حقائق لا تصدق عن جسم الإنسان. مخ. ما هي الخلايا العصبية؟ الخلايا العصبية الحركية: الوصف والبنية والوظائف

الأنسجة العصبية- أساسي العنصر الهيكلي الجهاز العصبي. في مُجَمَّع الأنسجة العصبية يشمل درجة عالية من التخصص الخلايا العصبية — الخلايا العصبية، و الخلايا العصبية، أداء الدعم والإفرازية و وظائف الحماية.

الخلايا العصبيةهي الوحدة الهيكلية والوظيفية الأساسية للنسيج العصبي. هذه الخلايا قادرة على استقبال المعلومات ومعالجتها وترميزها ونقلها وتخزينها، وإقامة اتصالات مع الخلايا الأخرى. ميزات فريدة من نوعهاالخلية العصبية هي القدرة على توليد تفريغات كهربية حيوية (نبضات) ونقل المعلومات عبر العمليات من خلية إلى أخرى باستخدام نهايات متخصصة.

يتم تسهيل عمل الخلية العصبية من خلال التوليف في محورها المحوري للمواد المرسلة - الناقلات العصبية: الأسيتيل كولين ، والكاتيكولامينات ، وما إلى ذلك.

عدد الخلايا العصبية في الدماغ يقترب من 10 11 . يمكن أن تحتوي الخلية العصبية الواحدة على ما يصل إلى 10000 مشبك عصبي. إذا كانت هذه العناصر تعتبر خلايا تخزين معلومات، فيمكننا أن نصل إلى نتيجة مفادها أن الجهاز العصبي يمكنه تخزين 10 19 وحدة. المعلومات، أي. قادر على احتواء كل المعرفة التي تراكمت لدى البشرية تقريبًا. ولذلك، فمن المعقول تماما أن نعتقد ذلك الدماغ البشرييتذكر طوال حياته كل ما يحدث في الجسم وأثناء تواصله مع البيئة. ومع ذلك، لا يستطيع الدماغ استخراج جميع المعلومات المخزنة فيه.

تتميز هياكل الدماغ المختلفة بأنواع معينة من التنظيم العصبي. تشكل الخلايا العصبية التي تنظم وظيفة واحدة ما يسمى بالمجموعات والمجموعات والأعمدة والنوى.

تختلف الخلايا العصبية في البنية والوظيفة.

حسب الهيكل(اعتمادًا على عدد العمليات الممتدة من جسم الخلية) تتميز أحادي القطب(بعملية واحدة)، ثنائي القطب (بعمليتين) و متعدد الأقطاب(مع العديد من العمليات) الخلايا العصبية.

بواسطة الخصائص الوظيفيةتخصيص وارد(أو الجاذبية) الخلايا العصبية التي تحمل الإثارة من المستقبلات في، صادر, محرك, الخلايا العصبية الحركية(أو الطرد المركزي)، ينقل الإثارة من الجهاز العصبي المركزي إلى العضو المعصب، و الإدراج, اتصالأو متوسطالخلايا العصبية التي تربط الخلايا العصبية الواردة والصادرة.

الخلايا العصبية الواردة أحادية القطب، وتقع أجسادها في العقد الشوكية. تكون العملية الممتدة من جسم الخلية على شكل حرف T وتنقسم إلى فرعين، أحدهما يذهب إلى الجهاز العصبي المركزي ويقوم بوظيفة محور عصبي، والآخر يقترب من المستقبلات وهو عبارة عن تغصنات طويلة.

معظم العصبونات الصادرة والوسطى متعددة الأقطاب (الشكل 1). توجد العصبونات الداخلية متعددة الأقطاب بأعداد كبيرة في القرون الظهرية الحبل الشوكي، وتوجد أيضًا في جميع الأجزاء الأخرى من الجهاز العصبي المركزي. ويمكن أيضًا أن تكون ثنائية القطب، على سبيل المثال، الخلايا العصبية في شبكية العين، والتي تحتوي على تشعبات قصيرة متفرعة ومحور عصبي طويل. تقع الخلايا العصبية الحركية بشكل رئيسي في القرون الأمامية للحبل الشوكي.

أرز. 1. تركيب الخلية العصبية:

1 - الأنابيب الدقيقة. 2 - عملية طويلة للخلية العصبية (محور عصبي)؛ 3 - الشبكة الإندوبلازمية. 4 - النواة؛ 5 - البلازما العصبية. 6 - التشعبات. 7 - الميتوكوندريا. 8 - النواة. 9 - غمد المايلين. 10- اعتراض رانفييه . 11 - نهاية المحور

الدبقية العصبية

الدبقية العصبية، أو الدبقية، عبارة عن مجموعة من العناصر الخلوية للنسيج العصبي التي تتكون من خلايا متخصصة ذات أشكال مختلفة.

اكتشفه ر. فيرشو وأطلق عليه اسم neuroglia، وهو ما يعني "الصمغ العصبي". تملأ الخلايا الدبقية العصبية المساحة بين الخلايا العصبية، وتشكل 40% من حجم الدماغ. الخلايا الدبقية أصغر حجمًا بمقدار 3-4 مرات من الخلايا العصبية. ويصل عددها في الجهاز العصبي المركزي للثدييات إلى 140 مليارًا. ومع تقدم العمر في دماغ الإنسان، يتناقص عدد الخلايا العصبية، ويزداد عدد الخلايا الدبقية.

لقد ثبت أن الخلايا الدبقية العصبية ترتبط بعملية التمثيل الغذائي في الأنسجة العصبية. تفرز بعض الخلايا الدبقية المواد التي تؤثر على حالة استثارة الخلايا العصبية. ولوحظ أنه في مختلف الحالات العقليةيتغير إفراز هذه الخلايا. ترتبط عمليات التتبع طويلة المدى في الجهاز العصبي المركزي بالحالة الوظيفية للخلايا الدبقية العصبية.

أنواع الخلايا الدبقية

بناءً على طبيعة بنية الخلايا الدبقية وموقعها في الجهاز العصبي المركزي، فإنها تتميز بما يلي:

• الخلايا النجمية (الدبقية النجمية) ؛
• الخلايا الدبقية قليلة التغصن (قلة التغصن) ؛
• الخلايا الدبقية الصغيرة (الخلايا الدبقية الصغيرة) ؛
• خلايا شوان.

تؤدي الخلايا الدبقية وظائف داعمة ووقائية للخلايا العصبية. هم جزء من الهيكل. الخلايا النجميةهي الخلايا الدبقية الأكثر عددًا، حيث تملأ الفراغات بين الخلايا العصبية وتغطيها. أنها تمنع انتشار الناقلات العصبية المنتشرة من الشق التشابكي إلى الجهاز العصبي المركزي. تحتوي الخلايا النجمية على مستقبلات للناقلات العصبية، والتي يمكن أن يسبب تنشيطها تقلبات في فرق الجهد الغشائي وتغيرات في عملية التمثيل الغذائي للخلايا النجمية.

تحيط الخلايا النجمية بإحكام بالشعيرات الدموية في الأوعية الدموية في الدماغ، وتقع بينها وبين الخلايا العصبية. وعلى هذا الأساس يفترض أن الخلايا النجمية تلعب دور مهمفي عملية التمثيل الغذائي العصبي، تنظيم نفاذية الشعيرات الدموية لبعض المواد.

إحدى الوظائف المهمة للخلايا النجمية هي قدرتها على امتصاص أيونات K+ الزائدة، والتي يمكن أن تتراكم في الفضاء بين الخلايا أثناء النشاط العصبي العالي. في مناطق الاتصال الوثيق بين الخلايا النجمية، تتشكل قنوات الوصلات الفجوية، والتي من خلالها يمكن للخلايا النجمية تبادل الأيونات المختلفة حجم صغيروعلى وجه الخصوص، أيونات K + وهذا يزيد من إمكانية امتصاصها لأيونات K + التراكم غير المنضبط لأيونات K + في الفضاء بين الخلايا العصبية من شأنه أن يؤدي إلى زيادة في استثارة الخلايا العصبية. وهكذا، فإن الخلايا النجمية، عن طريق امتصاص أيونات K+ الزائدة من السائل الخلالي، تمنع زيادة استثارة الخلايا العصبية وتشكيل بؤر زيادة نشاط الخلايا العصبية. قد يكون ظهور مثل هذه الآفات في دماغ الإنسان مصحوبًا بحقيقة أن الخلايا العصبية تولد سلسلة من النبضات العصبية، والتي تسمى التصريفات المتشنجة.

تشارك الخلايا النجمية في إزالة وتدمير الناقلات العصبية التي تدخل المساحات خارج المشبكي. وبالتالي، فإنها تمنع تراكم الناقلات العصبية في المساحات الداخلية العصبية، مما قد يؤدي إلى ضعف وظائف المخ.

يتم فصل الخلايا العصبية والخلايا النجمية عن طريق فجوات بين الخلايا تبلغ 15-20 ميكرومتر تسمى الفضاء الخلالي. تشغل المساحات الخلالية ما يصل إلى 12-14% من حجم الدماغ. من الخصائص المهمة للخلايا النجمية قدرتها على امتصاص ثاني أكسيد الكربون من السائل خارج الخلية الموجود في هذه المساحات، وبالتالي الحفاظ على استقرارها. الرقم الهيدروجيني للدماغ.

تشارك الخلايا النجمية في تكوين الواجهات بين الأنسجة العصبية وأوعية الدماغ والأنسجة العصبية والسحايا أثناء نمو وتطور الأنسجة العصبية.

الخلايا قليلة التغصنتتميز بوجود عدد صغير من العمليات القصيرة. واحدة من وظائفهم الرئيسية هي تشكيل غمد المايلين من الألياف العصبية داخل الجهاز العصبي المركزي. وتقع هذه الخلايا أيضًا على مقربة من أجسام الخلايا العصبية، ولكن القيمة الوظيفيةهذه الحقيقة غير معروفة.

الخلايا الدبقية الصغيرةتشكل 5-20% من العدد الإجمالي للخلايا الدبقية وتنتشر في جميع أنحاء الجهاز العصبي المركزي. لقد ثبت أن المستضدات السطحية الخاصة بها مماثلة لمستضدات وحيدات الخلية في الدم. يشير هذا إلى أصلها من الأديم المتوسط، وتغلغلها في الأنسجة العصبية أثناء ذلك التطور الجنينيوالتحول اللاحق إلى خلايا دبقية صغيرة يمكن التعرف عليها شكليا. في هذا الصدد، من المقبول عمومًا أن الوظيفة الأكثر أهمية للخلايا الدبقية الصغيرة هي حماية الدماغ. لقد ثبت أنه عند تلف الأنسجة العصبية، يزداد عدد الخلايا البلعمية فيها بسبب بلاعم الدم وتفعيل خصائص البلعمة للخلايا الدبقية الصغيرة. فهي تزيل الخلايا العصبية الميتة، والخلايا الدبقية وعناصرها الهيكلية، والجسيمات الأجنبية البلعمية.

خلايا شوانتشكيل غمد المايلين من الألياف العصبية الطرفية خارج الجهاز العصبي المركزي. يتم لف غشاء هذه الخلية بشكل متكرر، ويمكن أن يتجاوز سمك غمد المايلين الناتج قطر الألياف العصبية. يبلغ طول الأجزاء المايلينية من الألياف العصبية 1-3 ملم. وفي الفراغات بينهما (عقد رانفييه) تبقى الألياف العصبية مغطاة فقط بغشاء سطحي له استثارة.

واحدة من أهم خصائص المايلين هي مقاومته العالية التيار الكهربائي. ويرجع ذلك إلى المحتوى العالي من السفينغوميلين والدهون الفوسفاتية الأخرى في المايلين، مما يمنحه خصائص عزل التيار. في مناطق الألياف العصبية المغطاة بالمايلين، تكون عملية توليد النبضات العصبية مستحيلة. يتم إنشاء النبضات العصبية فقط في غشاء عقد رانفييه، مما يوفر سرعة أعلى للنبضات العصبية للألياف العصبية المايلينية مقارنة بالألياف العصبية غير المايلينية.

من المعروف أن بنية المايلين يمكن أن تتعطل بسهولة أثناء الأضرار المعدية والإقفارية والصدمات والسامة التي تصيب الجهاز العصبي. وفي الوقت نفسه، تتطور عملية إزالة الميالين من الألياف العصبية. يتطور إزالة الميالين بشكل خاص أثناء المرض تصلب متعدد. نتيجة لإزالة الميالين، تنخفض سرعة النبضات العصبية على طول الألياف العصبية، وتنخفض سرعة توصيل المعلومات إلى الدماغ من المستقبلات ومن الخلايا العصبية إلى الأعضاء التنفيذية. وهذا يمكن أن يؤدي إلى اضطرابات في الحساسية الحسية، واضطرابات في الحركة، وتنظيم العمل. الأعضاء الداخليةوغيرها من العواقب الخطيرة.

