הדחף העצבי, מנגנון המרה ושידור שלה

מערכת העצבים האנושית פועלת כמעין מוקד בגופנו. זה מעביר פקודות מן השרירים במוח, איברים, רקמות ומעבדת את האותות המגיעים להם. הדחף העצבי משמש כסוג של מוביל נתונים. מה זה? איך העבודה מהר? כמו, אלה גם מספר שאלות אחרות יימצא את התשובה במאמר זה.

מהו דחף עצבי?

אז אנחנו קוראים גל של התרגשות שמתפשט לאורך סיבי כתגובה לגירוי של תאי עצב. מנגנון זה מבטיח את העברת המידע מן קולטנים השונים של מערכת העצבים המרכזית. וממנו, בתורו, לאיברים שונים (שרירים ואת בלוטות). ומה התהליך הזה הוא פיסיולוגי? מנגנון התמסורת של הדחף העצבי הוא כי ממברנות של תאי עצב יכולים לשנות פוטנציאל אלקטרוכימי שלהם. ואנחנו מעוניינים בתהליך מתרחש סינפסות. מירויות דחף עצבי עשויות להשתנות תוך 3 עד 12 מטרים לשנייה. לפרטים נוספים על זה, ואת הגורמים המשפיעים עליה, נדבר.

מחקר מבנה העבודה

הקטע הראשון של הדחף העצבי הודגם על ידי מדענים הגרמנים E. הרינג ו הלמהולץ על הדוגמא של הצפרדע. במקביל, וזה נמצא כי אות bioelectrical מתפשטת במהירות שצוינה קודם לכן. באופן כללי, זה מתאפשר הודות לבנייה המיוחדת של סיבי העצב. במובנים מסוימים הוא מזכיר את הכבל החשמלי. לפיכך, אם ישנן קבלות עם זאת, את האקסונים הם מנצחים, ומבודדים - מעטפת המיאלין שלהם (הם מייצגים קרום תא שוואן, אשר פצע בכמה שכבות). יתר על כן, את המהירות של דחף עצבי תלויה בעיקר בקוטר של הסיבים. היא נחשבת לאיכות השנייה בחשיבותו של הבידוד החשמלי. אגב, כמו המיאלין ליפופרוטאין גוף חומר המשמש, אשר מאפיין דיאלקטרי. תנאים אחרים זהים, כך תגבר השכבה שלה, הגירויים העצביים יהיו מהירים. אפילו ברגע שאנחנו לא יכולים לומר כי מערכת זו היא נחקרה במלואו. מרבית המתייחס בעצבים והדחפים, עדיין נשאר בגדר תעלומה נשוא המחקר.

מאפיינים של המבנה והתפקוד של

אם אנחנו מדברים על הנתיב של הדחף העצבי, יצוין כי מעטפת המיאלין הסיבים אינם מכוסים לכל אורכו. מאפיינים של הבנייה הוא כזה כי המצב הנוכחי עדיף להיות לעומת יצירת שרוולי בידוד קרמיקה, אשר מתוחים בחוזקה על המוט של כבל חשמלי (אם כי במקרה הזה, האקסון). כתוצאה מכך - יש תחנות חשמל קטנים, שאינם מבודדים, שממנו הנוכחי יון יכול לזרום החוצה של האקסון בקלות לתוך הסביבה (או להיפך). כאשר הממברנה הזאת היא מגורה. בגלל זה, הנקרא דור פוטנציאל הפעולה בתחומים שאינם מבודדים. תהליך זה נקרא צומת של Ranvier. הנוכחות של מנגנון כזה מאפשר לבצע את הדחף העצבי להתפשט הרבה יותר מהר. בואו נדבר על זה בדוגמות. לפיכך, את המהירות של הדחף העצבי של סיבים myelinated גדול, בקוטר של אשר משתנה בתוך 10-20 מיקרון של 70-120 מטרים לשנייה. בעוד אלה עם מבנה שאינו אופטימלי, הנתון הוא פחות מ 60 פעמים!

איפה הם?

פעימות עצביות להתרחש נוירונים. היכולת ליצור אלה "הודעות" היא אחד המאפיינים העיקריים שלהם. הוא מספק אותות דומים התפשטות דחף העצבית מהירה על אקסונים פני מרחקים ארוכים. לכן, הוא אורגניזם החשוב ביותר פירושו של חילופי מידע זה. נתונים על הגירוי מועברים באמצעות שינוי התדר של המסע. היא מעסיקה מערכת מתוחכמת של כתבי עת, אשר יכולה להסתכם במאה דחפים עצביים לשנייה. כמה עיקרון דומה, אם כי סיבוך משמעותי של ריצת אלקטרוניקת מחשב. אז, כאשר הדחפים העצביים המתרחשים נוירונים, הם מקודדים בצורה מסוימת, ורק אז מועברים. במקרה זה, המידע מקובץ בתוך "חבילה" מיוחדת, אשר יש חזרות מספר והאופי שונות. כל זה הוא להרכיב, ומהווה את הבסיס לפעילות קצבית חשמלית של המוח כי ניתן לרשום באמצעות אלקטרואנצפלוגרם.

