Solujen kyky reagoida ärsykkeisiinulkomaailma on tärkein kriteeri elävälle organismille. Hermokudoksen rakenteelliset elementit - nisäkäs- ja ihmisen neuronit - pystyvät muuttamaan ärsykkeet (valo, haju, ääniaallot) viritysprosessiksi. Sen lopputulos on kehon riittävä reaktio vastauksena ulkoisen ympäristön erilaisiin vaikutuksiin. Tässä artikkelissa tutkitaan, mitä toimintoa aivojen hermosolut ja hermoston ääreisosat suorittavat, ja tarkastelemme myös hermosolujen luokitusta niiden toiminnan erityispiirteiden suhteen elävissä organismeissa.
Hermokudoksen muodostuminen
Ennen kuin tutkitaan neuronin toimintoja, katsotaanpaselvitetään, miten neurosyyttisolut muodostuvat. Neurulavaiheessa hermoputki asetetaan alkioon. Se muodostuu ektodermisesta kerroksesta, jolla on paksuuntuminen - hermolevy. Putken laajennettu pää muodostaa myöhemmin viisi osaa aivorakkuloiden muodossa. Näistä osa aivoista muodostuu. Suurin osa hermoputkesta alkion kehitysprosessissa muodostaa selkäytimen, josta 31 hermoparia lähtee.
Aivojen neuronit muodostavat muodonytimet. Niistä tulee 12 paria kallonhermoja. Ihmiskehossa hermosto jakautuu keskiosaan - aivoihin ja selkäytimeen, jotka koostuvat neurosyyttisoluista, ja tukikudokseen - neurogliaan. Perifeerinen osa koostuu somaattisista ja kasvullisista osista. Niiden hermopäätteet innervoivat kaikkia kehon elimiä ja kudoksia.
Neuronit - hermoston rakenteelliset yksiköt
Niitä on useita kokoja, muotoja ja ominaisuuksia.Neuronin toiminnot ovat erilaisia: osallistuminen refleksikaarien muodostumiseen, ärsytyksen havaitseminen ulkoisesta ympäristöstä, syntyneen jännityksen siirtyminen muihin soluihin. Useat prosessit haarautuvat neuronista. Pitkä on aksoni, lyhyet haarautuvat ja niitä kutsutaan dendriiteiksi.
Sytologiset tutkimukset ovat paljastaneet elimistössähermosolu on ydin, jossa on yksi tai kaksi ydintä, hyvin muodostunut endoplasman verkkokalvo, monia mitokondrioita ja voimakas proteiinisynteesilaite. Sitä edustavat ribosomit sekä RNA- ja mRNA-molekyylit. Nämä aineet muodostavat tietyn neurosyyttien rakenteen - Nisslin aineen. Hermosolujen piirre - suuri määrä prosesseja vaikuttaa siihen, että hermosolujen päätehtävä on hermoimpulssien välitys. Sen tarjoavat sekä dendriitit että aksonit. Ensin mainitut havaitsevat signaalit ja välittävät ne neurosyytin kehoon, ja aksoni on ainoa hyvin pitkä prosessi, joka johtaa herätettä muihin hermosoluihin. Jatkaaksemme vastauksen löytämistä kysymykseen: mitä toimintoa neuronit suorittavat, käännymme sellaisen aineen rakenne kuin neuroglia.
Hermokudosrakenteet
Neurosyyttejä ympäröi erityinen aine, jolla on tukevia ja suojaavia ominaisuuksia. Sillä on myös ominainen kyky jakaa. Tätä yhteyttä kutsutaan neurogliaksi.
Tämä rakenne liittyy läheisesti hermostuneeseensoluja. Koska hermosolujen päätoiminnot ovat hermoimpulssien muodostuminen ja johtaminen, viritysprosessi vaikuttaa gliasoluihin ja muuttaa niiden sähköisiä ominaisuuksia. Trofisten ja suojaavien toimintojen lisäksi glia tarjoaa metabolisia reaktioita hermosoluissa ja edistää hermokudoksen plastisuutta.
Herätteen johtamismekanismi hermosoluissa
Jokainen hermosolu muodostaa useita tuhansiakosketuksiin muiden neurosyyttien kanssa. Sähköiset impulssit, jotka ovat heräteprosessien perusta, välittyvät hermosolun kehosta aksonia pitkin, ja se koskettaa hermokudoksen muita rakenne-elementtejä tai siirtyy suoraan työelimeen, esimerkiksi lihakseen. Neuronien toiminnan selvittämiseksi on tarpeen tutkia virityksen välitysmekanismia. Sen suorittavat aksonit. Motorisissa hermoissa ne on peitetty myeliinivaipalla ja niitä kutsutaan massaksi. Autonominen hermosto sisältää myeliinittömiä prosesseja. Niiden kautta virityksen on tultava viereiseen neurosyyttiin.