هيكل الخلايا العصبية ووظيفتها

الخلايا العصبية(الخلية العصبية) هيكلية و وحدة وظيفية.

يضمن التركيب التشريحي وخصائص الخلية العصبية تنفيذه الوظائف الرئيسية: إجراء عملية التمثيل الغذائي، والحصول على الطاقة، وإدراك الإشارات المختلفة ومعالجتها، وتشكيل الاستجابات أو المشاركة فيها، وتوليد وإجراء نبضات عصبية، ودمج الخلايا العصبية في دوائر عصبية توفر أبسط ردود الفعل المنعكسة والوظائف التكاملية العليا للدماغ.

تتكون الخلايا العصبية من جسم الخلية العصبية والعمليات - المحاور والتشعبات.

أرز. 2. هيكل الخلية العصبية

جسم الخلية العصبية

الجسم (بيريكاريون، سوما)تتم تغطية الخلية العصبية وعملياتها بغشاء عصبي. يختلف غشاء جسم الخلية عن غشاء المحور العصبي والتشعبات في محتوى المستقبلات المختلفة والوجود عليها.

يحتوي جسم الخلية العصبية على البلازما العصبية والنواة، والشبكة الإندوبلازمية الخشنة والملساء، وجهاز جولجي، والميتوكوندريا، التي يحدها الأغشية. تحتوي كروموسومات نواة العصبون على مجموعة من الجينات التي تشفر تخليق البروتينات اللازمة لتكوين بنية وتنفيذ وظائف جسم العصبون وعملياته ومشابكه العصبية. هذه هي البروتينات التي تؤدي وظائف الإنزيمات، والناقلات، والقنوات الأيونية، والمستقبلات، وما إلى ذلك. تؤدي بعض البروتينات وظائف أثناء وجودها في البلازما العصبية، والبعض الآخر من خلال دمجها في أغشية العضيات وعمليات السوما والخلايا العصبية. بعضها، على سبيل المثال، الإنزيمات اللازمة لتخليق الناقلات العصبية، يتم تسليمها إلى محطة المحور العصبي عن طريق النقل المحوري. يقوم جسم الخلية بتصنيع الببتيدات الضرورية لحياة المحاور والتشعبات (على سبيل المثال، عوامل النمو). لذلك، عندما يتضرر جسم الخلية العصبية، تتدهور عملياتها وتدمر. إذا تم الحفاظ على جسم الخلية العصبية، ولكن العملية تالفة، يحدث ترميمها البطيء (التجديد) ويتم استعادة تعصيب العضلات أو الأعضاء المعطوبة.

موقع تخليق البروتين في أجسام الخلايا العصبية هو الشبكة الإندوبلازمية الخشنة (حبيبات تيغرويد أو أجسام نيسل) أو الريبوسومات الحرة. محتواها في الخلايا العصبية أعلى منه في الخلايا الدبقية أو خلايا الجسم الأخرى. في الشبكة الإندوبلازمية الملساء وجهاز جولجي، تكتسب البروتينات شكلها المكاني المميز، ويتم فرزها وتوجيهها إلى تيارات نقل إلى هياكل جسم الخلية أو التشعبات أو المحور العصبي.

في العديد من الميتوكوندريا في الخلايا العصبية، نتيجة لعمليات الفسفرة التأكسدية، يتم تشكيل ATP، والتي تستخدم طاقتها للحفاظ على حياة الخلية العصبية، وتشغيل مضخات الأيونات والحفاظ على عدم تناسق تركيزات الأيونات على جانبي الغشاء . وبالتالي، تكون الخلية العصبية في استعداد دائم ليس فقط لإدراك الإشارات المختلفة، ولكن أيضًا للرد عليها - مما يؤدي إلى توليد نبضات عصبية واستخدامها للتحكم في وظائف الخلايا الأخرى.

تشارك المستقبلات الجزيئية لغشاء جسم الخلية، والمستقبلات الحسية التي تتكون من التشعبات، والخلايا الحساسة ذات الأصل الظهاري في الآليات التي تستقبل بها الخلايا العصبية الإشارات المختلفة. يمكن للإشارات من الخلايا العصبية الأخرى أن تصل إلى الخلية العصبية من خلال العديد من المشابك العصبية المتكونة على التشعبات أو على هلام الخلية العصبية.

التشعبات من الخلية العصبية

التشعباتتشكل الخلايا العصبية شجرة شجرية، تعتمد طبيعة التفرع وحجمها على عدد الاتصالات المتشابكة مع الخلايا العصبية الأخرى (الشكل 3). تحتوي التشعبات العصبية للخلية العصبية على آلاف المشابك العصبية التي تشكلها المحاور أو التشعبات الخاصة بالخلايا العصبية الأخرى.

أرز. 3. الاتصالات المتشابكة للعصبون البيني. تُظهر الأسهم الموجودة على اليسار وصول الإشارات الواردة إلى التشعبات وجسم العصبون البيني، على اليمين - اتجاه انتشار الإشارات الصادرة من العصبون البيني إلى الخلايا العصبية الأخرى

يمكن أن تكون المشابك العصبية غير متجانسة سواء في الوظيفة (المثبطة أو المثيرة) أو في نوع الناقل العصبي المستخدم. غشاء التشعبات المشاركة في تكوين المشابك العصبية هو غشاء ما بعد المشبكي، الذي يحتوي على مستقبلات (قنوات أيونية ذات بوابات ليجند) للناقل العصبي المستخدم في مشبك تشابكي معين.

تقع المشابك العصبية الاستثارية (الجلوتاماتية) بشكل رئيسي على سطح التشعبات، حيث توجد ارتفاعات أو نتوءات (1-2 ميكرومتر)، تسمى العمود الفقري.يحتوي غشاء العمود الفقري على قنوات تعتمد نفاذيتها على فرق الجهد عبر الغشاء. توجد رسل ثانوية لنقل الإشارات داخل الخلايا، وكذلك الريبوسومات التي يتم تصنيع البروتين عليها استجابةً لاستقبال الإشارات المتشابكة، في سيتوبلازم التشعبات في منطقة العمود الفقري. لا يزال الدور الدقيق للأشواك غير معروف، ولكن من الواضح أنها تزيد من مساحة سطح الشجرة التغصنية لتكوين المشبك العصبي. الأشواك هي أيضًا هياكل عصبية لتلقي إشارات الإدخال ومعالجتها. تضمن التشعبات والأشواك نقل المعلومات من المحيط إلى جسم العصبون. يتم استقطاب الغشاء التشعبي المنحرف بسبب التوزيع غير المتماثل للأيونات المعدنية وتشغيل المضخات الأيونية ووجود القنوات الأيونية فيه. تكمن هذه الخصائص في أساس نقل المعلومات عبر الغشاء في شكل تيارات دائرية محلية (إلكترونيًا) تنشأ بين الأغشية بعد المشبكي والمناطق المجاورة للغشاء التشعبي.

عندما تنتشر التيارات المحلية على طول الغشاء التشعبي، فإنها تضعف، ولكنها كافية من حيث الحجم لنقل الإشارات الواردة من خلال المدخلات المتشابكة إلى التشعبات إلى غشاء جسم العصبون. لم يتم بعد تحديد قنوات الصوديوم والبوتاسيوم ذات الجهد الكهربي في الغشاء التغصني. ليس لديها الإثارة والقدرة على توليد إمكانات العمل. ومع ذلك، فمن المعروف أن إمكانات العمل الناشئة على غشاء الرابية المحورية يمكن أن تنتشر على طوله. آلية هذه الظاهرة غير معروفة.

من المفترض أن التشعبات والأشواك هي جزء من الهياكل العصبية المشاركة في آليات الذاكرة. يكون عدد الأشواك مرتفعًا بشكل خاص في التشعبات العصبية في قشرة المخيخ والعقد القاعدية والقشرة الدماغية. تقل مساحة الشجرة التغصنية وعدد المشابك العصبية في بعض مجالات القشرة الدماغية لدى كبار السن.

محور عصبي

أكسون -عملية تحدث في الخلية العصبية ولا توجد في خلايا أخرى. على عكس التشعبات، التي يختلف عددها لكل خلية عصبية، تحتوي جميع الخلايا العصبية على محور عصبي واحد. يمكن أن يصل طوله إلى 1.5 متر. عند النقطة التي يخرج فيها المحور العصبي من جسم العصبون، توجد سماكة - تلة محورية، مغطاة بغشاء بلازمي، وسرعان ما يتم تغطيتها بالمايلين. يسمى الجزء من الرابية المحورية غير المغطى بالمايلين بالجزء الأولي. محاور الخلايا العصبية، حتى فروعها الطرفية، مغطاة بغمد المايلين، تتخللها عقد رانفييه - مناطق مجهرية غير ميالينية (حوالي 1 ميكرومتر).

على كامل طول المحور العصبي (الألياف المايلينية وغير المايلينية) يتم تغطيته بغشاء فسفوليبيد ثنائي الطبقة مع جزيئات بروتينية مدمجة تؤدي وظائف النقل الأيوني، والقنوات الأيونية المعتمدة على الجهد، وما إلى ذلك. ويتم توزيع البروتينات بالتساوي في الغشاء من الألياف العصبية غير المايلينية، وفي غشاء الألياف العصبية المايلينية تقع بشكل رئيسي في منطقة اعتراضات رانفييه. نظرًا لأن المحور المحوري لا يحتوي على شبكة خشنة وريبوسومات، فمن الواضح أن هذه البروتينات يتم تصنيعها في جسم العصبون ويتم توصيلها إلى غشاء المحور العصبي عبر النقل المحوري.

خصائص الغشاء الذي يغطي الجسم ومحور العصبون، مختلفة. يتعلق هذا الاختلاف في المقام الأول بنفاذية الغشاء للأيونات المعدنية ويرجع إلى المحتوى أنواع مختلفة. إذا كان محتوى القنوات الأيونية المعتمدة على الليجند (بما في ذلك الأغشية بعد المشبكية) هو السائد في غشاء الجسم العصبي والتشعبات، ففي غشاء المحور العصبي، وخاصة في منطقة عقد رانفييه، هناك كثافة عاليةقنوات الصوديوم والبوتاسيوم ذات بوابات الجهد.

يحتوي غشاء الجزء الأولي من المحور العصبي على أقل قيمة استقطاب (حوالي 30 مللي فولت). في مناطق المحور العصبي الأكثر بعدًا عن جسم الخلية، تكون قيمة المتحولة إمكانات الغشاءحوالي 70 مللي فولت. يحدد الاستقطاب المنخفض لغشاء الجزء الأولي من المحور العصبي أن غشاء العصبون في هذه المنطقة يتمتع بأكبر قدر من الإثارة. هنا يتم توزيع إمكانات ما بعد المشبكي التي تنشأ على غشاء التشعبات وجسم الخلية نتيجة لتحويل إشارات المعلومات المستلمة في الخلية العصبية عند المشابك العصبية على طول غشاء جسم الخلية العصبية بمساعدة التيارات الكهربائية الدائرية المحلية. إذا تسببت هذه التيارات في إزالة استقطاب غشاء الرابية المحورية إلى مستوى حرج (E k)، فسوف تستجيب الخلية العصبية لاستقبال الإشارات من الخلايا العصبية الأخرى عن طريق توليد إمكانات عملها (النبض العصبي). يتم بعد ذلك نقل النبض العصبي الناتج على طول المحور العصبي إلى الخلايا العصبية أو العضلية أو الغدية الأخرى.

يحتوي غشاء الجزء الأولي من المحور العصبي على أشواك تتشكل عليها المشابك العصبية المثبطة لـ GABAergic. إن تلقي الإشارات على هذا المنوال من الخلايا العصبية الأخرى يمكن أن يمنع توليد نبض عصبي.

تصنيف وأنواع الخلايا العصبية

يتم تصنيف الخلايا العصبية حسب الخصائص المورفولوجية والوظيفية.

بناءً على عدد العمليات، يتم التمييز بين الخلايا العصبية متعددة الأقطاب وثنائية القطب والكاذبة.

بناءً على طبيعة الاتصالات مع الخلايا الأخرى والوظيفة التي تؤديها، فإنها تتميز المس، أدخلو محركالخلايا العصبية. حسيوتسمى الخلايا العصبية أيضًا بالخلايا العصبية الواردة، وتسمى عملياتها بالجاذبة المركزية. تسمى الخلايا العصبية التي تؤدي وظيفة نقل الإشارات بين الخلايا العصبية مقحم، أو النقابي.يتم تصنيف الخلايا العصبية التي تشكل محاورها العصبية نقاط اشتباك عصبي على الخلايا المستجيبة (العضلات والغدية) على أنها محرك,أو صادر، تسمى محاورها بالطرد المركزي.