סוגי תאים

אם כבר מדברים על הרצף של העברת מסרים עצביים, אי אפשר להתעלם תאי עצב (נוירונים), וביום שבו קיימת העברה של אותות חשמליים. אז, הודות להם לתקשר את החלקים השונים של הגוף שלנו. בהתאם למבנה והפונקציונלי שלהם שלושה סוגים:

1. קולטן (רגיש). הם מקודדים ו מומרים דחפים עצביים כל תרמית, כימי, אקוסטי, הגירויים המכאניים והאור.
2. Intercalary (המכונה גם רפלקס או של המנצח). הם משרתים למחזר ומיתוג פולסים. המספר הגדול ביותר שלהם הוא במוח האנושי ובחוט השדרה.
3. מפעיל (מנוע). הם מקבלים הוראות ממערכת העצבים המרכזית על מנת להבטיח כי פעולות מסוימות בוצעו (באור שמש בהירה לעצום את עיניה, וכן הלאה).

כל נוירון יש גוף תא תהליך. הנתיב של הדחף העצבי דרך הגוף מתחיל האחרון. קיימים תהליכים משני סוגים:

1. דנדריטים. יש להם את הפונקציה של תפיסת קולטני גירוי ממוקם עליה.
2. האקסונים. הודות להם, דחפים עצביים מועברים מהתא לגוף עובד.

אספקט מעניין

אם כבר מדברים על החזקת תאים של הדחף העצבי, קשה לא לספר לכם על רגע אחד מעניין. אז, כשהם לבד, אז, איך נאמרנו, משאבת נתרן-אשלגן מעורב בתנועה של יונים בצורה כזאת כמו כדי להשיג את האפקט של מים ומלח טריים בפנים כלפי חוץ. בשל חוסר איזון הבדל פוטנציאל השגת דרך הממברנה ניתן להבחין עד 70 מילים-וולטים. לשם השוואה - זה 5% הנחה הקבועות סוללות AA. אבל ברגע שמדינת שינויי תא, אזי שיווי המשקל וכתוצאה מכך מופר, ואת היונים מתחילים להיות הפוכים. זה קורה כאשר הוא עובר דרך הנתיב של הדחף העצבי. בשל הפעולה של היונים הפעילים פעולה זו נקראת גם פוטנציאל פעולה. כשזה מגיע דמות מסוימת אז את התהליך ההפוך, ואת התא מגיע לנקודת קיפאון.

פעולות אפשריות

מדברים על הטרנספורמציה של הדחף העצבי ואת ההתפשטות שלה, יש לציין כי זה יהיה מילימטרים עלובים לשני. אחר כך הם היו מעבירים אותות מהמוח להגיע בתוך דקות, וזה כמובן לא טוב. כאן גם משחק תפקיד בחיזוק כושר פעולה של מעטפת המיאלין דן קודם לכן. וכל "ההשמטות" שלה ממוקמות בצורה כזאת שיש להם רק השפעה חיובית על שיעור האיתות. אז, כאשר הדחף מגיע לסוף החלק העיקרי של האקסון של גוף אחד, הוא הועבר לתא הבא, או (אם אנחנו מדברים על המוח) שלוחות רבות של נוירונים. אבל במקרים האחרונים הוא עיקרון שונה מעט.

איך זה עובד במוח?

בוא נדבר, מה רצף של העברת הדחף העצבי עובד החלקים החשובים ביותר של מערכת העצבים המרכזית. יש נוירונים משכניהם המופרדים בפערים קטנים הנקראים סינפסות. פוטנציאל הפעולה לא יכול לעבור אותם, אז הוא מחפש דרך אחרת כדי להגיע אל תא העצב הבא. בתום כל תהליך ישנם צקים קטנים שקוראים שלפוחית presynaptic. לכל אחד מהם יש חיבור מיוחד - נוירוטרנסמיטורים. כשמדובר פוטנציאל הפעולה, המולקולות משתחררות מן השקיות. הם חוצים את הסינפסה מחובר אל קולטנים מולקולרי מיוחד הנמצאים על הקרום. כאשר איזון זה מופר, ומן הסתם יש פוטנציאל פעולה חדש. ראוי לציין כי לא ידוע עדיין, חוקרי מוח כבר לומד את הנושא עד עצם היום הזה.

נוירוטרנסמיטורים עבודה

כאשר הם משדרים אותות עצביים, יש כמה אפשרויות, כי יקרו להם:

1. הם יהיו מפוזרים.
2. עובר השפלה כימית.
3. חזור בבועות שלך (reuptake שנקרא).

בסוף המאה ה -20 תגלית מפתיעה. מדענים גילו כי תרופות המשפיעות על נוירוטרנסמיטורים (כמו גם הפליטה שלהם, ואת ההשתלטות הפוכה) עלולות לשנות את מצבו הנפשי של אדם באופן דרסטי. כך, למשל, מספר תרופות נוגדות דיכאון כמו "פרוזאק" בלוק את reuptake של סרוטונין. ישנן סיבות מסוימות להאמין כי מחלת הפרקינסון אשם בגירעון של הנוירוטרנסמיטר דופאמין במוח.

