Mô thần kinh (Nervous Tissue)

Các thành phần chính của mô thần kinh

Mô thần kinh bao gồm hai loại tế bào chính:

• Neuron (Tế bào thần kinh): Đây là đơn vị chức năng cơ bản của hệ thần kinh, chịu trách nhiệm truyền xung thần kinh. Một neuron điển hình gồm:
  • Thân tế bào (Soma hoặc Perikaryon): Chứa nhân và hầu hết các bào quan của tế bào.
  • Đồi gai (Dendrite): Các nhánh ngắn, nhiều và phân nhánh từ thân tế bào, có chức năng nhận tín hiệu từ các neuron khác.
  • Sợi trục (Axon): Một sợi dài, mảnh, thường được bao bọc bởi bao myelin, có chức năng truyền tín hiệu đi từ thân tế bào đến các tế bào khác. Đầu cuối của sợi trục được gọi là cúc tận cùng (terminal bouton).
• Neuroglia (Tế bào thần kinh đệm): Đây là các tế bào hỗ trợ cho neuron, không trực tiếp tham gia vào việc truyền xung thần kinh nhưng đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì môi trường ổn định cho neuron, cung cấp chất dinh dưỡng, bảo vệ và hỗ trợ quá trình truyền tín hiệu. Các loại tế bào thần kinh đệm bao gồm:
  • Tế bào hình sao (Astrocytes): Cung cấp chất dinh dưỡng cho neuron, điều hòa môi trường ngoại bào.
  • Tế bào ít nhánh (Oligodendrocytes) (trong hệ thần kinh trung ương) và tế bào Schwann (trong hệ thần kinh ngoại biên): Tạo ra bao myelin bao bọc sợi trục, giúp tăng tốc độ truyền xung thần kinh.
  • Tế bào vi bào (Microglia): Đóng vai trò như đại thực bào, bảo vệ neuron khỏi các tác nhân gây bệnh.
  • Tế bào biểu mô (Ependymal cells): Lót các khoang chứa dịch não tủy.

Chức năng của mô thần kinh

Mô thần kinh đảm nhiệm ba chức năng chính:

• Cảm giác: Nhận biết các kích thích từ môi trường bên trong và bên ngoài cơ thể.
• Tích hợp: Xử lý và phân tích thông tin nhận được.
• Đáp ứng: Đưa ra phản ứng bằng cách truyền tín hiệu đến các cơ quan đích như cơ và tuyến.

Truyền xung thần kinh

Xung thần kinh được truyền dọc theo sợi trục dưới dạng các thay đổi điện thế màng. Sự thay đổi điện thế này được gọi là điện thế hoạt động. Tốc độ truyền xung thần kinh phụ thuộc vào đường kính của sợi trục và sự hiện diện của bao myelin. Bao myelin giúp tăng tốc độ truyền xung bằng cách cách điện cho sợi trục và cho phép xung thần kinh “nhảy” từ nút Ranvier này sang nút Ranvier khác. Quá trình này được gọi là dẫn truyền nhảy cóc.

Phân loại mô thần kinh

Mô thần kinh có thể được phân loại dựa trên chức năng thành:

• Mô thần kinh cảm giác (Afferent): Truyền tín hiệu từ các thụ thể cảm giác đến hệ thần kinh trung ương.
• Mô thần kinh vận động (Efferent): Truyền tín hiệu từ hệ thần kinh trung ương đến các cơ quan đích.
• Mô thần kinh liên hợp (Interneuron): Kết nối các neuron cảm giác và vận động trong hệ thần kinh trung ương.

Bệnh lý liên quan đến mô thần kinh

Nhiều bệnh lý có thể ảnh hưởng đến mô thần kinh, bao gồm:

• Bệnh Alzheimer: Một dạng sa sút trí tuệ gây mất trí nhớ và suy giảm nhận thức.
• Bệnh Parkinson: Một rối loạn vận động gây run, cứng khớp và khó khăn trong việc di chuyển.
• Đa xơ cứng: Một bệnh tự miễn tấn công bao myelin, làm chậm hoặc chặn truyền xung thần kinh.