الخلايا العصبية الواردة (الحساسة).إدراك المعلومات من خلال المستقبلات الحسية وتحويلها إلى النبضات العصبيةونفذت إلى الدماغ والحبل الشوكي. توجد أجسام الخلايا العصبية الحسية في النخاع الشوكي والجمجمي. هذه هي الخلايا العصبية الكاذبة، التي يمتد محورها العصبي والتغصنات من جسم العصبون معًا ثم ينفصلان. يتبع التشعبات إلى محيط الأعضاء والأنسجة كجزء من الأعضاء الحساسة أو أعصاب مختلطة، ويدخل المحور العصبي كجزء من الجذور الظهرية إلى القرون الظهرية للحبل الشوكي أو كجزء من الأعصاب القحفية - إلى الدماغ.

إدراج، أو النقابي والخلايا العصبيةأداء وظائف معالجة المعلومات الواردة، وعلى وجه الخصوص، ضمان إغلاق الأقواس المنعكسة. توجد أجسام الخلايا لهذه الخلايا العصبية في المادة الرمادية للدماغ والحبل الشوكي.

الخلايا العصبية الصادرةيؤدي أيضًا وظيفة معالجة المعلومات الواردة ونقل النبضات العصبية الصادرة من الدماغ والحبل الشوكي إلى خلايا الأعضاء التنفيذية (المستجيبة).

النشاط التكاملي للخلايا العصبية

تتلقى كل خلية عصبية عددًا كبيرًا من الإشارات من خلال العديد من المشابك العصبية الموجودة على تشعباتها وجسمها، وكذلك من خلال المستقبلات الجزيئية في أغشية البلازما والسيتوبلازم والنواة. تستخدم الإشارة العديد من الأنواع المختلفة من الناقلات العصبية، والمعدلات العصبية، وجزيئات الإشارة الأخرى. ومن الواضح أنه من أجل تشكيل استجابة للوصول المتزامن لإشارات متعددة، يجب أن يكون لدى الخلية العصبية القدرة على دمجها.

يتم تضمين مجموعة العمليات التي تضمن معالجة الإشارات الواردة وتشكيل استجابة الخلايا العصبية لها في المفهوم النشاط التكاملي للخلايا العصبية.

يتم تنفيذ إدراك ومعالجة الإشارات التي تدخل الخلية العصبية بمشاركة التشعبات وجسم الخلية والتل العصبية للخلية العصبية (الشكل 4).

أرز. 4. تكامل الإشارات بواسطة الخلايا العصبية.

أحد خيارات معالجتها وتكاملها (الجمع) هو التحول عند المشابك العصبية وجمع إمكانات ما بعد المشبكي على غشاء الجسم وعمليات الخلية العصبية. يتم تحويل الإشارات المستقبلة عند المشابك العصبية إلى تقلبات في فرق الجهد للغشاء بعد المشبكي (إمكانات ما بعد المشبكي). اعتمادًا على نوع المشبك العصبي، يمكن تحويل الإشارة المستقبلة إلى تغيير صغير في إزالة الاستقطاب (0.5-1.0 مللي فولت) في فرق الجهد (EPSP - تظهر المشابك العصبية في الرسم البياني كدوائر ضوئية) أو فرط الاستقطاب (IPSP - المشابك العصبية في الرسم التخطيطي) تظهر على شكل دوائر سوداء). ل نقاط مختلفةيمكن للخلية العصبية أن تستقبل العديد من الإشارات في وقت واحد، بعضها يتحول إلى EPSPs، والبعض الآخر إلى IPSPs.

تنتشر تذبذبات فرق الجهد هذه بمساعدة تيارات دائرية محلية على طول غشاء العصبون في اتجاه تلة المحور العصبي على شكل موجات من إزالة الاستقطاب (أبيض في الرسم البياني) وفرط الاستقطاب (أسود في الرسم البياني)، متداخلة مع بعضها البعض (الأقسام في الرسم التخطيطي). رمادي). مع تراكب السعة هذا، يتم جمع الموجات ذات الاتجاه الواحد، ويتم تقليل (تنعيم) الموجات ذات الاتجاهين المعاكسين. يسمى هذا الجمع الجبري لفرق الجهد عبر الغشاء الجمع المكاني(الشكل 4 و 5). يمكن أن تكون نتيجة هذا الجمع إما إزالة استقطاب غشاء الرابية المحورية وتوليد نبض عصبي (الحالتان 1 و 2 في الشكل 4)، أو فرط الاستقطاب ومنع حدوث نبض عصبي (الحالتان 3 و 4 في الشكل 4). الشكل 4).

من أجل تحويل فرق الجهد في غشاء الرابية المحورية (حوالي 30 مللي فولت) إلى E k، يجب إزالة استقطابه بمقدار 10-20 مللي فولت. سيؤدي ذلك إلى فتح قنوات الصوديوم ذات الجهد الكهربي الموجودة فيه وتوليد نبض عصبي. نظرًا لأنه عند وصول AP واحد وتحوله إلى EPSP، يمكن أن يصل استقطاب الغشاء إلى 1 مللي فولت، ويحدث انتشاره إلى تلة المحور العصبي مع التوهين، فإن توليد النبض العصبي يتطلب الوصول المتزامن لـ 40-80 نبضة عصبية من الخلايا العصبية الأخرى إلى الخلية العصبية من خلال المشابك العصبية المثيرة وجمع نفس العدد من EPSPs.

أرز. 5. الجمع المكاني والزماني لـ EPSPs بواسطة الخلايا العصبية. أ - EPSP لحافز واحد؛ و- EPSP للتحفيز المتعدد من مختلف العناصر؛ ج — EPSP للتحفيز المتكرر من خلال ليف عصبي واحد

إذا وصل عدد معين من النبضات العصبية في هذا الوقت إلى الخلية العصبية من خلال المشابك العصبية المثبطة، فسيكون من الممكن تنشيطها وتوليد نبضات عصبية استجابة مع زيادة استقبال الإشارات في نفس الوقت من خلال المشابك العصبية المثيرة. في الظروف التي تؤدي فيها الإشارات التي تصل عبر المشابك العصبية المثبطة إلى فرط استقطاب غشاء العصبون مساويًا أو أكبر من إزالة الاستقطاب الناجم عن الإشارات القادمة عبر المشابك العصبية الاستثارية، فإن إزالة استقطاب غشاء الرابية المحورية سيكون مستحيلًا، ولن تولد الخلية العصبية نبضات عصبية وستصبح غير نشط.

تقوم الخلية العصبية أيضًا جمع الوقتتصل إشارات EPSP وIPSP إليها في وقت واحد تقريبًا (انظر الشكل 5). يمكن أيضًا تلخيص التغيرات في فرق الجهد الذي تسببه في المناطق المحيطة بالمشبك جبريًا، وهو ما يسمى الجمع المؤقت.

وبالتالي، فإن كل دفعة عصبية تولدها الخلية العصبية، وكذلك فترة صمت الخلية العصبية، تحتوي على معلومات تم تلقيها من العديد من الخلايا العصبية الأخرى. عادةً، كلما ارتفع تردد الإشارات التي تستقبلها الخلية العصبية من خلايا أخرى، زاد التردد الذي تولد فيه نبضات عصبية استجابة ترسلها على طول المحور العصبي إلى الخلايا العصبية أو الخلايا المستجيبة الأخرى.

نظرًا لحقيقة وجود قنوات صوديوم (وإن كانت قليلة) في غشاء الجسم العصبي وحتى تشعباته، فإن إمكانات الفعل التي تنشأ على غشاء الرابية المحورية يمكن أن تنتشر إلى الجسم وجزء من الجسم. التشعبات من الخلايا العصبية. إن أهمية هذه الظاهرة ليست واضحة بما فيه الكفاية، ولكن من المفترض أن جهد فعل الانتشار ينعم مؤقتًا جميع التيارات المحلية الموجودة على الغشاء، ويعيد ضبط الإمكانات ويساهم في إدراك أكثر كفاءة للمعلومات الجديدة بواسطة الخلية العصبية.

تشارك المستقبلات الجزيئية في تحويل وتكامل الإشارات التي تدخل الخلية العصبية. في الوقت نفسه، يمكن أن يؤدي تحفيزها بواسطة جزيئات الإشارة إلى حدوث تغييرات في حالة القنوات الأيونية (بواسطة بروتينات G، والرسل الثاني)، وتحويل الإشارات المستقبلة إلى تقلبات في فرق الجهد لغشاء العصبون، وجمع وتشكيل استجابة الخلايا العصبية في شكل توليد دفعة عصبية أو تثبيطها.

يصاحب تحويل الإشارات بواسطة المستقبلات الجزيئية الأيضية للخلية العصبية استجابتها في شكل إطلاق سلسلة من التحولات داخل الخلايا. قد تكون استجابة الخلايا العصبية في هذه الحالة تسارع عملية التمثيل الغذائي العام، وزيادة في تكوين ATP، والتي بدونها من المستحيل زيادة نشاطها الوظيفي. وباستخدام هذه الآليات، تقوم الخلية العصبية بدمج الإشارات المستقبلة لتحسين كفاءة أنشطتها.

غالبًا ما تؤدي التحولات داخل الخلايا في الخلية العصبية، والتي تبدأ بواسطة الإشارات المستقبلة، إلى زيادة تخليق جزيئات البروتين التي تؤدي وظائف المستقبلات والقنوات الأيونية والناقلات في الخلية العصبية. من خلال زيادة عددها، تتكيف الخلايا العصبية مع طبيعة الإشارات الواردة، مما يزيد من حساسيتها للإشارات الأكثر أهمية ويضعفها أمام الإشارات الأقل أهمية.

قد يكون استقبال عدد من الإشارات من قبل الخلايا العصبية مصحوبًا بالتعبير أو قمع جينات معينة، على سبيل المثال تلك التي تتحكم في تخليق المعدلات العصبية الببتيدية. نظرًا لأنه يتم تسليمها إلى أطراف محور عصبي للخلية العصبية ويتم استخدامها لتعزيز أو إضعاف عمل ناقلاتها العصبية على الخلايا العصبية الأخرى، فإن الخلية العصبية، استجابةً للإشارات التي تتلقاها، يمكن أن يكون لها، اعتمادًا على المعلومات الواردة، تأثير أقوى أو أضعف على الخلايا العصبية الأخرى التي يتحكم فيها. وبالنظر إلى أن التأثير المعدل للببتيدات العصبية يمكن أن يستمر لفترة طويلة، فإن تأثير الخلية العصبية على الخلايا العصبية الأخرى يمكن أن يستمر أيضًا لفترة طويلة.

وبالتالي، بفضل القدرة على دمج الإشارات المختلفة، يمكن للخلية العصبية الاستجابة لها بمهارة بمجموعة واسعة من الاستجابات، مما يسمح لها بالتكيف بشكل فعال مع طبيعة الإشارات الواردة واستخدامها لتنظيم وظائف الخلايا الأخرى.

الدوائر العصبية

تتفاعل الخلايا العصبية في الجهاز العصبي المركزي مع بعضها البعض، وتشكل نقاط الاشتباك العصبي المختلفة عند نقطة الاتصال. العقوبات العصبية الناتجة تزيد بشكل كبير من وظائف الجهاز العصبي. تشمل الدوائر العصبية الأكثر شيوعًا: الدوائر العصبية المحلية والهرمية والمتقاربة والمتباعدة بمدخل واحد (الشكل 6).

الدوائر العصبية المحليةتتكون من اثنين أو أكثر من الخلايا العصبية. في هذه الحالة، ستعطي إحدى الخلايا العصبية (1) ضمانها المحوري للخلية العصبية (2)، لتشكل مشبكًا عصبيًا محوريًا على جسمها، والثانية ستشكل مشبكًا عصبيًا على جسم الخلية العصبية الأولى. يمكن للشبكات العصبية المحلية أن تعمل كمصائد يمكن أن تدور فيها النبضات العصبية لفترة طويلة في دائرة مكونة من عدة خلايا عصبية.

تم عرض إمكانية التداول طويل الأمد لموجة الإثارة التي نشأت مرة واحدة (النبض العصبي) بسبب الانتقال إلى بنية الحلقة بشكل تجريبي بواسطة البروفيسور إ.أ. فيتوكين في تجارب على الحلقة العصبية لقنديل البحر.

تؤدي الدورة الدموية الدائرية للنبضات العصبية على طول الدوائر العصبية المحلية وظيفة تحويل إيقاع الإثارة، وتوفر إمكانية الإثارة على المدى الطويل بعد توقف الإشارات التي تصل إليها، وتشارك في آليات حفظ المعلومات الواردة.

