الخلايا العصبية ماذا تفعل وكيف تعمل
الخلايا العصبية هي الخلايا المسؤولة عن حمل المعلومات في جميع أنحاء جسم الإنسان .
باستخدام الإشارات الكهربائية والكيميائية ، فإنها تساعد في تنسيق جميع وظائف الحياة الضرورية.
باختصار ، تكتشف أنظمتنا العصبية ما يجري حولنا وداخلنا ؛ يقررون كيف يجب أن نتصرف .
ونغير حالة الأعضاء الداخلية (التغيرات في معدل ضربات القلب ، على سبيل المثال) ، ويسمح لنا بالتفكير في ما يحدث وتذكره. للقيام بذلك ، فإنه يعتمد على شبكة متطورة – الخلايا العصبية.
تشير التقديرات إلى وجود حوالي 86 مليار خلية عصبية في الدماغ. للوصول إلى هذا الهدف الضخم ، يجب على الجنين النامي خلق حوالي 250،000 الخلايا العصبية في الدقيقة الواحدة.
كل خلية عصبية متصلة بـ 1000 خلية عصبية أخرى ، مما يخلق شبكة تواصل معقدة بشكل لا يصدق. تعتبر الخلايا العصبية الوحدات الأساسية للجهاز العصبي.
كيف تبدو الخلايا العصبية؟
تشكل الخلايا العصبية ، التي تسمى أحيانًا الخلايا العصبية ، حوالي 10٪ من الدماغ ؛ يتكون الباقي من الخلايا الدبقية والخلايا النجمية التي تدعم وتغذي الخلايا العصبية.
رسم تخطيطي للخلية العصبية
لا يمكن رؤية الخلايا إلا باستخدام المجهر ويمكن تقسيمها إلى ثلاثة أجزاء:
سوما (جسم الخلية) – يتلقى هذا الجزء من الخلايا العصبية المعلومات. أنه يحتوي على نواة الخلية.
التشعبات – هذه الخيوط الرفيعة تحمل معلومات من الخلايا الأخرى إلى سوما.
هم “المدخلات جزء من الخلية.
أكسون – هذا الإسقاط الطويل يحمل معلومات من سوما ويرسلها إلى خلايا أخرى.
هذا هو الجزء “الإخراج” من الخلية. وينتهي عادة بعدد من المشابك العصبية المتصلة بالتغصنات في الخلايا الأخرى.
يشار إلى كل من التشعبات والمحاور في بعض الأحيان باسم الألياف العصبية.
تختلف المحاور في الطول بشكل كبير. بعضها يمكن أن يكون صغيراً ، في حين أن البعض الآخر قد يزيد طوله عن متر.
يطلق على أطول محوار عصبة الجذر الظهرية (DRG) ، وهي مجموعة من أجسام الخلايا العصبية التي تنقل المعلومات من الجلد إلى المخ.
تنتقل بعض المحاور الموجودة في DRG من أصابع القدم إلى جذع الدماغ – ما يصل إلى مترين في شخص طويل القامة.
أنواع الخلايا العصبية
يمكن تقسيم الخلايا إلى أنواع بطرق مختلفة ، على سبيل المثال ، عن طريق الاتصال أو الوظيفة.
الإتصال
الخلايا الفعالة – تأخذ هذه الرسائل من الجهاز العصبي المركزي (الدماغ والنخاع الشوكي) وتوصيلها إلى الخلايا في أجزاء أخرى من الجسم.
الخلايا العصبية الوعرة – تأخذ رسائل من بقية الجسم وتوصيلها إلى الجهاز العصبي المركزي (CNS).
Interneurons – رسائل الترحيل هذه بين الخلايا العصبية في الجهاز العصبي المركزي.
وظيفة
الحسية – تحمل إشارات من الحواس إلى الجهاز العصبي المركزي.
ترحيل – حمل الإشارات من مكان إلى آخر داخل الجهاز العصبي المركزي.
المحرك – تحمل إشارات من الجهاز العصبي المركزي إلى العضلات.
كيف تحمل الخلايا العصبية رسالة؟
الخلايا تحمل الرسائل عبر إمكانات العمل.
إذا استقبلت الخلايا العصبية عددًا كبيرًا من المدخلات من الخلايا العصبية الأخرى ، فإن هذه الإشارات تزداد حتى تتجاوز عتبة معينة.
حالما يتم تجاوز هذه العتبة ، يتم تشغيل الخلايا العصبية لإرسال دفعة على طول محورها – وهذا ما يسمى احتمال العمل.
يتم إنشاء إمكانات الحركة من خلال حركة الذرات (الأيونات) المشحونة كهربائيًا عبر غشاء المحور العصبي.
يتم شحن الخلايا العصبية في بقية سلبا من السائل الذي يحيط بهم. يشار إلى هذا باسم إمكانات الغشاء. عادة ما يكون -70 مللي فولت (بالسيارات).
عندما يستقبل جسم خلية العصب ما يكفي من الإشارات لإطلاقها لإطلاق النار ، فإن جزءًا من المحور العصبي الأقرب لجسم الخلية يزيل الاستقطاب تتزايد احتمالية الغشاء بسرعة ثم تسقط (في حوالي 1000 من الثانية) .
يؤدي هذا التغيير إلى إزالة الاستقطاب في قسم المحور العصبي المجاور له ، وما إلى ذلك ، حتى يمر الارتفاع والسقوط على طول طول المحور بالكامل.
بعد إطلاق كل قسم ، يدخل في حالة قصيرة من الاستقطاب المفرط ، حيث يتم تخفيض عتبة هذا ، مما يعني أنه من غير المحتمل أن يتم تشغيله مرة أخرى على الفور.