Tóm lại, mô thần kinh là một mô phức tạp và quan trọng, đóng vai trò trung tâm trong việc điều khiển và phối hợp các hoạt động của cơ thể. Hiểu biết về cấu trúc và chức năng của mô thần kinh là rất cần thiết để hiểu rõ hoạt động của hệ thần kinh và các bệnh lý liên quan.

Sự phát triển của mô thần kinh

Mô thần kinh phát triển từ ngoại bì phôi thai. Quá trình này, được gọi là quá trình tạo thần kinh, liên quan đến sự biệt hóa của các tế bào tiền thân thần kinh thành neuron và tế bào thần kinh đệm. Các yếu tố tăng trưởng và các phân tử tín hiệu khác đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa sự phát triển và biệt hóa của mô thần kinh. Sự hình thành các kết nối synap giữa các neuron là một quá trình phức tạp và kéo dài, đóng vai trò quan trọng trong việc thiết lập các mạch thần kinh chức năng.

Dị tật bẩm sinh của hệ thần kinh

Các lỗi trong quá trình phát triển của hệ thần kinh có thể dẫn đến dị tật bẩm sinh, chẳng hạn như tật nứt đốt sống, vô sọ và não úng thủy. Các dị tật này có thể gây ra các vấn đề nghiêm trọng về thần kinh và phát triển.

Tái tạo mô thần kinh

Khả năng tái tạo của mô thần kinh bị hạn chế so với các loại mô khác. Trong khi các tế bào thần kinh đệm có thể phân chia và sửa chữa một số tổn thương, khả năng tái tạo của neuron ở người trưởng thành là rất hạn chế, đặc biệt là ở hệ thần kinh trung ương. Nghiên cứu hiện tại đang tập trung vào việc tìm kiếm các phương pháp để kích thích sự tái tạo neuron và sửa chữa các tổn thương thần kinh. Ví dụ, nghiên cứu về tế bào gốc thần kinh đang hứa hẹn trong việc phát triển các liệu pháp mới cho các bệnh lý thần kinh.

Kỹ thuật nghiên cứu mô thần kinh

Một loạt các kỹ thuật được sử dụng để nghiên cứu mô thần kinh, bao gồm:

• Kính hiển vi: Các kỹ thuật kính hiển vi khác nhau, bao gồm kính hiển vi quang học, kính hiển vi điện tử và kính hiển vi đồng tiêu, được sử dụng để quan sát cấu trúc của mô thần kinh ở các mức độ phóng đại khác nhau.
• Điện sinh lý: Kỹ thuật này được sử dụng để ghi lại hoạt động điện của neuron, cung cấp thông tin về cách neuron truyền tín hiệu.
• Hóa mô miễn dịch: Kỹ thuật này sử dụng kháng thể để phát hiện các protein cụ thể trong mô thần kinh, cho phép các nhà nghiên cứu xác định các loại tế bào và phân tử khác nhau.
• Kỹ thuật hình ảnh thần kinh: Các kỹ thuật như chụp cộng hưởng từ (MRI) và chụp cắt lớp phát xạ positron (PET) được sử dụng để hình dung cấu trúc và chức năng của não in vivo.

Mối liên hệ giữa mô thần kinh và các hệ cơ quan khác

Mô thần kinh hoạt động chặt chẽ với các hệ cơ quan khác trong cơ thể để duy trì cân bằng nội môi và điều hòa các chức năng cơ thể. Ví dụ, hệ thần kinh tự chủ điều khiển các chức năng không tự chủ như nhịp tim, hô hấp và tiêu hóa. Hệ thần kinh nội tiết tương tác với hệ thần kinh để điều hòa việc giải phóng hormone.

• Bear, M. F., Connors, B. W., & Paradiso, M. A. (2016). Neuroscience: Exploring the brain. Lippincott Williams & Wilkins.
• Kandel, E. R., Schwartz, J. H., Jessell, T. M., Siegelbaum, S. A., & Hudspeth, A. J. (2013). Principles of neural science. McGraw-Hill.
• Purves, D., Augustine, G. J., Fitzpatrick, D., Hall, W. C., LaMantia, A. S., Mooney, R. D., … & White, L. E. (2018). Neuroscience. Sinauer Associates.