يمكن للدوائر المحلية أيضًا أداء وظيفة الكبح. مثال على ذلك هو التثبيط المتكرر، والذي يتم تحقيقه في أبسط دائرة عصبية موضعية للحبل الشوكي، والتي تتكون من العصبون الحركي وخلية رينشو.

أرز. 6. أبسط الدوائر العصبية للجهاز العصبي المركزي. الوصف في النص

في هذه الحالة، ينتشر الإثارة التي تنشأ في العصبون الحركي على طول فرع المحور العصبي وينشط خلية رينشو، التي تمنع العصبون الحركي.

السلاسل المتقاربةتتشكل من عدة خلايا عصبية، على إحداها (عادةً ما تكون صادرة) تتلاقى أو تتقارب محاور عدد من الخلايا الأخرى. مثل هذه السلاسل منتشرة على نطاق واسع في الجهاز العصبي المركزي. على سبيل المثال، تتلاقى محاور العديد من الخلايا العصبية في المجالات الحسية للقشرة الدماغية مع الخلايا العصبية الهرمية في القشرة الحركية الأولية. تتلاقى محاور الآلاف من العصبونات الحسية والوسطى على الخلايا العصبية الحركية للقرون البطنية للحبل الشوكي مستويات مختلفةالجهاز العصبي المركزي. تلعب الدوائر المتقاربة دورًا مهمًا في تكامل الإشارات بواسطة الخلايا العصبية الصادرة وتنسيق العمليات الفسيولوجية.

دوائر متباعدة المدخلات واحدةتتكون من خلية عصبية ذات محور عصبي متفرع، يشكل كل فرع من فروعه مشبكًا عصبيًا مع خلية عصبية أخرى. تؤدي هذه الدوائر وظائف نقل الإشارات في وقت واحد من خلية عصبية واحدة إلى العديد من الخلايا العصبية الأخرى. يتم تحقيق ذلك بسبب التفرع القوي (تكوين عدة آلاف من الفروع) للمحور. غالبًا ما توجد مثل هذه الخلايا العصبية في النوى تشكيل شبكيجذع الدماغ. أنها توفر زيادة سريعة في استثارة أجزاء عديدة من الدماغ وتعبئة احتياطياتها الوظيفية.

مع رؤيتي لكيفية عمل الدماغ وما هي الطرق الممكنة لخلق الذكاء الاصطناعي. ومنذ ذلك الحين، تم إحراز تقدم كبير. تم فهم بعض الأشياء بشكل أفضل، وبعض الأشياء تم تصميمها على الكمبيوتر. الجميل هو أن هناك أشخاصًا متشابهين في التفكير يشاركون بنشاط في المشروع.

في هذه السلسلة من المقالات، نخطط للحديث عن مفهوم الذكاء الذي نعمل عليه حاليًا وإظهار بعض الحلول الجديدة بشكل أساسي في مجال نمذجة عمل الدماغ. ولكن لكي يكون السرد واضحا ومتسقا، فإنه لن يحتوي فقط على وصف للأفكار الجديدة، ولكن أيضا قصة عن عمل الدماغ بشكل عام. قد تبدو بعض الأمور، خاصة في البداية، بسيطة ومعروفة، لكن أنصحك بعدم تخطيها، لأنها تحدد إلى حد كبير الأدلة الإجمالية للسرد.

فهم الدماغ

تشكل الخلايا العصبية، المعروفة أيضًا باسم الخلايا العصبية، مع أليافها التي تنقل الإشارات، الجهاز العصبي. في الفقاريات، يتركز الجزء الأكبر من الخلايا العصبية في تجويف الجمجمة و نفق فقري. وهذا ما يسمى الجهاز العصبي المركزي. وبناء على ذلك، يتم تمييز الدماغ والحبل الشوكي كمكونات له.

يجمع الحبل الشوكي الإشارات من معظم مستقبلات الجسم وينقلها إلى الدماغ. من خلال هياكل المهاد يتم توزيعها وإسقاطها على القشرة نصفي الكرة المخيةمخ.

بالإضافة إلى نصفي الكرة المخية، يقوم المخيخ، وهو في الأساس دماغ صغير مستقل، بمعالجة المعلومات أيضًا. يوفر المخيخ المهارات الحركية الدقيقة وتنسيق جميع الحركات.

توفر الرؤية والسمع والشم للدماغ دفقًا من المعلومات حول العالم الخارجي. كل عنصر من مكونات هذا التدفق، بعد أن مر عبر مساره الخاص، يتم إسقاطه أيضًا على القشرة. القشرة عبارة عن طبقة من المادة الرمادية يبلغ سمكها من 1.3 إلى 4.5 ملم، وهي تشكل السطح الخارجي للدماغ. بسبب التلافيفات التي تشكلها الطيات، يتم تعبئة اللحاء بحيث يشغل مساحة أقل بثلاث مرات مما كان عليه عندما تم تسويته. تبلغ المساحة الإجمالية لقشرة نصف الكرة الأرضية حوالي 7000 سم مربع.

ونتيجة لذلك، يتم إسقاط جميع الإشارات على القشرة. يتم تنفيذ الإسقاط بواسطة حزم من الألياف العصبية التي تتوزع على مناطق محدودة من القشرة. المنطقة التي يتم إسقاط المعلومات الخارجية أو المعلومات من أجزاء أخرى من الدماغ عليها تشكل منطقة القشرة. اعتمادًا على الإشارات التي تستقبلها هذه المنطقة، يكون لها تخصصها الخاص. هناك القشرة الحركية، المنطقة الحسية، منطقة بروكا، منطقة فيرنيك، المنطقة البصرية، الفص القذالي، حوالي مائة منطقة مختلفة في المجموع.

في الاتجاه الرأسي، يتم تقسيم اللحاء عادة إلى ست طبقات. ليس لهذه الطبقات حدود واضحة ويتم تحديدها من خلال هيمنة نوع أو آخر من الخلايا. في مناطق مختلفةفي القشرة، يمكن التعبير عن هذه الطبقات بشكل مختلف، أقوى أو أضعف. ولكن، بشكل عام، يمكننا أن نقول أن القشرة عالمية تمامًا، ونفترض أن عمل مناطقها المختلفة يخضع لنفس المبادئ.

طبقات من اللحاء

تنتقل الإشارات عبر الألياف الواردة إلى القشرة. وتصل إلى المستويين الثالث والرابع من القشرة، حيث يتم توزيعها بين الخلايا العصبية الأقرب إلى المكان الذي دخلت فيه الألياف الواردة. معظمتحتوي الخلايا العصبية على اتصالات محورية داخل منطقتها من القشرة. لكن بعض الخلايا العصبية لديها محاور عصبية تمتد إلى ما هو أبعد من ذلك. على طول هذه الألياف الصادرة، تنتقل الإشارات إما خارج الدماغ، على سبيل المثال، إلى الأعضاء التنفيذية، أو يتم إسقاطها إلى أجزاء أخرى من القشرة الخاصة بها أو إلى نصف الكرة الآخر. اعتمادًا على اتجاه إرسال الإشارة، تنقسم الألياف الصادرة عادةً إلى:

• الألياف النقابية التي تتصل مناطق منفصلةقشرة نصف الكرة الأرضية.
• الألياف الصوارية التي تربط قشرة نصفي الكرة الأرضية.
• ألياف الإسقاط التي تربط القشرة الدماغية بنواة الأجزاء السفلية من الجهاز العصبي المركزي.

إذا اتخذنا اتجاها عموديا على سطح القشرة، نلاحظ أن الخلايا العصبية الموجودة على طول هذا الاتجاه تستجيب لمحفزات مماثلة. عادة ما تسمى هذه المجموعات من الخلايا العصبية ذات الموقع الرأسي بالأعمدة القشرية.

يمكنك أن تتخيل القشرة الدماغية كلوحة قماشية كبيرة، مقسمة إلى مناطق منفصلة. يقوم نمط نشاط الخلايا العصبية في كل منطقة بتشفير معلومات معينة. تشكل حزم الألياف العصبية التي تتكون من محاور عصبية تمتد إلى ما وراء منطقتها القشرية نظامًا من اتصالات الإسقاط. يتم عرض معلومات معينة على كل منطقة. علاوة على ذلك، يمكن لمنطقة واحدة أن تتلقى في وقت واحد العديد من تدفقات المعلومات، والتي يمكن أن تأتي من كلا المنطقتين الخاصتين بها ومن نصف الكرة الأرضية المعاكس. يشبه كل تيار من المعلومات نوعًا من الصورة التي يرسمها النشاط المحوري حزمة عصبية. يتمثل عمل منطقة منفصلة من القشرة في تلقي إسقاطات متعددة وحفظ المعلومات ومعالجتها وتشكيل صورة النشاط الخاصة بها والإسقاط الإضافي للمعلومات الناتجة عن عمل هذه المنطقة.

كمية كبيرة من الدماغ هي المادة البيضاء. يتم تشكيلها بواسطة محاور الخلايا العصبية، مما يخلق نفس مسارات الإسقاط. في الصورة أدناه، يمكن رؤية المادة البيضاء على أنها حشوة خفيفة بين القشرة و الهياكل الداخليةمخ

توزيع المادة البيضاءفي القسم الأمامي من الدماغ

باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الطيفي المنتشر، كان من الممكن تتبع اتجاه الألياف الفردية وبناء نموذج ثلاثي الأبعاد لاتصال المناطق القشرية (مشروع كونيكتوميكس).

تعطي الأشكال أدناه فكرة جيدة عن بنية الاتصالات (فان ج. ويدين، دوجلاس إل. روزين، روبينج وانج، جوانجبينج داي، فرزاد مرتضوي، باتريك هاجمان، جون إتش. كاس، وين-يه آي تسينج، 2012).

عرض من نصف الكرة الأيسر

المنظر الخلفي

الرأي الصحيح

بالمناسبة، في المنظر الخلفي، فإن عدم التناسق في مسارات الإسقاط لنصفي الكرة الأيمن والأيسر واضح للعيان. ويحدد عدم التماثل هذا إلى حد كبير الاختلافات في الوظائف التي يكتسبها نصفا الكرة الأرضية أثناء تعلمهما.

الخلايا العصبية

أساس الدماغ هو الخلايا العصبية. وبطبيعة الحال، فإن نمذجة الدماغ باستخدام الشبكات العصبية تبدأ بالإجابة على سؤال ما هو مبدأ عمله.

يعتمد عمل الخلية العصبية الحقيقية على العمليات الكيميائية. في حالة الراحة، هناك فرق محتمل بين البيئة الداخلية والخارجية للخلية العصبية - جهد الغشاء، وهو حوالي 75 ميلي فولت. ويتكون نتيجة عمل جزيئات بروتينية خاصة تعمل كمضخات للصوديوم والبوتاسيوم. تعمل هذه المضخات، باستخدام طاقة نيوكليوتيدات ATP، على دفع أيونات البوتاسيوم إلى داخل الخلية وأيونات الصوديوم إلى خارجها. وبما أن البروتين يعمل بمثابة ATPase، أي إنزيم يتحلل ATP، فإنه يسمى "ATPase الصوديوم والبوتاسيوم". ونتيجة لذلك، تتحول الخلية العصبية إلى مكثف مشحون بشحنة سالبة من الداخل وشحنة موجبة من الخارج.

مخطط الخلايا العصبية (ماريانا رويز فياريال)

سطح الخلية العصبية مغطى بعمليات متفرعة تسمى التشعبات. التشعبات مجاورة للنهايات المحورية للخلايا العصبية الأخرى. تسمى الأماكن التي يتصلون بها بالمشابك العصبية. من خلال التفاعل التشابكي، تكون الخلية العصبية قادرة على الاستجابة للإشارات الواردة، وفي ظل ظروف معينة، توليد نبضة خاصة بها، تسمى الارتفاع.

يحدث انتقال الإشارات عند نقاط الاشتباك العصبي بسبب مواد تسمى الناقلات العصبية. عندما يدخل السيال العصبي إلى المشبك على طول محور عصبي، فإنه يطلق جزيئات الناقل العصبي المميزة لهذا المشبك من حويصلات خاصة. يوجد على غشاء الخلية العصبية التي تتلقى الإشارة جزيئات بروتينية - مستقبلات. تتفاعل المستقبلات مع الناقلات العصبية.

