הדחף העצבי, מנגנון השינוי והמנגנון שלו

מערכת העצבים האנושית היא מוזרהרכזת בגופנו. הוא משדר פקודות מהמוח אל השרירים, האיברים, הרקמות ותהליכים האותות הבאים מהם. כסוג של נושאת נתונים, הדחף העצבי משמש. מה זה? כמה מהר זה עובד? שאלות אלה, כמו גם מספר שאלות אחרות, ניתן למצוא במאמר זה.

מהו הדחף העצבי?

הדחף העצבי
זהו שם גל של עירורמתפשט דרך הסיבים כתגובה לגירוי עצבי. הודות למנגנון זה, המידע מועבר מקולטנים שונים למערכת העצבים המרכזית. וממנו, בתורו, לאיברים שונים (שרירים ובלוטות). ומה זה תהליך ברמה הפיזיולוגית? המנגנון של העברת הדחף העצבי הוא שקרומי הנוירונים יכולים לשנות את הפוטנציאל האלקטרוכימי שלהם. והתהליך שמעניין אותנו נעשה בתחום הסינפסות. מהירות הדחף העצבי יכולה להשתנות בטווח של 3 עד 12 מטר לשנייה. פרטים נוספים על זה, כמו גם את הגורמים המשפיעים על זה, נדבר יותר.

לימוד מבנה ועבודה

בפעם הראשונה היה המעבר של דחף עצבישהוכיחו על ידי מדענים גרמנים א 'גרינג וה' הלמהולץ בדוגמה של צפרדע. במקביל, נקבע כי האות ביו אלקטריים מתפשט במהירות המצוין לעיל. באופן כללי, זה אפשרי בשל בנייה מיוחדת של סיבי עצב. במובנים מסוימים הם דומים כבל חשמל. לכן, אם אנו מקבילים לקווים מקבילים, המוליכים הם אקסונים, והמבודדים הם נרתיקי המיאלין שלהם (הם קרום של תא שוואן, שנפצע בכמה שכבות). ומהירות הדחף העצבי תלויה בעיקר בקוטר הסיבים. השני בחשיבותו היא איכות בידוד חשמלי. אגב, myelin lipoprotein משמש כחומר על ידי הגוף, אשר יש את המאפיינים של דיאלקטרי. דברים אחרים שווים, שכבה גדולה יותר, מהר יותר את הדחפים העצביים יעבור. אפילו כרגע לא ניתן לומר כי מערכת זו נחקרה במלואה. הרבה שעוסק בעצבים ובאימפולסים, נותר עדיין חידה ונושא מחקר.

תכונות של מבנה ותפקוד

הדחפים העצביים מתעוררים
אם אנחנו מדברים על הנתיב של דחף עצבי, אם כךיש לציין כי סיבים אינו מכסה את כל אורכו עם נדן המיאלין. תכונות העיצוב הן כאלה כי המצב הוא הטוב ביותר לעומת יצירת בידוד קרמי couplings, אשר מושחלים בצפיפות על מוט של כבל החשמל (אם כי במקרה זה האקסון). כתוצאה מכך, ישנם קטעים חשמליים לא מבודדים קטנים אשר זרם יון יכול לזרום בבטחה מן האקסון לסביבה (או להיפך). זה מגרה את הממברנה. כתוצאה מכך, פוטנציאל הפעולה נוצר באזורים שאינם מבודדים. תהליך זה נקרא יירוט Ranvier. נוכחותו של מנגנון כזה מאפשרת להפוך את הדחף העצבי להתפשטות הרבה יותר מהר. בואו נדבר על זה עם דוגמאות. לכן, את מהירות הדחף העצבי של סיבי myelinated עבה, קוטר אשר משתנה בטווח של 10-20 מיקרון, הוא 70-120 מטרים לשנייה. בעוד אלה שיש להם מבנה לא אופטימלי, נתון זה הוא פחות מ 60 פעמים!

היכן הם נוצרו?

הדחפים העצביים נובעים נוירונים. האפשרות ליצור "מסרים" כאלה היא אחד המאפיינים העיקריים שלהם. הדחף העצבי מבטיח התפשטות מהירה של אותו סוג של אותות לאורך אקסונים על פני מרחק ארוך. לכן, זהו האמצעי החשוב ביותר של הגוף עבור חילופי מידע בו. נתונים על גירוי מועברים על ידי שינוי תדירות הופעתם. כאן יש מערכת מורכבת של כתבי עת שיכולים לספור מאות דחפים עצביים בשנייה אחת. לפי עיקרון דומה במקצת, אם כי הרבה יותר מסובך, האלקטרוניקה המחשב עובד. לכן, כאשר הדחפים העצביים נובעים נוירונים, הם מקודדים בצורה מסוימת, ורק אז הם מועברים. כך המידע מקובצים "חבילות" מיוחד, אשר מספר שונה אופי של הבאים. כל זה, יחד, הוא הבסיס לפעילות החשמלית הקצובה של המוח שלנו, אשר ניתן לרשום הודות electroencephalogram.

