نقل المعلومات عن طريق الخلايا العصبية في الدماغ. الخلايا العصبية في الدماغ - الولادة والحياة

الخلايا العصبية(من العصبون اليوناني - العصب) هو وحدة هيكلية ووظيفية للجهاز العصبي. تحتوي هذه الخلية على بنية معقدة ومتخصصة للغاية وتحتوي في بنيتها على نواة وجسم خلية وعمليات. هناك أكثر من 100 مليار خلية عصبية في جسم الإنسان.

وظائف الخلايا العصبيةمثل الخلايا الأخرى، يجب على الخلايا العصبية الحفاظ على بنيتها ووظيفتها، والتكيف مع الظروف المتغيرة، وممارسة تأثير تنظيمي على الخلايا المجاورة. ومع ذلك، فإن الوظيفة الرئيسية للخلايا العصبية هي معالجة المعلومات: الاستقبال والتوصيل والنقل إلى الخلايا الأخرى. يتم تلقي المعلومات من خلال نقاط الاشتباك العصبي مع مستقبلات الأعضاء الحسية أو الخلايا العصبية الأخرى، أو مباشرة من البيئة الخارجية باستخدام التشعبات المتخصصة. يتم نقل المعلومات من خلال محاور عصبية وتنتقل من خلال المشابك العصبية.

هيكل الخلايا العصبية

جسم الخليةيتكون جسم الخلية العصبية من البروتوبلازم (السيتوبلازم والنواة)، ويحده خارجيًا غشاء مكون من طبقة مزدوجة من الدهون (طبقة بيليبيد). تتكون الدهون من رؤوس محبة للماء وذيول كارهة للماء، مرتبة بحيث تكون ذيول كارهة للماء في مواجهة بعضها البعض، وتشكل طبقة كارهة للماء تسمح فقط للمواد القابلة للذوبان في الدهون (مثل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون) بالمرور. توجد بروتينات على الغشاء: على السطح (على شكل كريات)، حيث يمكن ملاحظة نمو السكريات (الجليكوكالكس)، والتي بفضلها تدرك الخلية تهيجًا خارجيًا، وتحتوي على بروتينات متكاملة تخترق الغشاء القنوات الأيونية.

تتكون الخلية العصبية من جسم يبلغ قطره من 3 إلى 100 ميكرومتر، ويحتوي على نواة (مع عدد كبير من المسام النووية) وعضيات (بما في ذلك شبكة ER خشنة متطورة للغاية مع ريبوسومات نشطة، وجهاز جولجي)، بالإضافة إلى العمليات. هناك نوعان من العمليات: التشعبات والمحاور. تحتوي الخلية العصبية على هيكل خلوي متطور يخترق عملياتها. يحافظ الهيكل الخلوي على شكل الخلية؛ حيث تعمل خيوطه بمثابة "قضبان" لنقل العضيات والمواد المعبأة في الحويصلات الغشائية (على سبيل المثال، الناقلات العصبية). تم الكشف عن جهاز اصطناعي متطور في جسم الخلية العصبية، حيث تم تلوين منطقة ER الحبيبية للخلية العصبية بشكل أساسي والمعروفة باسم "Tigroid". يخترق الغدة النخامية الأجزاء الأولية من التشعبات، ولكنه يقع على مسافة ملحوظة من بداية المحور العصبي، وهو بمثابة علامة نسيجية للمحور العصبي. هناك فرق بين النقل المحوري التقدمي (بعيدًا عن الجسم) والنقل العكسي (باتجاه الجسم).

التشعبات ومحور عصبي

المحور العصبي عادة ما يكون عملية طويلة تتكيف لإجراء الإثارة من الجسم العصبي. التشعبات هي، كقاعدة عامة، عمليات قصيرة ومتفرعة للغاية تعمل كموقع رئيسي لتشكيل المشابك العصبية الاستثارية والمثبطة التي تؤثر على العصبون (الخلايا العصبية المختلفة لها نسب مختلفة من أطوال المحاور والتشعبات). يمكن أن تحتوي الخلية العصبية على العديد من التشعبات وعادةً ما يكون هناك محور عصبي واحد فقط. يمكن أن يكون للخلية العصبية الواحدة اتصالات مع العديد من الخلايا العصبية الأخرى (ما يصل إلى 20 ألفًا). تنقسم التشعبات بشكل ثنائي، بينما تعطي المحاور ضمانات. عادة ما تتركز الميتوكوندريا في العقد المتفرعة. لا تحتوي التشعبات على غمد المايلين، ولكن يمكن أن تحتوي المحاور على غمد ميالين. مكان توليد الإثارة في معظم الخلايا العصبية هو تلة المحور العصبي - وهو تكوين عند النقطة التي يغادر فيها المحور العصبي الجسم. في جميع الخلايا العصبية، تسمى هذه المنطقة منطقة الزناد.

تشابك عصبىالمشبك العصبي هو نقطة اتصال بين خليتين عصبيتين أو بين خلية عصبية وخلية مؤثرة تستقبل الإشارة. إنه يعمل على نقل النبض العصبي بين خليتين، وأثناء النقل التشابكي يمكن تعديل سعة الإشارة وترددها. تسبب بعض المشابك العصبية إزالة استقطاب العصبون، والبعض الآخر يسبب فرط الاستقطاب. الأول مثير، والثاني مثبط. عادة، يكون التحفيز من عدة نقاط اشتباك عصبي مثيرة ضروريًا لإثارة الخلية العصبية.

التصنيف الهيكلي للخلايا العصبية

بناءً على عدد وترتيب التشعبات والمحاور العصبية، تنقسم الخلايا العصبية إلى خلايا عصبية عديمة المحاور، وخلايا عصبية أحادية القطب، وخلايا عصبية كاذبة، وخلايا عصبية ثنائية القطب، وخلايا عصبية متعددة الأقطاب (العديد من العرش الجذعية، وعادة ما تكون صادرة).