المشبك الكيميائي

المستقبلات الموجودة في الشق التشابكي هي مستقبلات مؤينة. يؤكد هذا الاسم على أنها أيضًا قنوات أيونية قادرة على تحريك الأيونات. تعمل الناقلات العصبية على المستقبلات بطريقة تفتح قنواتها الأيونية. وفقًا لذلك، فإن الغشاء إما يزيل الاستقطاب أو مفرط الاستقطاب، اعتمادًا على القنوات المتأثرة، وبالتالي نوع المشبك العصبي. في المشابك العصبية الاستثارية، تُفتح القنوات التي تسمح للكاتيونات بدخول الخلية - ويكون الغشاء منزوع الاستقطاب. في المشابك العصبية المثبطة، تنفتح القنوات التي توصل الأنيونات، مما يؤدي إلى فرط استقطاب الغشاء.

في ظل ظروف معينة، يمكن للمشابك العصبية أن تغير حساسيتها، وهو ما يسمى اللدونة التشابكية. وهذا يؤدي إلى حقيقة أن المشابك العصبية لخلية عصبية واحدة تكتسب قابلية مختلفة للإشارات الخارجية.

وفي الوقت نفسه، تصل العديد من الإشارات إلى المشابك العصبية للخلية العصبية. تقوم المشابك العصبية المثبطة بسحب إمكانات الغشاء نحو تراكم الشحنة داخل الخلية. على العكس من ذلك، تحاول المشابك العصبية النشطة تفريغ العصبون (الشكل أدناه).

الإثارة (A) والتثبيط (B) للخلية العقدية الشبكية (Nicholls J.، Martin R.، Wallas B.، Fuchs P.، 2003)

متى النشاط الإجماليإذا تجاوز عتبة البدء، يحدث تفريغ يسمى جهد الفعل أو الارتفاع. السنبلة هي إزالة استقطاب حادة لغشاء العصبون، مما يولد نبضة كهربائية. تستغرق عملية توليد النبض بأكملها حوالي 1 مللي ثانية. علاوة على ذلك، لا تعتمد مدة الدافع ولا سعته على مدى قوة الأسباب التي تسببت فيه (انظر الشكل أدناه).

تسجيل إمكانات العمل للخلية العقدية (Nicholls J.، Martin R.، Wallas B.، Fuchs P.، 2003)

بعد الارتفاع، تضمن المضخات الأيونية إعادة امتصاص الناقل العصبي وتطهير الشق التشابكي. خلال فترة المقاومة التي تحدث بعد الارتفاع، لا تكون الخلية العصبية قادرة على توليد نبضات جديدة. تحدد مدة هذه الفترة الحد الأقصى لتردد إطلاق النار الذي تستطيع الخلية العصبية القيام به.

تسمى الطفرات التي تحدث نتيجة للنشاط في المشابك العصبية مستثارة. يرمز معدل الارتفاع المستحث إلى مدى تطابق الإشارة الواردة مع إعدادات حساسية المشابك العصبية. عندما تصل الإشارات الواردة بدقة إلى المشابك العصبية الحساسة التي تنشط الخلية العصبية، ولا يتداخل ذلك مع الإشارات التي تصل إلى المشابك المثبطة، تكون استجابة الخلية العصبية هي الحد الأقصى. تسمى الصورة التي توصف بمثل هذه الإشارات المحفز المميز للخلية العصبية.

وبطبيعة الحال، لا ينبغي المبالغة في تبسيط فكرة كيفية عمل الخلايا العصبية. يمكن نقل المعلومات بين بعض الخلايا العصبية ليس فقط عن طريق المسامير، ولكن أيضًا عن طريق القنوات التي تربط محتوياتها داخل الخلايا وتنقل الإمكانات الكهربائية مباشرة. يسمى هذا التوزيع تدريجيًا، ويسمى الاتصال نفسه المشبك الكهربائي. تنقسم التشعبات، اعتمادًا على المسافة إلى جسم العصبون، إلى قريبة (قريبة) وبعيدة (بعيدة). يمكن أن تشكل التشعبات البعيدة أقسامًا تعمل كعناصر شبه مستقلة. بالإضافة إلى مسارات الإثارة المشبكية، هناك آليات خارج المشبكية تسبب طفرات استقلابية. بالإضافة إلى النشاط المستثار، هناك أيضًا نشاط عفوي. وأخيرًا، تُحاط الخلايا العصبية الدماغية بالخلايا الدبقية، والتي لها أيضًا تأثير كبير على العمليات الجارية.

لقد خلق مسار التطور الطويل العديد من الآليات التي يستخدمها الدماغ في عمله. يمكن فهم بعضها بمفردها، ويصبح معنى بعضها الآخر واضحًا فقط عند النظر في التفاعلات المعقدة إلى حد ما. لذلك، لا يجب أن تأخذ الوصف أعلاه للخلية العصبية على أنه شامل. للانتقال إلى نماذج أعمق، نحتاج أولاً إلى فهم الخصائص "الأساسية" للخلايا العصبية.

في عام 1952، قدم آلان لويد هودجكين وأندرو هكسلي وصفًا للآليات الكهربائية التي تحدد التوليد والنقل إشارة عصبيةفي محور الحبار العملاق (هودجكين، 1952). ما تم تقييمه جائزة نوبلفي علم وظائف الأعضاء أو الطب عام 1963. يصف نموذج هودجكين-هكسلي سلوك الخلية العصبية باستخدام نظام المعادلات التفاضلية العادية. تتوافق هذه المعادلات مع عملية الموجات التلقائية في الوسط النشط. وهي تأخذ في الاعتبار العديد من المكونات، ولكل منها نظيره البيوفيزيائي الخاص به في الخلية الحقيقية (انظر الشكل أدناه). تتوافق المضخات الأيونية مع المصدر الحالي I p . تشكل الطبقة الدهنية الداخلية لغشاء الخلية مكثفًا بسعة Cm. توفر القنوات الأيونية للمستقبلات المتشابكة الموصلية الكهربائية g n، والذي يعتمد على الإشارات المقدمة، والتي تختلف مع الوقت t، والقيمة الإجمالية لإمكانات الغشاء V. يؤدي تيار التسرب في مسام الغشاء إلى إنشاء موصل g L. تحدث حركة الأيونات عبر القنوات الأيونية تحت تأثير التدرجات الكهروكيميائية التي تتوافق مع مصادر الجهد ذات القوى الدافعة الكهربائية E n و E L .

المكونات الرئيسية لنموذج هودجكين-هكسلي

بطبيعة الحال، عند إنشاء الشبكات العصبية، هناك رغبة في تبسيط نموذج الخلايا العصبية، ولم يتبق سوى الخصائص الأكثر أهمية فيه. النموذج المبسط الأكثر شهرة وشعبية هو الخلايا العصبية الاصطناعية McCulloch-Pitts، التي تم تطويرها في أوائل الأربعينيات (McCulloch J.، Pitts W.، 1956).


الخلايا العصبية الرسمية لمكولوتش بيتس

يتم إرسال الإشارات إلى مدخلات مثل هذه الخلايا العصبية. يتم تلخيص هذه الإشارات بشكل مرجح. بعد ذلك، يتم تطبيق بعض وظائف التنشيط غير الخطية، على سبيل المثال، السيني، على هذه المجموعة الخطية. غالبًا ما تُستخدم الوظيفة اللوجستية كوظيفة سينية:


وظيفة لوجستية

في هذه الحالة، يتم كتابة نشاط الخلايا العصبية الرسمية على النحو التالي

ونتيجة لذلك، تتحول هذه الخلية العصبية إلى عتبة الأفعى. مع وظيفة عتبة شديدة الانحدار بما فيه الكفاية، تكون إشارة خرج الخلية العصبية إما 0 أو 1. المجموع المرجح لإشارة الدخل وأوزان الخلية العصبية هو تلافي صورتين: صورة إشارة الإدخال والصورة الموصوفة بواسطة أوزان الخلية العصبية. كلما كان التطابق بين هذه الصور أكثر دقة، زادت نتيجة الالتواء. وهذا يعني أن الخلية العصبية تحدد بشكل أساسي مدى تشابه الإشارة المقدمة مع الصورة المسجلة في نقاط الاشتباك العصبي الخاصة بها. عندما تتجاوز قيمة الالتواء مستوى معينًا وتتحول وظيفة العتبة إلى مستوى معين، يمكن تفسير ذلك على أنه بيان حاسم من الخلية العصبية بأنها تعرفت على الصورة المعروضة.

تشبه الخلايا العصبية الحقيقية إلى حد ما خلايا ماكولوتش بيتس العصبية. ولا يعتمد اتساع طفراتها على الإشارات الموجودة في المشابك العصبية التي تسببها. سبايك إما هناك أو لا يكون. لكن الخلايا العصبية الحقيقية تستجيب للمحفز ليس بنبضة واحدة، بل بتسلسل نبضي. في هذه الحالة، يكون تواتر النبضات أعلى، وكلما تم التعرف على الصورة المميزة للخلية العصبية بشكل أكثر دقة. هذا يعني أنه إذا قمنا ببناء شبكة عصبية من هذه الإضافات العتبية، فمع إشارة إدخال ثابتة، على الرغم من أنها ستعطي بعض نتائج الإخراج، فإن هذه النتيجة ستكون بعيدة عن إعادة إنتاج كيفية عمل الخلايا العصبية الحقيقية. من أجل تقريب الشبكة العصبية من النموذج البيولوجي، سنحتاج إلى محاكاة العمل في الديناميكيات، مع مراعاة معلمات الوقت وإعادة إنتاج خصائص تردد الإشارات.

ولكن يمكنك الذهاب بطريقة أخرى. على سبيل المثال، يمكننا تحديد خاصية عامة لنشاط الخلية العصبية، والتي تتوافق مع تردد نبضاتها، أي عدد الطفرات خلال فترة زمنية معينة. إذا ذهبنا إلى هذا الوصف، يمكننا أن نتخيل الخلية العصبية باعتبارها أفعى خطية بسيطة.

الأفعى الخطية

لم تعد إشارات الإخراج وبالتالي الإدخال لهذه الخلايا العصبية ثنائية التفرع (0 أو 1)، ولكن يتم التعبير عنها بواسطة معين كمية عددية. ثم تتم كتابة وظيفة التنشيط كـ

لا ينبغي أن يُنظر إلى الأفعى الخطية على أنها شيء مختلف تمامًا مقارنة بالخلايا العصبية المتصاعدة؛ فهي ببساطة تسمح للشخص بالانتقال إلى فترات زمنية أطول عند تصميمها أو وصفها. وعلى الرغم من أن وصف النبضة هو أكثر صحة، إلا أن الانتقال إلى الأفعى الخطية في كثير من الحالات له ما يبرره من خلال تبسيط قوي للنموذج. علاوة على ذلك، فإن بعض الخصائص المهمة التي يصعب رؤيتها في الخلايا العصبية الشائكة تكون واضحة تمامًا في الأفعى الخطية.

لسنوات عديدة، اعتقد العلماء أن الدماغ البالغ لم يتغير. ومع ذلك، فإن العلم الآن يعرف على وجه اليقين: طوال حياتنا، يتم تشكيل المزيد والمزيد من المشابك العصبية في دماغنا - وهي اتصالات بين الخلايا العصبية أو أنواع أخرى من الخلايا التي تتلقى إشاراتها. في المجموع

تشكل الخلايا العصبية والمشابك العصبية شبكة عصبية تكون عناصرها الفردية على اتصال دائم مع بعضها البعض وتتبادل المعلومات.

وهي عبارة عن اتصالات عصبية تساعد مناطق مختلفة من الدماغ على نقل البيانات لبعضها البعض، وبالتالي ضمان العمليات الحيوية بالنسبة لنا: تكوين الذاكرة، إنتاج وفهم الكلام، التحكم في الحركة. الجسم الخاص. عندما تتعطل الاتصالات العصبية، والذي يمكن أن يحدث نتيجة لأمراض مثل مرض الزهايمر أو الصدمات الجسدية، تفقد مناطق معينة من الدماغ القدرة على التواصل مع بعضها البعض. ونتيجة لذلك، يصبح من المستحيل القيام بأي عمل، سواء كان عقليًا (حفظ معلومات جديدة أو التخطيط لتصرفات الشخص) أو جسديًا.

قرر فريق من الباحثين بقيادة ستيفن سميث من مركز التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي للدماغ في جامعة أكسفورد معرفة ما إذا كان العدد الإجماليتؤثر الروابط العصبية في الدماغ بطريقة أو بأخرى على أدائه العام. خلال الدراسة، استخدم العلماء البيانات التي تم الحصول عليها كجزء من مشروع الكونكتوم البشري- مشروع بدأ في عام 2009. هدفها هو تجميع نوع من "خريطة" الدماغ، والتي من خلالها سيكون من الممكن فهم منطقة الدماغ المسؤولة عن عملية أو مرض معين، وكذلك كيفية عمل مناطق مختلفة من الدماغ. تفاعل الدماغ مع بعضه البعض.