סוגי תאים

מהירות הדחף העצבי
אם כבר מדברים על רצף המעברדחף עצבי, אתה לא יכול להתעלם תאים עצביים (נוירונים), שדרכו העברת אותות חשמליים. אז, תודה להם, חלקים שונים של הגוף שלנו חילופי מידע. בהתאם המבנה שלהם פונקציונלי, שלושה סוגים נבדלים:

  1. קולטן (רגיש). הם מקודדים והופכים לדחפים עצביים של כל טמפרטורות, כימיים, צליל, מכני אור גירויים.
  2. הכנס (נקרא גם מנצח או סגירה). הם משמשים לעבד ולהחליף דחפים. המספר הגדול ביותר מהם הוא במוח האנושי ובחוט השדרה.
  3. אפקטוראלי (מוטורי). הם מקבלים פקודות ממערכת העצבים המרכזית על מנת להבטיח שפעולות מסוימות בוצעו (בשמש הבהירה, לעצום את העיניים וכן הלאה).

לכל נוירון יש גוף תא ותולדה. הנתיב של הדחף העצבי דרך הגוף מתחיל האחרון. התהליכים הם משני סוגים:

  1. דנדריטים. יש להם את התפקוד של תפיסת הגירוי של הקולטנים הממוקמים עליהם.
  2. אקסונים. הודות להם, דחפים עצביים מועברים מתאים לאיבר עובד.

היבט מעניין של הפעילות

מהירות הדחף העצבי
אם כבר מדברים על ביצוע דחף עצבי על ידי תאים,קשה שלא לספר על רגע אחד מעניין. אז, כאשר הם נמצאים במנוחה, אז, נניח, משאבת אשלגן-נתרן מזיז את היונים בצורה כזאת כדי להשיג את ההשפעה של מים מתוקים בפנים מלוחים כלפי חוץ. בשל חוסר האיזון שנוצר של ההבדל הפוטנציאלי, עד 70 מיליבולים ניתן לראות על הממברנה. לשם השוואה, זה 5% של סוללות AA קונבנציונאלי. אבל ברגע שהמצב של התא משתנה, שיווי משקל שנוצר נשבר, ואת היונים מתחילים לשנות מקומות. זה קורה כאשר נתיב הדחף העצבי עובר דרכו. בשל פעילות פעילה של יונים, פעולה זו נקראת גם פוטנציאל פעולה. כאשר הוא מגיע למדד מסוים, אז התהליכים הפוכים מתחילים, והתא מגיע למצב מנוחה.

על פוטנציאל הפעולה

אם כבר מדברים על טרנספורמציה של דחף עצבי שלהההפצה, יש לציין כי זה יכול להוות מילימטר אומלל לשנייה. אז האותות יעברו מהיד למוח תוך דקות, וזה בבירור לא טוב. כאן ומשחק תפקיד בשיפור הפוטנציאל של הפעולה נחשב בעבר פגז של המיאלין. וכל "הפערים" שלה ממוקמים בצורה כזו, כי יש להם רק השפעה חיובית על מהירות שידור האות. לכן, כאשר בסוף החלק העיקרי של גוף האקסון אחד הוא מגיע על ידי הדחף, הוא מועבר או לתא הבא, או (אם לדבר על המוח) על ענפים רבים של הנוירונים. במקרים האחרונים פועל עיקרון שונה במקצת.

איך זה עובד במוח?

טרנספורמציה של דחף עצבי
בואו נדבר, איזו העברהאת הדחף העצבי רצף פועל בחלקים החשובים ביותר של CNS שלנו. הנה נוירונים של שכניהם מופרדים על ידי חריצים קטנים, אשר נקראים סינפסות. העוצמה של הפעולה לא יכולה לעבור דרכם, ולכן היא מבקשת דרך אחרת להגיע לתא העצב הבא. בסוף כל תהליך יש שקיות קטנות, אשר נקראים שלפוחית ​​presynaptic. בכל אחד מהם יש תרכובות מיוחדות - נוירוטרנסמיטרים. כאשר פוטנציאל הפעולה מגיע אליהם, אז המולקולות משתחררות מן השקים. הם חוצים את הסינפסה ומצטרפים לקולטנים המולקולריים המיוחדים הנמצאים על הממברנה. יחד עם זאת, שיווי המשקל מופרע, וכנראה, פוטנציאל פעולה חדש מופיע. זה עדיין לא בטוח, נוירופיזיולוגים עוסקים בלימוד הבעיה עד עצם היום הזה.

עבודה נוירוטרנסמיטר

כאשר הם מעבירים דחפים עצביים, אז יש כמה אפשרויות שיקרו להם:

  1. הם יתפזרו.
  2. עוברים מחשוף כימי.
  3. לחזור הבועות שלהם (זה נקרא ללכוד הפוך).

