مبدأ ديل: ما هو وماذا يقول عن الخلايا العصبية

مبدأ ديل قاعدة عامة التي تنص على أن العصبون يطلق نفس الناقل العصبي أو مجموعة من الناقلات العصبية في جميع اتصالاته المشبكية. لكن ما هو صحيح عنها؟ هل دحض علم الأعصاب الحالي ، جزئيًا أو كليًا ، هذا المبدأ؟

في هذه المقالة نشرح ما هو مبدأ ديل وما هي صلاحيته الحالية ، وما تتكون منه ظاهرة النقل المشترك ومثال عليها.

• مقالات لها صلة: "ما هي الناقلات العصبية وما هي الوظيفة التي تؤديها في دماغنا؟"

ما هو مبدأ ديل؟

مبدأ ديل أو قانون ديل ، الذي سمي على اسم عالم وظائف الأعضاء الإنجليزي هنري هـ. دايل ، الحائز على جائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء والطب عام 1936 لما توصل إليه من نتائج حول انتقال النبضات العصبية ، يثبت أن تطلق خلية عصبية نفس الناقل العصبي (أو مجموعة من الناقلات العصبية) في جميع اتصالاتها المشبكية.

تم افتراض هذا المبدأ في البداية ببعض الغموض. بعض العلماء ، بما في ذلك جون سي. فسرها إكليس على النحو التالي: "تطلق الخلايا العصبية نفس مجموعة النواقل العصبية في جميع نقاط الاشتباك العصبي الخاصة بها" ؛ بينما فسر البعض الآخر العبارة الأصلية بهذه الطريقة الأخرى: "تطلق الخلايا العصبية ناقلًا عصبيًا واحدًا فقط في جميع نقاط الاشتباك العصبي".

كما يمكن أن نرى ، يبدو أن هناك نسختين من مبدأ دايل تنص على شيء مشابه ، ولكن مع الفروق الدقيقة. في ذلك الوقت ، كان هناك ناقلان عصبيان فقط معروفان: أستيل و ال نوربينفرين (الذي كان يعتقد في ذلك الوقت أنه الأدرينالين) ؛ ولم يؤخذ في الاعتبار على الإطلاق إمكانية إطلاق خلية عصبية أكثر من خلية واحدة في مشابك واحدة.

أدى الغموض الناتج عن فرضية دايل الأصلية إلى بعض الالتباس حول ما يعنيه المبدأ المفترض. باختصار ، تم تفسيره بشكل خاطئ لأنه كان يُنظر إليه على أنه ينفي إمكانية أن يتمكن أحد الخلايا العصبية من إطلاق أكثر من ناقل عصبي واحد.

ومع ذلك ، في الوقت الحالي ، كان من الممكن التحقق من أن مبدأ ديل ، أي الفرضية القائلة بأن العصبون يطلق ناقلًا عصبيًا واحدًا فقط في جميع نقاط الاشتباك العصبي ، هو مبدأ خاطئ. تم تأسيسه الحقيقة العلمية أن العديد من الخلايا العصبية تطلق أكثر من رسول كيميائي واحد، وهي ظاهرة تسمى cotransmission ، والتي سنتحدث عنها بعد ذلك.

• قد تكون مهتمًا بـ: "ما هي فجوة المشبك وكيف تعمل؟"

ظاهرة النواقل

لسنوات عديدة ، كان فهم المجتمع العلمي لآليات النقل العصبي خاضعًا لـ لقانون دايل أو مبدأه ، والذي ، كما علقنا ، افترض أن المفهوم القائل بأن الخلية العصبية تطلق عنصرًا واحدًا فقط ناقل عصبي. ومع ذلك ، ابتداءً من السبعينيات ، ظهرت خطوط فكرية وبحثية جديدة شككت في هذه الأفكار.

بدأ استخدام مفهوم النقل المشترك في منتصف السبعينيات من قبل علماء آخرين ، من بين علماء آخرين ، جيفري بيرنستوك. يقدم هذا المفهوم فكرة أن الخلايا العصبية الفردية ، في كل من الجهاز العصبي المركزي وفي طرفية ، تحتوي ويمكن أن تطلق كمية كبيرة ومتنوعة من المواد القادرة على التأثير على الخلايا هدف.

وهكذا ، فإن cotransmission يعني إطلاق أنواع مختلفة من النواقل العصبية والمعدلات العصبية والمواد من خلية عصبية واحدة، مما يسمح بممارسة تأثيرات أكثر تعقيدًا على مستقبلات ما بعد المشبكي ، وبهذه الطريقة ، توليد اتصال أكثر تعقيدًا من ذلك الذي يحدث في الإرسال العادي.

