Почему число глиальных клеток значительно преобладает над числом нейронов?

Представление о том, что глиальных клеток всегда «в разы больше», чем нейронов, несколько устарело. Для всего человеческого мозга оценки близки к соотношению примерно 1:1: около 86 миллиардов нейронов и сопоставимое число глиальных клеток. Но в отдельных отделах мозга, особенно в белом веществе и некоторых участках коры, глии действительно может быть заметно больше. В мозжечке, наоборот, из-за огромного количества мелких гранулярных нейронов нейроны преобладают.

Причина в том, что нейрон не может нормально работать сам по себе. Он специализируется на приёме, обработке и передаче сигналов, но для этого ему постоянно нужна сложная «обслуживающая инфраструктура». Эту инфраструктуру создаёт глия.

Астроциты поддерживают химическое постоянство вокруг нейронов: регулируют концентрацию калия, быстро убирают избыток нейромедиаторов из синапсов, участвуют в снабжении нейронов энергией, влияют на местный кровоток и помогают формировать гематоэнцефалический барьер. Нейрон с тысячами синапсов создаёт вокруг себя большую нагрузку, поэтому обслуживать его часто должны несколько глиальных клеток или их обширные отростки.

Олигодендроциты образуют миелин вокруг аксонов. Миелин позволяет проводить импульсы быстрее и с меньшими энергетическими затратами. Особенно много такой глии там, где проходят длинные пучки нервных волокон: в белом веществе мозга и спинном мозге. Кроме изоляции, олигодендроциты помогают аксонам получать метаболическую поддержку.

Микроглия выполняет роль иммунного надзора нервной системы. Она постоянно «патрулирует» ткань, удаляет клеточный мусор, участвует в воспалительных реакциях, следит за состоянием синапсов и может участвовать в устранении лишних или повреждённых контактов. Это важно, потому что нервная ткань особенно чувствительна к инфекции, травме и нарушению обмена веществ.

Глия также нужна потому, что нейроны очень велики по сравнению со своим телом: один нейрон может иметь длинный аксон и множество дендритов, образуя тысячи контактов. Такая разветвлённая клетка требует контроля среды не только возле тела, но и вдоль отростков, рядом с синапсами и сосудами. Поэтому число глиальных клеток определяется не просто количеством нейронов, а плотностью синапсов, длиной аксонов, объёмом белого вещества, потребностью в миелине и уровнем метаболической нагрузки.

Иными словами, глия — не «второстепенная опора» для нейронов. Нейроны передают и обрабатывают информацию, а глиальные клетки делают возможной саму работу этой сети: питают её, изолируют, защищают, регулируют и частично ремонтируют. Именно сложность и энергозатратность нервной ткани объясняют, почему в ряде её областей глии очень много.