• الخلايا العصبية عديمة المحاور- الخلايا الصغيرة، المتجمعة بالقرب من الحبل الشوكي في العقد الفقرية، والتي لا تحتوي على علامات تشريحية لتقسيم العمليات إلى التشعبات والمحاور العصبية. جميع عمليات الخلية متشابهة جدًا. الغرض الوظيفي للخلايا العصبية عديمة المحاور غير مفهوم جيدًا.
• الخلايا العصبية أحادية القطب- الخلايا العصبية ذات عملية واحدة، موجودة، على سبيل المثال، في النواة الحسية للعصب ثلاثي التوائم في الدماغ المتوسط.
• الخلايا العصبية ثنائية القطب- الخلايا العصبية التي تحتوي على محور عصبي واحد وتغصن واحد، وتقع في الأعضاء الحسية المتخصصة - شبكية العين، والظهارة الشمية والبصلة، والعقد السمعية والدهليزية؛
• الخلايا العصبية متعددة الأقطاب- خلايا عصبية ذات محور عصبي واحد وعدة تشعبات. يسود هذا النوع من الخلايا العصبية في الجهاز العصبي المركزي
• الخلايا العصبية الكاذبة- فريدة من نوعها. تمتد إحدى العمليات من الجسم، الذي ينقسم فورًا على شكل حرف T. هذه القناة المفردة بأكملها مغطاة بغمد المايلين وهي من الناحية الهيكلية محور عصبي، على الرغم من أن الإثارة لا تنتقل من أحد الفروع، بل إلى جسم الخلية العصبية. من الناحية الهيكلية، التشعبات هي فروع في نهاية هذه العملية (المحيطية). ومنطقة الزناد هي بداية هذا التفرع (أي أنها تقع خارج جسم الخلية). تم العثور على مثل هذه الخلايا العصبية في العقد الشوكية.

التصنيف الوظيفي للخلايا العصبيةبناءً على موقعها في القوس المنعكس، يتم التمييز بين الخلايا العصبية الواردة (الخلايا العصبية الحساسة)، والخلايا العصبية الصادرة (يُطلق على بعضها اسم الخلايا العصبية الحركية، وفي بعض الأحيان ينطبق هذا الاسم غير الدقيق على مجموعة العناصر الصادرة بأكملها) والخلايا العصبية الداخلية (الخلايا العصبية الداخلية).

الخلايا العصبية واردة(حساسة أو حسية أو مستقبلية). تشمل الخلايا العصبية من هذا النوع الخلايا الأولية للأعضاء الحسية والخلايا الكاذبة القطبية، التي تحتوي تشعباتها على نهايات حرة.

الخلايا العصبية الصادرة(المؤثر أو المحرك أو المحرك). تشمل الخلايا العصبية من هذا النوع الخلايا العصبية النهائية - الإنذار وقبل الأخير - غير الإنذار.

الخلايا العصبية الرابطة(مقحم أو بين العصبونات) - تتواصل هذه المجموعة من الخلايا العصبية بين الصادر والوارد، وهي مقسمة إلى صوار وإسقاط (دماغ).

التصنيف المورفولوجي للخلايا العصبيةالبنية المورفولوجية للخلايا العصبية متنوعة. وفي هذا الصدد، يتم استخدام عدة مبادئ عند تصنيف الخلايا العصبية:

1. تأخذ في الاعتبار حجم وشكل الجسم العصبي،
2. عدد وطبيعة تفرع العمليات،
3. طول الخلية العصبية ووجود أغشية متخصصة.

وفقًا لشكل الخلية، يمكن أن تكون الخلايا العصبية كروية، أو حبيبية، أو نجمية، أو هرمية، أو كمثرية، أو مغزلية، أو غير منتظمة، وما إلى ذلك. ويتراوح حجم جسم الخلية العصبية من 5 ميكرومتر في الخلايا الحبيبية الصغيرة إلى 120-150 ميكرومتر في الخلايا العملاقة. الخلايا العصبية الهرمية. يتراوح طول الخلية العصبية عند الإنسان من 150 ميكرومتر إلى 120 سم، بناءً على عدد العمليات، يتم تمييز الأنواع المورفولوجية التالية من الخلايا العصبية: - الخلايا العصبية أحادية القطب (ذات عملية واحدة)، الموجودة على سبيل المثال في النواة الحسية للخلايا العصبية. العصب الثلاثي التوائم في الدماغ المتوسط. - الخلايا الكاذبة القطبية المتجمعة بالقرب من الحبل الشوكي في العقد الفقرية. - الخلايا العصبية ثنائية القطب (تحتوي على محور عصبي واحد وتغصن واحد)، وتقع في الأعضاء الحسية المتخصصة - شبكية العين، والظهارة الشمية والبصلة، والعقد السمعية والدهليزية؛ - الخلايا العصبية متعددة الأقطاب (تحتوي على محور عصبي واحد والعديد من التشعبات)، السائدة في الجهاز العصبي المركزي.

تطور ونمو الخلايا العصبيةتتطور الخلية العصبية من خلية طليعية صغيرة، والتي تتوقف عن الانقسام حتى قبل أن تطلق عملياتها. (ومع ذلك، تظل مسألة انقسام الخلايا العصبية حاليًا مثيرة للجدل.) عادةً، يبدأ المحور العصبي في النمو أولاً، وتتشكل التشعبات لاحقًا. في نهاية عملية تطوير الخلية العصبية، تظهر سماكة غير منتظمة الشكل، والتي، على ما يبدو، تشق طريقها عبر الأنسجة المحيطة. ويسمى هذا السماكة بمخروط نمو الخلية العصبية. يتكون من جزء مسطح من عملية الخلايا العصبية مع العديد من الأشواك الرقيقة. يبلغ سمك الشبيكات الصغيرة 0.1 إلى 0.2 ميكرومتر ويمكن أن يصل طولها إلى 50 ميكرومتر؛ ويبلغ عرض وطول المنطقة الواسعة والمسطحة لمخروط النمو حوالي 5 ميكرومتر، على الرغم من أن شكلها يمكن أن يختلف. الفراغات بين الأشواك الدقيقة لمخروط النمو مغطاة بغشاء مطوي. تكون المسامير الدقيقة في حركة مستمرة - بعضها يتراجع إلى مخروط النمو، والبعض الآخر يستطيل، وينحرف في اتجاهات مختلفة، ويلمس الركيزة ويمكن أن يلتصق بها. يمتلئ مخروط النمو بحويصلات غشائية صغيرة، متصلة ببعضها البعض، ذات شكل غير منتظم. مباشرة أسفل المناطق المطوية للغشاء وفي الأشواك توجد كتلة كثيفة من خيوط الأكتين المتشابكة. يحتوي مخروط النمو أيضًا على الميتوكوندريا والأنابيب الدقيقة والألياف العصبية الموجودة في جسم الخلية العصبية. من المحتمل أن تطول الأنابيب الدقيقة والألياف العصبية بشكل رئيسي بسبب إضافة وحدات فرعية مركبة حديثًا في قاعدة عملية الخلايا العصبية. وهي تتحرك بسرعة حوالي ملليمتر واحد في اليوم، وهو ما يتوافق مع سرعة النقل المحوري البطيء في الخلية العصبية الناضجة.

