Νευρώνες στο ανθρώπινο σώμα. Η δομή και η λειτουργία των νευρώνων στον εγκέφαλο. Η δομή του νευρικού κυττάρου

ωμ, ανακτήστε τον εαυτό σας

Κατά τη διάρκεια της 100χρονης ιστορίας της, η νευροεπιστήμη έχει τηρήσει το δόγμα ότι ο ενήλικος εγκέφαλος δεν υπόκειται σε αλλαγές. Πιστεύεται ότι ένα άτομο μπορεί να χάσει νευρικά κύτταρα, αλλά να μην αποκτήσει νέα. Πράγματι, αν ο εγκέφαλος ήταν ικανός για δομικές αλλαγές, πώς θα διατηρούνταν;

Το δέρμα, το συκώτι, η καρδιά, τα νεφρά, οι πνεύμονες και το αίμα μπορούν να δημιουργήσουν νέα κύτταρα για να αντικαταστήσουν τα κατεστραμμένα. Μέχρι πρόσφατα, οι ειδικοί πίστευαν ότι αυτή η ικανότητα αναγέννησης δεν επεκτείνεται στο κεντρικό νευρικό σύστημα, που αποτελείται από τον εγκέφαλο και.

Οι νευροεπιστήμονες αναζητούν τρόπους για να βελτιώσουν την υγεία του εγκεφάλου εδώ και δεκαετίες. Η στρατηγική θεραπείας βασίστηκε στην αναπλήρωση της έλλειψης νευροδιαβιβαστών - χημικών ουσιών που μεταδίδουν μηνύματα στα νευρικά κύτταρα (νευρώνες). Στη νόσο του Πάρκινσον, για παράδειγμα, ο εγκέφαλος του ασθενούς χάνει την ικανότητα να παράγει τον νευροδιαβιβαστή ντοπαμίνη επειδή τα κύτταρα που τον παράγουν πεθαίνουν. Ο χημικός «συγγενής» της ντοπαμίνης, L-Dopa, μπορεί να ανακουφίσει προσωρινά την κατάσταση του ασθενούς, αλλά όχι να τον θεραπεύσει. Για να αντικαταστήσουν τους νευρώνες που πεθαίνουν σε νευρολογικές ασθένειες όπως το Χάντινγκτον και το Πάρκινσον και τραυματισμούς, οι νευροεπιστήμονες προσπαθούν να εμφυτεύσουν βλαστοκύτταρα που προέρχονται από έμβρυα. Πρόσφατα, οι ερευνητές έχουν αρχίσει να ενδιαφέρονται για νευρώνες που προέρχονται από ανθρώπινα εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα, τα οποία, υπό ορισμένες προϋποθέσεις, μπορούν να κατασκευαστούν για να σχηματίσουν οποιοδήποτε τύπο ανθρώπινου κυττάρου σε τρυβλία Petri.

Ενώ υπάρχουν πολλά οφέλη για τα βλαστοκύτταρα, η ικανότητα του νευρικού συστήματος των ενηλίκων να αυτοεπιδιορθώνεται προφανώς θα πρέπει να καλλιεργηθεί. Για να γίνει αυτό, είναι απαραίτητο να εισαχθούν ουσίες που διεγείρουν τον εγκέφαλο να σχηματίσει τα δικά του κύτταρα και να αποκαταστήσει τα κατεστραμμένα νευρικά κυκλώματα.

Νευρικά κύτταρα νεογέννητων

Στη δεκαετία του 1960 - 70. οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι το κεντρικό νευρικό σύστημα των θηλαστικών είναι ικανό να αναγεννηθεί. Τα πρώτα πειράματα έδειξαν ότι οι κύριοι κλάδοι των νευρώνων και των νευραξόνων του εγκεφάλου ενηλίκων μπορούν να ανακάμψουν μετά από βλάβη. Σύντομα, ανακαλύφθηκε η γέννηση νέων νευρώνων στον εγκέφαλο ενηλίκων πουλιών, πιθήκων και ανθρώπων. νευρογένεση.

Τίθεται το ερώτημα: εάν το κεντρικό νευρικό σύστημα μπορεί να σχηματίσει νέα, είναι σε θέση να αναρρώσει σε περίπτωση ασθένειας ή τραυματισμού; Για να απαντηθεί, είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε πώς συμβαίνει η νευρογένεση στον ενήλικο εγκέφαλο και πώς είναι δυνατή.

Η γέννηση νέων κυττάρων γίνεται σταδιακά. Τα λεγόμενα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα στον εγκέφαλο αρχίζουν περιοδικά να διαιρούνται, προκαλώντας άλλα βλαστοκύτταρα που μπορούν να αναπτυχθούν σε νευρώνες ή υποστηρικτικά κύτταρα, που ονομάζονται. Αλλά για την ωρίμανση, τα νεογέννητα κύτταρα πρέπει να αποφεύγουν την επίδραση των πολυδύναμων βλαστοκυττάρων, κάτι που μόνο τα μισά από αυτά πετυχαίνουν - τα υπόλοιπα πεθαίνουν. Αυτή η σπατάλη θυμίζει τη διαδικασία που συμβαίνει στο σώμα πριν από τη γέννηση και στην πρώιμη παιδική ηλικία, όταν παράγονται περισσότερα νευρικά κύτταρα από όσα χρειάζονται για να σχηματιστεί ένας εγκέφαλος. Επιβιώνουν μόνο εκείνοι που σχηματίζουν ενεργούς δεσμούς με άλλους.

Το αν το επιζών νεαρό κύτταρο θα γίνει νευρώνας ή γλοιακό κύτταρο εξαρτάται από το τμήμα του εγκεφάλου που θα καταλήξει και ποιες διεργασίες θα γίνουν κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου. Χρειάζεται περισσότερο από ένα μήνα για να λειτουργήσει πλήρως ένας νέος νευρώνας. αποστολή και λήψη πληροφοριών. Με αυτόν τον τρόπο. η νευρογένεση δεν είναι ένα γεγονός που συμβαίνει μία φορά. μια διαδικασία. που ρυθμίζεται από ουσίες. που ονομάζονται αυξητικοί παράγοντες. Για παράδειγμα, ένας παράγοντας που ονομάζεται "ηχητικός σκαντζόχοιρος" (ηχητικός σκαντζόχοιρος),που ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά σε έντομα, ρυθμίζει την ικανότητα των ανώριμων νευρώνων να πολλαπλασιάζονται. Παράγοντας εγκοπήκαι κατηγορία μορίων. που ονομάζονται μορφογενετικές πρωτεΐνες των οστών φαίνεται να καθορίζουν εάν ένα νέο κύτταρο γίνεται γλοιακό ή νευρικό. Μόλις συμβεί. άλλους αυξητικούς παράγοντες. όπως ο νευροτροφικός παράγοντας που προέρχεται από τον εγκέφαλο (BDNF).νευροτροφίνες και ινσουλινοειδής αυξητικός παράγοντας (IGF)αρχίζουν να υποστηρίζουν τη ζωτική δραστηριότητα του κυττάρου, διεγείροντας την ωρίμανση του.

Σκηνή

Νέοι νευρώνες δεν προκύπτουν τυχαία στον ενήλικο εγκέφαλο των θηλαστικών. προφανώς. σχηματίζονται μόνο σε κενά γεμάτα υγρό μέσα - στις κοιλίες, καθώς και στον ιππόκαμπο - μια δομή κρυμμένη βαθιά στον εγκέφαλο. σε σχήμα ιππόκαμπου. Οι νευροεπιστήμονες έχουν αποδείξει ότι τα κύτταρα που προορίζονται να γίνουν νευρώνες. μετακινηθείτε από τις κοιλίες στους οσφρητικούς βολβούς. τα οποία λαμβάνουν πληροφορίες από κύτταρα που βρίσκονται στο ρινικό βλεννογόνο και είναι ευαίσθητα.Κανείς δεν ξέρει ακριβώς γιατί ο οσφρητικός βολβός χρειάζεται τόσους πολλούς νέους νευρώνες. Είναι πιο εύκολο να μαντέψουμε γιατί τα χρειάζεται ο ιππόκαμπος: αφού αυτή η δομή είναι σημαντική για την απομνημόνευση νέων πληροφοριών, πιθανώς επιπλέον νευρώνων. συμβάλλουν στην ενίσχυση των συνδέσεων μεταξύ των νευρικών κυττάρων, αυξάνοντας την ικανότητα του εγκεφάλου να επεξεργάζεται και να αποθηκεύει πληροφορίες.

Οι διεργασίες νευρογένεσης βρίσκονται επίσης έξω από τον ιππόκαμπο και τον οσφρητικό βολβό, για παράδειγμα, στον προμετωπιαίο φλοιό, την έδρα της νοημοσύνης και της λογικής. καθώς και σε άλλες περιοχές του εγκεφάλου και του νωτιαίου μυελού των ενηλίκων. Πρόσφατα, εμφανίστηκαν όλο και περισσότερες λεπτομέρειες για τους μοριακούς μηχανισμούς που ελέγχουν τη νευρογένεση, και για τα χημικά ερεθίσματα που τη ρυθμίζουν. και έχουμε δικαίωμα στην ελπίδα. ότι με την πάροδο του χρόνου θα είναι δυνατή η τεχνητή διέγερση της νευρογένεσης σε οποιοδήποτε μέρος του εγκεφάλου. Γνωρίζοντας πώς οι αυξητικοί παράγοντες και το τοπικό μικροπεριβάλλον οδηγούν τη νευρογένεση, οι ερευνητές ελπίζουν να αναπτύξουν θεραπείες που μπορούν να επιδιορθώσουν τον άρρωστο ή κατεστραμμένο εγκέφαλο.

Διεγείροντας τη νευρογένεση, είναι δυνατή η βελτίωση της κατάστασης του ασθενούς σε ορισμένες νευρολογικές παθήσεις. Για παράδειγμα. ο λόγος είναι η απόφραξη των αγγείων του εγκεφάλου, με αποτέλεσμα οι νευρώνες να πεθαίνουν λόγω έλλειψης οξυγόνου. Μετά από ένα εγκεφαλικό, η νευρογένεση αρχίζει να αναπτύσσεται στον ιππόκαμπο, επιδιώκοντας να «θεραπεύσει» τον κατεστραμμένο εγκεφαλικό ιστό με τη βοήθεια νέων νευρώνων. Τα περισσότερα νεογέννητα κύτταρα πεθαίνουν, αλλά μερικά μεταναστεύουν με επιτυχία στην κατεστραμμένη περιοχή και μετατρέπονται σε πλήρεις νευρώνες. Παρά το γεγονός ότι αυτό δεν είναι αρκετό για να αντισταθμίσει τη ζημιά σε σοβαρό εγκεφαλικό επεισόδιο. η νευρογένεση μπορεί να βοηθήσει τον εγκέφαλο μετά από μικροεγκεφαλικά επεισόδια, τα οποία συχνά περνούν απαρατήρητα. Τώρα οι νευροεπιστήμονες προσπαθούν να χρησιμοποιήσουν τον αγγειο-επιδερμικό αυξητικό παράγοντα (VEGF)και αυξητικού παράγοντα ινοβλαστών (FGF)για την ενίσχυση της φυσικής αποκατάστασης.

