لن يجادل أحد بأن الأعظمإنجاز الطبيعة هو العقل البشري. النبضات العصبية التي تعمل على طول الألياف العصبية هي جوهر جوهرنا. عمل القلب والمعدة والعضلات والعالم الروحي - كل هذا في يد نبضة عصبية. ما هو الدافع العصبي ، وكيف ينشأ وأين يختفي ، سننظر فيه في هذه المقالة.
الخلايا العصبية كوحدة هيكلية للنظام
تطور الجهاز العصبي للفقاريات والبشراتبعت مسار ظهور شبكة معلومات معقدة ، تعتمد العمليات فيها على تفاعلات ذات طبيعة كيميائية. أهم عنصر في هذا النظام هو الخلايا العصبية المتخصصة. وهي تتكون من جسم به نواة وعضيات مهمة. من الخلايا العصبية هناك نوعان من العمليات - عدة تشعبات قصيرة ومتفرعة ومحور عصبي طويل. التشعبات هي مستقبلات للإشارات من المستقبلات الحسية أو الخلايا العصبية الأخرى ، والمحور العصبي ينقل الإشارات في الشبكة العصبية. لفهم انتقال النبضات العصبية ، من المهم معرفة غمد الميالين حول المحور العصبي. هذه خلايا محددة ، فهي تشكل غمدًا محوارًا ، ولكنها ليست مستمرة ، ولكن بشكل متقطع (انقباضات رانفير).
التدرج عبر الغشاء
جميع الخلايا الحية ، بما في ذلك الخلايا العصبية ، لهاالقطبية الكهربائية الناتجة عن تشغيل مضخات الصوديوم والبوتاسيوم للغشاء. سطحه الداخلي له شحنة سالبة بالنسبة للسطح الخارجي. ينشأ التدرج الكهروكيميائي للصفر ويتم إنشاء توازن ديناميكي. جهد الراحة (فرق الجهد داخل وخارج الغشاء) هو 70 مللي فولت.
كيف تنشأ النبضات العصبية؟
عندما يتعرض مادة مهيجة للألياف العصبيةتم انتهاك إمكانات الغشاء في هذا المكان بشكل حاد. في بداية الإثارة ، تزداد نفاذية غشاء أيونات البوتاسيوم ، وتميل إلى الخلية. في 0.001 ثانية ، يتم شحن السطح الداخلي للغشاء العصبي بشحنة موجبة. هذا هو الدافع العصبي - إعادة شحن قصيرة المدى للخلايا العصبية أو جهد فعل يساوي 50-170 مللي فولت. تنشأ ما يسمى بموجة جهد الفعل ، والتي تنتشر على طول المحور العصبي ، مثل تيار أيونات البوتاسيوم. تزيل الموجة استقطاب أجزاء من المحور العصبي ، ويتحرك معها كمون الفعل.
انتقال في موقع محور عصبي - خلية عصبية أخرى
بعد الوصول إلى نهاية المحور العصبي ،الحاجة إلى نقل النبضات العصبية إلى واحد أو أكثر من المحاور. وهنا نحتاج إلى آلية أخرى تختلف عن موجة جهد الفعل. نهاية المحور العصبي هي المشبك ، مكان التلامس مع الشق المشبكي وأكياس ما قبل المشبكي للمحور العصبي. ينشط جهد الفعل في هذه الحالة إطلاق النواقل العصبية من الأكياس قبل المشبكية إلى الشق المشبكي. تتفاعل الناقلات العصبية مع غشاء الخلايا العصبية الكامنة ، مما يؤدي إلى تعطيل التوازن الأيوني. وقصة مضخة الصوديوم والبوتاسيوم تتكرر في خلية عصبية أخرى. بعد أن أدت وظيفتها ، إما أن تنتشر الناقلات العصبية أو يتم التقاطها مرة أخرى في أكياس قبل المشبكي. في هذه الحالة ، بالنسبة لمسألة ماهية الدافع العصبي ، ستكون الإجابة: انتقال الإثارة من خلال العوامل الكيميائية (الناقلات العصبية).
سرعة النبض والميلين
في تضيقات أغلفة المايلين التي تشبهيلف الغلاف حول المحور العصبي ، يتدفق التيار الأيوني بسهولة إلى الوسط والظهر. في هذه الحالة ، يتهيج الغشاء ويتشكل جهد فعل. وهكذا ، يتحرك الدافع العصبي على طول المحور العصبي في قفزات ، مما يتسبب في تكوين جهد فعل فقط في اعتراضات رانفييه. إن هذا التيار المتقطع لإمكانات الفعل هو الذي يضاعف سرعة النبضات العصبية. على سبيل المثال ، في الألياف السميكة المايلين ، تصل سرعة النبضة إلى 70-120 م / ث ، بينما في الألياف العصبية الرقيقة بدون غمد المايلين تكون سرعة النبض أقل من 2 م / ث.
