بزرگترین دستاورد تکامل، مغز و سیستم عصبی توسعه یافته موجودات است، با یک شبکه اطلاعاتی پیچیده و فزاینده مبتنی بر واکنش های شیمیایی. یک تکانه عصبی که در امتداد فرآیندهای نورون ها جریان دارد، اصل فعالیت پیچیده انسان است. یک تکانه در آنها ایجاد می شود، در امتداد آنها حرکت می کند و این نورون ها هستند که آنها را تجزیه و تحلیل می کنند. فرآیندهای نورون بخش عملکردی اصلی این سلول های خاص سیستم عصبی هستند و ما در مورد آنها صحبت خواهیم کرد.
منشا نورونها
مسأله منشا سلول های تخصصی هنوز هم امروز باز است. حداقل سه نظریه در مورد این موضوع وجود دارد - کلایننبرگ (کلایننبرگ، 1872)، برادران هرتویگ (هرتویگ، 1878) و زوارزین (زاوارزین، 1950). همه آنها به این واقعیت خلاصه می شوند که نورون ها از سلول های اکتودرمی حساس اولیه به وجود می آیند و پیشینیان آنها پروتئین های کروی بودند که به صورت دسته هایی ترکیب می شدند. پروتئین هایی که متعاقباً سلولی دریافت کردندغشاء، معلوم شد که قادر به درک تحریک، ایجاد و هدایت تحریک است.
ایده های مدرن درباره ساختار نورون و فرآیندها
یک سلول تخصصی بافت عصبی شامل:
- سوما یا بدن یک نورون که حاوی اندامک‌ها، نوروفیبریل‌ها و یک هسته است.
- بسیاری از فرآیندهای کوتاه یک نورون به نام دندریت. عملکرد آنها درک برانگیختگی است.
- یک فرآیند طولانی یک نورون - آکسون که مانند یک "کلاچ" با یک غلاف میلین پوشیده شده است. وظیفه اصلی آکسون هدایت تحریک است.
همه ساختارهای یک نورون ساختار غشاهای متفاوتی دارند و همه آنها کاملاً متفاوت هستند. در میان بسیاری از نورونها (حدود 25 میلیارد از آنها در مغز ما وجود دارد) هیچ دوقلو مطلق هم از نظر ظاهر و ساختار و مهمتر از همه از نظر عملکرد خاص وجود ندارد.
فرایندهای کوتاه نورون ها: ساختار و عملکرد
بدن یک نورون دارای فرآیندهای کوتاه و منشعب زیادی است که به آنها درخت دندریتیک یا ناحیه دندریتی می گویند. همه دندریت ها شاخه ها و نقاط تماس زیادی با نورون های دیگر دارند. این شبکه ادراک سطح جمع آوری اطلاعات از محیط اطراف نورون را افزایش می دهد. همه دندریت ها دارای ویژگی های زیر هستند:
- آنها نسبتا کوتاه هستند - تا 1 میلی متر.
- آنها غلاف میلین ندارند.
- این فرآیندهای عصبی با حضور ریبونوکلئوتیدها، شبکه آندوپلاسمی و شبکه وسیعی از میکروتوبول‌ها مشخص می‌شوند.منحصر به فرد بودن.
- آنها فرآیندهای خاصی دارند - خارها.
خارهای دندریت
این برون‌آمدگی‌های غشای دندریتیک را می‌توان در کل سطح آنها به تعداد زیاد یافت. اینها نقاط تماس اضافی (سیناپس) نورون هستند که سطح تماس های بین عصبی را بسیار افزایش می دهند. آنها علاوه بر گسترش سطح گیرنده، نقش مهمی در شرایط اثرات شدید ناگهانی (به عنوان مثال، در صورت مسمومیت یا ایسکمی) ایفا می کنند. تعداد آنها در چنین مواردی به طور چشمگیری در جهت افزایش یا کاهش تغییر می کند و بدن را به افزایش یا کاهش سرعت و تعداد فرآیندهای متابولیک تحریک می کند.
اجرای فرآیند
فرآیند طولانی یک نورون آکسون (ἀξον - محور، یونانی) نامیده می شود، به آن استوانه محوری نیز می گویند. در محل تشکیل آکسون بر روی بدن یک نورون، تپه ای وجود دارد که نقش مهمی در تشکیل تکانه عصبی دارد. اینجاست که پتانسیل عمل دریافتی از تمام دندریت های نورون خلاصه می شود. ساختار آکسون حاوی میکروتوبول است، اما تقریباً هیچ اندامکی وجود ندارد. تغذیه و رشد این فرآیند کاملاً به بدن نورون ها بستگی دارد. هنگامی که آکسون آسیب می بیند، قسمت محیطی آنها می میرد، در حالی که بدن و قسمت باقی مانده زنده می مانند. و گاهی اوقات یک نورون می تواند یک آکسون جدید رشد دهد. قطر آکسون تنها چند میکرومتر است، اما طول آن می تواند به 1 متر برسد. برای مثال، آکسون‌های نورون‌های نخاعی هستند که اندام‌های انسان را عصب‌بندی می‌کنند.
