Мієлін - ізолююча речовина з пластинчастою структурою, що складається переважно з ліпідів та білків. При біло-сіруватому виділенні з солом'яно-жовтими відтінками мієлін зовні покриває аксони нейронів; це покриття може бути простим (одношаровим) або складатися з різних концентричних шарів, які породжують своєрідну оболонку або втулку.
Білки
Ліпіди
Гангліозиди
Холестерин
Цереброзиди
Сульфат цереброзиду (сульфатид)
Фосфатидилхолін (лецитин)
Фосфатидилетаноламін (цефалін)
Фосфатидилсерин
Сфінгомієлін
Інші ліпіди
21.3
78.7
0.5
40.9
15.6
4.1
10.9
13.6
5.1
4.7
5.1
Залежно від шарів мієліну, що оточують аксон, ми говоримо про немієлінізовані нервові волокна (єдиний шар з відсутністю справжньої оболонки) та мієлінізовані нервові волокна (багатошаровий рукав). Там, де мієлін, нервова тканина виглядає білуватою; тому ми говоримо про білу речовину. Там, де немає мієліну, нервова тканина виглядає сіруватою; тому ми говоримо про сіру речовину.
У центральній нервовій системі аксони зазвичай мієлінізовані, тоді як на периферійному рівні мієлінова оболонка відсутня навколо більшості симпатичних волокон.
Як ми побачимо пізніше, утворення мієлінових оболонок покладається на олігодендроцити (для мієліну центральної нервової системи) та на клітини Шванна (для мієліну периферичної нервової системи). Мієлін, що оточує аксони нейронів, по суті складається з плазматичної мембрани шваннівських клітин (у периферичній нервовій системі) та олігодендроцитів (у центральній нервовій системі).
Основною функцією мієліну є забезпечення правильного проведення нервових імпульсів, посилення їх швидкості передачі через так звану «сольову провідність».
У мієлінізованих волокнах, насправді, мієлін не покриває аксони рівномірно, а іноді покриває їх, утворюючи характерні звуження, які візуально породжують безліч маленьких «ковбасок»; таким чином нервовий імпульс замість того, щоб проходити по всій довжині волокна, може проходити вздовж аксона, перестрибуючи з однієї «ковбаси» на іншу (насправді він не поширюється від вузла до вузла, а пропускає деякі). Переривання мієлінової оболонки між одним сегментом та іншим називаються вузлами Ранв’є.Вторинна, але не менш важлива функція мієліну - це механічний захист і живлення у відношенні до аксона, який він покриває.
Натомість ізоляційна функція важлива, оскільки за відсутності мієліну нейрони - особливо на рівні ЦНС, де нейронні мережі особливо щільні - будучи збудливими, вони реагують на багато оточуючих сигналів так само, як електричний провід без ізоляційної оболонки розганяти течію, не доводячи її до місця призначення.
Досліджуючи склад мієліну, ми відзначаємо переважний внесок ліпідів, особливо холестерину та меншою мірою фосфоліпідів, таких як лецитин та цефалін. Натомість 80% білків складаються з основного білка та протеоліпідного білка; є також незначні білки, серед яких виділяється так званий білок олігодендроцитів.
Оскільки це складові організму, зазвичай імунна система розпізнає мієлінові білки як «самостійні», тому дружні і не небезпечні; на жаль, у деяких випадках лімфоцити стають «самоагресивними» і атакують мієлін, руйнуючи його потроху говорячи про розсіяний склероз, хворобу, яка призводить до поступової втрати мієлінової оболонки, що призводить до загибелі нервової клітини. Коли мієлін запалюється або руйнується, провідність по нервових волокнах пошкоджується, сповільнюється або повністю переривається. Пошкодження мієліну, принаймні на ранніх стадіях захворювання, частково оборотні, але в довгостроковій перспективі можуть призвести до непоправного пошкодження основних нервових волокон. Протягом багатьох років вважалося, що після пошкодження мієлін неможливо відновити. Нещодавно стало відомо, що центральна нервова система може повторно мієлінізуватись, тобто утворювати новий мієлін, і це відкриває нові терапевтичні перспективи в лікуванні розсіяного склерозу.
Як і передбачалося, мієлін складається з плазматичної мембрани (плазмалеми) окремих клітин, яка кілька разів огортається навколо аксона. На рівні центральної нервової системи мієлін виробляється клітинами, які називаються олігодендроцитами, тоді як на периферійному рівні таку ж функцію покривають шваннові клітини. Обидва типи клітин належать до так званих гліальних клітин; мієлін утворюється, коли ці гліальні клітини обволікають аксон своїми плазматичними мембранами, видавлюючи цитоплазму назовні, так що кожна спіраль відповідає додаванню двох шарів мембрани; щоб бути зрозумілим, процес мієлінізації можна порівняти з обертанням спущеної кульки навколо олівця або подвійним шаром марлі навколо пальця.
Оскільки в S.N.C. є проблеми з космосом, кожен олігодендроцит забезпечує мієлін лише для одного сегмента, але більше аксонів; тому кожен аксон оточений мієлінізованими сегментами, утвореними різними олігодендроцитами. Однак на периферійному рівні кожна окрема клітина Швана постачає мієлін в один аксон.
Олігодендроцити та шваннівські клітини викликають вироблення мієліну з діаметра аксона: у ЦНС це відбувається, коли діаметр становить 0,3 мкм, тоді як у СНП він починається з діаметрів, більших за 2 мкм.
Зазвичай товщина мієлінової оболонки, отже, кількість обмоток, з яких вона утворена, пропорційна діаметру аксона, а це, у свою чергу, пропорційно його довжині.Структурно немієлінізовані волокна складаються з невеликих пучків оголених аксонів: кожен пучок оповитий клітиною Шванна, яка посилає тонкі цитоплазматичні відгалуження для відокремлення окремих аксонів. Тому в немієлінізованих волокнах численні аксони малого діаметру можуть міститися в інтрофлексіях однієї клітини Шванна.
На периферійному рівні наявність мієліну, виробленого шваннівськими клітинами, дає можливість нервовим волокнам регенерувати, що ще кілька років тому вважалося неможливим на рівні ЦНС. На відміну від шваннівських клітин, насправді олігодендроцити не сприяють регенерації нервового волокна у разі пошкодження. Останні дослідження, однак, показали, що регенерація важка, але також можлива в центральній нервовій системі, і що потенційно можливий "нейрогенез" або утворення нових нейронів.