ما كان فريدًا في عمل مجموعة بحث ستيفن سميث هو أن العلماء لم يركزوا على الروابط بين مناطق معينة من الدماغ أو على وظائف محددة، بل درسوا العمليات ككل.

واستخدمت الدراسة نتائج التصوير بالرنين المغناطيسي على 461 شخصا. ولكل منهم تم إنشاء "خريطة" توضح إجمالي عدد الوصلات العصبية بين جميع مناطق الدماغ. بالإضافة إلى ذلك، قام كل مشارك في الدراسة بملء استبيان حول تعليمه وأسلوب حياته وصحته وحالته الاجتماعية وحالته العاطفية. وفي المجمل، تطرقت الأسئلة إلى 280 جانباً من جوانب حياة الإنسان.

ونتيجة لهذا العمل، كان من الممكن معرفة: كلما زاد عدد الوصلات العصبية الموجودة في الدماغ البشري، كلما كان أكثر "إيجابية".

يميل الأشخاص الذين كانت أدمغتهم غنية بالاتصالات بين الخلايا العصبية إلى ذلك التعليم العالي، لم يكن لديه مشاكل مع القانون، سعى إلى القيادة صورة صحيةحياتهم، وكانوا في حالة نفسية جيدة وأظهروا بشكل عام مستوى عال من الرضا عن الحياة.

وتمكن القسم العلمي من الاتصال بالمؤلف الرئيسي للعمل ستيفن سميث والتحدث معه حول تفاصيل العمل.

— هل من الممكن إعطاء تفسير دقيق لسبب تأثر عدد الوصلات العصبية في الدماغ التأثير المباشرعلى نوعية حياة الشخص: على سبيل المثال، القول بأن عدد الروابط يؤثر بطريقة أو بأخرى على نشاط الدماغ؟

— لا، من السابق لأوانه الحديث عن علاقات السبب والنتيجة، لأن كل هذا هو موضوع تحليل الارتباط المعقد والمتعدد المتغيرات. لذلك، لا يمكننا أن نقول بعد أن الدماغ الذي يحتوي على العديد من الوصلات العصبية يجعل الشخص يدرس عدة سنوات أطول (أو العكس - أن سنوات الدراسة العديدة تزيد من عدد الوصلات العصبية).

بالمناسبة، في الوقت الحالي، من الممكن بالفعل تمديد علاقات السبب والنتيجة في كلا الاتجاهين - يمكن أن يسمى هذا "الحلقة المفرغة".

- في هذه الحالة، كيف ستكسر هذه "الحلقة المفرغة"؟

"إن العمل الذي قمنا به الآن - مسح الدماغ باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي - لا يمكن إلا أن يُظهر مدى ارتباط مناطق معينة من الدماغ ببعضها البعض. كما يعكس العديد من الآخرين العوامل البيولوجيةأقل أهمية - على سبيل المثال، يوضح الكمية الدقيقةالخلايا العصبية التي تربط هذه المناطق. لكن فهم كيفية تأثير هذه الروابط على سلوك الشخص وقدراته العقلية وأسلوب حياته هو السؤال الرئيسي الذي يواجه موظفي مشروع Human Connectome.

— ستيفن، هل هناك علاقة بين عدد الوصلات العصبية في أدمغة الآباء والأطفال؟

- ولكن هنا أستطيع الإجابة بشكل لا لبس فيه - نعم. هناك الكثير من الأدلة على أن عدد الاتصالات العصبية، إذا جاز التعبير، موروث. وكجزء من مشروعنا، سنقوم بدراسة هذه الظاهرة بمزيد من التعمق. رغم أن هناك بلا شك آخرين عوامل مهمةوالتي تؤثر على عمل الدماغ وتكوين الوصلات العصبية.

— هل من الممكن، على الأقل من الناحية النظرية، التأثير بطريقة أو بأخرى على عدد الروابط العصبية وبالتالي تغيير نوعية حياة الشخص؟

"من الصعب جدًا التحدث عن هذا الخطوط العريضة العامة. ومع ذلك، هناك العديد من الأمثلة حيث أدت التدخلات في عمل الدماغ إلى تغيير سلوك الشخص أو تحسين بعض المؤشرات الفردية لعمله. يمكنك أن تقرأ عن مثل هذه التجربة، على سبيل المثال، في مجلة علم الأحياء الحالي: يقول المقال أن العلماء باستخدام الاستقطاب الدقيق (طريقة تسمح لك بتغيير حالة الأجزاء المختلفة من الجهاز العصبي المركزي بفعل التيار المباشر. - Gazeta.Ru) تمكنوا من التحسين مهارات الرياضياتالمواضيع.

يمكن تقديم مثال آخر أبسط وأكثر عادية: نعلم جميعًا أن التدريب والممارسة في أي نوع من النشاط يساعد على تحسين أداء هذا النشاط بالذات.

لكن التعلم، بحكم تعريفه، يغير الروابط العصبية للدماغ، حتى لو لم نتمكن في بعض الأحيان من اكتشاف ذلك.

فيما يتعلق بسؤالك، تظل مشكلة التغير العالمي في سلوك الإنسان أو قدراته موضوعًا للدراسة على نطاق واسع ومثير للاهتمام للغاية.

يتكون كل هيكل في جسم الإنسان من أنسجة محددة متأصلة في العضو أو الجهاز. في الأنسجة العصبية - الخلايا العصبية (الخلية العصبية، العصب، الخلايا العصبية، الألياف العصبية). ما هي الخلايا العصبية في الدماغ؟ هذه وحدة هيكلية ووظيفية للأنسجة العصبية التي تشكل جزءًا من الدماغ. بالإضافة إلى التعريف التشريحي للخلية العصبية، هناك أيضًا تعريف وظيفي - فهي خلية تثيرها نبضات كهربائية، قادرة على معالجة المعلومات وتخزينها ونقلها إلى الخلايا العصبية الأخرى باستخدام الإشارات الكيميائية والكهربائية.

إن بنية الخلية العصبية ليست معقدة مثل خلايا معينة من الأنسجة الأخرى، كما أنها تحدد وظيفتها. خلية عصبيةيتكون من الجسم (اسم آخر هو سوما)، والعمليات - محور عصبي والتغصنات. كل عنصر من عناصر الخلية العصبية يؤدي وظيفته الخاصة. يحيط بالسوما طبقة من الأنسجة الدهنية، مما يسمح فقط للمواد القابلة للذوبان في الدهون بالمرور من خلالها. يوجد داخل الجسم نواة وعضيات أخرى: الريبوسومات والشبكة الإندوبلازمية وغيرها.

بالإضافة إلى الخلايا العصبية نفسها، تسود الخلايا التالية في الدماغ، وهي: الدبقيةالخلايا. غالبًا ما يطلق عليها اسم غراء الدماغ بسبب وظيفتها: أداء الخلايا الدبقية وظيفة مساعدةللخلايا العصبية، مما يوفر البيئة المناسبة لها. توفر الأنسجة الدبقية للأنسجة العصبية القدرة على التجدد والتغذية والمساعدة في تكوين النبضات العصبية.

لطالما أثار عدد الخلايا العصبية في الدماغ اهتمام الباحثين في مجال الفيزيولوجيا العصبية. وبذلك تراوح عدد الخلايا العصبية من 14 مليار إلى 100. وكشفت الدراسات الحديثة التي أجراها متخصصون برازيليون أن عدد الخلايا العصبية يبلغ في المتوسط ​​86 مليار خلية.

العمليات

الأدوات الموجودة في يد الخلية العصبية هي العمليات التي بفضلها تكون الخلية العصبية قادرة على أداء وظيفتها كجهاز إرسال ومخزن للمعلومات. إنها العمليات التي تشكل شبكة عصبية واسعة، مما يسمح نفسية الإنسانتكشف عن نفسها بكل مجدها. هناك أسطورة مفادها أن القدرات العقلية للشخص تعتمد على عدد الخلايا العصبية أو على وزن الدماغ، ولكن الأمر ليس كذلك: هؤلاء الأشخاص الذين تم تطوير مجالاتهم ومجالاتهم الفرعية في الدماغ بشكل كبير (عدة مرات أكثر) يصبحون عباقرة. ونتيجة لذلك، ستكون الحقول المسؤولة عن وظائف معينة قادرة على أداء هذه الوظائف بشكل أكثر إبداعًا وسرعة.

أكسون

المحور العصبي هو امتداد طويل للخلية العصبية ينقل النبضات العصبية من سوما العصب إلى خلايا أو أعضاء أخرى مماثلة تعصبها منطقة معينة العمود العصبي. لقد منحت الطبيعة الفقاريات بمكافأة - ألياف المايلين، التي يحتوي هيكلها على خلايا شوان، التي توجد بينها مناطق فارغة صغيرة - عقد رانفييه. وعلى طولها، كما هو الحال على السلم، تقفز النبضات العصبية من منطقة إلى أخرى. يتيح هذا الهيكل تسريع نقل المعلومات عدة مرات (حتى حوالي 100 متر في الثانية). تبلغ سرعة حركة النبضات الكهربائية على طول الألياف التي لا تحتوي على المايلين 2-3 أمتار في الثانية.

التشعبات

نوع آخر من تمديد الخلايا العصبية هو التشعبات. على عكس المحور العصبي الطويل والصلب، فإن التشعبات عبارة عن بنية قصيرة ومتفرعة. ولا تقتصر هذه العملية على نقل المعلومات، بل على تلقيها فقط. وهكذا تصل الإثارة إلى جسم العصبون باستخدام فروع شجرية قصيرة. يتم تحديد مدى تعقيد المعلومات التي يستطيع التشعبات استقبالها من خلال نقاط الاشتباك العصبي (مستقبلات عصبية محددة)، أي قطر السطح. التشعبات، بفضل العدد الهائل من العمود الفقري، قادرة على إنشاء مئات الآلاف من الاتصالات مع الخلايا الأخرى.

عملية التمثيل الغذائي في الخلايا العصبية

السمة المميزة للخلايا العصبية هي عملية التمثيل الغذائي. يتميز التمثيل الغذائي في الخلية العصبية بسرعته العالية وغلبة العمليات الهوائية (القائمة على الأكسجين). تفسر هذه الميزة للخلية بحقيقة أن عمل الدماغ يستهلك الكثير من الطاقة، وأن حاجته للأكسجين كبيرة. وعلى الرغم من أن وزن الدماغ لا يتجاوز 2% من وزن الجسم، فإن استهلاكه للأكسجين يبلغ حوالي 46 مل/دقيقة، وهو ما يمثل 25% من إجمالي استهلاك الجسم.

المصدر الرئيسي للطاقة لأنسجة المخ، إلى جانب الأكسجين، هو الجلوكوزحيث تخضع لتحولات كيميائية حيوية معقدة. في نهاية المطاف، يتم إطلاق كميات كبيرة من الطاقة من مركبات السكر. وهكذا يمكن الإجابة على سؤال كيفية تحسين التوصيلات العصبية في الدماغ: تناول الأطعمة التي تحتوي على مركبات الجلوكوز.

وظائف الخلية العصبية

على الرغم نسبيا هيكل معقد، للخلية العصبية العديد من الوظائف، أهمها ما يلي:

• تصور تهيج.
• معالجة التحفيز
• انتقال الدافع
• تشكيل الاستجابة.

من الناحية الوظيفية، تنقسم الخلايا العصبية إلى ثلاث مجموعات:

وارد(حساسة أو حسية). تقوم الخلايا العصبية في هذه المجموعة بإدراك ومعالجة وإرسال نبضات كهربائية إلى الجهاز العصبي المركزي. تقع هذه الخلايا تشريحيًا خارج الجهاز العصبي المركزي، ولكن في مجموعات الخلايا العصبية الشوكية (العقد)، أو نفس مجموعات الأعصاب القحفية.

وسطاء(تسمى أيضًا هذه الخلايا العصبية، التي لا تمتد إلى ما هو أبعد من الحبل الشوكي والدماغ، بالداخل). والغرض من هذه الخلايا هو ضمان الاتصال بين الخلايا العصبية. وهي تقع في جميع طبقات الجهاز العصبي.

صادر(المحرك، المحرك). هذه الفئة من الخلايا العصبية مسؤولة عن نقل النبضات الكيميائية إلى الأعضاء التنفيذية المعصبة، وضمان أدائها وضبطها الحالة الوظيفية.

بالإضافة إلى ذلك، تتميز مجموعة أخرى وظيفيا في الجهاز العصبي - الأعصاب المثبطة (المسؤولة عن تثبيط إثارة الخلايا). مثل هذه الخلايا تقاوم انتشار الإمكانات الكهربائية.