Câu hỏi và Giải đáp

Vai trò của các kênh ion trong việc tạo ra và truyền xung thần kinh là gì?

Trả lời: Các kênh ion là các protein xuyên màng cho phép các ion cụ thể (như Na+, K+, Ca2+, Cl-) đi qua màng tế bào. Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra và truyền xung thần kinh. Khi một neuron ở trạng thái nghỉ, nồng độ ion bên trong và bên ngoài tế bào khác nhau, tạo ra điện thế màng nghỉ. Khi một kích thích đến, các kênh ion mở ra, cho phép các ion di chuyển qua màng, làm thay đổi điện thế màng. Sự thay đổi điện thế này, nếu đủ lớn, sẽ tạo ra điện thế hoạt động, một xung điện lan truyền dọc theo sợi trục. Các kênh ion khác nhau (kênh Na+ điện thế, kênh K+ điện thế, kênh Ca2+) đóng vai trò phối hợp để tạo ra và lan truyền điện thế hoạt động.

Sự khác biệt chính giữa hệ thần kinh trung ương và hệ thần kinh ngoại biên là gì?

Trả lời: Hệ thần kinh trung ương (CNS) bao gồm não và tủy sống, chịu trách nhiệm xử lý thông tin và đưa ra quyết định. Hệ thần kinh ngoại biên (PNS) bao gồm tất cả các dây thần kinh bên ngoài não và tủy sống, kết nối CNS với các bộ phận khác của cơ thể. PNS được chia thành hệ thần kinh vận động (điều khiển cơ) và hệ thần kinh cảm giác (nhận thông tin từ các giác quan). Một sự khác biệt quan trọng khác là khả năng tái tạo: neuron trong CNS có khả năng tái tạo rất hạn chế, trong khi neuron trong PNS có khả năng tái tạo tốt hơn.

Bao myelin ảnh hưởng đến tốc độ truyền xung thần kinh như thế nào?

Trả lời: Bao myelin là một lớp cách điện bao bọc quanh sợi trục của nhiều neuron. Nó được tạo ra bởi tế bào oligodendrocytes trong CNS và tế bào Schwann trong PNS. Bao myelin ngăn chặn sự rò rỉ ion qua màng sợi trục, giúp tăng tốc độ truyền xung thần kinh. Xung thần kinh “nhảy” từ nút Ranvier này sang nút Ranvier khác, một quá trình được gọi là dẫn truyền nhảy cóc. Sợi trục có myelin truyền xung nhanh hơn nhiều so với sợi trục không có myelin.

Làm thế nào mà các synap truyền tín hiệu giữa các neuron?

Trả lời: Synap là điểm nối giữa hai neuron hoặc giữa một neuron và một tế bào đích (ví dụ: tế bào cơ). Khi điện thế hoạt động đến cúc tận cùng của sợi trục trước synap, nó kích thích giải phóng các chất dẫn truyền thần kinh vào khe synap. Các chất dẫn truyền thần kinh này khuếch tán qua khe synap và liên kết với các thụ thể trên màng sau synap. Sự liên kết này gây ra thay đổi điện thế màng của tế bào sau synap, có thể kích thích hoặc ức chế tế bào đó.

Các phương pháp nghiên cứu nào được sử dụng để nghiên cứu bệnh lý của mô thần kinh?

Trả lời: Nhiều phương pháp được sử dụng để nghiên cứu bệnh lý của mô thần kinh, bao gồm: kính hiển vi (để quan sát những thay đổi về cấu trúc mô), điện sinh lý (để đo hoạt động điện của neuron), hóa mô miễn dịch (để xác định các protein cụ thể), kỹ thuật hình ảnh thần kinh (như MRI và PET để hình dung cấu trúc và chức năng của não in vivo), và các mô hình động vật (để nghiên cứu các cơ chế bệnh lý và thử nghiệm các phương pháp điều trị tiềm năng). Việc kết hợp nhiều phương pháp này thường cần thiết để hiểu đầy đủ về các bệnh lý thần kinh phức tạp.