میلیناسیون آکسون
پوسته فرآیندهای طولانی نورون توسط سلول های شوان تشکیل می شود. این سلول‌ها در اطراف بخش‌هایی از آکسون می‌پیچند و یوولا آنها دور آن می‌پیچد. سیتوپلاسم سلول های شوان تقریباً به طور کامل از بین می رود و تنها غشایی از لیپوپروتئین ها (میلین) باقی می ماند. هدف از غلاف میلین فرآیندهای طولانی اجسام عصبی، ایجاد عایق الکتریکی است که منجر به افزایش سرعت تکانه عصبی (از 2 متر بر ثانیه به 120 متر بر ثانیه) می شود. پوسته دارای پارگی است - انقباضات رانویر. در این مکان ها، تکانه مانند جریانی با ماهیت گالوانیکی، آزادانه وارد محیط شده و به عقب وارد می شود. و در انقباضات رانویر است که پتانسیل عمل رخ می دهد. بنابراین، ضربه در امتداد آکسون در جهش حرکت می کند - از انقباض به انقباض. میلین سفید است، این چیزی است که به عنوان معیاری برای تقسیم ماده عصبی به خاکستری (جسم نورون) و سفید (مسیرها) عمل می کند.
بوته آکسون
در انتهای خود، آکسون چندین بار منشعب می شود و یک بوته را تشکیل می دهد. در انتهای هر شاخه یک سیناپس وجود دارد - محل تماس یک آکسون با آکسون دیگر، دندریت، بدن نورون ها یا سلول های جسمی. این انشعاب چندگانه امکان عصب دهی متعدد و تکراری شدن انتقال ضربه را فراهم می کند.
سیناپس محل انتقال تکانه های عصبی است
سیناپس ها تشکیلات منحصر به فردی از نورون ها هستند که سیگنال از طریق موادی به نام واسطه منتقل می شود. پتانسیل عمل (تکانه عصبی) به انتهای فرآیند می رسد - ضخیم شدن آکسون که به آن منطقه پیش سیناپسی می گویند.چندین وزیکول با واسطه (وزیکول) وجود دارد. انتقال دهنده های عصبی مولکول های فعال بیولوژیکی هستند که برای انتقال یک تکانه عصبی (به عنوان مثال، استیل کولین در سیناپس های عضلانی) طراحی شده اند. هنگامی که یک جریان گذر غشایی به شکل پتانسیل عمل به سیناپس می رسد، پمپ های غشایی را تحریک می کند و یون های کلسیم وارد سلول می شوند. آنها شروع به پارگی وزیکول ها می کنند، واسطه وارد شکاف سیناپسی می شود و به گیرنده های غشای پس سیناپسی گیرنده ضربه متصل می شود. این فعل و انفعال پمپ های سدیم-پتاسیم غشاء را تحریک می کند و یک پتانسیل عمل جدید، مشابه با قبلی، ایجاد می شود.
آکسون و سلول هدف
در فرآیند جنین زایی و پس از جنین زایی بدن، نورون ها آکسون هایی را به سلول هایی که باید توسط آنها عصب دهی شوند رشد می دهند. و این رشد به شدت هدایت می شود. مکانیسم‌های رشد نورونها چندی پیش کشف شده بود، و اغلب آنها را با مالکی مقایسه می‌کنند که سگی را با بند نگه می‌دارد. در مورد ما، میزبان بدن نورون، افسار آکسون، و سگ نقطه رشد آکسون با شبه‌پودیا است. جهت و جهت رشد آکسون به عوامل زیادی بستگی دارد. این مکانیسم پیچیده است و تا حد زیادی هنوز به طور کامل درک نشده است. اما واقعیت همچنان باقی است - آکسون دقیقاً به سلول هدف خود می رسد و فرآیندهای نورون حرکتی که مسئول انگشت کوچک است به عضلات انگشت کوچک تبدیل می شود.
قوانین آکسون
هنگام هدایت یک تکانه عصبی در امتداد آکسون ها، چهار قانون اصلی کار می کنند:
- قانون یکپارچگی آناتومیکی و فیزیولوژیکی.هدایت فقط در طول فرآیندهای دست نخورده نورون ها امکان پذیر است. آسیب ناشی از تغییر در نفوذپذیری غشاء (تحت تأثیر داروها یا سموم) نیز در مورد این قانون صدق می کند.
- قانون انزوا برانگیختگی. یک آکسون - هدایت یک تحریک. آکسون ها تکانه های عصبی را با یکدیگر به اشتراک نمی گذارند.
- قانون نگهداری یکطرفه. آکسون تکانه را به صورت گریز از مرکز یا مرکز هدایت می کند.
- قانون بدون ضرر. این خاصیت عدم کاهش است - هنگام انجام یک ضربه، متوقف نمی شود و تغییر نمی کند.
انواع نورون
نرون ها ستاره ای، هرمی، دانه ای، سبدی شکل هستند - آنها می توانند در شکل بدن مانند آن باشند. با توجه به تعداد فرآیندها، نورون ها عبارتند از: دوقطبی (هر کدام یک دندریت و آکسون) و چند قطبی (یک آکسون و تعداد زیادی دندریت). از نظر عملکرد، نورون ها حسی، پلاگین و اجرایی (موتور و موتور) هستند. نورون های گلژی نوع 1 و گلژی نوع 2 متمایز می شوند.این طبقه بندی بر اساس طول فرآیند نورون آکسون است. نوع اول زمانی است که آکسون بسیار فراتر از محل بدن (نرون های هرمی قشر مغز) گسترش می یابد. نوع دوم - آکسون در همان ناحیه بدن (نرون های مخچه) قرار دارد.