تصنيف الخلايا العصبية

تتنوع الخلايا العصبية على هذا النحو، لذلك يمكن تصنيف الخلايا العصبية بناءً على معلماتها وخصائصها المختلفة، وهي:

• شكل الجسم. توجد الخلايا العصبية في أجزاء مختلفة من الدماغ أشكال مختلفةسوم:
  • على شكل نجمة
  • مغزلي؛
  • هرمي (خلايا بيتز).
• حسب عدد البراعم:
  • أحادي القطب: له عملية واحدة؛
  • ثنائي القطب: هناك عمليتان في الجسم؛
  • متعدد الأقطاب: توجد ثلاث عمليات أو أكثر على سوما هذه الخلايا.
• ميزات الاتصال لسطح الخلايا العصبية:
  • فأس جسدي. في هذه الحالة، يتصل المحور العصبي بسوم الخلية المجاورة للنسيج العصبي؛
  • محور عصبي شجيري. يتضمن هذا النوع من الاتصال اتصال محور عصبي وتغصنات.
  • محور عصبي. محور عصبي واحد لديه اتصالات مع محور عصبي لخلية عصبية أخرى.

أنواع الخلايا العصبية

من أجل القيام بحركات واعية، من الضروري أن يصل الدافع المتكون في التلافيف الحركية للدماغ إلى العضلات اللازمة. وبالتالي، يتم تمييز الأنواع التالية من الخلايا العصبية: الخلايا العصبية الحركية المركزية والخلايا العصبية الحركية الطرفية.

النوع الأول من الخلايا العصبية ينشأ من التلفيف المركزي الأمامي، الموجود أمام أكبر تلم في الدماغ - أي من خلايا بيتز الهرمية. بعد ذلك، تتعمق محاور العصبون المركزي في نصفي الكرة الأرضية وتمر عبر الكبسولة الداخلية للدماغ.

تتشكل الخلايا العصبية الحركية المحيطية بواسطة الخلايا العصبية الحركية للقرون الأمامية للحبل الشوكي. تصل محاورهم كيانات مختلفة، مثل الضفائر، ومجموعات الأعصاب الشوكية، والأهم من ذلك، العضلات المنفذة.

تطور ونمو الخلايا العصبية

تنشأ الخلية العصبية من خلية سليفة. مع تطورها، تبدأ المحاور في النمو أولاً؛ وتنضج التشعبات في وقت لاحق إلى حد ما. في نهاية تطور عملية الخلايا العصبية، يتشكل ضغط صغير في سوما الخلية شكل غير منتظم. ويسمى هذا التكوين مخروط النمو. أنه يحتوي على الميتوكوندريا والألياف العصبية والأنابيب. تنضج أنظمة المستقبلات في الخلية تدريجيًا وتتوسع المناطق المتشابكة في الخلية العصبية.

الممرات

الجهاز العصبي لديه مجالات نفوذه في جميع أنحاء الجسم. بمساعدة الألياف الموصلة، يتم التنظيم العصبي للأنظمة والأعضاء والأنسجة. بفضل نظام واسع من المسارات، يتحكم الدماغ بشكل كامل في الحالة التشريحية والوظيفية لكل بنية في الجسم. الكلى والكبد والمعدة والعضلات وغيرها - يتم فحص كل هذا بواسطة الدماغ، وتنسيق وتنظيم كل ملليمتر من الأنسجة بعناية وبدقة. وفي حالة الفشل يقوم بتصحيح واختيار نموذج السلوك المناسب. وهكذا، وبفضل المسارات، يتميز جسم الإنسان بالاستقلالية والتنظيم الذاتي والقدرة على التكيف مع البيئة الخارجية.

مسارات الدماغ

المسار عبارة عن مجموعة من الخلايا العصبية التي تتمثل وظيفتها في تبادل المعلومات بين أجزاء الجسم المختلفة.

• رابطة الألياف العصبية. تربط هذه الخلايا المختلفة المراكز العصبيةالتي تقع في نفس نصف الكرة الأرضية.
• ألياف الصوار. هذه المجموعة مسؤولة عن تبادل المعلومات بين المراكز المماثلة في الدماغ.
• إسقاط الألياف العصبية. هذه الفئة من الألياف تربط الدماغ بالحبل الشوكي.
• مسارات خارجية. أنها تحمل نبضات كهربائية من الجلد والأعضاء الحسية الأخرى إلى الحبل الشوكي.
• التحسس. تحمل هذه المجموعة من المسارات إشارات من الأوتار والعضلات والأربطة والمفاصل.
• المسارات البينية. وتنشأ ألياف هذه القناة من الأعضاء الداخلية والأوعية الدموية والمساريقا المعوية.

التفاعل مع الناقلات العصبية

تتواصل الخلايا العصبية في مواقع مختلفة مع بعضها البعض باستخدام نبضات كهربائية الطبيعة الكيميائية. إذن ما هو أساس تعليمهم؟ هناك ما يسمى بالنواقل العصبية (الناقلات العصبية) - وهي مركبات كيميائية معقدة. تقع على سطح محور عصبي المشبك العصبي- سطح الاتصال. من جهة يوجد شق ما قبل المشبكي، ومن جهة أخرى يوجد شق ما بعد المشبكي. بينهما فجوة - هذا هو المشبك العصبي. يوجد في الجزء قبل المشبكي من المستقبل أكياس (حويصلات) تحتوي على كمية معينة من الناقلات العصبية (الكميات).

عندما يقترب الدافع من الجزء الأول من المشبك، تبدأ آلية سلسلة كيميائية حيوية معقدة، ونتيجة لذلك يتم فتح الأكياس التي تحتوي على وسطاء، وتتدفق كميات المواد الوسيطة بسلاسة إلى الفجوة. في هذه المرحلة، يختفي الدافع ويظهر مرة أخرى فقط عندما تصل الناقلات العصبية إلى الشق بعد المشبكي. ومن ثم يتم تفعيلهم مرة أخرى العمليات البيوكيميائيةمع فتح أبواب الوسطاء، والذين يعملون على أصغر المستقبلات، يتحولون إلى نبضة كهربائية تذهب إلى أعماق الألياف العصبية.

وفي الوقت نفسه، يخصصون مجموعات مختلفةنفس هذه الناقلات العصبية، وهي:

• الناقلات العصبية المثبطة هي مجموعة من المواد التي لها تأثير مثبط على الإثارة. وتشمل هذه:
  • حمض جاما أمينوبوتيريك (GABA)؛
  • الجليكاين.
• وسطاء مثيرة:
  • أستيل كولين.
  • الدوبامين.
  • السيروتونين.
  • بافراز.
  • الأدرينالين.

هل تتعافى الخلايا العصبية؟

لفترة طويلة كان يعتقد أن الخلايا العصبية غير قادرة على الانقسام. ومع ذلك، مثل هذا البيان، وفقا ل البحوث الحديثة، تبين أنها خاطئة: في بعض أجزاء الدماغ تحدث عملية تكوين الخلايا العصبية لسلائف الخلايا العصبية. بالإضافة إلى ذلك، تتمتع أنسجة المخ بقدرات ملحوظة على المرونة العصبية. هناك العديد من الحالات التي يتولى فيها الجزء السليم من الدماغ وظيفة الجزء التالف.

تساءل العديد من الخبراء في مجال الفيزيولوجيا العصبية عن كيفية استعادة الخلايا العصبية في الدماغ. كشفت الأبحاث الحديثة التي أجراها علماء أمريكيون أنه من أجل تجديد الخلايا العصبية في الوقت المناسب وبشكل سليم، ليس من الضروري استهلاكها أدوية باهظة الثمن. للقيام بذلك، تحتاج فقط إلى إنشاء جدول نوم مناسب وتناول الطعام بشكل صحيح، بما في ذلك فيتامينات ب والأطعمة منخفضة السعرات الحرارية في نظامك الغذائي.

إذا حدث خلل في التوصيلات العصبية للدماغ، فإنها تكون قادرة على التعافي. ومع ذلك، هناك أمراض خطيرةالوصلات والمسارات العصبية، مثل مرض الخلايا العصبية الحركية. ثم تحتاج إلى الاتصال بالمتخصص الرعاية السريريةحيث يمكن لأطباء الأعصاب معرفة سبب المرض وصياغة العلاج الصحيح.

غالبًا ما يطرح الأشخاص الذين سبق لهم تناول الكحول أو يتعاطونه سؤالاً حول كيفية استعادة الخلايا العصبية في الدماغ بعد تناول الكحول. سيجيب أحد المتخصصين أنه لهذا تحتاج إلى العمل بشكل منهجي على صحتك. وتشمل حزمة التدابير اتباع نظام غذائي متوازن، وممارسة التمارين الرياضية بانتظام، النشاط العقليوالمشي والسفر. لقد ثبت أن الروابط العصبية للدماغ تتطور من خلال الدراسة والتأمل في المعلومات الجديدة تمامًا على الإنسان.

في ظروف التشبع بالمعلومات غير الضرورية، ووجود سوق الوجبات السريعة ونمط الحياة المستقر، يكون الدماغ عرضة نوعيا لأضرار مختلفة. تصلب الشرايين والتخثر في الأوعية الدموية والإجهاد المزمن والالتهابات - كل هذا طريق مباشر إلى انسداد الدماغ. وعلى الرغم من ذلك، هناك أدوية تعمل على ترميم خلايا الدماغ. المجموعة الرئيسية والشعبية هي منشط الذهن. الأدوية في هذه الفئة تحفز عملية التمثيل الغذائي في الخلايا العصبية، وتزيد من مقاومة نقص الأكسجين ولها تأثير إيجابي على العمليات العقلية المختلفة (الذاكرة والانتباه والتفكير). بالإضافة إلى نوتروبيكس، يقدم سوق الأدوية الأدوية التي تحتوي على حمض النيكوتينيكوتقوية جدران الأوعية الدموية وغيرها. يجب أن نتذكر أن استعادة الروابط العصبية في الدماغ عند تناول أدوية مختلفة هي عملية طويلة.

تأثير الكحول على الدماغ

الكحول لديه تأثير سلبيعلى جميع الأجهزة والأنظمة، وخاصة على الدماغ. الإيثانوليخترق بسهولة الحواجز الواقية للدماغ. مستقلب الكحول - الأسيتالديهيد - تهديد خطيربالنسبة للخلايا العصبية: يقوم نازعة هيدروجين الكحول (الإنزيم الذي يعالج الكحول في الكبد) أثناء عملية المعالجة التي يقوم بها الجسم بسحب المزيد من السوائل، بما في ذلك الماء من الدماغ. وبالتالي، فإن المركبات الكحولية تجفف الدماغ ببساطة، وتسحب الماء منه، ونتيجة لذلك يحدث ضمور في هياكل الدماغ وموت الخلايا. في حالة استهلاك الكحول لمرة واحدة، تكون هذه العمليات قابلة للعكس، والتي لا يمكن قولها عن استهلاك الكحول المزمن، عندما يتم تشكيل السمات المرضية المستقرة لمدمني الكحول، بالإضافة إلى التغيرات العضوية. أكثر معلومات مفصلةحول كيفية حدوث "تأثير الكحول على الدماغ".

جسم الإنسان هو نظام معقد ومتوازن إلى حد ما يعمل وفقًا لقواعد واضحة. علاوة على ذلك، يبدو ظاهريا أن كل شيء بسيط للغاية، ولكن في الواقع جسمنا عبارة عن تفاعل مذهل بين كل خلية وعضو. يتم قيادة هذه "الأوركسترا" بأكملها بواسطة الجهاز العصبي، الذي يتكون من الخلايا العصبية. سنخبرك اليوم ما هي الخلايا العصبية ومدى أهمية الدور الذي تلعبه في جسم الإنسان. ففي النهاية، هم المسؤولون عن صحتنا العقلية والجسدية.

يعرف كل تلميذ أن الدماغ والجهاز العصبي يتحكمان فينا. يتم تمثيل هاتين الكتلتين من جسمنا بالخلايا، تسمى كل منها خلية عصبية. هذه الخلايا مسؤولة عن استقبال ونقل النبضات من الخلايا العصبية إلى الخلايا العصبية وغيرها من خلايا الأعضاء البشرية.

لفهم ما هي الخلايا العصبية بشكل أفضل، يمكن تمثيلها على أنها عنصر مهمالجهاز العصبي، الذي لا يؤدي دورًا قياديًا فحسب، بل دورًا وظيفيًا أيضًا. والمثير للدهشة أن علماء الأعصاب ما زالوا مستمرين في دراسة الخلايا العصبية وعملها في نقل المعلومات. بالطبع، لقد حققوا نجاحا كبيرا في بحثهم العلمي وتمكنوا من الكشف عن العديد من أسرار جسمنا، لكنهم ما زالوا غير قادرين على الإجابة بشكل نهائي على سؤال ما هي الخلايا العصبية.

