Kakšna je funkcija motoričnega nevrona?

Naloga motoričnega nevrona je prenašanje električnega signala v mišico, ki jo sproži, da se skrči ali sprosti. Pri vretenčarjih, vključno z ljudmi, je gibanje zgibne notranje skeletne strukture omogočeno s koordinacijo krčenja številnih mišic, ki so nanjo pritrjene. Samo možgani so sposobni te zapletene koordinacije in električna signalizacija je verjetno edino sredstvo, ki je dovolj hitro, da svoja navodila posreduje oddaljenim mišicam. Medij za dostavo so električno vzbuljive celice, imenovane nevroni.

Motorni nevron, včasih združen v edninski izraz motoneuron, je živčna celica. Njegova osnovna struktura vključuje receptor na enem koncu in oddajnik na drugem, ki ju povezuje podolgovate telo, imenovano akson, od katerih so nekateri pri ljudeh lahko dolgi 39 palcev (1 m). Verige živčnih celic, od konca do konca, so povezane v živčna vlakna, ki segajo od možganov do mišic prstov in naprej.

Človeški živčni sistem je sestavljen iz razvejane mreže živčnih vlaken, ki prežemajo celotno telo in osrednji živčni sistem, in sicer možgane in hrbtenjačo. Vsi so sestavljeni iz različnih specializiranih nevronov. Motorični nevron je opredeljen z njegovo eferentno funkcijo: prenaša signale stran od centralnega živčnega sistema. Nasprotno pa se aferentni živci, ki prenašajo signale proti hrbtenjači in možganom, imenujejo senzorični nevroni. Možgani ne upravljajo in nadzorujejo vseh motoričnih gibov; avtomatski refleks kolenskega trzanja na primer izvira od hrbtenjače do stegenskih mišic.

Omeniti velja tudi, da poleg dolgih, progastih snopov, pritrjenih na okostje, obstajajo tudi druge vrste mišic. Srčne mišice srca so specializirane za ritmično krčenje. Gladke mišice, kot so tiste, ki poganjajo hrano skozi prebavni trakt, so specializirane za enakomerno krčenje v skladu z različnimi oblikami, kot so sfinktri in cevi. Čeprav so to večinoma neprostovoljne mišične aktivnosti, so kljub temu pod nadzorom možganov, ki se pošiljajo prek motoričnih nevronov. Tiste, ki nadzorujejo prostovoljne skeletne mišice, se imenujejo somatski; srčne in gladke mišice nadzorujejo motorični nevroni, imenovani visceralni.

Človeka ni mogoče napolniti z električno vtičnico za izmenični tok, zato je naloga motornega nevrona ustvarjanje električne energije in prenašanje naboja do naslednjega nevrona in naslednjega, dokler terminalni nevron ne izprazni elektriko v mišično tkivo. To se doseže s kemično signalizacijo. Na svojem receptorskem koncu in v manjši meri na prenosnem koncu živčna celica razteza mrežo filamentov, imenovanih dendriti, ki vzpostavijo stik s sosednjimi nevroni. Njihove celične membrane imajo molekularne kanale, skozi katere se primerjajo medcelične in zunajcelične koncentracije ionskih ali nabitih elementov, vključno s kalijem. Ko razlika doseže prelomno točko, celica ustvari električni impulz, imenovan akcijski potencial, ki pospeši njen akson in aktivira njegove končne dendrite.

Električna stimulacija dendritov sprošča kemični nevrotransmiter, imenovan acetilholin, ki premosti mikroskopsko vrzel med dvema povezanima nevronima, pa tudi vrzel med živčno celico in mišično celico. Razred spojin, imenovanih noradrenalin, je še en znan nevrotransmiter. Te spojine dejansko odprejo ionske kanale, ki celici omogočajo merjenje razlike naboja in se odločijo, ali naj sproži lasten električni impulz naprej po živčnem sistemu. Skeletne mišične celice so na koncu obložene z acetilholinskimi receptorji, katerih pozitivna aktivacija povzroči krčenje dihanja celice.

Funkcija motoričnega nevrona je popolnoma primerna za delovanje mišic. Električni signal, ki ga prenašajo, je pozitiven ali negativen. Mišice imajo tudi binarno stanje – krčenje ali sprostitev.