כעת חוקרים הלומדים מארצות הגבול של הנפש האנושית, מנסים להבין איך כל זה משפיע על המוח האנושי. בינתיים, כפי שאין לנו תשובה לשאלה הבסיסית הזאת: מה גורם הנוירון ליצור פוטנציאל פעולה? בעוד המנגנון של "השקה" של התאים יש סוד. מעניין במיוחד מנקודת המבט של הפאזל היא עיקר העבודה של נוירונים במוח.

בקיצור, הם יכולים לעבוד עם אלפי נוירוטרנסמיטורים, אשר נשלחים על ידי שכניהם. פרטים לגבי העיבוד והאינטגרציה של סוג זה של דופק, אנחנו כמעט לא ידועים. תוך כדי עבודה על קבוצות מחקר רבות זה. כרגע, פניתי לראות שכל פולסים קבלו משולבים, ואת נוירון מקבל החלטה - האם לשמור על פוטנציאל הפעולה ולהעביר אותם הלאה. על התהליך הבסיסי הזה מבוסס על תפקודו של המוח האנושי. ובכן, אז זה לא מפתיע כי אנחנו לא יודעים את התשובה לחידה הזאת.

כמה תכונות תיאורטיות

במאמר "הדחף העצבי" ו- "פוטנציאל הפעולה" משמשים כמילים נרדפות. בתאוריה זה נכון, אם כי במקרים מסוימים יש צורך לקחת בחשבון כמה תכונות מיוחדות. לכן, אם אתם נכנסים לפרטים, פוטנציאל הפעולה הוא רק חלק הדחף העצבי. כאשר שוקלים את הספרים המדעיים המפורטים ניתן למצוא כי הקרום שנקרא רק לשנות את המטען מחיובי ולהיפך שליליים וסגן. בעוד תחת הדחף העצבי להבין את התהליך המבני אלקטרוכימיים המורכב. זה מופץ על הממברנה של נוירון כמו שינויי גל נסיעה. פוטנציאל הפעולה - רכיב חשמלי בלבד בהרכב של הדחף העצבי. זה מאפיין את השינויים המתרחשים כדי החלק האחראי המקומי של הממברנה.

איפה הם הדחפים העצביים?

מאיפה הם מתחילים? התשובה לשאלה זו יכולה לתת לכל תלמיד אשר בחריצות למד הפיסיולוגיה של התרגשות. ישנן ארבע אפשרויות:

1. סוף קולטן של דנדריט. אם זה (לא עובדה), זה אפשרי עבור גירוי נאות, אשר ייצור את רגנרטיבית הפוטנציאלי הראשון, ולאחר מכן, ואת הדחף העצבי. קולטן אזעקה לעבוד באופן דומה.
2. הקרום של סינפסות מעוררות. ככלל, זה אפשרי רק כאשר יש גירוי חזק או הסיכום שלהם.
3. אזור ההדק Dentrida. במקרה זה, פוטנציאלים סינפתטי מקומיים שנוצרו בתגובה לגירוי. אם הצומת הראשונה של Ranvier של myelinated, הם על אותו מסוכמים. בשל הנוכחות של חלק הקרום, אשר גדל רגישה, מתעורר דחף עצבי.
4. תלולית האקסון. אז נקרא המקום שבו האקסון מתחיל. תל - זהו פולסים התכופים ביותר ליצירת הנוירון. בכל המקומות האחרים, אשר נראו בעבר, המראה שלהם הוא הרבה פחות סביר. זאת בשל העובדה כי כאן הממברנה יש רגישות מוגברת שלילת קוטביות לרמה הקריטית מופחתת. לכן, כאשר החלו את הסיכום של פוטנציאלי postsynaptic רבים עורר, לכל המוקדם מגיב אליהם תל.

עירור הפצת דוגמה

במונחים רפואיים סיפור יכולים לגרום רגעים בודדים בלבול. כדי לתקן זאת, כדאי בקצרה לעבור את המצגת של ידע. כדוגמה, לקחת אש.

זכור את דיווחי החדשות מהקיץ שעבר (כפי בקרוב ניתן יהיה לשמוע שוב). האש מתפשטת! במקרה זה עצים ושיחים כי מוארים יישארו במקומותיהם. אבל החלק הקדמי אש הולך רחוק מהמקום שבו הוא היה מקור האש. בדומה לכך, העבודה במערכת העצבים.

זה לעתים קרובות יש צורך להרגיע את תחילת עירור של מערכת העצבים. אבל זה לא כל כך קל לעשות, כמו במקרה של שריפה. כדי לבצע את עבודת פרעות נוירון מלאכותית זו (למטרות רפואיות), או להשתמש במגוון של אמצעים פיסיולוגיים. זו ניתן להשוות את האש על ידי שפיכת מים.