Και οι δύο ουσίες είναι μεγάλα μόρια που μετά βίας διασχίζουν τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό, δηλ. ένα δίκτυο στενά αλληλένδετων κυττάρων που επενδύουν τα αιμοφόρα αγγεία του εγκεφάλου. Το 1999, μια εταιρεία βιοτεχνολογίας Wyeth-Ayerst Laboratories and Sciosαπό την Καλιφόρνια ανέστειλε τις κλινικές δοκιμές του FGF που χρησιμοποιείται για. γιατί τα μόριά του δεν μπήκαν στον εγκέφαλο. Μερικοί ερευνητές προσπάθησαν να λύσουν αυτό το πρόβλημα συνδέοντας το μόριο FGF μετο άλλο, που παρέσυρε το κύτταρο και το ανάγκασε να συλλάβει ολόκληρο το σύμπλεγμα των μορίων και να το μεταφέρει στον εγκεφαλικό ιστό. Μέθοδοι άλλων επιστημόνων γενετική μηχανικήδημιούργησε κύτταρα που παράγουν FGF. και μεταμοσχεύεται στον εγκέφαλο. Μέχρι στιγμής τέτοια πειράματα έχουν γίνει μόνο σε ζώα.

Η διέγερση της νευρογένεσης μπορεί να είναι αποτελεσματική στη θεραπεία της κατάθλιψης. η κύρια αιτία της οποίας (εκτός από τη γενετική προδιάθεση) θεωρείται ότι είναι χρόνια. περιοριστικό, όπως γνωρίζετε. τον αριθμό των νευρώνων στον ιππόκαμπο. Πολλά από τα παρασκευαζόμενα φάρμακα εμφανίζεται στην κατάθλιψη. συμπεριλαμβανομένου του prozac. ενισχύουν τη νευρογένεση στα ζώα. Είναι ενδιαφέρον ότι χρειάζεται ένας μήνας για να ανακουφιστείτε από ένα καταθλιπτικό σύνδρομο με τη βοήθεια αυτού του φαρμάκου - το ίδιο ποσό. πόσο και για την υλοποίηση της νευρογένεσης. Μπορεί. Η κατάθλιψη προκαλείται εν μέρει από επιβράδυνση αυτής της διαδικασίας στον ιππόκαμπο. Αργότερο κλινικές έρευνεςχρησιμοποιώντας μεθόδους οπτικοποίησης νευρικό σύστημαεπιβεβαιωμένος. ότι σε ασθενείς με χρόνια κατάθλιψη, ο ιππόκαμπος είναι μικρότερος από ότι σε υγιείς ανθρώπους. Μακροχρόνια χρήση αντικαταθλιπτικών. Φαίνεται. κεντρίζει τη νευρογένεση: σε τρωκτικά. στους οποίους χορηγήθηκαν αυτά τα φάρμακα για αρκετούς μήνες. Νέοι νευρώνες γεννήθηκαν στον ιππόκαμπο.

Τα νευρωνικά βλαστοκύτταρα δημιουργούν νέα εγκεφαλικά κύτταρα. Διαιρούνται περιοδικά σε δύο κύριες περιοχές: στις κοιλίες (μωβ),που είναι γεμάτα με εγκεφαλονωτιαίο υγρό, το οποίο τρέφει το κεντρικό νευρικό σύστημα, και στον ιππόκαμπο (μπλε), μια δομή απαραίτητη για τη μάθηση και τη μνήμη. Με πολλαπλασιασμό βλαστοκυττάρων (στον πάτο)σχηματίζονται νέα βλαστοκύτταρα και προγονικά κύτταρα, τα οποία μπορούν να μετατραπούν είτε σε νευρώνες είτε σε κύτταρα υποστήριξης που ονομάζονται γλοιακά κύτταρα (αστροκύτταρα και δενδροκύτταρα). Ωστόσο, η διαφοροποίηση των νεογέννητων νευρικών κυττάρων μπορεί να συμβεί μόνο αφού έχουν απομακρυνθεί από τους προγόνους τους. (κόκκινα βέλη),ότι, κατά μέσο όρο, μόνο τα μισά από αυτά τα καταφέρνουν, και τα υπόλοιπα χάνονται. Στον εγκέφαλο των ενηλίκων, έχουν βρεθεί νέοι νευρώνες στον ιππόκαμπο και στους οσφρητικούς βολβούς, οι οποίοι είναι απαραίτητοι για την όσφρηση. Οι επιστήμονες ελπίζουν να αναγκάσουν τον ενήλικο εγκέφαλο να επιδιορθωθεί προκαλώντας τη διαίρεση και την ανάπτυξη νευρωνικών βλαστοκυττάρων ή προγονικών κυττάρων όπου και όταν χρειάζεται.

Τα βλαστοκύτταρα ως μέθοδος θεραπείας

Οι ερευνητές θεωρούν δύο τύπους βλαστοκυττάρων ως ένα πιθανό εργαλείο για την αποκατάσταση των κατεστραμμένων εγκεφάλων. Πρώτον, ενήλικα νευρωνικά βλαστοκύτταρα: σπάνια πρωτογενή κύτταρα που διατηρούνται από τα πρώιμα στάδια της εμβρυϊκής ανάπτυξης, που βρίσκονται σε τουλάχιστον δύο περιοχές του εγκεφάλου. Μπορούν να διαιρεθούν καθ' όλη τη διάρκεια της ζωής τους, δημιουργώντας νέους νευρώνες και υποστηρικτικά κύτταρα που ονομάζονται γλοία. Ο δεύτερος τύπος περιλαμβάνει ανθρώπινα εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα, απομονωμένα από έμβρυα σε πολύ πρώιμο στάδιο ανάπτυξης, όταν ολόκληρο το έμβρυο αποτελείται από περίπου εκατό κύτταρα. Αυτά τα εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα μπορούν να δημιουργήσουν οποιοδήποτε κύτταρο στο σώμα.

Οι περισσότερες μελέτες παρακολουθούν την ανάπτυξη νευρωνικών βλαστοκυττάρων σε πιάτα καλλιέργειας. Μπορούν να διαιρεθούν εκεί, να επισημανθούν γενετικά και στη συνέχεια να μεταμοσχευθούν ξανά στο νευρικό σύστημα των ενηλίκων. Σε πειράματα που έχουν γίνει μέχρι στιγμής μόνο σε ζώα, τα κύτταρα ριζώνουν καλά και μπορούν να διαφοροποιηθούν σε ώριμους νευρώνες σε δύο περιοχές του εγκεφάλου όπου ο σχηματισμός νέων νευρώνων συμβαίνει φυσιολογικά - στον ιππόκαμπο και στους οσφρητικούς βολβούς. Ωστόσο, σε άλλες περιοχές, τα νευρικά βλαστοκύτταρα που λαμβάνονται από τον εγκέφαλο των ενηλίκων καθυστερούν να γίνουν νευρώνες, αν και μπορούν να γίνουν γλοία.

Το πρόβλημα με τα ενήλικα νευρικά βλαστοκύτταρα είναι ότι είναι ακόμα ανώριμα. Εάν ο ενήλικος εγκέφαλος στον οποίο μεταμοσχεύονται δεν παράγει τα απαραίτητα σήματα για να διεγείρει την ανάπτυξή του σε έναν συγκεκριμένο τύπο νευρώνα - όπως ένας νευρώνας του ιππόκαμπου - είτε θα πεθάνουν, είτε θα γίνουν γλοιακό κύτταρο ή θα παραμείνουν αδιαφοροποίητο βλαστοκύτταρο. Για την επίλυση αυτού του προβλήματος, είναι απαραίτητο να προσδιοριστούν ποια βιοχημικά σήματα προκαλούν ένα νευρωνικό βλαστοκύτταρο να μετατραπεί σε νευρώνα αυτού του τύπου και στη συνέχεια να κατευθύνει την ανάπτυξη του κυττάρου κατά μήκος αυτής της διαδρομής απευθείας στο δίσκο καλλιέργειας. Αναμένεται ότι μετά τη μεταμόσχευση σε μια δεδομένη περιοχή του εγκεφάλου, αυτά τα κύτταρα θα παραμείνουν νευρώνες του ίδιου τύπου, θα σχηματίσουν συνδέσεις και θα αρχίσουν να λειτουργούν.

Κάνοντας σημαντικές συνδέσεις

Δεδομένου ότι χρειάζεται περίπου ένας μήνας από τη στιγμή της διαίρεσης ενός νευρωνικού βλαστοκυττάρου έως ότου ο απόγονός του συμπεριληφθεί στα λειτουργικά κυκλώματα του εγκεφάλου, ο ρόλος αυτών των νέων νευρώνων καθορίζεται πιθανώς όχι τόσο από τη γενεαλογία του κυττάρου, αλλά από το πώς νέα και υπάρχοντα κύτταρα συνδέονται μεταξύ τους, ένα άλλο (σχηματίζοντας συνάψεις) και με υπάρχοντες νευρώνες, σχηματίζοντας νευρικά κυκλώματα. Στη διαδικασία της συναπτογένεσης, οι λεγόμενες ράχες στις πλάγιες διεργασίες, ή δενδρίτες, ενός νευρώνα συνδέονται με τον κύριο κλάδο, ή τον άξονα, ενός άλλου νευρώνα.

Πρόσφατες μελέτες δείχνουν ότι οι δενδριτικές ράχες (στον πάτο)μπορούν να αλλάξουν το σχήμα τους μέσα σε λίγα λεπτά. Αυτό υποδηλώνει ότι η συναπτογένεση μπορεί να αποτελεί τη βάση της μάθησης και της μνήμης. Μονόχρωμες μικρογραφίες του εγκεφάλου ενός ζωντανού ποντικιού (κόκκινο, κίτρινο, πράσινο και μπλε)λήφθηκαν με διαφορά μίας ημέρας. Η πολύχρωμη εικόνα (άκρα δεξιά) είναι οι ίδιες φωτογραφίες που τοποθετούνται η μία πάνω στην άλλη. Οι αναλλοίωτες περιοχές εμφανίζονται σχεδόν λευκές.

