כיצד פועלים נוירונים?

ידוע בתרבות הפופולרית כי נוירונים הם תאים הפועלים כ- סוג של שליחים, שולחים מידע הלוך ושוב בכל המערכת שלנו עַצבָּנִי.

כיצד פועלים נוירונים, שהם היחידה התפקודית הבסיסית של המוח שלנו, חוט שדרה ועצבים, הוא נושא המאמר של היום. בואו לגלות כיצד פועלות העבודות המתוחכמות הללו של הנדסת הטבע.

• מאמר קשור: "סוגי נוירונים: מאפיינים ותפקודים"

כיצד פועלים נוירונים? סקירה

נוירונים הם תאים המהווים חלק ממערכת העצבים, בהיותם היחידה התפקודית הבסיסית שלה. לתאים אלו תפקיד עיקרי של קבלה והעברת מידע בצורה של דחפים חשמליים לאורך סריג מורכב או רשת העשויה נוירונים, המהווים את המערכת מערכת העצבים, הן המרכזית (CNS), המורכבת מחוט השדרה והמוח, והן הפריפריאלית (SNP) המורכבת מה עֲצַבִּים.

ברור שבהתבסס על הגדרה זו, מערכת העצבים לא יכלה לתפקד ללא נוירונים, יחד עם תאי גליה. עם זאת, כדי להבין יותר איך הם עובדים יש צורך לעשות סדרה של הערות לגבי הטיפולוגיה שלו, המבנה שלו וצורתו, שכן אלה משפיעים ישירות על פעולתו.

מִבְנֶה

לא ניתן להבין את תפקידי הנוירונים מבלי להבין כיצד מאורגנים תאי עצב אלו. אלו הם החלקים של הנוירון.

1. סומה

הסומה הוא גוף התא של הנוירון, והוא המקום בו נמצא הגרעין

בנוסף לפעילות סינתזת חלבון נהדרת, חיונית לתפקוד הנוירון. מכאן משתרעים בליטות או תוספות שונות: הדנדריטים והאקסון.

2. דנדריטים

דנדריטים הם בליטות קוצניות בצורת עץ המאפשרות לנוירון לקבל ולעבד מידע. בהתאם לסוג האותות שהוא מקבל, זה יכול לגרום לעירור או עיכוב של הנוירון, גורם לפוטנציאל הפעולה להתרחש או לא, כלומר להפעיל דחף עצבי.

3. האקסון

האקסון מורכב מהארכה בודדת בנוירון בעובי הומוגני. מבנה זה מקורו בגוף התא, במיוחד בקונוס האקסונלי. בנוירונים מוטוריים ובאינטרנוירונים, בקונוס האקסונלי הזה נוצר פוטנציאל הפעולה.

האקסונים מצופים בחומר מבודד מיוחד: מיאלין. למיאלין זה יש תפקיד בסיסי במערכת העצבים, שכן הוא הופך את הדחף העצבי ליעיל ומהיר יותר.

אל קצה האקסון מגיעים ענפים רבים, היוצרים מבנים בולבוסיים הידועים בתור מסופי אקסונליים או עצבים. מסופים אלה יוצרים קשרים עם תאי מטרה, בין אם הם מוטוריים או פנימיים.

סוגי נוירונים לפי תפקידם

על פי תפקידיהם, אנו יכולים להבחין בין שלושה סוגים: תחושתיים, מוטוריים ואינטרנוירונים.

1. נוירונים תחושתיים

נוירונים תחושתיים הם אלה שאחראים על לכידת המידע החיצוני לאורגניזם או לתחושות, כגון כאב, אור, צליל, מגע, טעם... מידע זה נקלט ונשלח בצורה של דחף חשמלי, המכוון אותו לכיוון מערכת העצבים המרכזית, שם הוא יהיה מעובד.

2. הנוירונים המוטוריים

הנוירונים המוטוריים מקבלים מידע מנוירונים אחרים, דואגים להעברת פקודות לשרירים, איברים ובלוטות. כך ניתן לבצע תנועה או לבצע פונקציה ביולוגית מסוימת כמו ייצור הורמונים.