نظرًا لأن متوسط ​​​​سرعة تقدم مخروط النمو هو نفسه تقريبًا، فمن الممكن أنه أثناء نمو عملية الخلايا العصبية، لا يحدث تجميع ولا تدمير الأنابيب الدقيقة والألياف العصبية في نهايتها البعيدة. ويبدو أنه تمت إضافة مادة غشائية جديدة في النهاية. مخروط النمو هو منطقة للإخراج السريع والالتقام الخلوي، كما يتضح من الحويصلات العديدة الموجودة هناك. يتم نقل الحويصلات الغشائية الصغيرة على طول عملية الخلايا العصبية من جسم الخلية إلى مخروط النمو مع تيار من النقل المحوري السريع. يبدو أن مادة الغشاء يتم تصنيعها في جسم الخلية العصبية، ويتم نقلها إلى مخروط النمو على شكل حويصلات ويتم دمجها هنا في غشاء البلازما عن طريق الإخراج الخلوي، وبالتالي إطالة عملية الخلية العصبية. عادة ما يسبق نمو المحاور والتشعبات مرحلة من الهجرة العصبية، عندما تتفرق الخلايا العصبية غير الناضجة وتجد موطنًا دائمًا.

الخلية العصبية هي خلية قابلة للاستثارة كهربائيًا وتقوم بمعالجة المعلومات وتخزينها ونقلها باستخدام الإشارات الكهربائية والكيميائية. تحتوي الخلية على نواة، وجسم الخلية، والعمليات (التشعبات والمحاور). يوجد في المتوسط ​​حوالي 65 مليار خلية عصبية في الدماغ البشري. وتتواصل الخلايا العصبية مع بعضها البعض، وبالتالي تشكل وظائف الدماغ البشري والذاكرة والأقسام والوعي.

انظر هذه الصورة أعلاه؟ وباستخدام هذه الصورة الغريبة، تمكن علماء الأعصاب في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا من تنشيط الخلايا العصبية الفردية في الدماغ. باستخدام أفضل نموذج متاح للشبكة العصبية البصرية في الدماغ، طور العلماء طريقة جديدة للتحكم بدقة في الخلايا العصبية الفردية ومجموعاتها في منتصف هذه الشبكة. وفي اختبار على الحيوانات، أظهر الفريق أن المعلومات المستمدة من النموذج الحسابي سمحت لهم بإنشاء صور تنشط خلايا عصبية معينة بقوة في الدماغ.

الطازج لذيذ في حد ذاته، والعنب يصنع زبيبًا رائعًا، وإذا جففت العنب تحصل على زبيب حلو. ولكن ما هي المزايا الأخرى التي يتمتع بها هذا التوت ذو التاريخ الغني؟ خلص باحثون من كلية طب ماونت سيناي إلى أنه يمكن استخدام العنب لإنشاء علاج فعال وآمن ضد الاكتئاب والذي سيكون له آثار جانبية قليلة على صحة الإنسان.

الاتصالات العصبية في الدماغ تدفع السلوك المعقد. الخلايا العصبية هي آلات حاسوبية صغيرة لا يمكنها ممارسة التأثير إلا عندما تكون متصلة ببعضها البعض.

لا يتطلب التحكم في أبسط عناصر السلوك (على سبيل المثال، ردود الفعل) عددًا كبيرًا من الخلايا العصبية، ولكن حتى ردود الفعل غالبًا ما تكون مصحوبة بوعي الشخص بإثارة رد الفعل. يعتمد الإدراك الواعي للمحفزات الحسية (وجميع الوظائف العليا للجهاز العصبي) على عدد كبير من الوصلات بين الخلايا العصبية.

الاتصالات العصبية تجعلنا ما نحن عليه. تؤثر جودتها على عمل الأعضاء الداخلية والقدرات الفكرية والاستقرار العاطفي.

"الأسلاك"

الوصلات العصبية للدماغ هي أسلاك الجهاز العصبي. يعتمد عمل الجهاز العصبي على قدرة الخلية العصبية على إدراك المعلومات ومعالجتها ونقلها إلى الخلايا الأخرى.

تنتقل المعلومات من خلال سلوك الإنسان ويعتمد أداء جسمه بشكل كامل على نقل واستقبال النبضات بواسطة الخلايا العصبية من خلال العمليات.

تحتوي الخلية العصبية على نوعين من العمليات: محور عصبي وتغصنات. تحتوي الخلية العصبية دائمًا على محور عصبي واحد، ومن خلاله تنقل الخلية العصبية النبضات إلى الخلايا الأخرى. يتلقى دفعة من خلال التشعبات، والتي قد يكون هناك عدة منها.

العديد من محاور الخلايا العصبية الأخرى (أحيانًا عشرات الآلاف) "متصلة" بالتشعبات. الاتصال التشعبي ومحور عصبي من خلال المشبك.

الخلايا العصبية والمشابك العصبية

الفجوة بين التشعبات والمحور العصبي هي المشبك. لأن المحور العصبي هو "مصدر" الدافع، والتغصنات هو "المستقبل"، والشق التشابكي هو موقع التفاعل: الخلية العصبية التي يأتي منها المحور العصبي تسمى قبل المشبكي؛ الخلية العصبية التي يأتي منها التشعبات هي بعد المشبكي.

