როგორ მუშაობენ ნეირონები?

პოპულარულ კულტურაში საყოველთაოდ ცნობილია, რომ ნეირონები არის უჯრედები, რომლებიც მოქმედებენ როგორც ა ერთგვარი მესინჯერები, რომლებიც აგზავნიან ინფორმაციას წინ და უკან ჩვენს სისტემაში ნერვული.

როგორ მუშაობს ნეირონები, რომლებიც ჩვენი ტვინის ძირითადი ფუნქციური ერთეულია, ზურგის ტვინი და ნერვები, დღევანდელი სტატიის თემაა. მოდით გავარკვიოთ, როგორ მუშაობს ბუნების ინჟინერიის ეს დახვეწილი სამუშაოები.

• დაკავშირებული სტატია: "ნეირონების ტიპები: მახასიათებლები და ფუნქციები"

როგორ მუშაობენ ნეირონები? მიმოხილვა

ნეირონები არის უჯრედები, რომლებიც ნერვული სისტემის ნაწილია, არის მისი ძირითადი ფუნქციური ერთეული. ამ უჯრედებს აქვთ ინფორმაციის მიღებისა და გადაცემის ძირითადი ფუნქცია ელექტრული იმპულსების სახით რთული გისოსის ან ნეირონებისგან დამზადებული ქსელის გასწვრივ, რომელიც წარმოადგენს სისტემას ნერვული სისტემა, როგორც ცენტრალური (ცნს), რომელიც შედგება ზურგის ტვინისაგან და ტვინისაგან და პერიფერიული (SNP) შედგება ნერვები.

ნათელია, რომ ამ განსაზღვრებიდან გამომდინარე, ნერვული სისტემა ვერ იმუშავებს ნეირონების გარეშე, გლიის უჯრედებთან ერთად. თუმცა, იმის გასაგებად, თუ როგორ მუშაობენ ისინი, აუცილებელია შენიშვნების სერია მისი ტიპოლოგია, სტრუქტურა და ფორმა, რადგან ეს პირდაპირ გავლენას ახდენს მის მუშაობაზე.

სტრუქტურა

ნეირონების ფუნქციების გაგება შეუძლებელია იმის გაგების გარეშე, თუ როგორ არის ორგანიზებული ეს ნერვული უჯრედები. ეს არის ნეირონის ნაწილები.

1. სომა

სომა არის ნეირონის უჯრედული სხეული და ის არის ადგილი, სადაც მდებარეობს ბირთვიგარდა იმისა, რომ აქვს ცილის სინთეზის დიდი აქტივობა, რომელიც აუცილებელია ნეირონის ფუნქციონირებისთვის. სწორედ აქედან ვრცელდება სხვადასხვა გამონაყარი ან დანამატი: დენდრიტები და აქსონი.

2. დენდრიტები

დენდრიტები არის ეკლიანი, ხის ფორმის გამონაზარდები, რომლებიც ნეირონს ინფორმაციის მიღებისა და დამუშავების საშუალებას აძლევს. მიღებული სიგნალების ტიპებიდან გამომდინარე, მას შეუძლია გამოიწვიოს ნეირონის აგზნება ან დათრგუნვა., იწვევს მოქმედების პოტენციალის წარმოქმნას თუ არა, ანუ ნერვული იმპულსის გამოწვევას.

3. აქსონი

აქსონი შედგება ერთგვაროვანი სისქის ნეირონში ერთი გახანგრძლივებისგან. ეს სტრუქტურა სათავეს იღებს უჯრედის სხეულში, კონკრეტულად აქსონალურ კონუსში. საავტომობილო ნეირონებსა და ინტერნეირონებში სწორედ ამ აქსონალურ კონუსში წარმოიქმნება მოქმედების პოტენციალი.

აქსონები დაფარულია სპეციალური საიზოლაციო ნივთიერებით: მიელინით. ამ მიელინს აქვს ფუნდამენტური ფუნქცია ნერვულ სისტემაში, რადგან ის ნერვულ იმპულსს უფრო ეფექტურს და სწრაფს ხდის.