3. אינטרנוירונים

אינטרנוירונים הם סוג מיוחד של תאים הנמצאים במערכת העצבים המרכזית אחראים על חיבור נוירון אחד לאחר, כלומר, הם מתפקדים כמעין גשר. הם מקבלים מידע מנוירונים מסוימים, בין אם הם עצביים תחושתיים או פנימיים אחרים, ומעבירים אותם לאחרים, שעשויים להיות נוירונים מוטוריים או פנימיים אחרים.

נוירונים פועלים על ידי יצירת רשתות

לא משנה כמה בריא נוירון, אם הוא מבודד מהאחרים, הוא חסר תועלת בכלל. על מנת שתאים אלה ימלאו את תפקידיהם, עליהם להיות מחוברים זה לזה, לעבוד יחד. לפיכך, כאשר תאים אלו מתחברים זה לזה, הם מגרים או מעכבים זה את זה, מעבדים מידע נכנס ותורמים לפליטת תגובה מוטורית או הורמונלית. מעגלים עצביים אלו יכולים להיות מורכבים מאוד, אם כי ישנם גם די פשוטים, במיוחד הקשורים לרפלקסים.

כאשר עובדים כצוות, נוירונים יכולים לבצע שלוש פונקציות בסיסיות, אלו הן לקבל אותות עצביים או מידע מנוירונים אחרים; לשלב אותות אלה, על מנת לקבוע אם המידע חשוב או לא; והעברת האותות לתאי מטרה, שיכולים להיות שרירים, בלוטות או נוירונים אחרים.

כדי להבין יותר את שלושת הפונקציות הללו, אנו הולכים לתאר דוגמה, מצב שבו מערבים את שלושת סוגי הנוירונים על סמך תפקידם: נוירונים תחושתיים, נוירונים מוטוריים ו עצבים פנימיים.

בואו נדמיין שאנחנו מכינים תה, כשהקומקום על האש. כשאנחנו רואים את זה, אנחנו מפעילים נוירונים תחושתיים, במיוחד אלה שאחראים על הראייה, מעבירים מידע עצבי שנלכד בקונוסים ובמוטות של הרשתית למוח. מידע חזותי יעובד במוח ונהיה מודעים לכך שאנו רואים את הקומקום.

כשאנחנו רוצים להגיש לעצמנו תה, אנחנו מתכוננים לקחת את הקומקום. על מנת להזיז את הזרוע, עלינו להשתמש בתאי העצב המוטוריים שלנו. נוירונים אלו קיבלו את האות מהמוח להפעיל את שרירי הזרוע, למתוח אותה ולקחת את הקומקום. אז, אנחנו עושים את התנועה הזו: אנחנו מושיטים יד ולוקחים את הקומקום, שהידית שלו עשויה מתכת.

מסתבר שלא כיבנו את האש והקומקום היה חם מאוד. תחושה זו נקלטת על ידי החיישנים התרמיים של העור בעת נגיעה בידית החמה. מידע זה, שנלכד על ידי נוירונים תחושתיים, עובר במהירות אל חוט השדרה שבאמצעות אינטרנורון שולח מידע לנוירונים מוטוריים מבלי לשלוח אותו למוח. הזרוע מצווה לנוע במהירות כדי למנוע כוויה. ובכל זאת, חלק מהמידע מגיע למוח, שמפרש אותו בצורה של כאב.

סינפסה

קשרי נוירון לנוירון נוצרים בדרך כלל על האקסון והדנדריט של שני נוירונים. מקום המפגש בין שני הנוירונים הללו הוא מה שמכונה הסינפסה או המרחב הסינפטי, המוליד את העברת מידע מהנוירון הראשון (הפרה-סינפטי) לאחר, נוירון המטרה (פוסט-סינפטי).

העברת המידע נעשית באמצעות שליחים כימיים, נוירוטרנסמיטורים, בעל סוגים רבים (עמ'. למשל, סרוטונין, דופמין, אצטילכולין, גאבא, אנדורפינים...).

