจ็บโดยมากจะรวมการเพิ่มระดับแคลเซียมเพื่ออุดส่วนที่แตก/ขาด การบาดเจ็บต่อแอกซอนเบื้องต้นจะทำให้เกิดการเสื่อมแบบฉับพลัน คือการขาดออกจากกันระหว่างต้นและปลายของแอกซอนภายใน 30 นาทีของการบาดเจ็บ
การเสื่อมจะตามมาด้วยการบวมของเยื่อหุ้มแอกซอน (axolemma) ซึ่งต่อมาจะกลายเป็นเม็ด ๆ
การแตกสลายเป็นเม็ด ๆ ของระบบเส้นใยของเซลล์ (cytoskeleton) และออร์แกเนลล์จะเกิดหลังเยื่อหุ้มแอกซอนเสื่อม
ความเปลี่ยนแปลงในเบื้องต้นรวมทั้งการคั่งของของไมโทคอนเดรียที่เขต paranodal region ณ ที่บาดเจ็บ
ร่างแหเอนโดพลาซึม (ER) จะเสื่อมและไมโทคอนเดรียจะบวมขึ้นแล้วก็แตกสลายไป
ความเสื่อมจะขึ้นอยู่กับโปรตีน ubiquitin และ calpain proteases (ซึ่งมีเหตุมาจากการไหลเข้าของไอออนแคลเซียม) ซึ่งแสดงว่า การเสื่อมของแอกซอนเป็นกระบวนการที่ต้องอาศัยเมแทบอลิซึม
ด้วยกระบวนการนี้ แอกซอนจะสลายออกเป็นส่วน ๆ
ซึ่งมักจะใช้เวลาประมาณ 24 ชม. ใน PNS และนานกว่านั้นใน CNS แต่ขั้นตอน signaling pathways ที่นำไปสู่การสลายของเยื่อหุ้มแอกซอน (axolemma) ปัจจุบันยังไม่ชัดเจน
การคืนสภาพและการเกิดของประสาท.
มีหลักฐานแล้วว่ากำเนิดของประสาท (neurogenesis) สามารถเกิดขึ้นได้ในสมองสัตว์มีกระดูกสันหลังที่โตแล้ว ซึ่งเป็นเรื่องที่สร้างความขัดแย้งในปี 2542
งานศึกษาเกี่ยวกับอายุของนิวรอนมนุษย์ต่อ ๆ มาแสดงว่า กระบวนการนี้เกิดขึ้นกับเซลล์ส่วนน้อย และนิวรอนส่วนมากที่อยู่ใน neocortex จะสร้างขึ้นก่อนคลอดแล้วคงสภาพอยู่โดยไม่มีการเปลี่ยน
บ่อยครั้ง แอกซอนส่วนปลายสามารถงอกใหม่ได้ถ้าขาด
งานศึกษาเร็ว ๆ นี้แสดงว่า ร่างกายมีเซลล์ต้นกำเนิดหลายชนิดที่มีสมรรถภาพเพื่อพัฒนาเป็นนิวรอน
รายงานในวารสาร "Nature" ปี 2554 แสดงว่า นักวิจัยพบวิธีการเปลี่ยนเซลล์ผิวหนังมนุษย์ให้เป็นเซลล์ประสาทที่ใช้งานได้ ผ่านกระบวนการ transdifferentiation ที่ "บังคับให้เซลล์รับเอาเอกลักษณ์ใหม่"
สมรรถภาพในการคำนวณ.