يمكن أن تتشكل المشابك العصبية بين محور عصبي وجسم الخلية العصبية، وبين محورين عصبيين أو اثنين من التشعبات. يتم تشكيل العديد من الوصلات المتشابكة بواسطة العمود الفقري التغصني والمحور العصبي. الأشواك بلاستيكية للغاية، ولها أشكال عديدة، ويمكن أن تختفي وتتشكل بسرعة. إنهم حساسون للتأثيرات الكيميائية والفيزيائية (الإصابات والأمراض المعدية).

في نقاط الاشتباك العصبي، يتم نقل المعلومات في أغلب الأحيان من خلال وسطاء (مواد كيميائية). يتم إطلاق جزيئات المرسل على الخلية قبل المشبكي، وتعبر الشق المشبكي وترتبط بالمستقبلات الغشائية للخلية بعد المشبكي. يمكن للوسطاء إرسال إشارة مثيرة أو مثبطة (مثبطة).

الوصلات العصبية في الدماغ هي اتصال الخلايا العصبية من خلال الوصلات المتشابكة. المشابك العصبية هي الوحدات الوظيفية والهيكلية للجهاز العصبي. يعد عدد الاتصالات المتشابكة مؤشرًا رئيسيًا لوظيفة الدماغ.

المستقبلات

يتم تذكر المستقبلات في كل مرة يتحدثون فيها عن إدمان المخدرات أو الكحول. لماذا يحتاج الإنسان إلى الاسترشاد بمبدأ الاعتدال؟

المستقبل الموجود على الغشاء بعد المشبكي هو بروتين مضبوط على جزيئات المرسل. عندما يقوم شخص ما بشكل مصطنع (بالعقاقير، على سبيل المثال) بتحفيز إطلاق الناقلات في الشق التشابكي، يحاول المشبك العصبي استعادة التوازن: فهو يقلل من عدد المستقبلات أو حساسيتها. وبسبب هذا، تتوقف مستويات التركيز الطبيعية للمرسلات في المشبك عن التأثير على الهياكل العصبية.

على سبيل المثال، يغير الأشخاص الذين يدخنون النيكوتين حساسية المستقبلات للأسيتيل كولين، ويحدث إزالة حساسية (انخفاض الحساسية) للمستقبلات. المستوى الطبيعي للأسيتيل كولين غير كافٍ للمستقبلات ذات الحساسية المنخفضة. لأن ويدخل الأسيتيل كولين في العديد من العمليات، بما في ذلك العمليات المرتبطة بالتركيز والشعور بالراحة؛ ولا يستطيع المدخن الحصول على التأثيرات المفيدة للجهاز العصبي دون النيكوتين.

ومع ذلك، يتم استعادة حساسية المستقبلات تدريجيا. وعلى الرغم من أن هذا قد يستغرق وقتًا طويلاً، إلا أن المشبك العصبي يعود إلى طبيعته ولم يعد الشخص بحاجة إلى منشطات خارجية.

تطوير الشبكات العصبية

تحدث تغيرات طويلة المدى في التوصيلات العصبية في أمراض مختلفة (العقلية والعصبية - الفصام والتوحد والصرع وأمراض هنتنغتون والزهايمر والشلل الرعاش). تتغير الاتصالات العصبية والخصائص الداخلية للخلايا العصبية، مما يؤدي إلى تعطيل الجهاز العصبي.

نشاط الخلايا العصبية هو المسؤول عن تطوير الاتصالات المتشابكة. "استخدمه أو اخسره" هو المبدأ الكامن وراء الدماغ. كلما زاد عدد الخلايا العصبية التي "تتصرف"، كلما زاد عدد الروابط بينها؛ وكلما قل عدد الاتصالات بينها. عندما تفقد الخلية العصبية جميع اتصالاتها، فإنها تموت.

عندما ينخفض ​​متوسط ​​مستوى نشاط الخلايا العصبية (على سبيل المثال، بسبب الإصابة)، تقوم الخلايا العصبية ببناء اتصالات جديدة، ويزداد نشاط الخلايا العصبية مع عدد المشابك العصبية. والعكس صحيح أيضًا: بمجرد أن يصبح مستوى النشاط أكبر من المستوى المعتاد، يتناقص عدد الاتصالات المشبكية. غالبًا ما توجد أشكال مماثلة من التوازن في الطبيعة، على سبيل المثال، في تنظيم درجة حرارة الجسم ومستويات السكر في الدم.

وأشار إم. بوتز إم. بوتز:

يرجع تكوين نقاط الاشتباك العصبي الجديدة إلى رغبة الخلايا العصبية في الحفاظ على مستوى معين من النشاط الكهربائي...

يسلط هنري ماركرام، الذي يشارك في مشروع محاكاة الدماغ العصبي، الضوء على آفاق الصناعة لدراسة تعطيل الروابط العصبية وإصلاحها وتطويرها. قام فريق من الباحثين بالفعل برقمنة 31 ألف خلية عصبية للفئران. تظهر الروابط العصبية لدماغ الفئران في الفيديو أدناه.

المرونة العصبية

يرتبط تطور الوصلات العصبية في الدماغ بإنشاء نقاط اشتباك عصبي جديدة وتعديل الوصلات العصبية الموجودة. ترجع إمكانية التعديلات إلى اللدونة المشبكية - وهو تغيير في "قوة" المشبك استجابة لتنشيط المستقبلات في الخلية بعد المشبكية.

يمكن لأي شخص أن يتذكر المعلومات ويتعلم بفضل مرونة الدماغ. بسبب المرونة العصبية، فإن تعطيل الاتصالات العصبية في الدماغ بسبب إصابات الدماغ المؤلمة والأمراض التنكسية العصبية لا يصبح قاتلاً.