כאשר פוטנציאל פעולה עובר דרך האקסון של התא הקדם-סינפטי ומגיע למסוף שלו, נוירון זה משחרר נוירוטרנסמיטר ב חלל סינפטי הנקשר לקולטנים של קרום התא הפוסט-סינפטי, וכך מתרחשת העברת האות העצבי. אות זה יכול להיות מעורר או מעכב, ובהתאם לסוג הנוירוטרנסמיטר, תתבצע פונקציה ספציפית. אחר, בנוסף תלוי באיזה נתיב עוקב הדחף העצבי, הולך לכיוון מרכז העצבים או תא המטרה כַתָב.

• אולי יעניין אותך: "סינפסות: מה הן, סוגים ותפקודים"

ומה לגבי תאי גליה?

למרות שהגיבורים הם הנוירונים, אנחנו לא יכולים לשכוח את החברים המשניים שלה, תאי הגליה, למרות ש"משני" אינו שם נרדף ל"ניתן להוצאה". אם הנוירון הוא היחידה התפקודית הבסיסית של מערכת העצבים, תאי גליה הם תא הרוב שלה. זו הסיבה שהם לא יכולים להישאר מאחור כאשר מנסים להסביר כיצד נוירונים, במיוחד בהתחשב בכך שיש להם תפקיד תומך מאוד למערכת העצבים. חָשׁוּב.

בגדול, ישנם ארבעה סוגים של תאי גליה, שלושה מהם הם אסטרוציטים, אוליגודנדרוציטים ומיקרוגליה שניתן למצוא רק במערכת העצבים המרכזית. הסוג הרביעי הוא תאי שוואן, שנמצאים רק במערכת העצבים ההיקפית.

1. אסטרוציטים

אסטרוציטים הם הסוג הרב ביותר של תאי גליה במוח. תפקידיו העיקריים הם לווסת את זרימת הדם במוח, לשמור על הרכב הנוזל המקיף נוירונים ולווסת את התקשורת בין נוירונים במרחב הסינפטי.

במהלך ההתפתחות העוברית, אסטרוציטים עוזרים לנוירונים להגיע ליעדיהם, בנוסף לתרום ל- היווצרות מחסום הדם-מוח, החלק המבודד את המוח מחומרים רעילים שעלולים להיות מומסים ב דָם.

2. מיקרוגליה

מיקרוגליה קשורות למקרופאגים של מערכת החיסון, "האוכלים" המסירים תאים מתים ושאריות שעלולים להיות רעילים אם הם מצטברים.

3. אוליגודנדרוציטים ותאי שוואן

תאי אוליגודנדרוציטים ותאי שוואן חולקים תפקיד דומה, אם כי הראשונים נמצאים במערכת העצבים המרכזית והאחרונים בהיקפית. שניהם תאי גליה המייצרים מיאלין, החומר המבודד שנמצא במעטפת סביב האקסונים הנוירונים.

הפניות ביבליוגרפיות:

• Purves, D., Augustine, G. J., Fitzpatrick, D., Katz, L. C., LaMantia, A.-S and McNamara, J. אוֹ. (1997). ארגון מערכת העצבים. במדעי המוח (עמ' 1-10). סנדרלנד, MA: Sinauer Associates.
• ריס, ג'יי. ב., אורי, ל. א., קין, מ. ל., וסרמן, ש. א., מינורסקי, פ. וי וג'קסון, ר. ב. (2011). מערכות העצבים מורכבות ממעגלים של נוירונים ותאים תומכים. ב-Campbell biology (מהדורה 10, P. 1080-1084). סן פרנסיסקו, קליפורניה: פירסון.
• ריס, ג'יי. ב., אורי, ל. א., קין, מ. ל., וסרמן, ש. א., מינורסקי, פ. וי וג'קסון, ר. ב. (2011). מבנה וארגון הנוירונים משקפים תפקוד בהעברת מידע. ב-Campbell biology (מהדורה 10, P. 1062-1064). סן פרנסיסקו, קליפורניה: פירסון.
• סדאווה, ד. E., Hillis, D. מ., הלר, ה. ג' וברנבאום, מ. ר. (2009). נוירונים ומערכות עצבים. בחיים: מדע הביולוגיה (מהדורה 9, Pp. 988-993). סנדרלנד, MA: Sinauer Associates.