აქსონის ბოლოში მოდის მრავალი ტოტი, რომლებიც ქმნიან ბოლქვოვან სტრუქტურებს, რომლებიც ცნობილია როგორც აქსონალური ან ნერვული ტერმინალები. ეს ტერმინალები ქმნიან კავშირებს სამიზნე უჯრედებთან, იქნება ეს მოტორული თუ ინტერნეირონები.

ნეირონების ტიპები მათი ფუნქციის მიხედვით

მათი ფუნქციების მიხედვით შეგვიძლია გამოვყოთ სამი ტიპი: სენსორული, მოტორული და ინტერნეირონები.

1. სენსორული ნეირონები

სენსორული ნეირონები ისინი არიან ისეთები, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან სხეულის გარე ინფორმაციის ან შეგრძნებების აღებაზე, როგორიცაა ტკივილი, სინათლე, ხმა, შეხება, გემო... ეს ინფორმაცია აღირიცხება და იგზავნება ელექტრული იმპულსის სახით, რომელიც მიმართავს მას ცენტრალური ნერვული სისტემისკენ, სადაც ის იქნება დამუშავებული.

2. საავტომობილო ნეირონები

საავტომობილო ნეირონები მიიღოს ინფორმაცია სხვა ნეირონებისგან, ზრუნავს კუნთებზე, ორგანოებსა და ჯირკვლებზე ბრძანებების გადაცემაზე. ამ გზით შეიძლება განხორციელდეს მოძრაობა ან განხორციელდეს გარკვეული ბიოლოგიური ფუნქცია, როგორიცაა ჰორმონების გამომუშავება.

3. ინტერნეირონები

ინტერნეირონები არის სპეციალური ტიპის უჯრედი, რომელიც იმყოფება ცენტრალურ ნერვულ სისტემაში, რომელიც პასუხისმგებელნი არიან ერთი ნეირონის მეორესთან დაკავშირებაზე, ანუ ისინი ფუნქციონირებენ როგორც ერთგვარი ხიდი. ისინი იღებენ ინფორმაციას ზოგიერთი ნეირონისგან, იქნება ეს სენსორული თუ სხვა ინტერნეირონებისგან და გადასცემენ მათ სხვებს, რომლებიც შეიძლება იყოს საავტომობილო ნეირონები ან სხვა ინტერნეირონები.

ნეირონები მუშაობენ ქსელების ფორმირებით

მიუხედავად იმისა, თუ რამდენად ჯანმრთელია ნეირონი, თუ ის იზოლირებულია სხვებისგან, ის საერთოდ უსარგებლოა. იმისათვის, რომ ამ უჯრედებმა შეასრულონ თავიანთი ფუნქციები, ისინი ერთმანეთთან უნდა იყვნენ დაკავშირებული, ერთად მუშაობდნენ. ამრიგად, როდესაც ეს უჯრედები ერთმანეთთან აკავშირებენ, ისინი ასტიმულირებენ ან აფერხებენ ერთმანეთს, ამუშავებენ შემოსულ ინფორმაციას და ხელს უწყობენ მოტორული ან ჰორმონალური პასუხის გამოყოფას. ეს ნერვული სქემები შეიძლება იყოს ძალიან რთული, თუმცა არის საკმაოდ მარტივიც, განსაკუთრებით რეფლექსებთან დაკავშირებული.

გუნდურად მუშაობისას ნეირონებს შეუძლიათ შეასრულონ სამი ძირითადი ფუნქცია, ეს არის ნერვული სიგნალების ან ინფორმაციის მიღება სხვა ნეირონებისგან; გააერთიანეთ ეს სიგნალები, რათა დადგინდეს, არის თუ არა ინფორმაცია მნიშვნელოვანი; და სიგნალების გადაცემა სამიზნე უჯრედებთან, რომლებიც შეიძლება იყოს კუნთები, ჯირკვლები ან სხვა ნეირონები.

ამ სამი ფუნქციის უკეთ გასაგებად, ჩვენ ვაპირებთ აღვწეროთ მაგალითი, სიტუაცია, რომელშიც მოიცავს სამი სახის ნეირონს მათი ფუნქციიდან გამომდინარე: სენსორული ნეირონები, საავტომობილო ნეირონები და ინტერნეირონები.