إن المرونة العصبية مدفوعة بالحاجة إلى التغيير استجابةً للظروف المعيشية الجديدة، ولكنها يمكن أن تحل مشاكل الشخص وتخلقها. إن التغيير في قوة المشابك العصبية، على سبيل المثال، عند التدخين، هو أيضًا انعكاس. ومن الصعب جدًا التخلص من الأدوية واضطراب الوسواس القهري على وجه التحديد بسبب التغيرات غير التكيفية في المشابك العصبية في الشبكات العصبية.

تتأثر المرونة العصبية بشكل كبير بالعوامل العصبية. تؤكد N. V. Gulyaeva أن الاضطرابات المختلفة للاتصالات العصبية تحدث على خلفية انخفاض مستويات البروتينات العصبية. يؤدي تطبيع مستوى البروتينات العصبية إلى استعادة الروابط العصبية في الدماغ.

جميع الأدوية الفعالة المستخدمة لعلاج أمراض الدماغ، بغض النظر عن بنيتها، إذا كانت فعالة، فإنها تعمل على تطبيع المستويات المحلية لعوامل التغذية العصبية من خلال آلية أو أخرى.

لا يمكن حتى الآن تحقيق تحسين مستويات البروتين العصبي عن طريق التوصيل المباشر إلى الدماغ. لكن يمكن لأي شخص أن يؤثر بشكل غير مباشر على مستويات البروتينات العصبية من خلال الإجهاد الجسدي والمعرفي.

تمرين جسدي

تظهر مراجعات الأبحاث أن التمارين الرياضية تحسن المزاج والإدراك. تشير الدلائل إلى أن هذه التأثيرات ترجع إلى التغيرات في مستويات BDNF وتحسين صحة القلب والأوعية الدموية.

ارتبطت المستويات العالية من BDNF بقدرات مكانية أفضل، وارتبطت المستويات العرضية والمنخفضة من BDNF، خاصة عند كبار السن، بضمور الحصين وضعف الذاكرة، والتي قد تترافق مع المشاكل المعرفية التي تحدث في مرض الزهايمر.

عند دراسة إمكانيات علاج مرض الزهايمر والوقاية منه، غالبًا ما يتحدث الباحثون عن ضرورة ممارسة الرياضة البدنية بالنسبة للناس. وهكذا، تشير الدراسات إلى أن المشي المنتظم يؤثر على حجم الحصين ويحسن الذاكرة.

النشاط البدني يزيد من معدل تكوين الخلايا العصبية. يعد ظهور خلايا عصبية جديدة شرطًا مهمًا لإعادة التعلم (اكتساب تجارب جديدة ومحو التجارب القديمة).

التحميل المعرفي

تتطور الروابط العصبية في الدماغ عندما يتعرض الشخص لبيئة غنية بالمحفزات. التجارب الجديدة هي المفتاح لزيادة الروابط العصبية.

التجربة الجديدة هي صراع عندما لا يتم حل المشكلة بالوسائل التي يمتلكها الدماغ بالفعل. لذلك، عليه إنشاء روابط جديدة، وأنماط جديدة من السلوك، والتي ترتبط بزيادة في كثافة الأشواك، وعدد التشعبات والمشابك العصبية.

يؤدي تعلم مهارات جديدة إلى تكوين أشواك جديدة وزعزعة استقرار الوصلات القديمة بين العمود الفقري والمحور. يكتسب الإنسان عادات جديدة، وتختفي العادات القديمة. وقد ربطت بعض الدراسات الاضطرابات المعرفية (اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه، والتوحد، والتخلف العقلي) مع تشوهات العمود الفقري.

الأشواك بلاستيكية للغاية. ويرتبط عدد وشكل وحجم الأشواك بالتحفيز والتعلم والذاكرة.

يتم قياس الوقت اللازم لتغيير شكلها وحجمها بالساعات حرفيًا. ولكن هذا يعني أيضًا أن الاتصالات الجديدة يمكن أن تختفي بنفس السرعة. لذلك، من الأفضل إعطاء الأفضلية للأحمال المعرفية القصيرة ولكن المتكررة على الطويلة والنادرة.

نمط الحياة

يمكن للنظام الغذائي تحسين الأداء المعرفي وحماية الاتصالات العصبية في الدماغ من التلف، وتعزيز التعافي من المرض، ومواجهة آثار الشيخوخة. يبدو أن صحة الدماغ لها تأثير إيجابي على:

- أوميجا 3 (الأسماك، بذور الكتان، الكيوي، المكسرات)؛

- الكركمين (الكاري)؛

— مركبات الفلافونويد (الكاكاو والشاي الأخضر والحمضيات والشوكولاتة الداكنة)؛

— فيتامينات ب؛

— فيتامين E (الأفوكادو، المكسرات، الفول السوداني، السبانخ، دقيق القمح)؛

- الكولين (لحم الدجاج، لحم العجل، صفار البيض).

تؤثر معظم المنتجات المدرجة بشكل غير مباشر على البروتينات العصبية. يتم تعزيز الآثار الإيجابية للنظام الغذائي من خلال ممارسة الرياضة البدنية. بالإضافة إلى ذلك، فإن تقييد السعرات الحرارية بشكل معتدل في النظام الغذائي يحفز التعبير عن البروتينات العصبية.

لاستعادة الروابط العصبية وتطويرها، يعد التخلص من الدهون المشبعة والسكر المكرر مفيدًا. الأطعمة التي تحتوي على سكريات مضافة تقلل من مستويات البروتين العصبي، مما يؤثر سلبًا على المرونة العصبية. كما أن المحتوى العالي من الدهون المشبعة في الطعام يمنع تعافي الدماغ بعد إصابة الدماغ المؤلمة.

ومن العوامل السلبية التي تؤثر على التوصيلات العصبية: التدخين والتوتر. لقد ارتبط التدخين والإجهاد طويل الأمد مؤخرًا بالتغيرات التنكسية العصبية. على الرغم من أن الإجهاد قصير المدى يمكن أن يكون حافزًا للمرونة العصبية.

يعتمد عمل الروابط العصبية أيضًا على النوم. ربما أكثر من جميع العوامل الأخرى المذكورة. لأن النوم نفسه هو "الثمن الذي ندفعه مقابل مرونة الدماغ" (النوم هو الثمن الذي ندفعه مقابل مرونة الدماغ. الفصل سيريلي - الفصل سيريلي).