Βοηθήστε τον εγκέφαλο

Μια άλλη ασθένεια που προκαλεί νευρογένεση είναι η νόσος Αλτσχάιμερ. Όπως φαίνεται από πρόσφατες μελέτες, στα όργανα του ποντικιού. στα οποία εισήχθησαν τα γονίδια ενός ατόμου που πάσχει από τη νόσο του Αλτσχάιμερ. βρέθηκαν διάφορες αποκλίσεις της νευρογένεσης από τον κανόνα. Ως αποτέλεσμα αυτής της παρέμβασης, το ζώο υπερπαράγει μια μεταλλαγμένη μορφή του προδρόμου του ανθρώπινου αμυλοειδούς πεπτιδίου και το επίπεδο των νευρώνων στον ιππόκαμπο πέφτει. Και ο ιππόκαμπος των ποντικών με μεταλλαγμένο ανθρώπινο γονίδιο. που κωδικοποιεί την πρωτεΐνη πρεσενιλίνη. είχε μικρό αριθμό διαιρούμενων κυττάρων και. αντίστοιχα. λιγότεροι επιζώντες νευρώνες. Εισαγωγή FGFαπευθείας στον εγκέφαλο των ζώων αποδυνάμωσε την τάση? Συνεπώς. Οι αυξητικοί παράγοντες μπορούν να είναι μια καλή θεραπεία για αυτήν την καταστροφική ασθένεια.

Το επόμενο στάδιο της έρευνας είναι οι αυξητικοί παράγοντες που ελέγχουν διάφορα στάδια της νευρογένεσης (δηλ. γέννηση νέων κυττάρων, μετανάστευση και ωρίμανση νεαρών κυττάρων), καθώς και παράγοντες που αναστέλλουν κάθε στάδιο. Για τη θεραπεία ασθενειών όπως η κατάθλιψη, στις οποίες μειώνεται ο αριθμός των διαιρούμενων κυττάρων, είναι απαραίτητο να βρεθούν φαρμακολογικές ουσίες ή άλλες μέθοδοι επιρροής. ενίσχυση του κυτταρικού πολλαπλασιασμού. Με επιληψία, προφανώς. γεννιούνται νέα κύτταρα. αλλά στη συνέχεια μεταναστεύουν προς τη λάθος κατεύθυνση και πρέπει να γίνουν κατανοητοί. πώς να κατευθύνετε τους «λανθασμένους» νευρώνες προς τη σωστή κατεύθυνση. Στο κακόηθες γλοιώμα εγκεφάλου, τα νευρογλοιακά κύτταρα πολλαπλασιάζονται και σχηματίζουν θανατηφόρους, αναπτυσσόμενους όγκους. Αν και τα αίτια του γλοιώματος δεν είναι ακόμη ξεκάθαρα. κάποιοι πιστεύουν. ότι προκύπτει από την ανεξέλεγκτη ανάπτυξη εγκεφαλικών βλαστικών κυττάρων. Το γλοίωμα μπορεί να αντιμετωπιστεί με φυσικές ενώσεις. ρύθμιση της διαίρεσης τέτοιων βλαστοκυττάρων.

Για τη θεραπεία ενός εγκεφαλικού, είναι σημαντικό να το μάθετε. ποιοι αυξητικοί παράγοντες εξασφαλίζουν την επιβίωση των νευρώνων και διεγείρουν τη μετατροπή των ανώριμων κυττάρων σε υγιείς νευρώνες. Με τέτοιες ασθένειες. όπως η νόσος του Χάντινγκτον. αμυοτροφική πλευρική σκλήρυνση (ALS) και νόσο του Πάρκινσον (όταν πεθαίνουν πολύ συγκεκριμένοι τύποι κυττάρων, οδηγώντας στην ανάπτυξη συγκεκριμένων γνωστικών ή κινητικών συμπτωμάτων). αυτή η διαδικασία συμβαίνει πιο συχνά, αφού τα κύτταρα. με τις οποίες συνδέονται αυτές οι ασθένειες εντοπίζονται σε περιορισμένες περιοχές.

Τίθεται το ερώτημα: πώς να ελέγξετε τη διαδικασία της νευρογένεσης κάτω από αυτόν ή αυτόν τον τύπο επιρροής για να ελέγξετε τον αριθμό των νευρώνων, αφού η περίσσεια τους είναι επίσης επικίνδυνη; Για παράδειγμα, σε ορισμένες μορφές επιληψίας, τα νευρικά βλαστοκύτταρα συνεχίζουν να διαιρούνται ακόμη και όταν οι νέοι νευρώνες έχουν χάσει την ικανότητα να κάνουν χρήσιμες συνδέσεις. Οι νευροεπιστήμονες προτείνουν ότι τα «λάθος» κύτταρα παραμένουν ανώριμα και καταλήγουν σε λάθος μέρος. σχηματίζοντας το λεγόμενο. φλοιώδης δυσπλασία του φλοιού (FCD), που δημιουργεί επιληπτικές εκκρίσεις και προκαλεί επιληπτικές κρίσεις. Είναι πιθανό ότι η εισαγωγή αυξητικών παραγόντων στο εγκεφαλικό. Η νόσος του Πάρκινσον και άλλες ασθένειες μπορεί να προκαλέσουν τη διαίρεση των νευρικών βλαστοκυττάρων πολύ γρήγορα και να οδηγήσουν σε παρόμοια συμπτώματα. Επομένως, οι ερευνητές θα πρέπει πρώτα να διερευνήσουν τη χρήση αυξητικών παραγόντων για να προκαλέσουν τη γέννηση, τη μετανάστευση και την ωρίμανση των νευρώνων.

Κατά τη θεραπεία τραυματισμών νωτιαίος μυελός, το ALS ή τα βλαστοκύτταρα πρέπει να αναγκαστούν να παράγουν ολιγοδενδροκύτταρα, έναν τύπο γλοιακών κυττάρων. Είναι απαραίτητα για την επικοινωνία των νευρώνων μεταξύ τους. γιατί απομονώνουν μακρούς άξονες που περνούν από τον έναν νευρώνα στον άλλο. αποτρέποντας τη σκέδαση του ηλεκτρικού σήματος που διέρχεται από τον άξονα. Είναι γνωστό ότι τα βλαστοκύτταρα του νωτιαίου μυελού έχουν την ικανότητα να παράγουν ολιγοδενδροκύτταρα από καιρό σε καιρό. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν αυξητικούς παράγοντες για να διεγείρουν αυτή τη διαδικασία σε ζώα με τραυματισμό του νωτιαίου μυελού και έχουν δει θετικά αποτελέσματα.

Φόρτιση για τον εγκέφαλο

Ένα από τα σημαντικά χαρακτηριστικά της νευρογένεσης στον ιππόκαμπο είναι ότι ένα άτομο μπορεί να επηρεάσει τον ρυθμό της κυτταρικής διαίρεσης, τον αριθμό των επιζώντων νεαρών νευρώνων και την ικανότητά τους να ενσωματώνονται στο νευρικό δίκτυο. Για παράδειγμα. όταν τα ενήλικα ποντίκια μετακινούνται από συνηθισμένα και στενά κλουβιά σε πιο άνετα και ευρύχωρα. έχουν σημαντική αύξηση της νευρογένεσης. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η άσκηση ποντικών σε τροχό ήταν αρκετή για να διπλασιάσει τον αριθμό των διαιρούμενων κυττάρων στον ιππόκαμπο, οδηγώντας σε δραματική αύξηση του αριθμού των νέων νευρώνων. Είναι ενδιαφέρον ότι το κανονικό μπορεί να ανακουφίσει την κατάθλιψη στους ανθρώπους. Μπορεί. αυτό οφείλεται στην ενεργοποίηση της νευρογένεσης.

Εάν οι επιστήμονες μάθουν να ελέγχουν τη νευρογένεση, τότε η κατανόησή μας για τις ασθένειες και τους τραυματισμούς του εγκεφάλου θα αλλάξει δραματικά. Για θεραπεία, θα είναι δυνατή η χρήση ουσιών που διεγείρουν επιλεκτικά ορισμένα στάδια νευρογένεσης. Το φαρμακολογικό αποτέλεσμα θα συνδυαστεί με φυσιοθεραπεία, η οποία ενισχύει τη νευρογένεση και διεγείρει ορισμένες περιοχές του εγκεφάλου να ενσωματώσουν νέα κύτταρα σε αυτές. Λαμβάνοντας υπόψη τη σχέση μεταξύ νευρογένεσης και ψυχικού και σωματικού στρες θα μειώσει τον κίνδυνο νευρολογικών παθήσεων και θα ενισχύσει τις φυσικές επανορθωτικές διεργασίες στον εγκέφαλο.

Διεγείροντας την ανάπτυξη νευρώνων στον εγκέφαλο, τα υγιή άτομα θα μπορούν να βελτιώσουν την κατάσταση του σώματός τους. Ωστόσο, είναι απίθανο να τους αρέσουν οι ενέσεις αυξητικών παραγόντων που δύσκολα διαπερνούν τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό μετά την ένεση στην κυκλοφορία του αίματος. Ως εκ τούτου, οι ειδικοί αναζητούν φάρμακα. που θα μπορούσαν να παραχθούν με τη μορφή δισκίων. Ένα τέτοιο φάρμακο θα διεγείρει το έργο των γονιδίων που κωδικοποιούν αυξητικούς παράγοντες απευθείας στον ανθρώπινο εγκέφαλο.

Είναι επίσης δυνατό να βελτιωθεί η εγκεφαλική δραστηριότητα μέσω γονιδιακής θεραπείας και μεταμόσχευσης κυττάρων: τεχνητά αναπτυγμένα κύτταρα που παράγουν συγκεκριμένους αυξητικούς παράγοντες. μπορεί να εμφυτευτεί σε ορισμένες περιοχές του ανθρώπινου εγκεφάλου. Προτείνεται επίσης η εισαγωγή στο ανθρώπινο σώμα γονιδίων που κωδικοποιούν την παραγωγή διάφορους παράγοντεςανάπτυξη και ιούς. ικανό να μεταφέρει αυτά τα γονίδια στα επιθυμητά εγκεφαλικά κύτταρα.

Δεν είναι ξεκάθαρο ακόμα. ποια από τις μεθόδους θα είναι η πιο ελπιδοφόρα. Μελέτες σε ζώα δείχνουν. ότι η χρήση αυξητικών παραγόντων μπορεί να διαταράξει την κανονική λειτουργία του εγκεφάλου. Οι διαδικασίες ανάπτυξης μπορούν να προκαλέσουν το σχηματισμό όγκων και τα μεταμοσχευμένα κύτταρα μπορεί να ξεφύγουν από τον έλεγχο και να προκαλέσουν την ανάπτυξη καρκίνου. Ένας τέτοιος κίνδυνος μπορεί να δικαιολογηθεί μόνο σε σοβαρές μορφές της νόσου του Huntington. Αλτσχάιμερ ή Πάρκινσον.

Ο καλύτερος τρόπος για την τόνωση της εγκεφαλικής δραστηριότητας είναι η εντατική πνευματική δραστηριότητα σε συνδυασμό με έναν υγιεινό τρόπο ζωής: άγχος άσκησης. καλό φαγητό και καλή ξεκούραση. Επιβεβαιώνεται και πειραματικά. ότι οι συνδέσεις στον εγκέφαλο επηρεάζονται από το περιβάλλον. Μπορεί. κάποια μέρα στα σπίτια και τα γραφεία, οι άνθρωποι θα δημιουργήσουν και θα διατηρήσουν ένα ειδικά εμπλουτισμένο περιβάλλον για τη βελτίωση της λειτουργίας του εγκεφάλου.