წარმოვიდგინოთ, რომ ჩაის ვამზადებთ, ქვაბით ცეცხლზე. როდესაც ჩვენ მას ვხედავთ, ჩვენ ვააქტიურებთ სენსორულ ნეირონებს, კონკრეტულად მათ, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან მხედველობაზე, გადასცემენ ნერვულ ინფორმაციას ბადურის კონუსებში და ღეროებში ტვინში. ვიზუალური ინფორმაცია დამუშავდება ტვინში და ჩვენ მივხვდებით, რომ ქვაბს ვხედავთ.

როგორც კი გვინდა ჩაის მივირთვათ, ვემზადებით ქვაბის ასაღებად. ხელის გადასაადგილებლად საჭიროა ჩვენი საავტომობილო ნეირონების გამოყენება. ამ ნეირონებმა მიიღეს სიგნალი ტვინიდან, რომ გაააქტიურონ მკლავის კუნთები, გაჭიმონ და აიღონ ქვაბი. მაშ ასე, ვაკეთებთ ამ მოძრაობას: ავწევთ ხელს და ვიღებთ ქვაბს, რომლის სახელურიც ლითონისაა.

თურმე ცეცხლი არ გვქონია გამორთული და ქვაბი ძალიან ცხელი იყო. ამ შეგრძნებას იპყრობს კანის თერმული სენსორები ცხელ სახელურთან შეხებისას. სენსორული ნეირონების მიერ დაფიქსირებული ეს ინფორმაცია სწრაფად მიდის ზურგის ტვინში რომ ინტერნეირონის მეშვეობით აგზავნის ინფორმაციას საავტომობილო ნეირონებს ტვინში გაგზავნის გარეშე. მკლავს ევალება სწრაფად მოძრაობა, რათა თავიდან აიცილოს დამწვრობა. მიუხედავად ამისა, ზოგიერთი ინფორმაცია აღწევს ტვინს, რომელიც მას ტკივილის სახით განმარტავს.

სინაფსი

ნეირონ-ნეირონთან კავშირი ჩვეულებრივ იქმნება ორი ნეირონის აქსონსა და დენდრიტზე.. ამ ორ ნეირონს შორის შეხვედრის ადგილი არის ის, რაც ცნობილია, როგორც სინაფსი ან სინაფსური სივრცე, რაც იწვევს ინფორმაციის გადაცემა პირველი (პრესინაფსური) ნეირონიდან მეორეზე, სამიზნე ნეირონი (პოსტინაპტიკური).

ინფორმაციის გადაცემა ხდება ქიმიური მესინჯერების, ნეიროტრანსმიტერების მეშვეობითმრავალი სახეობის მქონე (გვ. გ., სეროტონინი, დოფამინი, აცეტილქოლინი, GABA, ენდორფინები ...).

როდესაც მოქმედების პოტენციალი მოგზაურობს პრესინაფსური უჯრედის აქსონში და აღწევს მის ტერმინალში, ეს ნეირონი ათავისუფლებს ნეიროტრანსმიტერს უჯრედში. სინაფსური სივრცე, რომელიც უკავშირდება პოსტსინაფსური უჯრედის მემბრანის რეცეპტორებს და, ამრიგად, ხდება ნერვული სიგნალის გადაცემა. ეს სიგნალი შეიძლება იყოს აღმგზნები ან ინჰიბიტორული და, ნეიროტრანსმიტერის ტიპის მიხედვით, შესრულდება კონკრეტული ფუნქცია. მეორე, გარდა იმისა, თუ რომელ გზას მიჰყვება ნერვული იმპულსი, მიდის ნერვული ცენტრის ან სამიზნე უჯრედისკენ კორესპონდენტი.

• შეიძლება დაგაინტერესოთ: "სინაფსები: რა არის ისინი, ტიპები და ფუნქციები"

და რაც შეეხება გლიურ უჯრედებს?

მიუხედავად იმისა, რომ გმირები ნეირონები არიან, ჩვენ არ შეგვიძლია დავივიწყოთ მისი მეორადი მეგობრები, გლიური უჯრედები, თუმცა "მეორადი" არ არის "დახარჯული" სინონიმი. თუ ნეირონი არის ნერვული სისტემის ძირითადი ფუნქციური ერთეული, გლიური უჯრედები მისი უმეტესი უჯრედია. სწორედ ამიტომ, ისინი არ შეიძლება დატოვონ, როდესაც ცდილობენ ახსნან, თუ როგორ ნეირონები, განსაკუთრებით იმის გათვალისწინებით, რომ მათ აქვთ ძალიან დამხმარე როლი ნერვული სისტემისთვის. მნიშვნელოვანი.