ملخص

كيفية تحسين الاتصالات العصبية في الدماغ؟ ما يلي له تأثير إيجابي:

• تمرين جسدي؛
• التحديات والصعوبات؛
• نوما هنيئا؛
• نظام غذائي متوازن.

يؤثر سلباً على:

• الأطعمة الدهنية والسكر.
• التدخين؛
• الإجهاد على المدى الطويل.

إن الدماغ مرن للغاية، لكن "نحت" شيء ما منه أمر صعب للغاية. لا يحب إهدار طاقته في أشياء عديمة الفائدة. يحدث أسرع تطور للاتصالات الجديدة في حالة الصراع، عندما يكون الشخص غير قادر على حل المشكلة بالطرق المعروفة.

المكون الرئيسي لدماغ الإنسان أو الثدييات الأخرى هو العصبون (المعروف أيضًا باسم العصبون). هذه الخلايا هي التي تشكل النسيج العصبي. يساعد وجود الخلايا العصبية على التكيف مع الظروف البيئية والشعور والتفكير. وبمساعدتهم، يتم إرسال الإشارة إلى المنطقة المطلوبة من الجسم. وتستخدم الناقلات العصبية لهذا الغرض. من خلال معرفة بنية الخلية العصبية وخصائصها، يمكن للمرء أن يفهم جوهر العديد من الأمراض والعمليات في أنسجة المخ.

في الأقواس المنعكسة، تكون الخلايا العصبية هي المسؤولة عن ردود الفعل وتنظيم وظائف الجسم. ومن الصعب العثور على نوع آخر من الخلايا في الجسم يتميز بهذا التنوع في الأشكال والأحجام والوظائف والبنية والتفاعلية. سوف نكتشف كل اختلاف ونقارنهما. يحتوي النسيج العصبي على الخلايا العصبية والدبقية العصبية. دعونا نلقي نظرة فاحصة على بنية ووظائف الخلية العصبية.

نظرًا لبنيتها، تعد الخلية العصبية خلية فريدة ذات تخصص عالٍ. فهو لا ينقل النبضات الكهربائية فحسب، بل يولدها أيضًا. أثناء عملية التولد، فقدت الخلايا العصبية القدرة على التكاثر. وفي الوقت نفسه، هناك أنواع مختلفة من الخلايا العصبية في الجسم، لكل منها وظيفتها الخاصة.

الخلايا العصبية مغطاة بغشاء رقيق للغاية وفي نفس الوقت حساس للغاية. ويسمى الورم العصبي. جميع الألياف العصبية، أو بالأحرى محاورها، مغطاة بالمايلين. يتكون غمد المايلين من الخلايا الدبقية. يسمى الاتصال بين خليتين عصبيتين بالمشبك.

بناء

خارجيا، الخلايا العصبية غير عادية للغاية. لديهم عمليات يمكن أن يختلف عددها من واحد إلى أكثر. كل قسم يؤدي وظيفته الخاصة. شكل الخلية العصبية يشبه النجم، وهو في حركة مستمرة. يتم تشكيلها:

• سوما (الجسم)؛
• التشعبات والمحاور (العمليات).

يوجد محور عصبي وتغصنات في بنية أي خلية عصبية في كائن حي بالغ. وهم الذين يوصلون الإشارات الكهربية الحيوية، والتي بدونها لا يمكن أن تحدث أي عملية في جسم الإنسان.

هناك أنواع مختلفة من الخلايا العصبية. يكمن الاختلاف بينهما في الشكل والحجم وعدد التشعبات. سننظر بالتفصيل في بنية الخلايا العصبية وأنواعها، ونقسمها إلى مجموعات، ونقارن الأنواع. بمعرفة أنواع الخلايا العصبية ووظائفها، من السهل فهم كيفية عمل الدماغ والجهاز العصبي المركزي.

تشريح الخلايا العصبية معقد. كل نوع له خصائصه وخصائصه الهيكلية. أنها تملأ كامل مساحة الدماغ والحبل الشوكي. هناك عدة أنواع موجودة في جسم كل شخص. يمكنهم المشاركة في عمليات مختلفة. علاوة على ذلك، فقدت هذه الخلايا أثناء عملية التطور القدرة على الانقسام. عددهم واتصالهم مستقر نسبيا.

الخلية العصبية هي النقطة الأخيرة التي ترسل وتستقبل الإشارة الكهربية الحيوية. توفر هذه الخلايا جميع العمليات في الجسم تمامًا وهي ذات أهمية قصوى للجسم.

يحتوي جسم الألياف العصبية على البلازما العصبية وفي أغلب الأحيان نواة واحدة. العمليات متخصصة في وظائف معينة. وهي مقسمة إلى نوعين - التشعبات والمحاور. يرتبط اسم التشعبات بشكل العمليات. إنها تبدو حقًا وكأنها شجرة ذات فروع كثيرة. يتراوح حجم العمليات من بضعة ميكرومترات إلى 1-1.5 متر. يتم العثور على خلية ذات محور عصبي بدون تشعبات فقط في مرحلة التطور الجنيني.

تتمثل مهمة العمليات في إدراك التهيجات الواردة وتوصيل النبضات إلى جسم الخلية العصبية نفسها. يحمل محور عصبي للخلية العصبية نبضات عصبية بعيدًا عن جسمها. تحتوي الخلية العصبية على محور عصبي واحد فقط، ولكن يمكن أن يكون لها فروع. في هذه الحالة تظهر عدة نهايات عصبية (اثنين أو أكثر). يمكن أن يكون هناك العديد من التشعبات.

الحويصلات التي تحتوي على الإنزيمات والإفرازات العصبية والبروتينات السكرية تعمل باستمرار على طول المحور العصبي. يتم توجيههم من المركز. وتبلغ سرعة حركة بعضها 1-3 ملم في اليوم. ويسمى هذا التيار بطيئا. إذا كانت سرعة الحركة 5-10 ملم في الساعة، فإن هذا التيار يصنف على أنه سريع.