Εάν είναι δυνατό να κατανοήσουμε τους μηχανισμούς αυτοθεραπείας του νευρικού συστήματος, τότε στο εγγύς μέλλον, οι ερευνητές θα κατακτήσουν τις μεθόδους. επιτρέποντάς σας να χρησιμοποιήσετε τους δικούς σας πόρους του εγκεφάλου για την αποκατάσταση και τη βελτίωσή του.

Φρεντ Γκέιτζ

(Στον κόσμο των αραχνών, Νο. 12, 2003)

Το κύτταρο είναι ο πυρήνας ενός βιολογικού οργανισμού. Το ανθρώπινο νευρικό σύστημα αποτελείται από κύτταρα του εγκεφάλου και του νωτιαίου μυελού (νευρώνες). Έχουν μεγάλη ποικιλία στη δομή, έχουν έναν τεράστιο αριθμό διαφορετικών λειτουργιών που στοχεύουν στην ύπαρξη του ανθρώπινου σώματος ως βιολογικού είδους.

Σε κάθε νευρώνα, χιλιάδες αντιδράσεις συμβαίνουν ταυτόχρονα με στόχο τη διατήρηση του μεταβολισμού του ίδιου του νευρικού κυττάρου και την εκτέλεση των κύριων λειτουργιών του - επεξεργασία και ανάλυση μιας τεράστιας σειράς εισερχόμενων πληροφοριών, καθώς και δημιουργία και αποστολή εντολών σε άλλους νευρώνες, μύες, διάφορα όργανα και ιστούς του σώματος. Η καλά συντονισμένη εργασία των συνδυασμών νευρώνων στον εγκεφαλικό φλοιό αποτελεί τη βάση της σκέψης και της συνείδησης.

Λειτουργίες της κυτταρικής μεμβράνης

Τα πιο σημαντικά δομικά συστατικά των νευρώνων, όπως κάθε άλλο κύτταρο, είναι οι κυτταρικές μεμβράνες. Συνήθως έχουν πολυστρωματική δομή και αποτελούνται από μια ειδική κατηγορία λιπαρών ενώσεων - φωσφολιπίδια, καθώς και από ...

Το νευρικό σύστημα είναι το πιο περίπλοκο και ελάχιστα μελετημένο μέρος του σώματός μας. Αποτελείται από 100 δισεκατομμύρια κύτταρα - νευρώνες, και νευρογλοιακά κύτταρα, τα οποία είναι περίπου 30 φορές περισσότερα. Μέχρι την εποχή μας, οι επιστήμονες έχουν καταφέρει να μελετήσουν μόνο το 5% των νευρικών κυττάρων. Όλα τα υπόλοιπα είναι ακόμα ένα μυστήριο που οι γιατροί προσπαθούν να λύσουν με κάθε μέσο.

Νευρώνας: δομή και λειτουργίες

Ο νευρώνας είναι το κύριο δομικό στοιχείο του νευρικού συστήματος, το οποίο εξελίχθηκε από νευροανακλαστικά κύτταρα. Η λειτουργία των νευρικών κυττάρων είναι να ανταποκρίνονται στα ερεθίσματα με συστολή. Πρόκειται για κύτταρα που είναι σε θέση να μεταδώσουν πληροφορίες χρησιμοποιώντας ηλεκτρική ώθηση, χημικά και μηχανικά μέσα.

Για την εκτέλεση λειτουργιών, οι νευρώνες είναι κινητικοί, αισθητικοί και ενδιάμεσοι. Τα αισθητήρια νευρικά κύτταρα μεταδίδουν πληροφορίες από τους υποδοχείς στον εγκέφαλο, τα κινητικά κύτταρα - στους μυϊκούς ιστούς. Οι ενδιάμεσοι νευρώνες είναι ικανοί να εκτελούν και τις δύο λειτουργίες.

Ανατομικά, οι νευρώνες αποτελούνται από ένα σώμα και δύο ...

Η δυνατότητα επιτυχούς θεραπείας παιδιών με διαταραχές της ψυχονευρολογικής ανάπτυξης βασίζεται στις ακόλουθες ιδιότητες του σώματος του παιδιού και του νευρικού του συστήματος:

1. Αναγεννητικές ικανότητες του ίδιου του νευρώνα, των διεργασιών του και των νευρωνικών δικτύων που αποτελούν μέρος λειτουργικών συστημάτων. Η αργή μεταφορά του κυτταροσκελετού κατά μήκος των διεργασιών του νευρικού κυττάρου με ρυθμό 2 mm/ημέρα καθορίζει επίσης την αναγέννηση κατεστραμμένων ή υπανάπτυκτη διεργασιών των νευρώνων με τον ίδιο ρυθμό. Ο θάνατος ορισμένων νευρώνων και η ανεπάρκειά τους στο νευρωνικό δίκτυο αντισταθμίζεται λίγο-πολύ πλήρως από την εκτόξευση αξονοδενδριτικών διακλαδώσεων των υπόλοιπων νευρικών κυττάρων με το σχηματισμό νέων πρόσθετων ενδονευρωνικών συνδέσεων.

2. Αποζημίωση για βλάβη σε νευρώνες και νευρωνικά δίκτυα στον εγκέφαλο με τη σύνδεση γειτονικών νευρωνικών ομάδων για την εκτέλεση μιας χαμένης ή υπανάπτυκτης λειτουργίας. Υγιείς νευρώνες, οι άξονες και οι δενδρίτες τους, τόσο ενεργά όσο και αποθεματικό, στον αγώνα για λειτουργική περιοχή ...

ωμ, ανακτήστε τον εαυτό σας

Κατά τη διάρκεια της 100χρονης ιστορίας της, η νευροεπιστήμη έχει τηρήσει το δόγμα ότι ο ενήλικος εγκέφαλος δεν υπόκειται σε αλλαγές. Πιστεύεται ότι ένα άτομο μπορεί να χάσει νευρικά κύτταρα, αλλά να μην αποκτήσει νέα. Πράγματι, αν ο εγκέφαλος ήταν ικανός για δομικές αλλαγές, πώς θα διατηρούνταν η μνήμη;

Το δέρμα, το συκώτι, η καρδιά, τα νεφρά, οι πνεύμονες και το αίμα μπορούν να δημιουργήσουν νέα κύτταρα για να αντικαταστήσουν τα κατεστραμμένα. Μέχρι πρόσφατα, οι ειδικοί πίστευαν ότι αυτή η ικανότητα αναγέννησης δεν επεκτείνεται στο κεντρικό νευρικό σύστημα, το οποίο αποτελείται από τον εγκέφαλο και το νωτιαίο μυελό.

Ωστόσο, τα τελευταία πέντε χρόνια, οι νευροεπιστήμονες ανακάλυψαν ότι ο εγκέφαλος αλλάζει σε όλη τη διάρκεια της ζωής: νέα κύτταρα σχηματίζονται για να αντιμετωπίσουν τις δυσκολίες που προκύπτουν. Αυτή η πλαστικότητα βοηθά τον εγκέφαλο να ανακάμψει από τραυματισμό ή ασθένεια, αυξάνοντας τις δυνατότητές του.

Οι νευροεπιστήμονες αναζητούν τρόπους βελτίωσης...

Οι νευρώνες του εγκεφάλου σχηματίζονται κατά την προγεννητική ανάπτυξη. Αυτό συμβαίνει λόγω της ανάπτυξης ενός συγκεκριμένου τύπου κυττάρων, των κινήσεών τους και στη συνέχεια της διαφοροποίησης, κατά την οποία αλλάζουν το σχήμα, το μέγεθος και τη λειτουργία τους. Οι περισσότεροι από τους νευρώνες πεθαίνουν κατά την ανάπτυξη του εμβρύου, πολλοί συνεχίζουν να το πεθαίνουν μετά τη γέννηση και σε όλη τη διάρκεια της ζωής ενός ατόμου, η οποία είναι γενετικά ενσωματωμένη. Αλλά μαζί με αυτό το φαινόμενο, συμβαίνει και ένα άλλο πράγμα - η αποκατάσταση των νευρώνων σε ορισμένες περιοχές του εγκεφάλου.

Η διαδικασία με την οποία συμβαίνει ο σχηματισμός ενός νευρικού κυττάρου (τόσο στην προγεννητική περίοδο όσο και στη ζωή) ονομάζεται «νευρογένεση».

Η ευρέως γνωστή δήλωση ότι τα νευρικά κύτταρα δεν αναγεννούνται έγινε κάποτε το 1928 από τον Σαντιάγο Ραμόν-ι-Χαλέμ, έναν Ισπανό νευροϊστολόγο. Αυτή η διάταξη διήρκεσε μέχρι τα τέλη του περασμένου αιώνα, έως ότου εμφανίστηκε ένα επιστημονικό άρθρο των E. Gould και C. Cross, στο οποίο δόθηκαν στοιχεία που αποδεικνύουν την παραγωγή νέων ...

Οι νευρώνες του εγκεφάλου χωρίζονται ανάλογα με την ταξινόμηση σε κύτταρα με συγκεκριμένο τύπο λειτουργίας. Ίσως όμως μετά από έρευνα του Ινστιτούτου Duke, με επικεφαλής έναν επίκουρο καθηγητή κυτταρική βιολογία, παιδιατρικής και νευροεπιστήμης Ο Chai Kuo θα έχει μια νέα δομική μονάδα (Chay Kuo).

Περιέγραψε εγκεφαλικά κύτταρα που είναι ανεξάρτητα ικανά να μεταδώσουν πληροφορίες και να ξεκινήσουν τον μετασχηματισμό. Ο μηχανισμός δράσης τους βρίσκεται στην επίδραση ενός από τους τύπους νευρώνων στην υποκοιλιακή (ονομάζεται επίσης υποεπενδυματική) ζώνη στο νευρικό βλαστοκύτταρο. Αρχίζει να μεταμορφώνεται σε νευρώνα. Η ανακάλυψη είναι ενδιαφέρουσα γιατί αποδεικνύει ότι η αποκατάσταση των εγκεφαλικών νευρώνων γίνεται πραγματικότητα για την ιατρική.

Θεωρία Chai Kuo

Ο ερευνητής σημειώνει ότι η πιθανότητα ανάπτυξης νευρώνων συζητήθηκε ακόμη και πριν από αυτόν, αλλά για πρώτη φορά βρήκε και περιγράφει τι και πώς περιλαμβάνει τον μηχανισμό δράσης. Τα νευρωνικά κύτταρα που βρίσκονται στην υποκοιλιακή ζώνη (SVZ) περιγράφει πρώτα. Στην περιοχή του εγκεφάλου...

Η αποκατάσταση των οργάνων και των λειτουργιών του σώματος ανησυχεί τους ανθρώπους στις ακόλουθες περιπτώσεις: μετά από μία μόνο, αλλά υπερβολική λήψη αλκοολούχα ποτά(γλέντι σε κάποια πανηγυρική περίσταση) και κατά την αποκατάσταση μετά από εθισμό στο αλκοόλ, δηλαδή ως αποτέλεσμα συστηματικής και παρατεταμένης χρήσης αλκοόλ.