ზოგადად, არსებობს გლიური უჯრედების ოთხი ტიპი, რომელთაგან სამი არის ასტროციტები, ოლიგოდენდროციტები და მიკროგლიები, რომლებიც მხოლოდ ცენტრალურ ნერვულ სისტემაში გვხვდება. მეოთხე ტიპია შვანის უჯრედები, რომლებიც გვხვდება მხოლოდ პერიფერიულ ნერვულ სისტემაში.

1. ასტროციტები

ასტროციტები თავის ტვინში გლიური უჯრედების ყველაზე მრავალრიცხოვანი ტიპია. მისი ძირითადი ფუნქციებია ტვინში სისხლის ნაკადის რეგულირება, ნეირონების გარშემო არსებული სითხის შემადგენლობის შენარჩუნება და ნეირონებს შორის კომუნიკაციის რეგულირება სინაფსურ სივრცეში.

ემბრიონის განვითარების დროს, ასტროციტები ეხმარებიან ნეირონებს მიაღწიონ დანიშნულების ადგილებს, გარდა ამისა, წვლილი შეაქვს ჰემატოენცეფალური ბარიერის ფორმირება, ნაწილი, რომელიც იზოლირებს ტვინს ტოქსიკური ნივთიერებებისგან, რომლებიც შეიძლება დაიშალოს სისხლი.

2. მიკროგლია

მიკროგლიები დაკავშირებულია იმუნური სისტემის მაკროფაგებთან, „მწმენდილები“, რომლებიც აშორებენ მკვდარ უჯრედებს და ნარჩენებს, რომლებიც შეიძლება იყოს ტოქსიკური, თუ ისინი დაგროვდებიან.

3. ოლიგოდენდროციტები და შვანის უჯრედები

ოლიგოდენდროციტები და შვანის უჯრედები იზიარებენ მსგავს ფუნქციას, თუმცა პირველი გვხვდება ცენტრალურ ნერვულ სისტემაში, მეორე კი პერიფერიულში. ორივე არის გლიური უჯრედები, რომლებიც გამოიმუშავებენ მიელინს, საიზოლაციო ნივთიერებას, რომელიც გვხვდება ნეირონების აქსონების გარშემო არსებულ გარსში.

ბიბლიოგრაფიული ცნობები:

• პურვესი, დ., ავგუსტინე, გ. J., Fitzpatrick, D., Katz, L. C., LaMantia, A.-S and McNamara, J. ან. (1997). ნერვული სისტემის ორგანიზაცია. ნეირომეცნიერებაში (გვ. 1-10). სანდერლენდი, MA: Sinauer Associates.
• რესი, ჯ. ბ., ური, ლ. ა., კაენი, მ. ლ., ვასერმანი, ს. ა., მინორსკი, პ. ვ და ჯექსონი, რ. ბ. (2011). ნერვული სისტემები შედგება ნეირონებისა და დამხმარე უჯრედებისგან. კემპბელის ბიოლოგიაში (მე-10 გამოცემა, პ. 1080-1084). სან ფრანცისკო, კალიფორნია: პირსონი.
• რესი, ჯ. ბ., ური, ლ. ა., კაენი, მ. ლ., ვასერმანი, ს. ა., მინორსკი, პ. ვ და ჯექსონი, რ. ბ. (2011). ნეირონების სტრუქტურა და ორგანიზაცია ასახავს ფუნქციას ინფორმაციის გადაცემაში. კემპბელის ბიოლოგიაში (მე-10 გამოცემა, პ. 1062-1064). სან ფრანცისკო, კალიფორნია: პირსონი.
• სადავამ, დ. ე., ჰილისი, დ. მ., ჰელერი, ჰ. C და ბერენბაუმი, მ. რ. (2009). ნეირონები და ნერვული სისტემები. ცხოვრებაში: ბიოლოგიის მეცნიერება (მე-9 გამოცემა, გვ. 988-993). სანდერლენდი, MA: Sinauer Associates.