إذا كانت الفروع المحورية تمتد من جسم الخلية العصبية، فإن الفروع التشعبية. لها فروع كثيرة، وأطرافها هي الأرفع. في المتوسط ​​هناك 5-15 التشعبات. أنها تزيد بشكل كبير من سطح الألياف العصبية. بفضل التشعبات، تتصل الخلايا العصبية بسهولة بالخلايا العصبية الأخرى. تسمى الخلايا التي تحتوي على العديد من التشعبات متعددة الأقطاب. يوجد معظمهم في الدماغ.

لكن الاضطراب ثنائي القطب موجود في شبكية العين وجهاز الأذن الداخلية. لديهم محور عصبي واحد فقط والتغصنات.

لا توجد خلايا عصبية لا تحتوي على عمليات على الإطلاق. توجد في جسم الإنسان البالغ خلايا عصبية تحتوي على محور عصبي واحد على الأقل وتغصنات. فقط الخلايا العصبية الجنينية لديها عملية واحدة - المحور العصبي. في المستقبل، سيتم استبدال هذه الخلايا بخلايا كاملة.

تحتوي الخلايا العصبية، مثل العديد من الخلايا الأخرى، على عضيات. هذه مكونات دائمة، وبدونها لا يمكن أن توجد. توجد العضيات في أعماق الخلايا، في السيتوبلازم.

تحتوي الخلايا العصبية على نواة مستديرة كبيرة تحتوي على كروماتين غير مكثف. تحتوي كل نواة على 1-2 نواة كبيرة إلى حد ما. تحتوي النواة في معظم الحالات على مجموعة ثنائية الصبغيات من الكروموسومات. مهمة النواة هي تنظيم التوليف المباشر للبروتينات. تقوم الخلايا العصبية بتصنيع الكثير من الحمض النووي الريبي (RNA) والبروتينات.

يحتوي البلازما العصبية على بنية متطورة لعملية التمثيل الغذائي الداخلي. هناك العديد من الميتوكوندريا والريبوسومات ومجمع جولجي. وهناك أيضًا مادة نيسل التي تعمل على تصنيع البروتين في الخلايا العصبية. تم العثور على هذه المادة حول النواة، وكذلك على محيط الجسم، في التشعبات. وبدون كل هذه المكونات، لن يكون من الممكن إرسال أو استقبال الإشارة الكهربية الحيوية.

يحتوي سيتوبلازم الألياف العصبية على عناصر الجهاز العضلي الهيكلي. وهي موجودة في الجسم والعمليات. تقوم البلازما العصبية بتجديد تركيبتها البروتينية باستمرار. يتحرك بآليتين - بطيئة وسريعة.

يمكن اعتبار التجديد المستمر للبروتينات في الخلايا العصبية بمثابة تعديل للتجديد داخل الخلايا. سكانهم لا يتغيرون، لأنهم لا ينقسمون.

استمارة

يمكن أن يكون للخلايا العصبية أشكال جسم مختلفة: نجمية، مغزلية، كروية، على شكل كمثرى، هرمية، إلخ. وهي تشكل أجزاء مختلفة من الدماغ والحبل الشوكي:

• النجمية هي الخلايا العصبية الحركية للحبل الشوكي.
• الخلايا الكروية تخلق خلايا حساسة للعقد الشوكية.
• الهرمية تشكل القشرة الدماغية.
• الكمثرى خلق الأنسجة المخيخية.
• المغزلي هي جزء من أنسجة القشرة الدماغية.

هناك تصنيف آخر. يقوم بتقسيم الخلايا العصبية حسب بنية عملياتها وعددها:

• أحادي القطب (عملية واحدة فقط)؛
• ثنائي القطب (هناك زوج من العمليات)؛
• متعدد الأقطاب (العديد من العمليات).

لا تحتوي الهياكل أحادية القطب على تشعبات، ولا توجد عند البالغين، ولكن يتم ملاحظتها أثناء التطور الجنيني. لدى البالغين خلايا أحادية القطب كاذبة، والتي تحتوي على محور عصبي واحد. وهي تتفرع إلى عمليتين عند نقطة الخروج من جسم الخلية.

تحتوي الخلايا العصبية ثنائية القطب على تشعبات واحدة ومحور عصبي واحد. ويمكن العثور عليها في شبكية العين. أنها تنقل النبضات من المستقبلات الضوئية إلى الخلايا العقدية. إنها الخلايا العقدية التي تشكل العصب البصري.

يتكون معظم الجهاز العصبي من خلايا عصبية ذات بنية متعددة الأقطاب. لديهم العديد من التشعبات.

أبعاد

يمكن أن تختلف الأنواع المختلفة من الخلايا العصبية بشكل كبير في الحجم (5-120 ميكرون). بعضها قصير جدًا، وبعضها ضخم جدًا. متوسط ​​الحجم 10-30 ميكرون. أكبرها هي الخلايا العصبية الحركية (توجد في النخاع الشوكي) وأهرامات بيتز (يمكن العثور على هذه العمالقة في نصفي الكرة المخية). يتم تصنيف الأنواع المدرجة من الخلايا العصبية على أنها محركة أو صادرة. إنها كبيرة جدًا لأنها يجب أن تستقبل عددًا كبيرًا من المحاور من ألياف عصبية أخرى.

والمثير للدهشة أن الخلايا العصبية الحركية الفردية الموجودة في الحبل الشوكي تحتوي على حوالي 10 آلاف مشبك عصبي. يحدث أن يصل طول اللقطة الواحدة إلى 1-1.5 متر.

التصنيف حسب الوظيفة

هناك أيضًا تصنيف للخلايا العصبية يأخذ في الاعتبار وظائفها. يحتوي على الخلايا العصبية:

• حساس؛
• إدراج؛
• محرك.

بفضل الخلايا "الحركية"، يتم إرسال الأوامر إلى العضلات والغدد. يرسلون نبضات من المركز إلى المحيط. ولكن على طول الخلايا الحساسة يتم إرسال الإشارة من المحيط مباشرة إلى المركز.