Στη διαδικασία κάποιου είδους άφθονο γλέντι (γενέθλια, γάμος, Πρωτοχρονιά, πάρτι κ.λπ.), ένα άτομο καταναλώνει μια πολύ μεγάλη μερίδα αλκοόλ για ένα ελάχιστο χρονικό διάστημα. Είναι σαφές ότι το σώμα δεν αισθάνεται τίποτα καλό σε τέτοιες στιγμές. Το μεγαλύτερο κακό από τέτοιες διακοπές δέχονται τα άτομα που συνήθως απέχουν από την κατανάλωση αλκοόλ ή το παίρνουν σπάνια και σε μικρές δόσεις. Τέτοιοι άνθρωποι δυσκολεύονται πολύ να ανακτήσουν τον εγκέφαλο μετά το αλκοόλ το πρωί.

Πρέπει να γνωρίζετε ότι μόνο το 5% του αλκοόλ αποβάλλεται από το σώμα με τον εκπνεόμενο αέρα, μέσω της εφίδρωσης και της ούρησης. Το υπόλοιπο 95% οξειδώνεται μέσα...

Φάρμακα για την αποκατάσταση της μνήμης

Τα αμινοξέα βοηθούν στη βελτίωση του σχηματισμού GABA στον εγκέφαλο: γλυκίνη, τρυπτοφάνη, λυσίνη (παρασκευάσματα "γλυκίνη", "aviton ginkgovite"). Συνιστάται η χρήση τους με παράγοντες για τη βελτίωση της παροχής εγκεφαλικού αίματος (Cavinton, Trental, Vintocetin) και την αύξηση του ενεργειακού μεταβολισμού των νευρώνων (Συνένζυμο Q10). Το Ginkgo χρησιμοποιείται για τη διέγερση των νευρώνων σε πολλές χώρες του κόσμου.

Η καθημερινή άσκηση, η ομαλοποίηση της διατροφής και η καθημερινή ρουτίνα θα βοηθήσουν στη βελτίωση της μνήμης. Μπορείτε να εκπαιδεύσετε τη μνήμη σας - κάθε μέρα πρέπει να μαθαίνετε μικρά ποιήματα, ξένες γλώσσες. Μην υπερφορτώνετε τον εγκέφαλό σας. Για τη βελτίωση της κυτταρικής διατροφής, συνιστάται η λήψη ειδικών φαρμάκων που έχουν σχεδιαστεί για τη βελτίωση της μνήμης.

Αποτελεσματικά φάρμακα για την ομαλοποίηση και την ενίσχυση της μνήμης

Διπρενυλ. Ένα φάρμακο που εξουδετερώνει τη δράση των νευροτοξινών που εισέρχονται στον οργανισμό με την τροφή. Προστατεύει τα εγκεφαλικά κύτταρα από το στρες, υποστηρίζει...

Μέχρι τη δεκαετία του 1990, οι νευρολόγοι ήταν πεπεισμένοι ότι η αναγέννηση του εγκεφάλου ήταν αδύνατη. Στην επιστημονική κοινότητα διατυπώθηκε μια λανθασμένη ιδέα για «στάσιμους» ιστούς, οι οποίοι περιλάμβαναν πρωτίστως τον ιστό του κεντρικού νευρικού συστήματος, όπου υποτίθεται ότι δεν υπάρχουν βλαστοκύτταρα. Πιστεύεται ότι η διαίρεση των νευρικών κυττάρων μπορεί να παρατηρηθεί μόνο σε ορισμένες δομές του εγκεφάλου του εμβρύου και στα παιδιά μόνο στα δύο πρώτα χρόνια της ζωής. Στη συνέχεια υποτέθηκε ότι η ανάπτυξη των κυττάρων σταματά και ξεκινά το στάδιο του σχηματισμού των μεσοκυττάριων επαφών στα νευρωνικά δίκτυα. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, κάθε νευρώνας σχηματίζει εκατοντάδες και ίσως χιλιάδες συνάψεις με γειτονικά κύτταρα. Κατά μέσο όρο, πιστεύεται ότι περίπου 100 δισεκατομμύρια νευρώνες λειτουργούν στα νευρωνικά δίκτυα του εγκεφάλου των ενηλίκων. Η δήλωση ότι ο ενήλικος εγκέφαλος δεν αναγεννάται έχει γίνει μύθος αξιώματος. Επιστήμονες που εξέφρασαν διαφορετική άποψη κατηγορήθηκαν για ανικανότητα και στη χώρα μας έτυχε να χάσουν τη δουλειά τους. Η φύση βρίσκεται σε...

Τα εγκεφαλικά δεν είναι πλέον τρομακτικά; Σύγχρονες εξελίξεις...

Όλες οι ασθένειες είναι από τα νεύρα! Αυτό λαϊκή σοφίαακόμα και τα παιδιά ξέρουν. Ωστόσο, δεν γνωρίζουν όλοι ότι στη γλώσσα της ιατρικής επιστήμης έχει μια συγκεκριμένη και καλά καθορισμένη σημασία. Είναι ιδιαίτερα σημαντικό να το μάθετε για άτομα των οποίων τα αγαπημένα πρόσωπα έχουν υποστεί εγκεφαλικό. Πολλοί από αυτούς γνωρίζουν καλά ότι, παρά τη συνεχιζόμενη δύσκολη θεραπεία, οι χαμένες λειτουργίες σε ένα αγαπημένο τους πρόσωπο δεν αποκαθίστανται πλήρως. Επιπλέον, όσο περισσότερος χρόνος έχει περάσει από τη στιγμή του προβλήματος, τόσο μικρότερη είναι η πιθανότητα επιστροφής της ομιλίας, των κινήσεων, της μνήμης. Πώς λοιπόν επιτυγχάνετε μια σημαντική ανακάλυψη στην αποκατάσταση ενός αγαπημένου προσώπου; Για να απαντήσετε σε αυτήν την ερώτηση, πρέπει να γνωρίζετε τον "εχθρό στο πρόσωπο" - για να κατανοήσετε τον κύριο λόγο.

"ΟΛΕΣ ΟΙ ΑΣΘΕΝΕΙΕΣ ΑΠΟ ΝΕΥΡΑ!"

Το νευρικό σύστημα συντονίζει όλες τις λειτουργίες του σώματος και του παρέχει την ικανότητα προσαρμογής στο εξωτερικό περιβάλλον. Ο εγκέφαλος είναι ο κεντρικός κρίκος του. Αυτός είναι ο κύριος υπολογιστής του σώματός μας, ο οποίος ρυθμίζει τη δουλειά όλων ...

Ένα θέμα για όσους προτιμούν να πιστεύουν ότι τα νευρικά κύτταρα αποκαθίστανται.

Για να δημιουργήσετε μια κατάλληλη νοητική εικόνα :)

Τα νευρικά κύτταρα αναγεννώνται

Ισραηλινοί επιστήμονες ανακάλυψαν ένα ολόκληρο βιοεργαλείο για να αντικαταστήσουν τα νεκρά νεύρα. Αποδείχθηκε ότι τα Τ-λεμφοκύτταρα, που μέχρι τώρα θεωρούνταν «επιβλαβείς ξένοι», το κάνουν αυτό.

Πριν από μερικά χρόνια, οι επιστήμονες διέψευσαν τη διάσημη δήλωση «τα νευρικά κύτταρα δεν αναγεννώνται»: αποδείχθηκε ότι μέρος του εγκεφάλου λειτουργεί για την αναγέννηση των νευρικών κυττάρων καθ 'όλη τη διάρκεια της ζωής. Ειδικά όταν διεγείρεται εγκεφαλική δραστηριότητακαι σωματική δραστηριότητα. Αλλά πώς ακριβώς γνωρίζει ο εγκέφαλος ότι είναι καιρός να επιταχύνει τη διαδικασία αναγέννησης, κανείς δεν το γνωρίζει ακόμη.

Για να κατανοήσουν τον μηχανισμό της ανάκτησης του εγκεφάλου, οι επιστήμονες άρχισαν να ταξινομούν όλους τους τύπους κυττάρων που είχαν προηγουμένως βρεθεί στο κεφάλι των ανθρώπων και ο λόγος για τον οποίο ανακάλυψαν τα κύτταρα παρέμεινε ασαφής. Και η μελέτη ενός από τα υποείδη των λευκοκυττάρων αποδείχθηκε επιτυχής - ...

«Τα νευρικά κύτταρα δεν αναγεννώνται» - μύθος ή πραγματικότητα;

Όπως είπε ο ήρωας του Leonid Bronevoy, ο γιατρός της κομητείας: "το κεφάλι είναι ένα σκοτεινό αντικείμενο, δεν υπόκειται σε έρευνα ...". Μια συμπαγής συσσώρευση νευρικών κυττάρων που ονομάζεται εγκέφαλος, αν και έχει μελετηθεί από νευροφυσιολόγους για μεγάλο χρονικό διάστημα, οι επιστήμονες δεν έχουν ακόμη καταφέρει να λάβουν απαντήσεις σε όλες τις ερωτήσεις που σχετίζονται με τη λειτουργία των νευρώνων.

Η ουσία της ερώτησης

Πριν από λίγο καιρό, μέχρι τη δεκαετία του '90 του περασμένου αιώνα, πίστευαν ότι ο αριθμός των νευρώνων στο ανθρώπινο σώμα έχει σταθερή τιμή και είναι αδύνατο να αποκατασταθούν τα κατεστραμμένα νευρικά κύτταρα του εγκεφάλου εάν χαθούν. Εν μέρει, αυτή η δήλωση είναι πράγματι αληθινή: κατά την ανάπτυξη του εμβρύου, η φύση θέτει ένα τεράστιο απόθεμα κυττάρων.

Ακόμη και πριν από τη γέννηση, ένα νεογέννητο παιδί χάνει σχεδόν το 70% των σχηματισμένων νευρώνων ως αποτέλεσμα προγραμματισμένου κυτταρικού θανάτου - απόπτωσης. Ο νευρωνικός θάνατος συνεχίζεται σε όλη τη ζωή.

Ξεκινώντας από την ηλικία των τριάντα ετών, αυτή η διαδικασία ...

Τα νευρικά κύτταρα στον ανθρώπινο εγκέφαλο αναγεννώνται

Μέχρι τώρα ήταν γνωστό ότι τα νευρικά κύτταρα αναγεννώνται μόνο στα ζώα. Πρόσφατα, ωστόσο, οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι στο τμήμα του ανθρώπινου εγκεφάλου που είναι υπεύθυνο για την όσφρηση, σχηματίζονται ώριμοι νευρώνες από προγονικά κύτταρα. Κάποια μέρα θα μπορέσουν να βοηθήσουν στην «διόρθωση» του τραυματισμένου εγκεφάλου.