בסוף המאה ה -20 התגלה תגלית מדהימה. מדענים למדו שתרופות שמשפיעות על נוירוטרנסמיטורים (כמו גם פליטתן ורכישתן מחדש) יכולות לשנות את מצבו הנפשי של האדם באופן בסיסי. כך, למשל, מספר תרופות נוגדות דיכאון כמו "Prozac" לחסום מחדש את ההתקף של סרוטונין. ישנן מספר סיבות להאמין כי מחלת פרקינסון אחראי על מחסור במוח של דופמין נוירוטרנסמיטר.

עכשיו חוקרים הלומדים הגבולאת מצב הנפש האנושית, מנסה להבין איך כל זה משפיע על המוח האנושי. בינתיים, אין לנו תשובה לשאלה בסיסית כזו: מה עושה נוירון ליצור פוטנציאל פעולה? בעוד מנגנון "שיגור" תא זה עבורנו הוא סוד. מעניין במיוחד מנקודת המבט של הפאזל הזה הוא העבודה של הנוירונים של המוח.

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

כמה תכונות תיאורטיות

נתיב הדחף העצבי
במאמר "דחף עצבני" ו "פוטנציאל פעולה"שימשו כמילים נרדפות. תיאורטית, זה נכון, אם כי במקרים מסוימים יש צורך לקחת בחשבון כמה תכונות. לכן, אם נלך לפרטים, פוטנציאל הפעולה הוא רק חלק מהדחף העצבי. עם בדיקה מפורטת של הספרים המדעיים, ניתן ללמוד כי זה נקרא רק שינוי של תשלום הממברנה חיובי לחיוב, ולהיפך. בעוד שאימפולס עצבי נתפס כתהליך מבני-אלקטרוכימי מורכב. הוא מתפשט לאורך קרום הנוירון כגל מתנועע של שינויים. פוטנציאל הפעולה הוא רק רכיב חשמלי בהרכב של דחף עצבי. הוא מאפיין את השינויים המתרחשים עם המטען של החלק המקומי של הממברנה.

היכן נוצרים הדחפים העצביים?

היכן הם מתחילים את המסע? את התשובה לשאלה זו ניתן לתת על ידי כל תלמיד אשר בחריצות למד את הפיזיולוגיה של ההתרגשות. קיימות ארבע אפשרויות:

  1. סוף קולטן דנדריט. אם זה (וזה לא עובדה), אז זה יכול להיות גירוי נאות, אשר יהיה הראשון ליצור פוטנציאל גנרטור, ולאחר מכן דחף עצבי. קולטני הכאב עובדים בצורה דומה.
  2. ממברנה של סינפסה מרגש. ככלל, זה אפשרי רק אם יש גירוי חזק או הסיכום שלהם.
  3. אזור ההדק של dentrida. במקרה זה, הפוטנציאל postsynaptic מעוררים מקומיים נוצרים כתגובה לגירוי. אם יירוט הראשון של Ranvier הוא myelinated, ואז הם סיכם על זה. בשל נוכחותו של אתר ממברנה, בעל רגישות גבוהה, מופיע כאן דחף עצבי.
  4. תלולית אקסון. זה המקום שבו מתחיל האקסון. גבעה היא הנפוצה ביותר כדי ליצור דחפים על נוירון. בכל שאר המקומות שנחשבו קודם לכן, ההתרחשות שלהם הרבה פחות סבירה. זאת בשל העובדה כי כאן הממברנה יש רגישות מוגברת, כמו גם רמה קריטית נמוכה של קוטביות. לכן, כאשר הסיכום של הפוטנציאל postsynaptic רבים מעוררים מתחיל, התל מגיב קודם כל אליהם.

דוגמה של עירור הפצת

רצף דחף עצבי
הנרטיב עם מונחים רפואיים יכול לגרום לאי הבנה של רגעים מסוימים. כדי לחסל את זה, כדאי בקצרה לעבור על הידע לעיל. כדוגמה, בואו לקחת אש.

זכרו סיכומים מחדשות הקיץ שעבר (גםבקרוב יהיה אפשר לשמוע שוב). האש מתפשטת! במקרה זה, העצים והשיחים הנשרפים נשארים במקומם. אבל החלק הקדמי של האש הולך רחוק יותר מן המקום שבו היתה האש. מערכת העצבים פועלת באופן דומה.

לעתים קרובות יש צורך להרגיע אתעירור של מערכת העצבים. אבל זה לא כל כך קל לעשות, כמו במקרה של אש. לשם כך, הם מבצעים הפרעה מלאכותית בעבודה של נוירון (למטרות טיפוליות) או להשתמש באמצעים פיזיולוגיים שונים. זה יכול להיות לעומת הצפה אש עם מים.

</ p>
אהבתי:
0
מאמרים קשורים
רפלקס קשת
מהו דחף עצבי? הגדרה
עצבים עצביים
מחלת ילדות - טיק עצבני, טיפול ו
מה יכול להיות מתג מהירות
תהליכים של נוירונים: הגדרה, מבנה,
דופק אלקטרומגנטי: כמעט על המתחם
תאי עצב ומבנהם
בוטוקס התוויות נגד מידע כללי
הודעות פופולריות
למעלה