لذلك يتم تصنيف الخلايا العصبية حسب:

• استمارة؛
• المهام؛
• عدد البراعم.

يمكن العثور على الخلايا العصبية ليس فقط في الدماغ، ولكن أيضًا في الحبل الشوكي. كما أنها موجودة في شبكية العين. تؤدي هذه الخلايا عدة وظائف في وقت واحد، فهي توفر:

• تصور البيئة الخارجية.
• تهيج البيئة الداخلية.

تشارك الخلايا العصبية في عملية إثارة وتثبيط الدماغ. يتم إرسال الإشارات المستقبلة إلى الجهاز العصبي المركزي بفضل عمل الخلايا العصبية الحسية. هنا يتم اعتراض النبضة ونقلها عبر الألياف إلى المنطقة المطلوبة. ويتم تحليله بواسطة العديد من العصبونات الداخلية في الدماغ أو الحبل الشوكي. يتم تنفيذ مزيد من العمل بواسطة الخلايا العصبية الحركية.

الدبقية العصبية

الخلايا العصبية غير قادرة على الانقسام، ولهذا السبب ظهر البيان أن الخلايا العصبية لا تتجدد. ولهذا السبب يجب حمايتهم بعناية خاصة. تتعامل الخلايا الدبقية العصبية مع الوظيفة الرئيسية لـ "المربية". وهي تقع بين الألياف العصبية.

تفصل هذه الخلايا الصغيرة الخلايا العصبية عن بعضها البعض وتثبتها في مكانها. لديهم قائمة طويلة من الميزات. بفضل الخلايا الدبقية العصبية، يتم الحفاظ على نظام ثابت من الاتصالات القائمة، ويتم ضمان موقع الخلايا العصبية وتغذيتها واستعادتها، ويتم إطلاق الوسطاء الفرديين، ويتم بلعمة المواد الأجنبية وراثيًا.

جسم الإنسان هو نظام معقد تشارك فيه العديد من الكتل والمكونات الفردية. خارجيا، يبدو هيكل الجسم أوليا وحتى بدائيا. ومع ذلك، إذا نظرت بشكل أعمق وحاولت تحديد الأنماط التي يحدث من خلالها التفاعل بين الأعضاء المختلفة، فسوف يأتي الجهاز العصبي في المقدمة. تعمل الخلية العصبية، وهي الوحدة الوظيفية الرئيسية لهذا الهيكل، كجهاز إرسال للنبضات الكيميائية والكهربائية. على الرغم من التشابه الخارجي مع الخلايا الأخرى، فإنه يؤدي مهام أكثر تعقيدا ومسؤولة، ودعمها مهم للنشاط النفسي الجسدي البشري. لفهم ميزات هذا المستقبل، من المفيد فهم هيكله ومبادئ تشغيله ومهامه.

ما هي الخلايا العصبية؟

الخلية العصبية هي خلية متخصصة قادرة على تلقي ومعالجة المعلومات في عملية التفاعل مع الوحدات الهيكلية والوظيفية الأخرى للجهاز العصبي. ويبلغ عدد هذه المستقبلات في الدماغ 10 11 (مائة مليار). علاوة على ذلك، يمكن أن تحتوي الخلية العصبية الواحدة على أكثر من 10 آلاف نقطة اشتباك عصبي - نهايات حساسة، تحدث من خلالها، مع الأخذ في الاعتبار حقيقة أن هذه العناصر يمكن اعتبارها كتل قادرة على تخزين المعلومات، يمكننا أن نستنتج أنها تحتوي على كميات هائلة من المعلومات. تعد الخلية العصبية أيضًا وحدة هيكلية في الجهاز العصبي تضمن عمل أعضاء الحواس. أي أنه ينبغي اعتبار هذه الخلية عنصرًا متعدد الوظائف مصممًا لحل المشكلات المختلفة.

مميزات الخلية العصبية

أنواع الخلايا العصبية

يتضمن التصنيف الرئيسي تقسيم الخلايا العصبية حسب الخصائص الهيكلية. على وجه الخصوص، يميز العلماء بين الخلايا العصبية غير المحورية، والأحادية القطبية، والأحادية القطبية، والمتعددة الأقطاب، وثنائية القطب. ويجب القول أن بعض هذه الأنواع لم تتم دراستها بشكل كافٍ بعد. يشير هذا إلى الخلايا غير المحورية التي تتجمع في مناطق الحبل الشوكي. هناك أيضًا جدل بشأن الخلايا العصبية أحادية القطب. وهناك آراء مفادها أن مثل هذه الخلايا غير موجودة في جسم الإنسان على الإطلاق. إذا تحدثنا عن الخلايا العصبية التي تهيمن على جسم الكائنات العليا، فسوف تأتي المستقبلات متعددة الأقطاب في المقدمة. هذه خلايا تحتوي على شبكة من التشعبات ومحور واحد. يمكننا أن نقول أن هذا هو الخلايا العصبية الكلاسيكية، والأكثر شيوعا في الجهاز العصبي.

خاتمة

الخلايا العصبية هي جزء لا يتجزأ من جسم الإنسان. وبفضل هذه المستقبلات يتم ضمان الأداء اليومي لمئات وآلاف الناقلات الكيميائية في جسم الإنسان. في المرحلة الحالية من التطور، يقدم العلم إجابة لسؤال ما هي الخلايا العصبية، ولكن في الوقت نفسه يترك مجالا للاكتشافات المستقبلية. على سبيل المثال، اليوم هناك آراء مختلفة فيما يتعلق ببعض الفروق الدقيقة في عمل ونمو وتطور الخلايا من هذا النوع. لكن على أية حال، تعتبر دراسة الخلايا العصبية من أهم مهام الفيزيولوجيا العصبية. ويكفي أن نقول إن الاكتشافات الجديدة في هذا المجال لديها القدرة على تسليط الضوء على علاجات أكثر فعالية للعديد من الأمراض العقلية. بالإضافة إلى ذلك، فإن الفهم العميق لكيفية عمل الخلايا العصبية سيجعل من الممكن تطوير منتجات تحفز النشاط العقلي وتحسن الذاكرة لدى الجيل الجديد.