Mikä on synapsi
Kahden solun välistä kosketuspistettä kutsutaan synapsiksi.Virityksen siirtyminen siinä tapahtuu joko kemikaalien - välittäjien avulla tai siirtämällä ioneja neuronista toiseen, toisin sanoen sähköisillä impulsseilla.
Synapsien muodostumisen vuoksi neuronit luovataivorungon ja selkäytimen osien retikulaarinen rakenne. Sitä kutsutaan retikulaarimuodostukseksi, se alkaa pitkänomaisen syvennyksen alaosasta ja sieppaa aivorungon ytimet tai aivojen neuronit. Retikulaarinen rakenne ylläpitää aivokuoren aktiivista tilaa ja ohjaa selkäytimen refleksitoimia.
Tekoäly
Idea hermosolujen synaptisista yhteyksistätiede ilmentää keskushermostoa ja retikulaarisen informaation tutkimusta keinotekoisen hermoverkon muodossa. Siinä yhden keinotekoisen hermosolun lähdöt on kytketty toisen sisääntuloihin erityisillä yhteyksillä, kopioimalla niiden toiminnot todellisilla synapseilla. Keinotekoisen hermotietokoneen hermosolun aktivaatiofunktio on kaikkien keinotekoiseen hermosoluun tulevien tulosignaalien summa, joka on muunnettu epälineaariseksi toiminnoksi lineaarisesta komponentista. Sitä kutsutaan myös toimintotoiminnoksi (siirtofunktio). Kun luodaan tekoälyä, yleisimmät ovat hermosolujen lineaariset, puolilineaariset ja vaiheittaiset aktivointitoiminnot.
Afferentit neurosyytit
Niitä kutsutaan myös herkiksi ja heiksi onlyhyet prosessit, jotka pääsevät ihon soluihin ja kaikkiin sisäelimiin (reseptorit). Havaitsemalla ulkoisen ympäristön ärsytystä reseptorit muuttavat ne viritysprosessiksi. Ärsyketyypistä riippuen hermopäätteet on jaettu termoretseptoreihin, mekanoreseptoreihin, notoseptoreihin. Herkän hermosolujen toiminnot ovat siis ärsykkeiden havaitseminen, niiden syrjintä, virityksen syntyminen ja siirtyminen keskushermostoon. Aistien hermosolut tulevat selkäytimen selän sarviin. Heidän ruumiinsa sijaitsevat solmuissa (ganglioissa) keskushermoston ulkopuolella. Näin muodostuu kallon ja selkäydinhermojen ganglia. Afferenttisissa neuroneissa on suuri määrä dendriittejä, yhdessä aksonin ja rungon kanssa ne ovat välttämätön komponentti kaikille refleksikaareille. Siksi herkän neuronin toiminnot ovat sekä viritysprosessin siirtämisessä aivoihin ja selkäytimeen että osallistumiseen refleksien muodostumiseen.
Interneuronin ominaisuudet
Jatketaan rakenneosien ominaisuuksien tutkimistahermokudos, selvitetään, mitä toimintoa interkalary neuronit suorittavat. Tämän tyyppiset hermosolut vastaanottavat bioelektrisiä impulsseja aistien neurosyytistä ja välittävät ne:
a) muut interneuronit;
b) motoriset neurosyytit.
Useimmilla interneuroneilla on aksoneja, joiden päät ovat terminaaleja, jotka ovat yhteydessä yhden keskuksen neurosyytteihin.
Interneuroni, jonka tehtävä on integraatioviritys ja sen levittäminen edelleen keskushermoston osiin ovat välttämätön osa useimmissa ehdottomissa reflekseissä ja ehdollisissa refleksihermokaarissa. Jännittävät interneuronit helpottavat signaalin siirtymistä neurosyyttien funktionaalisten ryhmien välillä. Estävät interkalaariset hermosolut saavat virityksen omasta keskuksestaan palautteen kautta. Tämä myötävaikuttaa siihen, että interkalaarinen hermosolu, jonka tehtävänä on hermoimpulssien siirtäminen ja pitkäaikainen säilyttäminen, aktivoi aistien selkäydinhermot.
Motoristen hermosolujen toiminta
Motorinen neuroni on lopullinen rakenteellinenrefleksikaaren yksikkö. Siinä on suuri runko, joka on suljettu selkäytimen etupäähän. Ne hermosolut, jotka innervoivat luurankolihaksia, on nimetty näiden motoristen elementtien mukaan. Muut efferentit neurosyytit pääsevät rauhasten erittäviin soluihin ja aiheuttavat vastaavien aineiden vapautumisen: eritykset, hormonit. Tahattomat, toisin sanoen ehdoton refleksi (nieleminen, syljeneritys, ulostaminen), efferentit neuronit lähtevät selkäytimestä tai aivorungosta. Keho käyttää monimutkaisia toimia ja liikkeitä kahden tyyppisillä keskipakoisilla hermosoluilla: keskimoottori ja perifeerinen moottori. Keskushermosolun runko sijaitsee aivokuoressa lähellä Rolandin ura.