الكهربائي والنبضات العصبية
في البروتوبلازم الغرواني شبه السائل ، التياركلفاني - يحمله ذرات لها شحنة كهربائية (أيونات). لكن التيار الكلفاني لا يمكن أن ينتشر على مسافات طويلة ، لكن الدافع العصبي يمكنه ذلك. لماذا ا؟ الجواب بسيط. عندما تمر موجة من جهد الفعل على طول محور عصبي ، فإنها تشكل خلية كلفانية داخل العصبون. في العصب ، كما هو الحال في أي خلية جلفانية ، يوجد قطب موجب (خارج الغشاء) وقطب سالب (داخل الغشاء). أي تأثير من الخارج يخل بتوازن هذه الأعمدة ، وتغير نفاذية جزء معين من الغشاء ، ويبدأ تغيير في النفاذية في القسم المجاور. هذا كل شيء ، ذهب الدافع على طول طول المحور العصبي. والقسم الأولي ، الذي بدأ الإثارة منه ، قد استعاد سلامته بالفعل ، ووجد انحداره الصفري وهو جاهز لإعادة إطلاق جهد الفعل في الخلية العصبية.
العصبون ليس مجرد موصل
الخلايا العصبية هي خلايا حية وبروتوبلازمهاأكثر تعقيدًا من خلايا الأنسجة الأخرى. بالإضافة إلى العمليات الفيزيائية المرتبطة ببدء وتوصيل النبضات العصبية ، تحدث عمليات التمثيل الغذائي المعقدة في الخلايا العصبية. لقد ثبت تجريبياً أنه عندما يمر الدافع العصبي عبر خلية عصبية ، ترتفع درجة الحرارة فيه (وإن كان ذلك بمقدار جزء من المليون من الدرجة). وهذا يعني شيئًا واحدًا فقط - كل عمليات التبادل فيها تتسارع وتزداد كثافة.
النبضات العصبية من نفس النوع
الخاصية الرئيسية للخلايا العصبية هي القدرةينتج نبضة عصبية ويديرها بسرعة. يتم ترميز المعلومات حول جودة وقوة التحفيز في التغييرات في وتيرة انتقال النبضات العصبية من وإلى الخلايا العصبية. يتراوح هذا التردد من 1 إلى 200 في الثانية. يفترض رمز التردد هذا فترات تكرار نبض مختلفة ، ويجمعها في مجموعات بأرقام وأنماط مختلفة من الحركة. هذا ما يسجله مخطط الدماغ - مجموع مكاني وزمني معقد للنبضات العصبية للدماغ ، نشاطه الكهربائي الإيقاعي.
يختار العصبون
ما الذي يجعل الخلية العصبية "تبدأ" ، تبدأظهور إمكانات فعلية - والسؤال مفتوح اليوم. على سبيل المثال ، تستقبل الخلايا العصبية في الدماغ مرسلات يرسلها الآلاف من جيرانها وترسل آلاف النبضات إلى الألياف العصبية. في الخلايا العصبية ، تتم عملية معالجة النبضات ويتم اتخاذ قرار بشأن بدء جهد فعل أم لا. سوف يتلاشى الدافع العصبي أو يتم إرساله أكثر. ما الذي يجعل العصبون يتخذ هذا الاختيار وكيف يتخذ القرار؟ لا نعرف شيئًا تقريبًا عن هذا الخيار الأساسي ، على الرغم من أنه هو الذي يتحكم في نشاط دماغنا.
لذا أجبنا على السؤال ما هو العصبينبض. ستندهش للغاية ، لكن النسيج العصبي بأكمله في جسم الإنسان يزن أكثر بقليل من كيلوغرام. لكن في الوقت نفسه ، هذه بلايين من الخلايا العصبية مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بنظام واحد. لقد تعلمت الإنسانية الكثير عن عمل الخلايا العصبية والنظام بأكمله ، وفي الوقت نفسه ، لا نعرف شيئًا تقريبًا. لقد تعلمنا الأبجدية ، لكننا حتى الآن بالكاد نستطيع اختلاق كلمات بسيطة. دعونا نأمل أنه بمرور الوقت ، سيتمكن العلم من تحديد تلك الأنماط التي ستفك رموز حوار مراكز أدمغتنا ، مما يجعل الكائن البيولوجي للإنسان العاقل بشريًا.