โดยประวัติแล้ว เชื่อว่า นิวรอนเป็นชิ้นส่วนที่ไม่ซับซ้อนและสมรรถภาพในการคำนวณของสมองมาจากการมีนิวรอนเป็นจำนวนมาก
และจริง ๆ แล้ว งานศึกษาในเรื่องปัญญาประดิษฐ์ได้ดำเนินไปตามแนวทางนี้
แต่ปัจจุบันนี้ชัดเจนแล้วว่า นิวรอนเดี่ยว ๆ สามารถทำการคำนวณที่ซับซ้อน
สถานีอวกาศนานาชาติ
สถานีอวกาศนานาชาติ (, ISS, , , , ) เป็นห้องทดลองและสถานอำนวยความสะดวกสำหรับงานค้นคว้าวิจัยในระดับนานาชาติซึ่งถูกประกอบขึ้นในวงโคจรต่ำของโลก การก่อสร้างเริ่มต้นขึ้นตั้งแต่ปี ค.ศ. 1998 และมีแผนดำเนินการเสร็จสิ้นในปี ค.ศ. 2012 ขณะที่การปฏิบัติการจะดำเนินต่อไปอย่างน้อยจนถึงปี ค.ศ. 2020 หรืออาจเป็นไปได้ถึงปี ค.ศ. 2028 เราสามารถมองเห็นสถานีอวกาศนานาชาติได้ด้วยตาเปล่าจากพื้นโลก เนื่องจากสถานีอวกาศแห่งนี้เป็นสิ่งก่อสร้างที่ใหญ่ที่สุดที่อยู่ในระดับวงโคจรของโลก โดยมีมวลมากกว่าสถานีอวกาศใดๆที่มนุษย์เคยสร้างมาก่อนหน้านี้ทั้งหมด สถานีอวกาศนานาชาติทำหน้าที่เป็นห้องทดลองวิจัยอย่างถาวรในอวกาศ ทำการทดลองด้านต่าง ๆ ได้แก่ ชีววิทยา ชีววิทยามนุษย์ ฟิสิกส์ ดาราศาสตร์ และ อุตุนิยมวิทยา ซึ่งต้องอาศัยการทดลองในสภาวะที่มีแรงโน้มถ่วงน้อยมากๆ สถานีอวกาศแห่งนี้ยังทำหน้าที่เป็นสถานที่ทดสอบสำหรับระบบกระสวยอวกาศที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้ ซึ่งจำเป็นต้องใช้สำหรับปฏิบัติการระยะยาวเพื่อการไปสู่ดวงจันทร์และดาวอังคาร การทดลองและการบริหารสถานีอวกาศนานาชาติดำเนินการโดยคณะนักบินอวกาศซึ่งอยู่ปฏิบัติหน้าที่ในระยะยาว สถานีเริ่มปฏิบัติการนับแต่ลูกเรือถาวรคณะแรก คือ เอ็กซ์เพดิชั่น 1 ที่ไปถึงสถานีอวกาศตั้งแต่ 2 พฤศจิกายน ค.ศ. 2000 จนถึงเดือนมิถุนายน ค.ศ. 2011 คณะลูกเรือชุด เอ็กซ์เพดิชั่น 28 อยู่ในระหว่างปฏิบัติหน้าที่ นับรวมแล้วปฏิบัติการนี้ได้ดำเนินการมาเป็นเวลากว่า 10 ปี และถือเป็นสถิติการอยู่อาศัยของมนุษย์ในอวกาศโดยไม่ขาดความต่อเนื่องที่ยาวนานที่สุดอีกด้วย
ตัวสถานีอวกาศนานาชาติประกอบด้วยสถานีอวกาศในโครงการต่าง ๆ ของหลายประเทศ ซึ่งรวมไปถึง "เมียร์-2" ของอดีตสหภาพโซเวียต, "ฟรีดอม" ของสหรัฐ, "โคลัมบัส" ของชาติยุโรป และ "คิโบ" ของญี่ปุ่น งบประมาณจากแต่ละโครงการทำให้ต้องแยกออกเป็นโครงการย่อย ๆ หลายโครงการก่อน แล้วจึงนำไปรวมกันเป็นสถานีนานาชาติที่เสร็จสมบูรณ์ในภายหลัง โครงการสถานีอวกาศนานาชาติเริ่มต้นปี ค.ศ. 1994 จากโครงการกระสวยอวกาศ "เมียร์" โมดูลแรกของสถานีอวกาศนานาชาติคือ "ซาร์ยา" ถูกส่งขึ้นในปี ค.ศ. 1998 โดยประเทศรัสเซีย หลังจากนั้นได้มีการเชื่อมต่อกันหลายครั้งด้วยโมดูลที่ได้รับการปรับความดันอย่างซับซ้อน โครงสร้างภายนอกสถานี และองค์ประกอบอื่นๆ ที่นำส่งขึ้นโดยกระสวยอวกาศของสหรัฐอเมริกา จรวดโปรตอนของรัสเซีย และจรวดโซยูสของรัสเซีย นับถึงเดือนกุมภาพันธ์ 2010 สถานีอวกาศมีชิ้นส่วนโมดูลปรับความดัน 13 โมดูล ติดตั้งอยู่บนโครงค้ำหลัก (Integrated Truss Structure; ITS) ระบบไฟฟ้าของสถานีมาจากแผงรับแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ 16 แผงติดตั้งอยู่บนโครงสร้างภายนอก และมีแผงขนาดเล็กกว่าอีก 4 แผงอยู่บนโมดูลของรัสเซีย สถานีอวกาศนานาชาติลอยอยู่ในวงโคจรที่ความสูงระดับ 278-460 กิโลเมตรเหนือพื้นโลก เคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วเฉลี่ย 27,724 กิโลเมตรต่อชั่วโมง โคจรรอบโลก 15.77 รอบต่อวัน