في معظم الأحيان ، فإن أيونات البوتاسيوم (K +) والصوديوم (Na +) هي التي تولد القدرة على العمل. تتحرك الأيونات داخل وخارج المحاور من خلال القنوات الأيونية ذات الجهد الكهربائي والمضخات.
هذه هي العملية باختصار :
قنوات Na + مفتوحة للسماح لـ Na + بالتدفق إلى الخلية ، مما يجعلها أكثر إيجابية.
بمجرد أن تصل الخلية إلى شحنة معينة ، يتم فتح قنوات K + ، مما يسمح لـ K + بالتدفق خارج الخلية.
ثم يتم إغلاق قنوات Na + ولكن تظل قنوات K + مفتوحة مما يسمح للشحنة الموجبة بمغادرة الخلية. الغشاء المحتملة يغرق.
مع عودة إمكانات الغشاء إلى حالة الراحة الخاصة به ، يتم إغلاق قنوات K +.
أخيرًا ، تنقل مضخة الصوديوم / البوتاسيوم Na + خارج الخلية وتعود K + إلى الخلية جاهزة لإمكانية العمل التالية.
توصف إمكانات العمل بأنها “الكل أو لا شيء” لأنها دائمًا ما تكون بنفس الحجم. تنتقل قوة التحفيز باستخدام التردد.
على سبيل المثال ، إذا كان الحافز ضعيفًا ، فسوف تنطلق العصبونات في كثير من الأحيان ، ولإشارة قوية ، ستطلق النار بشكل متكرر أكثر
تتم تغطية معظم المحاور بواسطة مادة بيضاء شمعية تسمى المايلين.
هذا الطلاء يعزل الأعصاب ويزيد من سرعة انتقال النبضات.
يتم إنشاء المايلين بواسطة خلايا شوان في الجهاز العصبي المحيطي و oligodendrocytes في الجهاز العصبي المركزي.
هناك فجوات صغيرة في طلاء المايلين ، تسمى العقد من Ranvier. ينتقل احتمال العمل من فجوة إلى فجوة ، مما يسمح للإشارة بالتحرك بشكل أسرع.
التصلب المتعدد هو سبب الانهيار البطيء للميالين.
كيف يعمل المشابك
ترتبط الخلايا العصبية مع بعضها البعض والأنسجة حتى يتمكنوا من توصيل الرسائل. ومع ذلك ، فإنها لا تلمس جسديا – هناك دائما فجوة بين الخلايا ، ودعا المشبك.
المشابك يمكن أن تكون كهربائية أو كيميائية.
بمعنى آخر ، يتم نقل الإشارة التي يتم نقلها من الألياف العصبية الأولى (الخلايا العصبية قبل المشبكية) إلى التالية (الخلايا العصبية بعد المشبكي) عن طريق إشارة كهربائية أو إشارة كيميائية.
التوضيح من المشبك
بمجرد وصول إشارة إلى المشبك ، فإنها تؤدي إلى إطلاق المواد الكيميائية (الناقلات العصبية) إلى الفجوة بين العصبتين ؛ وتسمى هذه الفجوة المشقوق متشابك.
ينتشر الناقل العصبي عبر شق متشابك ويتفاعل مع مستقبلات على غشاء الخلية العصبية بعد المشبكي ، مما يؤدي إلى استجابة.
يتم تصنيف المشابك الكيميائية اعتمادًا على الناقلات العصبية التي تصدرها:
الجلوتامرج – يطلق الجلوتامين. غالبًا ما تكون مثيرة ، مما يعني أنه من المرجح أن تؤدي إلى احتمال فعلي.
GABAergic – إطلاق GABA (حمض غاما أمينوبيوتريك). غالبًا ما تكون مثبطة ، مما يعني أنها تقلل من فرصة إطلاق الخلايا العصبية بعد المشبكي.
الكوليني – إطلاق الأسيتيل كولين. توجد هذه الخلايا العصبية الحركية والألياف العضلية (الوصلة العصبية العضلية).
الأدرينالية – إطلاق إفراز (الأدرينالين).
المشابك الكهربائية
المشابك الكهربائية أقل شيوعًا ولكنها موجودة في جميع أنحاء الجهاز العصبي المركزي. تقوم القنوات التي تسمى تقاطعات الفجوة بإرفاق الأغشية قبل المشبك وبعد المشبك.
في تقاطعات الفجوات ، يتم تقريب أغشية ما بعد وما قبل المشبك أكثر من بعضها البعض في المشابك الكيميائية ، مما يعني أنها يمكن أن تمر بالتيار الكهربائي مباشرة.
تعمل المشابك الكهربائية بشكل أسرع بكثير من المشابك الكيميائية ، لذلك توجد في الأماكن التي تكون فيها الإجراءات السريعة ضرورية ، على سبيل المثال في ردود الفعل الدفاعية.
يمكن أن تؤدي المشابك الكيميائية إلى تفاعلات معقدة ، لكن المشابك الكهربائية يمكن أن تنتج فقط استجابات بسيطة.
ومع ذلك ، بخلاف المشابك الكيميائية ، فهي ثنائية الاتجاه – يمكن أن تتدفق المعلومات في أي من الاتجاهين.
الخلايا العصبية هي واحدة من أكثر أنواع الخلايا الرائعة في جسم الإنسان. إنها ضرورية لكل عمل يقوم به الجسم والدماغ.
إن تعقيد الشبكات العصبية هو الذي يمنحنا شخصياتنا ووعينا. هم المسؤولون عن أبسط الإجراءات ، والأكثر تعقيدًا.