نحن نعلم اليوم أنه ، على عكس ما افترضه مبدأ ديل ، ليس من غير المعتاد أن تطلق الخلايا العصبية نواقل عصبية بصحبة مواد أخرى. (cotransmitters) ، مثل ATP (مصدر للطاقة وناقل عصبي مهم للجهاز العصبي) ، وأكسيد النيتريك أو الببتيدات العصبية (بروتينات دقيقة من عمل سريع).

هناك العديد من الأمثلة على النقل العصبي. في الجهاز العصبي الودي ، يتم إطلاق ATP بشكل مشترك مع النوربينفرين.، وكل من الناقلات العصبية تمارس نشاطها عن طريق تنشيط مستقبلات معينة ، والتي ينتهي بها الأمر إلى التعبير عنها في خلايا العضلات الملساء. بهذه الطريقة ، يشارك ATP في تقلص هذه العضلات.

في الأعصاب السمبتاوي ، يمكننا أيضًا العثور على أمثلة على الانتقال المشترك. الأسيتيل كولين وعديد الببتيد المعوي الفعال في الأوعية (VIP) و ATP وأكسيد النيتريك عبارة عن نواقل مشتركة يتم تصنيعها وإطلاقها بواسطة هذا النوع من الأعصاب. على سبيل المثال ، يعمل أكسيد النيتريك كوسيط رئيسي لتوسيع الأوعية العصبية في الأوعية الدموية. خلايا الدماغ ، في حين أن VIP له دور أساسي أثناء توسع الأوعية العصبية في البنكرياس.

دراسة آليات النقل المشترك: Aplysia

بمجرد التغلب على مبدأ ديل ، فإن دراسة تأثير النقل المشترك على نشاط الدائرة العصبية تم تحليله بالتفصيل في أنظمة الحيوانات اللافقارية ، مثل حيوان أبليسيا. من خلال استخدام تقنيات الفيزيولوجيا الكهربية ، تم تحديد وتحديد وظائف الناقلات المشتركة في الخلايا العصبية المحددة فسيولوجيًا في الدوائر العصبية المحددة جيدًا.

قدمت دائرة التغذية Aplysia رؤى مهمة حول الدور وظيفة cotransmission ، وكيف cotransmitters مثل القلب الببتيد و ميومودولين قادرون على تعديل تقلصات العضلات يثيره ناقل عصبي آخر مثل أستيل كولين ، والذي تفرزه الخلايا العصبية الحركية على العضلات المسؤولة عن التحكم في سلوك أكل الحيوان.

يمكن أن يولد Aplysia سلوكين معاديين للتغذية ، وهما: الابتلاع والإجهاض. التحفيز المتكرر للعصب الداخلي CBI-2 من شأنه تنشيط مولد النمط المركزي لـ تتغذى في العقدة الشدقية ، وبهذه الطريقة ، تنتج تدريجيًا برامج الهضم الحركية طعام.

يتم تنشيط الابتلاع عن طريق التحفيز المتكرر لعصب المريء ، مما يؤدي إلى حدوث أ تقوية قصيرة المدى للانتقال المشبكي بين العصبون الداخلي B20 والخلايا العصبية الحركية ب 8. سيكون B20 له نواقل عصبية مثل GABA والدوبامين كنواقل مشتركة.

سيكون الدوبامين في هذه الحالة بمثابة ناقل سريع الإثارة، من خلال ممارسة تأثير على مستقبل مشابه لـ 5-HT3. من جانبها ، لن يكون لـ gaba أي تأثير مباشر على هذه المشابك ، لكنها يمكن أن تقوي ال استجابات الدوبامين من خلال العمل على مستقبلات GABA b ومن ثم تنشيط بروتين كيناز ج.

هذا الأخير هو مثال حيث يستحضر المرسل "التقليدي" (مثل GABA) تأثير تعديل ، ويكون للمرسل "المعدل" (الدوبامين) تأثير تقليدي. يعتبر تأثير GABA هذا مثالًا على التعديل الجوهري بواسطة ناقل مشترك ، لأنه يعدل الدائرة التي ينتمي إليها.

المراجع الببليوجرافية:

• بيرنستوك ، ج. (1976). هل تطلق بعض الخلايا العصبية أكثر من جهاز إرسال؟ علم الأعصاب ، 1 (4) ، 239-248.
• أوزبورن ، ن. لا. (1979). هل مبدأ ديل صحيح؟ الاتجاهات في علوم الأعصاب ، 2 ، 73-75.
• ستراتا ، ب ، وهارفي ، ر. (1999). مبدأ ديل. نشرة أبحاث الدماغ ، 50 (5-6) ، 349-350.
• فيليم ، ف. S. ، كروبر ، إي. جيم ، برايس ، د. A. ، Kupfermann ، I. ، & Weiss ، K. تم العثور على R. (1996). إطلاق ناقلات الببتيد في Aplysia: التنظيم والآثار الوظيفية. مجلة علم الأعصاب، 16 (24) ، 8105-8114.