Κάθε μέρα, το δέρμα μεγαλώνει κατά 0,002 χιλιοστά. Νέα αιμοσφαίρια ήδη λίγες μέρες μετά την έναρξη της παραγωγής τους στον μυελό των οστών, εκτελούν τις κύριες λειτουργίες τους. Με τα νευρικά κύτταρα, όλα είναι πολύ πιο προβληματικά. Ναι, οι νευρικές απολήξεις αποκαθίστανται στα χέρια, τα πόδια και στο πάχος του δέρματος. Αλλά στο κεντρικό νευρικό σύστημα - στον εγκέφαλο και στο νωτιαίο μυελό - αυτό δεν συμβαίνει. Επομένως, ένα άτομο με κατεστραμμένο νωτιαίο μυελό δεν θα μπορεί πλέον να τρέξει. Επιπλέον, ο νευρικός ιστός καταστρέφεται αμετάκλητα ως αποτέλεσμα εγκεφαλικού.

Πρόσφατα, ωστόσο, έχουν προκύψει νέες ενδείξεις ότι ο ανθρώπινος εγκέφαλος είναι επίσης ικανός να παράγει νέα ...

Για πολλά χρόνια, οι άνθρωποι πίστευαν ότι τα νευρικά κύτταρα δεν μπορούσαν να αναγεννηθούν, πράγμα που σημαίνει ότι ήταν αδύνατο να θεραπευθούν πολλές ασθένειες που σχετίζονται με τη βλάβη τους. Τώρα οι επιστήμονες βρήκαν τρόπους για να αποκαταστήσουν τα εγκεφαλικά κύτταρα προκειμένου να παρατείνουν την πλήρη ζωή του ασθενούς, στην οποία θα θυμάται πολλές λεπτομέρειες.

Υπάρχουν αρκετές προϋποθέσεις για την ανάκτηση των εγκεφαλικών κυττάρων, εάν η ασθένεια δεν έχει πάει πολύ μακριά και δεν έχει υπάρξει πλήρης απώλεια μνήμης. Το σώμα πρέπει να λάβει επαρκή ποσότητα βιταμινών που θα βοηθήσουν στη διατήρηση της ικανότητας εστίασης σε ένα πρόβλημα, να θυμάστε τα απαραίτητα πράγματα. Για να γίνει αυτό, πρέπει να τρώτε τροφές που τα περιέχουν, αυτά είναι τα ψάρια, οι μπανάνες, οι ξηροί καρποί και το κόκκινο κρέας. Οι ειδικοί πιστεύουν ότι ο αριθμός των γευμάτων δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερος από τρία και πρέπει να τρώτε μέχρι να εμφανιστεί ο κορεσμός, αυτό θα βοηθήσει τα εγκεφαλικά κύτταρα να λάβουν τις απαραίτητες ουσίες. Η διατροφή έχει μεγάλη σημασία για την πρόληψη των νευρικών ασθενειών, δεν πρέπει να παρασυρθείτε ...

Η φτερωτή έκφραση «Τα νευρικά κύτταρα δεν ανακάμπτουν» γίνεται αντιληπτή από όλους από την παιδική ηλικία ως αδιαμφισβήτητη αλήθεια. Ωστόσο, αυτό το αξίωμα δεν είναι παρά ένας μύθος και νέα επιστημονικά δεδομένα το διαψεύδουν.

Σχηματική αναπαράσταση ενός νευρικού κυττάρου, ή νευρώνα, που αποτελείται από ένα σώμα με πυρήνα, έναν άξονα και αρκετούς δενδρίτες.

Οι νευρώνες διαφέρουν μεταξύ τους ως προς το μέγεθος, τη διακλάδωση των δενδριτών και το μήκος των αξόνων.

Η έννοια της «γλοίας» περιλαμβάνει όλα τα κύτταρα νευρικού ιστού, που δεν είναι νευρώνες.

Οι νευρώνες είναι γενετικά προγραμματισμένοι να μεταναστεύουν στο ένα ή το άλλο μέρος του νευρικού συστήματος, όπου, με τη βοήθεια διεργασιών, δημιουργούν συνδέσεις με άλλα νευρικά κύτταρα.

Τα νεκρά νευρικά κύτταρα καταστρέφονται από τα μακροφάγα που εισέρχονται στο νευρικό σύστημα από το αίμα.

Στάδια σχηματισμού του νευρικού σωλήνα στο ανθρώπινο έμβρυο.

‹ ›

Η φύση βρίσκεται μέσα αναπτυσσόμενος εγκέφαλοςπολύ υψηλό περιθώριο ασφάλειας: κατά την εμβρυογένεση, σχηματίζεται μεγάλη περίσσεια νευρώνων. Σχεδόν το 70% εξ αυτών...

Η παντοκαλσίνη είναι ένα φάρμακο που επηρεάζει ενεργά τον μεταβολισμό στον εγκέφαλο, τον προστατεύει από βλαβερές επιδράσεις και, πρώτα απ 'όλα, από την έλλειψη οξυγόνου, έχει ανασταλτική και ταυτόχρονα ελαφρώς ενεργοποιητική δράση στο κεντρικό νευρικό σύστημα (ΚΝΣ).

Πώς δρα η παντοκαλσίνη στο κεντρικό νευρικό σύστημα

Η παντοκαλσίνη είναι ένα νοοτροπικό φάρμακο, η κύρια δράση του οποίου σχετίζεται με τις γνωστικές (γνωστικές) λειτουργίες του εγκεφάλου, το φάρμακο διατίθεται σε δισκία των 250 και 500 mg.

Το κύριο δραστικό συστατικό της παντοκαλσίνης είναι το χοπαντενικό οξύ, το οποίο στη χημική του σύνθεση και τις ιδιότητες του είναι παρόμοιο με το γάμμα-αμινοβουτυρικό οξύ (GABA) - μια βιολογικά δραστική ουσία που μπορεί να ενισχύσει όλες τις μεταβολικές διεργασίες στον εγκέφαλο.

Όταν λαμβάνεται από το στόμα, η παντοκαλσίνη απορροφάται ταχέως στο γαστρεντερικό σωλήνα, κατανέμεται μέσω των ιστών και εισέρχεται στον εγκέφαλο, όπου διεισδύει ...

Το νευρικό σύστημα είναι το πιο περίπλοκο μέρος του ανθρώπινου σώματος. Περιλαμβάνει περίπου 85 δισεκατομμύρια νευρικά και νευρογλοιακά κύτταρα. Μέχρι σήμερα, οι επιστήμονες κατάφεραν να μελετήσουν μόνο το 5% των νευρώνων. Το άλλο 95% εξακολουθεί να είναι ένα μυστήριο, επομένως πολυάριθμες μελέτες πραγματοποιούνται σε αυτά τα συστατικά του ανθρώπινου εγκεφάλου.

Σκεφτείτε πώς λειτουργεί ο ανθρώπινος εγκέφαλος, δηλαδή η κυτταρική του δομή.

Η δομή ενός νευρώνα αποτελείται από 3 κύρια συστατικά:

1. Κυτταρικό σώμα

Αυτό το τμήμα του νευρικού κυττάρου είναι το βασικό τμήμα, που περιλαμβάνει το κυτταρόπλασμα και τους πυρήνες, που μαζί δημιουργούν πρωτόπλασμα, στην επιφάνεια του οποίου σχηματίζεται ένα όριο μεμβράνης, που αποτελείται από δύο στρώματα λιπιδίων. Στην επιφάνεια της μεμβράνης υπάρχουν πρωτεΐνες που αντιπροσωπεύουν το σχήμα των σφαιριδίων.

Τα νευρικά κύτταρα του φλοιού αποτελούνται από σώματα που περιέχουν έναν πυρήνα, καθώς και από έναν αριθμό οργανιδίων, συμπεριλαμβανομένης μιας εντατικά και αποτελεσματικά αναπτυσσόμενης περιοχής σκέδασης τραχιού σχήματος που έχει ενεργά ριβοσώματα.

2. Δενδρίτες και άξονας

Ο άξονας φαίνεται να είναι μια μακρά διαδικασία που προσαρμόζεται αποτελεσματικά στις διεγερτικές διεργασίες από το ανθρώπινο σώμα.

Οι δενδρίτες έχουν εντελώς διαφορετική ανατομική δομή. Η κύρια διαφορά τους από τον άξονα είναι ότι έχουν πολύ μικρότερο μήκος και χαρακτηρίζονται επίσης από την παρουσία ασυνήθιστα αναπτυγμένων διεργασιών που εκτελούν τις λειτουργίες της κύριας θέσης. Στην περιοχή αυτή αρχίζουν να εμφανίζονται ανασταλτικές συνάψεις, λόγω των οποίων υπάρχει η δυνατότητα να επηρεάζεται άμεσα ο ίδιος ο νευρώνας.

Ένα σημαντικό μέρος των νευρώνων αποτελείται σε μεγαλύτερο βαθμό από δενδρίτες, ενώ υπάρχει μόνο ένας άξονας. Ένα νευρικό κύτταρο έχει πολλές συνδέσεις με άλλα κύτταρα. Σε ορισμένες περιπτώσεις, ο αριθμός αυτών των συνδέσμων υπερβαίνει τις 25.000.

Μια σύναψη είναι ένα μέρος όπου σχηματίζεται μια διαδικασία επαφής μεταξύ δύο κυττάρων. Η κύρια λειτουργία είναι η μετάδοση παλμών μεταξύ διαφορετικών κυψελών, ενώ η συχνότητα του σήματος μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με την ταχύτητα και τους τύπους μετάδοσης αυτού του σήματος.

Κατά κανόνα, για να ξεκινήσει η διεγερτική διαδικασία ενός νευρικού κυττάρου, πολλές διεγερτικές συνάψεις μπορούν να λειτουργήσουν ως ερεθίσματα.

Τι είναι ο ανθρώπινος τριπλός εγκέφαλος

Το 1962, ο νευροεπιστήμονας Paul McLean αναγνώρισε τρεις ανθρώπινους εγκεφάλους, και συγκεκριμένα:

1. ερπετό

Αυτός ο ερπετός τύπος ανθρώπινου εγκεφάλου υπάρχει για περισσότερα από 100 εκατομμύρια χρόνια. Έχει σημαντικό αντίκτυπο στις συμπεριφορικές ιδιότητες ενός ατόμου. Η κύρια λειτουργία του είναι να διαχειρίζεται τη βασική συμπεριφορά, η οποία περιλαμβάνει λειτουργίες όπως:

• Αναπαραγωγή με βάση τα ανθρώπινα ένστικτα
• Επίθεση
• Επιθυμία να ελέγχεις τα πάντα
• Ακολουθήστε ορισμένα μοτίβα
• μιμούνται, εξαπατούν
• Πολεμήστε για επιρροή στους άλλους

Επίσης, ο ανθρώπινος ερπετός εγκέφαλος χαρακτηρίζεται από χαρακτηριστικά όπως η ψυχραιμία σε σχέση με τους άλλους, η έλλειψη ενσυναίσθησης, η πλήρης αδιαφορία για τις συνέπειες των πράξεών του σε σχέση με τους άλλους. Επίσης, αυτός ο τύπος δεν είναι σε θέση να αναγνωρίσει μια φανταστική απειλή με πραγματικό κίνδυνο. Ως αποτέλεσμα, σε ορισμένες περιπτώσεις, υποτάσσει πλήρως το μυαλό και το σώμα ενός ατόμου.