Perifeeristen motoristen neurosyyttien runko,raajojen, vartalon, kaulan innervoivat lihakset sijaitsevat selkäytimen etupäässä, ja niiden pitkät prosessit - aksonit - syntyvät etujuurista. Ne muodostavat 31 selkärangan parin motoriset kuidut. Perifeeriset motoriset neurosyytit, jotka innervoivat kasvojen, nielun, kurkunpään, kielen lihaksia, sijaitsevat vaguksen, hypoglossal- ja glossopharyngeal-kallonhermojen ytimissä. Tämän seurauksena motorisen hermosolun päätehtävä on häiriöiden esteettömän johtuminen lihaksiin, erittämällä soluja ja muita työelimiä.
Aineenvaihdunta neurosyyteissä
Neuronin päätoiminnot ovat koulutusbioelektrinen toimintapotentiaali ja sen siirtyminen muihin hermosoluihin, lihaksiin, erittäviin soluihin - neurosyytin rakenteellisten ominaisuuksien sekä spesifisten metabolisten reaktioiden vuoksi. Sytologiset tutkimukset ovat osoittaneet, että neuronit sisältävät suuren määrän mitokondrioita, jotka syntetisoivat ATP-molekyylejä, kehittyneen rakeisen verkkokalvon, jossa on monia ribosomaalisia hiukkasia. Ne syntetisoivat aktiivisesti soluproteiineja. Hermosolun kalvo ja sen prosessit - aksoni ja dendriitit - suorittavat molekyylien ja ionien selektiivisen kuljetuksen. Metaboliset reaktiot hermosoluissa tapahtuvat erilaisten entsyymien osallistumisella, ja niille on tunnusomaista korkea intensiteetti.
Virityksen siirtyminen synapseissa
Kun otetaan huomioon herätteen johtamismekanismineuronit, tutustuimme synapseihin - muodostumiin, jotka syntyvät kahden neurosyytin kosketuskohdassa. Viritys ensimmäisessä hermosolussa aiheuttaa kemiallisten aineiden - välittäjien - molekyylien muodostumisen aksoninsa vakioihin. Näitä ovat aminohapot, asetyylikoliini, noradrenaliini. Erotuen synoptisien päätteiden rakkuloista synoptisiin halkeamiin se voi vaikuttaa sekä omaan postsynaptiseen kalvoonsa että naapurihermosolujen kalvoihin.
Välittäjäaineen molekyylit ärsyttävättoinen hermosolu, aiheuttaen muutoksia kalvonsa varauksissa - toimintapotentiaali. Siten viritys leviää nopeasti hermokuituja pitkin ja saavuttaa keskushermoston tai pääsee lihaksiin ja rauhasiin aiheuttaen niiden riittävän toiminnan.
Hermosolujen plastisuus
Tutkijat ovat havainneet, että alkion muodostumisprosessissanimittäin neurulaation vaiheessa ektodermista kehittyy hyvin suuri määrä primaarisia neuroneja. Noin 65% heistä kuolee ennen henkilön syntymää. Ontogeneesin aikana jotkut aivosolut poistuvat edelleen. Tämä on luonnollinen ohjelmoitu prosessi. Neurosyytit, toisin kuin epiteelisolut tai sidossolut, eivät kykene jakautumaan ja uudistumaan, koska näistä prosesseista vastaavat geenit inaktivoituvat ihmisen kromosomissa. Siitä huolimatta aivot ja henkinen suorituskyky voivat jatkua vuosia ilman merkittävää heikkenemistä. Tämä johtuu siitä, että muut hermosolut ottavat vastaan hermosolujen toiminnot, jotka menetetään ontogeneesiprosessissa. Heidän on vahvistettava aineenvaihduntaa ja luotava uusia hermoyhteyksiä korvaamaan menetetyt toiminnot. Tätä ilmiötä kutsutaan neurosyyttien plastisuudeksi.
Mitä heijastuu hermosoluissa
1900-luvun lopulla joukko italialaisianeurofysiologit ovat todenneet mielenkiintoisen tosiasian: tajunnan peilikuva on mahdollinen hermosoluissa. Tämä tarkoittaa, että aivokuoressa muodostuu ihmisten, joiden kanssa olemme yhteydessä, tajunnan fantomi. Peilijärjestelmään tulevat neuronit suorittavat ympäröivien ihmisten henkisen toiminnan resonaattorien tehtävät. Siksi henkilö pystyy ennustamaan keskustelukumppanin aikomukset. Näiden neurosyyttien rakenne tarjoaa myös erityisen psykologisen ilmiön, jota kutsutaan empatiaksi. Hänelle on ominaista kyky tunkeutua toisen ihmisen tunteiden maailmaan ja myötätuntoa tunteisiinsa.