สถานีอวกาศนานาชาติเป็นโครงการร่วมกันระหว่างหน่วยงานด้านอวกาศ 5 หน่วยจากชาติต่างๆ ได้แก่ องค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติ (NASA, สหรัฐอเมริกา), องค์การอวกาศสหพันธรัฐรัสเซีย (RKA, รัสเซีย) ,องค์การอวกาศแคนาดา (CSA, แคนาดา) ,องค์การสำรวจอวกาศญี่ปุ่น (JAXA, ญี่ปุ่น) และ องค์การอวกาศยุโรป (ESA, สหภาพยุโรป) การระบุความเป็นเจ้าของและการใช้สอยสถานีดำเนินการภายใต้สนธิสัญญาและข้อตกลงระหว่างประเทศหลายฉบับ โดยที่รัสเซียเป็นเจ้าของชิ้นส่วนโมดูลของรัสเซียเองโดยสมบูรณ์ ESA ประเมินค่าใช้จ่ายของโครงการสถานีอวกาศนานาชาติอยู่ที่ประมาณ 100,000 ล้านยูโรตลอดช่วงระยะเวลา 30 ปี ด้วยงบประมาณมหาศาลนี้ทำให้โครงการกระสวยอวกาศนานาชาติตกเป็นเป้าของการวิพากษ์วิจารณ์มากมายทั้งในด้านการเงิน ความสามารถในการทำวิจัย และการออกแบบทางเทคนิค
ส่วนต่างๆ ของสถานีถูกควบคุมโดยศูนย์ควบคุมปฏิบัติการบนพื้นโลกหลายแห่ง รวมไปถึง ศูนย์ควบคุมปฏิบัติการของนาซา (MCC-H) ศูนย์ควบคุมปฏิบัติการของ RKA (Russian Space Agency - TsUP) ศูนย์ควบคุมโครงการโคลัมบัส (Col-CC) ศูนย์ควบคุม ATV (ATV-CC) ศูนย์ควบคุมปฏิบัติการของญี่ปุ่น (JEM-CC) และศูนย์ควบคุมปฏิบัติการสำคัญอื่นๆ (HTV-CC และ MSS-CC) การซ่อมบำรุงสถานีอวกาศนานาชาติดำเนินการโดยกระสวยอวกาศทั้งแบบที่ใช้มนุษย์และไม่ใช้มนุษย์ควบคุม รวมถึงกระสวยอวกาศโซยูส กระสวยอวกาศโพรเกรส ยานขนส่งอัตโนมัติ และ ยานขนส่ง H-II มีนักบินอวกาศและนักสำรวจอวกาศจากประเทศต่างๆ 15 ประเทศได้ขึ้นไปเยี่ยมชมแล้ว
วัตถุประสงค์แต่เดิมของสถานีอวกาศนานาชาติสร้างขึ้นเพื่อเป็นห้องทดลองและวิจัย เพื่อประโยชน์ที่นอกเหนือจากการใช้งานกระสวยอวกาศ เนื่องจากเป็นสถานที่ที่ใช้งานได้อย่างถาวรในสภาวะสุญญากาศ ทำให้สามารถทำการศึกษาค้นคว้าอย่างต่อเนื่องเป็นเวลานานได้ ทั้งทางด้านการทดลองที่เฉพาะเจาะจง รวมไปถึงการพำนักอาศัยของลูกเรือที่ต้องอยู่ปฏิบัติหน้าที่ การที่มีลูกเรืออยู่ประจำการอย่างถาวรทำให้สถานีอวกาศสามารถทำงานหลายอย่างที่กระสวยอวกาศแบบไม่มีคนควบคุมไม่อาจทำได้ เช่นสามารถเฝ้าดูการทดลองได้อย่างใกล้ชิด แต่งเติม ซ่อมแซม หรือเปลี่ยนแปลงใดๆ ได้ทันที คณะนักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานบนพื้นโลกจึงสามารถเข้าถึงข้อมูลได้อย่างรวดเร็ว สามารถปรับเปลี่ยนรายละเอียดการทดลองหรือริเริ่มการทดลองแบบใหม่ได้ตามที่ต้องการ ซึ่งเป็นสิ่งที่ไม่สามารถทำได้หากใช้ยานอวกาศไม่มีคนบังคับซึ่งศึกษาเป็นพิเศษ