1. Συναισθηματικό (μεταιχμιακό σύστημα)

Φαίνεται να είναι ο εγκέφαλος ενός θηλαστικού, του οποίου η ηλικία είναι περίπου 50 εκατομμύρια χρόνια.

Υπεύθυνος για λειτουργικά χαρακτηριστικά ενός ατόμου όπως:

• Επιβίωση, αυτοσυντήρηση και αυτοάμυνα
• Κυβερνά κοινωνική συμπεριφοράσυμπεριλαμβανομένης της μητρικής φροντίδας και ανατροφής
• Συμμετέχει στη ρύθμιση των λειτουργιών των οργάνων, την όσφρηση, την ενστικτώδη συμπεριφορά, τη μνήμη, τον ύπνο και την εγρήγορση και μια σειρά άλλων

Αυτός ο εγκέφαλος είναι σχεδόν εντελώς πανομοιότυπος με τον εγκέφαλο των ζώων.

1. Οπτικός

Είναι ο εγκέφαλος που εκτελεί τις λειτουργίες της σκέψης μας. Με άλλα λόγια, είναι ο λογικός νους. Είναι η νεότερη κατασκευή, η ηλικία της οποίας δεν ξεπερνά τα 3 εκατομμύρια χρόνια.

Φαίνεται να είναι αυτό που ονομάζουμε λογική, που περιλαμβάνει τέτοιες ικανότητες όπως:

• σκέπτομαι
• Εξάγετε συμπεράσματα
• Ικανότητα ανάλυσης

Διακρίνεται από την παρουσία της χωρικής σκέψης, όπου προκύπτουν χαρακτηριστικές οπτικές εικόνες.

Ταξινόμηση νευρώνων

Μέχρι σήμερα, έχει διακριθεί μια σειρά από ταξινομήσεις νευρωνικών κυττάρων. Μία από τις πιο κοινές ταξινομήσεις νευρώνων διακρίνεται από τον αριθμό των διεργασιών και τον τόπο εντοπισμού τους, και συγκεκριμένα:

1. Πολυπολική. Αυτά τα κύτταρα χαρακτηρίζονται από μεγάλη συσσώρευση στο ΚΝΣ. Παρουσιάζονται με έναν άξονα και αρκετούς δενδρίτες.
2. Διπολικός. Χαρακτηρίζονται από έναν άξονα και έναν δενδρίτη και εντοπίζονται στον αμφιβληστροειδή, τον οσφρητικό ιστό, καθώς και στο ακουστικό και αιθουσαίο κέντρο.

Επίσης, ανάλογα με τις λειτουργίες που εκτελούνται, οι νευρώνες χωρίζονται σε 3 μεγάλες ομάδες:

1. Προσαγωγός

Υπεύθυνος για τη διαδικασία μετάδοσης σήματος από τους υποδοχείς στο κεντρικό νευρικό σύστημα. Διαφέρουν ως εξής:

• Πρωταρχικός. Οι πρωτογενείς βρίσκονται στους πυρήνες της σπονδυλικής στήλης, οι οποίοι συνδέονται με τους υποδοχείς.
• Δευτερεύων. Βρίσκονται στους οπτικούς φυμάτιους και εκτελούν τις λειτουργίες μετάδοσης σημάτων στα υπερκείμενα τμήματα. Αυτός ο τύπος κυττάρων δεν δεσμεύεται σε υποδοχείς, αλλά λαμβάνει σήματα από νευροκύτταρα.

2. Απαγωγός ή κινητήρας

Αυτός ο τύπος σχηματίζει τη μετάδοση της ώθησης σε άλλα κέντρα και όργανα του ανθρώπινου σώματος. Για παράδειγμα, οι νευρώνες της κινητικής ζώνης είναι πυραμιδικοί, οι οποίοι μεταδίδουν ένα σήμα στους κινητικούς νευρώνες του νωτιαίου μυελού. Ένα βασικό χαρακτηριστικό των κινητικών απαγωγών νευρώνων είναι η παρουσία ενός άξονα μεγάλου μήκους, ο οποίος έχει υψηλό ρυθμό μετάδοσης του σήματος διέγερσης.

Απαγωγά νευρικά κύτταρα διαφορετικών τμημάτων του εγκεφαλικού φλοιού συνδέουν αυτά τα τμήματα μεταξύ τους. Αυτές οι νευρικές συνδέσεις στον εγκέφαλο παρέχουν σχέσεις εντός και μεταξύ των ημισφαιρίων, επομένως, τα οποία είναι υπεύθυνα για τη λειτουργία του εγκεφάλου στη διαδικασία της μάθησης, την αναγνώριση αντικειμένων, την κόπωση κ.λπ.

3. Ένθετο ή συνειρμικό

Αυτός ο τύπος πραγματοποιεί την αλληλεπίδραση μεταξύ των νευρώνων και επίσης επεξεργάζεται τα δεδομένα που μεταδόθηκαν από ευαίσθητα κύτταρα και στη συνέχεια τα μεταδίδει σε άλλα ενδιάμεσα ή κινητικά νευρικά κύτταρα. Αυτά τα κύτταρα φαίνεται να είναι μικρότερα από τα προσαγωγά και τα απαγωγικά κύτταρα. Οι άξονες αντιπροσωπεύονται σε μικρή έκταση, αλλά το δίκτυο των δενδριτών είναι αρκετά εκτεταμένο.

Οι ειδικοί κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι τα άμεσα νευρικά κύτταρα που εντοπίζονται στον εγκέφαλο είναι οι συνειρμικοί νευρώνες του εγκεφάλου και τα υπόλοιπα ρυθμίζουν τη δραστηριότητα του εγκεφάλου έξω από τον εαυτό του.

Ανακτούν τα νευρικά κύτταρα

Η σύγχρονη επιστήμη δίνει αρκετή προσοχή στις διαδικασίες θανάτου και αποκατάστασης των νευρικών κυττάρων. Ολόκληρο το ανθρώπινο σώμα έχει την ικανότητα να ανακάμψει, αλλά τα νευρικά κύτταρα του εγκεφάλου έχουν τέτοια ευκαιρία;

Ακόμη και στη διαδικασία της σύλληψης, το σώμα συντονίζεται στο θάνατο των νευρικών κυττάρων.

Ορισμένοι επιστήμονες ισχυρίζονται ότι ο αριθμός των σκουπισμένων κυττάρων είναι περίπου 1% ετησίως. Με βάση αυτή τη δήλωση, αποδεικνύεται ότι ο εγκέφαλος θα είχε ήδη φθαρεί μέχρι την απώλεια της ικανότητας να εκτελεί στοιχειώδη πράγματα. Ωστόσο, αυτή η διαδικασία δεν συμβαίνει και ο εγκέφαλος συνεχίζει να λειτουργεί μέχρι το θάνατό του.

Κάθε ιστός του σώματος αποκαθίσταται ανεξάρτητα διαιρώντας «ζωντανά» κύτταρα. Ωστόσο, μετά από μια σειρά μελετών για το νευρικό κύτταρο, οι άνθρωποι διαπίστωσαν ότι το κύτταρο δεν διαιρείται. Υποστηρίζεται ότι νέα εγκεφαλικά κύτταρα σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της νευρογένεσης, η οποία ξεκινά από την προγεννητική περίοδο και συνεχίζεται σε όλη τη ζωή.

Η νευρογένεση είναι η σύνθεση νέων νευρώνων από πρόδρομους - βλαστοκύτταρα, τα οποία στη συνέχεια διαφοροποιούνται και σχηματίζονται σε ώριμους νευρώνες.

Μια τέτοια διαδικασία περιγράφηκε για πρώτη φορά το 1960, αλλά εκείνη την εποχή αυτή η διαδικασία δεν υποστηρίχθηκε με τίποτα.

Περαιτέρω έρευνα επιβεβαίωσε ότι η νευρογένεση μπορεί να συμβεί σε συγκεκριμένες περιοχές του εγκεφάλου. Μία από αυτές τις περιοχές είναι ο χώρος γύρω από τις εγκεφαλικές κοιλίες. Η δεύτερη θέση περιλαμβάνει τον ιππόκαμπο, ο οποίος βρίσκεται ακριβώς κοντά στις κοιλίες. Ο ιππόκαμπος εκτελεί τις λειτουργίες της μνήμης, της σκέψης και των συναισθημάτων μας.

Ως αποτέλεσμα, η ικανότητα απομνημόνευσης και σκέψης διαμορφώνεται στη διαδικασία της ζωής υπό την επίδραση διαφόρων παραγόντων. Όπως μπορεί να σημειωθεί από τα προηγούμενα, ο εγκέφαλός μας, αν και έχει εντοπιστεί μόνο το 5% των δομών του, εξακολουθεί να επισημαίνει μια σειρά γεγονότων που επιβεβαιώνουν την ικανότητα των νευρικών κυττάρων να ανακάμπτουν.

συμπέρασμα

Μην ξεχνάτε ότι για την πλήρη λειτουργία των νευρικών κυττάρων, θα πρέπει να γνωρίζετε πώς να βελτιώσετε τις νευρικές συνδέσεις του εγκεφάλου. Πολλοί ειδικοί σημειώνουν ότι η κύρια εγγύηση για υγιείς νευρώνες είναι η υγιεινή διατροφή και ο υγιεινός τρόπος ζωής και μόνο τότε μπορεί να χρησιμοποιηθεί πρόσθετη φαρμακολογική υποστήριξη.

Οργανώστε τον ύπνο σας, κόψτε το αλκοόλ, το κάπνισμα και τελικά τα νευρικά σας κύτταρα θα σας ευχαριστήσουν.

Ο ανθρώπινος εγκέφαλος έχει ένα εκπληκτικό χαρακτηριστικό: είναι σε θέση να παράγει νέα κύτταρα. Υπάρχει η άποψη ότι η παροχή εγκεφαλικών κυττάρων είναι απεριόριστη, αλλά αυτή η δήλωση απέχει πολύ από την αλήθεια. Φυσικά, η εντατική παραγωγή τους πέφτει στις πρώιμες περιόδους ανάπτυξης του οργανισμού, με την ηλικία αυτή η διαδικασία επιβραδύνεται, αλλά δεν σταματά. Αλλά αυτό, δυστυχώς, αντισταθμίζει μόνο ένα ασήμαντο μέρος των κυττάρων που σκοτώνονται ασυναίσθητα από ένα άτομο ως αποτέλεσμα, με την πρώτη ματιά, αβλαβών συνηθειών.