الخلايا العصبية: الميزات

الخلايا العصبية هي خلايا وتشبه في كثير من النواحي "إخوانها" الآخرين الذين يشكلون جسمنا. ولكن لديهم عدد من الميزات. نظرًا لبنيتها، فإن هذه الخلايا في جسم الإنسان، عند اتصالها، تنشئ مركزًا عصبيًا.

تحتوي الخلية العصبية على نواة ومحاطة بغشاء واقي. وهذا يجعلها مشابهة لجميع الخلايا الأخرى، ولكن هذا هو المكان الذي ينتهي فيه التشابه. الخصائص الأخرى للخلية العصبية تجعلها فريدة حقًا:

• الخلايا العصبية لا تنقسم

الخلايا العصبية في الدماغ (الدماغ والحبل الشوكي) لا تنقسم. وهذا أمر مثير للدهشة، لكنها تتوقف عن التطور فور ظهورها تقريبًا. يعتقد العلماء أن خلية طليعية معينة تكمل الانقسام حتى قبل أن يكتمل نمو الخلية العصبية. في المستقبل، يزيد فقط من الاتصالات، ولكن ليس كميتها في الجسم. ترتبط العديد من أمراض الدماغ والجهاز العصبي المركزي بهذه الحقيقة. مع تقدم العمر، تموت بعض الخلايا العصبية، والخلايا المتبقية، بسبب انخفاض نشاط الشخص نفسه، لا تستطيع بناء اتصالات واستبدال "إخوانها". كل هذا يؤدي إلى خلل في توازن الجسم، وفي بعض الحالات، إلى الوفاة.

• الخلايا العصبية تنقل المعلومات

يمكن للخلايا العصبية إرسال واستقبال المعلومات باستخدام العمليات - التشعبات والمحاور. إنهم قادرون على إدراك بعض البيانات باستخدام التفاعلات الكيميائية وتحويلها إلى نبضة كهربائية، والتي بدورها تمر عبر المشابك العصبية (الوصلات) إلى الخلايا الضرورية في الجسم.

لقد أثبت العلماء تفرد الخلايا العصبية، لكنهم في الواقع يعرفون الآن عن الخلايا العصبية 20٪ فقط مما تخفيه بالفعل. لم يتم الكشف بعد عن إمكانات الخلايا العصبية العالم العلميهناك رأي مفاده أن الكشف عن سر واحد من أسرار عمل الخلايا العصبية يصبح بداية لسر آخر. ويبدو أن هذه العملية لا نهاية لها حاليًا.

كم عدد الخلايا العصبية الموجودة في الجسم؟

هذه المعلومة غير معروفة على وجه اليقين، لكن علماء الفسيولوجيا العصبية يشيرون إلى وجود أكثر من مائة مليار خلية عصبية في جسم الإنسان. علاوة على ذلك، تتمتع الخلية الواحدة بالقدرة على تكوين ما يصل إلى عشرة آلاف مشبك عصبي، مما يسمح لها بالتواصل بسرعة وفعالية مع الخلايا والخلايا العصبية الأخرى.

هيكل الخلايا العصبية

تتكون كل خلية عصبية من ثلاثة أجزاء:

• الجسم العصبي (سوما) ؛
• التشعبات.
• محاور عصبية.

لا يزال من غير المعروف أي من العمليات تتطور أولا في جسم الخلية، ولكن توزيع المسؤوليات بينهما واضح تماما. عادة ما يتم تشكيل عملية محور عصبي من الخلايا العصبية في نسخة واحدة، ولكن يمكن أن يكون هناك الكثير من التشعبات. يصل عددها في بعض الأحيان إلى عدة مئات؛ كلما زاد عدد التشعبات في الخلية العصبية، كلما زاد عددها عدد كبيريمكن توصيل الخلايا. بالإضافة إلى ذلك، تتيح لك شبكة واسعة من العمليات نقل الكثير من المعلومات في أقصر وقت ممكن.

يعتقد العلماء أنه قبل تكوين العمليات، تنتشر الخلايا العصبية في جميع أنحاء الجسم، ومن لحظة ظهورها، فهي بالفعل في مكان واحد دون تغيير.

نقل المعلومات عن طريق الخلايا العصبية

لفهم مدى أهمية الخلايا العصبية، من الضروري أن نفهم كيف تؤدي وظيفتها في نقل المعلومات. يمكن أن تنتقل النبضات العصبية في أشكال كيميائية وكهربائية. يتلقى امتداد التغصنات للخلية العصبية المعلومات كمحفز وينقلها إلى جسم الخلية العصبية؛ وينقلها المحور كنبضة إلكترونية إلى خلايا أخرى. تتلقى التشعبات العصبية لخلية عصبية أخرى النبضات الإلكترونية على الفور أو بمساعدة الناقلات العصبية (المرسلات الكيميائية). يتم التقاط الناقلات العصبية بواسطة الخلايا العصبية ويتم استخدامها لاحقًا كناقلات خاصة بها.

أنواع الخلايا العصبية حسب عدد العمليات

قام العلماء، الذين يراقبون عمل الخلايا العصبية، بتطوير عدة أنواع من تصنيفها. واحد منهم يقسم الخلايا العصبية حسب عدد العمليات:

• أحادي القطب؛
• أحادي القطب الكاذب.
• ثنائي القطب؛
• متعدد الأقطاب.
• axonless.

تعتبر الخلية العصبية متعددة الأقطاب كلاسيكية، فهي تحتوي على محور عصبي واحد قصير وشبكة من التشعبات. الخلايا العصبية التي لا تحتوي على محور عصبي هي الأكثر دراسة بشكل سيء، ولا يعرف العلماء سوى موقعها - الحبل الشوكي.

القوس المنعكس: التعريف والوصف الموجز

في الفيزياء العصبية هناك مصطلح مثل "الخلايا العصبية القوسية الانعكاسية". وبدون ذلك، يكون من الصعب جدًا الحصول على فهم كامل لعمل الخلايا العصبية وأهميتها. تسمى المحفزات التي تؤثر على الجهاز العصبي بردود الفعل. هذا هو النشاط الرئيسي لنظامنا العصبي المركزي، ويتم تنفيذه بمساعدة قوس منعكس. يمكن اعتباره نوعًا من الطريق الذي تنتقل عبره النبضة من الخلية العصبية إلى تنفيذ الإجراء (المنعكس).

ويمكن تقسيم هذا المسار إلى عدة مراحل:

• تصور تهيج بواسطة التشعبات.
• نقل الدافع إلى جسم الخلية.
• تحويل المعلومات إلى دفعة كهربائية.
• نقل الدافع إلى العضو.
• التغيير في أنشطة الجسم ( رد فعل جسديإلى التحفيز).

يمكن أن تكون الأقواس المنعكسة مختلفة وتتكون من عدة خلايا عصبية. على سبيل المثال، يتكون القوس المنعكس البسيط من خليتين عصبيتين. يتلقى أحدهم المعلومات، والآخر يجبر الأعضاء البشرية على القيام بإجراءات معينة. عادة ما تسمى مثل هذه الإجراءات منعكسًا غير مشروط. ويحدث ذلك عند تعرض شخص ما للضرب، على سبيل المثال على الرضفة، وعند لمس سطح ساخن.

في الأساس، يقوم القوس المنعكس البسيط بتوصيل النبضات من خلال عمليات الحبل الشوكي؛ بينما يقوم القوس المنعكس المعقد بتوصيل النبضة مباشرة إلى الدماغ، والذي بدوره يعالجها ويمكنه تخزينها. بعد ذلك، عند تلقي دفعة مماثلة، يرسل الدماغ الأمر الصحيحللسلطات لتنفيذ مجموعة معينة من الإجراءات.

تصنيف الخلايا العصبية حسب الوظيفة

يمكن تصنيف الخلايا العصبية حسب غرضها المباشر، لأن كل مجموعة من الخلايا العصبية مخصصة للقيام بأعمال محددة. يتم عرض أنواع الخلايا العصبية على النحو التالي:

1. حساس

تم تصميم هذه الخلايا العصبية لإدراك التهيج وتحويله إلى نبضة يتم إعادة توجيهها إلى الدماغ.

إنهم يدركون المعلومات وينقلون النبضات إلى العضلات التي تحرك أجزاء الجسم والأعضاء البشرية.

3. أدخل

تقوم هذه الخلايا العصبية بعمل معقد؛ فهي تقع في وسط السلسلة بين الخلايا العصبية الحسية والحركية. تتلقى هذه الخلايا العصبية المعلومات، وتقوم بالمعالجة الأولية وتنقل نبضات الأوامر.

4. إفرازية

تقوم الخلايا العصبية الإفرازية بتصنيع الهرمونات العصبية ولها بنية خاصة تحتوي على عدد كبير من الأكياس الغشائية.

الخلايا العصبية الحركية: الخصائص

الخلايا العصبية الصادرة (المحرك) لها بنية مماثلة للخلايا العصبية الأخرى. شبكتها من التشعبات هي الأكثر تشعبا، وتمتد المحاور إلى ألياف العضلات. أنها تسبب انقباض العضلات واستقامتها. أطول محور عصبي في جسم الإنسان هو محور العصبون الحركي، الذي يذهب إلى إبهامالساقين من المنطقة القطنية. ويبلغ طوله في المتوسط ​​حوالي متر واحد.

تقع جميع الخلايا العصبية الصادرة تقريبًا في الحبل الشوكي، لأنها مسؤولة عن معظم حركاتنا اللاواعية. وهذا لا ينطبق فقط على ردود الفعل غير المشروطة (على سبيل المثال، وميض)، ولكن أيضا على أي إجراءات لا نفكر فيها. عندما ننظر إلى شيء ما، يتم إرسال النبضات إليه العصب البصريمخ. لكن الحركة مقلة العينيتم تنفيذ الحركة اليسرى واليمنى من خلال أوامر من الحبل الشوكي، وهذه حركات غير واعية. لذلك، مع تقدمنا ​​في العمر وزيادة تراكم الأفعال المعتادة اللاواعية، تظهر أهمية الخلايا العصبية الحركية في ضوء جديد.

أنواع الخلايا العصبية الحركية

وفي المقابل، الخلايا الصادرة لها تصنيف معين. وهي مقسمة إلى النوعين التاليين:

• العصبونات الحركية.
• العصبونات الحركية.

يحتوي النوع الأول من الخلايا العصبية على بنية ألياف أكثر كثافة ويرتبط بألياف عضلية مختلفة. يمكن أن يشتمل أحد هذه الخلايا العصبية على عدد مختلف من العضلات.

العصبونات الحركية Y أضعف قليلاً من "إخوانها"؛ ولا يمكنها استخدام عدة ألياف عضلية في نفس الوقت وتكون مسؤولة عن توتر العضلات. يمكننا القول أن كلا النوعين من الخلايا العصبية هما العضو المتحكم في النشاط الحركي.

ما هي العضلات التي تتصل بها الخلايا العصبية الحركية؟

ترتبط المحاور العصبية بعدة أنواع من العضلات (وهي العضلات العاملة)، والتي تصنف على النحو التالي:

• حيوان؛
• نباتي.

وتمثل المجموعة الأولى من العضلات العضلات الهيكلية، والثانية تنتمي إلى فئة العضلات الملساء. تختلف أيضًا طرق الارتباط بالألياف العضلية. تشكل العضلات الهيكلية لويحات غريبة عند نقطة الاتصال بالخلايا العصبية. تتواصل الخلايا العصبية اللاإرادية مع العضلات الملساء من خلال تورمات أو حويصلات صغيرة.

خاتمة

من المستحيل أن نتخيل كيف سيعمل جسمنا في غياب الخلايا العصبية. في كل ثانية يقومون بعمل صعب للغاية، وهو المسؤول عن حالتنا العاطفية، تفضيلات الذوقو النشاط البدني. لم تكشف الخلايا العصبية بعد عن الكثير من أسرارها. بعد كل شيء، حتى أبسط نظرية حول عدم استعادة الخلايا العصبية تثير العديد من النزاعات والأسئلة بين بعض العلماء. إنهم على استعداد لإثبات أن الخلايا العصبية في بعض الحالات لا تكون قادرة على تكوين روابط جديدة فحسب، بل أيضًا على التكاثر الذاتي. وبطبيعة الحال، هذه مجرد نظرية في الوقت الحالي، ولكن قد يتبين أنها قابلة للتطبيق.

العمل على عمل الجهاز العصبي المركزي مهم للغاية. وبالفعل، وبفضل الاكتشافات في هذا المجال، سيتمكن الصيادلة من تطوير أدوية جديدة لتنشيط نشاط الدماغ، وسيتمكن الأطباء النفسيون من فهم طبيعة العديد من الأمراض التي تبدو الآن غير قابلة للشفاء بشكل أفضل.