1. Στέρηση ύπνου

Οι επιστήμονες δεν έχουν ακόμη καταφέρει να διαψεύσουν τη θεωρία τους για πλήρη ύπνο, η οποία επιμένει σε 7-9 ώρες ύπνου. Αυτή η διάρκεια της νυχτερινής διαδικασίας είναι που επιτρέπει στον εγκέφαλο να εκτελέσει πλήρως τη δουλειά του και να περάσει παραγωγικά από όλες τις «υπνητήριες» φάσεις. Διαφορετικά, όπως φαίνεται από μελέτες που έγιναν σε τρωκτικά, το 25% των εγκεφαλικών κυττάρων που είναι υπεύθυνα για τη φυσιολογική απόκριση στο άγχος και το στρες πεθαίνουν. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι ένας παρόμοιος μηχανισμός κυτταρικού θανάτου ως αποτέλεσμα της έλλειψης ύπνου λειτουργεί και στους ανθρώπους, αλλά αυτά είναι ακόμα μόνο υποθέσεις, οι οποίες, κατά τη γνώμη τους, θα μπορούν να δοκιμαστούν στο εγγύς μέλλον.

2. Κάπνισμα

Καρδιακές παθήσεις, εγκεφαλικό επεισόδιο, χρόνια βρογχίτιδα, εμφύσημα, καρκίνος - αυτή δεν είναι μια πλήρης λίστα αρνητικών συνεπειών που προκαλούνται από τον εθισμό στο τσιγάρο. 2002 μελέτες που έγιναν Εθνικό ΙνστιτούτοΓαλλία για την υγεία και ιατρική έρευναΔεν άφησε καμία αμφιβολία ότι το κάπνισμα σκοτώνει τα εγκεφαλικά κύτταρα. Και παρόλο που τα πειράματα έχουν γίνει μέχρι στιγμής σε αρουραίους, οι επιστήμονες είναι απολύτως βέβαιοι ότι αυτή η κακή συνήθεια επηρεάζει τα ανθρώπινα εγκεφαλικά κύτταρα με τον ίδιο τρόπο. Αυτό επιβεβαιώθηκε από μελέτη Ινδών επιστημόνων, ως αποτέλεσμα της οποίας οι ερευνητές κατάφεραν να βρουν μια ένωση επικίνδυνη για τον ανθρώπινο οργανισμό, που ονομάζεται νιτροσοαμινοκετόνη που προέρχεται από τη νικοτίνη, στα τσιγάρα. Το HNK επιταχύνει τις αντιδράσεις των λευκών αιμοσφαιρίων στον εγκέφαλο, με αποτέλεσμα να επιτίθενται σε υγιή εγκεφαλικά κύτταρα.

3. Αφυδάτωση

Δεν είναι μυστικό ότι σε ανθρώπινο σώμαπεριέχει πολύ νερό και ο εγκέφαλος δεν αποτελεί εξαίρεση. Η συνεχής αναπλήρωσή του είναι απαραίτητη τόσο για το σώμα συνολικά όσο και για τον εγκέφαλο ειδικότερα. Διαφορετικά, ενεργοποιούνται διεργασίες που διαταράσσουν τη λειτουργία ολόκληρων συστημάτων και σκοτώνουν τα εγκεφαλικά κύτταρα. Κατά κανόνα, πιο συχνά αυτό συμβαίνει μετά την κατανάλωση αλκοόλ, το οποίο καταστέλλει τη λειτουργία της ορμόνης βαζοπρεσσίνης, η οποία είναι υπεύθυνη για τη συγκράτηση του νερού στο σώμα. Επιπλέον, μπορεί να συμβεί αφυδάτωση λόγω παρατεταμένης έκθεσης σε υψηλές θερμοκρασίες (για παράδειγμα, έκθεση σε ανοιχτό ηλιακό φως ή σε βουλωμένο δωμάτιο). Αλλά το αποτέλεσμα, όπως και στην περίπτωση των ισχυρών ποτών, μπορεί να έχει καταστροφικό αποτέλεσμα - την καταστροφή των εγκεφαλικών κυττάρων. Αυτό συνεπάγεται δυσλειτουργίες στο νευρικό σύστημα και επηρεάζει τις πνευματικές ικανότητες ενός ατόμου.

4. Στρες

Το άγχος θεωρείται μια αρκετά χρήσιμη αντίδραση του οργανισμού, η οποία ενεργοποιείται ως αποτέλεσμα της εμφάνισης οποιασδήποτε πιθανής απειλής. Οι κύριοι υπερασπιστές είναι οι ορμόνες των επινεφριδίων (κορτιζόλη, αδρεναλίνη και νορεπινεφρίνη), οι οποίες θέτουν τον οργανισμό σε πλήρη εγρήγορση και έτσι διασφαλίζουν την ασφάλειά του. Αλλά μια υπερβολική ποσότητα αυτών των ορμονών (για παράδειγμα, σε μια κατάσταση χρόνιου στρες), ιδιαίτερα η κορτιζόλη, μπορεί να προκαλέσει τον θάνατο των εγκεφαλικών κυττάρων και την ανάπτυξη τρομερών ασθενειών λόγω εξασθενημένης ανοσίας. Η καταστροφή των εγκεφαλικών κυττάρων μπορεί να οδηγήσει στην ανάπτυξη ψυχικής ασθένειας (σχιζοφρένεια) και ένα εξασθενημένο ανοσοποιητικό σύστημα συνήθως συνοδεύεται από την ανάπτυξη σοβαρές παθήσεις, τα πιο κοινά από τα οποία θεωρούνται τα καρδιαγγειακά νοσήματα, ο καρκίνος και ο διαβήτης.

5. Ναρκωτικά

Τα ναρκωτικά είναι συγκεκριμένες χημικές ουσίες που καταστρέφουν τα εγκεφαλικά κύτταρα και διαταράσσουν τα συστήματα επικοινωνίας σε αυτά. Ως αποτέλεσμα της δράσης ναρκωτικών ουσιών, ενεργοποιούνται υποδοχείς που προκαλούν την παραγωγή μη φυσιολογικών σημάτων που προκαλούν παραισθησιογόνες εκδηλώσεις. Αυτή η διαδικασία συμβαίνει λόγω της έντονης αύξησης του επιπέδου ορισμένων ορμονών, η οποία επηρεάζει το σώμα με δύο τρόπους. Από τη μία πλευρά, μια μεγάλη ποσότητα, για παράδειγμα, ντοπαμίνης συμβάλλει στο φαινόμενο της ευφορίας, αλλά από την άλλη, βλάπτει τους νευρώνες που είναι υπεύθυνοι για τη ρύθμιση της διάθεσης. Όσο περισσότεροι τέτοιοι νευρώνες καταστρέφονται, τόσο πιο δύσκολο είναι να επιτευχθεί μια κατάσταση «ευδαιμονίας». Έτσι, ο οργανισμός απαιτεί αυξανόμενη δόση ναρκωτικών ουσιών, ενώ αναπτύσσει εξάρτηση.

νευρικού ιστού- το κύριο δομικό στοιχείο του νευρικού συστήματος. ΣΤΟ σύνθεση του νευρικού ιστούπεριλαμβάνει εξαιρετικά εξειδικευμένα νευρικά κύτταρα - νευρώνες, και νευρογλοιακά κύτταραεκτελώντας υποστήριξη, εκκριτική και προστατευτική λειτουργία.

Νευρώναςείναι η βασική δομική και λειτουργική μονάδα του νευρικού ιστού. Αυτά τα κελιά είναι σε θέση να λαμβάνουν, να επεξεργάζονται, να κωδικοποιούν, να μεταδίδουν και να αποθηκεύουν πληροφορίες, να δημιουργούν επαφές με άλλα κελιά. Τα μοναδικά χαρακτηριστικά ενός νευρώνα είναι η ικανότητα να δημιουργεί βιοηλεκτρικές εκκενώσεις (παλμές) και να μεταδίδει πληροφορίες κατά μήκος των διεργασιών από το ένα κύτταρο στο άλλο χρησιμοποιώντας εξειδικευμένες απολήξεις -.

Η εκτέλεση των λειτουργιών ενός νευρώνα διευκολύνεται από τη σύνθεση στο αξόπλασμά του ουσιών-διαβιβαστών - νευροδιαβιβαστών: ακετυλοχολίνης, κατεχολαμινών κ.λπ.

Ο αριθμός των εγκεφαλικών νευρώνων πλησιάζει τους 10 11 . Ένας νευρώνας μπορεί να έχει έως και 10.000 συνάψεις. Εάν αυτά τα στοιχεία θεωρούνται κύτταρα αποθήκευσης πληροφοριών, τότε μπορούμε να συμπεράνουμε ότι το νευρικό σύστημα μπορεί να αποθηκεύσει 10 19 μονάδες. πληροφορίες, δηλ. ικανό να περιέχει σχεδόν όλη τη γνώση που έχει συσσωρεύσει η ανθρωπότητα. Επομένως, είναι λογικό να υποθέσουμε ότι ανθρώπινος εγκέφαλοςσε όλη τη ζωή θυμάται όλα όσα συμβαίνουν στο σώμα και όταν επικοινωνεί με το περιβάλλον. Ωστόσο, ο εγκέφαλος δεν μπορεί να εξαγάγει από όλες τις πληροφορίες που είναι αποθηκευμένες σε αυτόν.

Ορισμένοι τύποι νευρωνικής οργάνωσης είναι χαρακτηριστικά διαφόρων δομών του εγκεφάλου. Οι νευρώνες που ρυθμίζουν μια ενιαία λειτουργία σχηματίζουν τις λεγόμενες ομάδες, σύνολα, στήλες, πυρήνες.

Οι νευρώνες διαφέρουν ως προς τη δομή και τη λειτουργία.

Κατά δομή(ανάλογα με τον αριθμό των διεργασιών που εκτείνονται από το κυτταρικό σώμα) διακρίνουν μονοπολική(με μία διαδικασία), διπολική (με δύο διαδικασίες) και πολυπολική(με πολλές διεργασίες) νευρώνες.

Σύμφωνα με τις λειτουργικές ιδιότητεςδιανέμω εισάγων(ή κεντρομόλος) νευρώνες που μεταφέρουν διέγερση από υποδοχείς σε, απαγωγός, μοτέρ, κινητικοί νευρώνες(ή φυγόκεντρο), μεταδίδοντας διέγερση από το κεντρικό νευρικό σύστημα στο νευρωμένο όργανο και ενδιάμεσος, Επικοινωνίαή ενδιάμεσοςνευρώνες που συνδέουν προσαγωγούς και απαγωγούς νευρώνες.

Οι προσαγωγοί νευρώνες είναι μονοπολικοί, τα σώματά τους βρίσκονται στα νωτιαία γάγγλια. Η διαδικασία που εκτείνεται από το σώμα του κυττάρου χωρίζεται σε σχήμα Τ σε δύο κλάδους, ο ένας από τους οποίους πηγαίνει στο κεντρικό νευρικό σύστημα και εκτελεί τη λειτουργία ενός άξονα και ο άλλος πλησιάζει τους υποδοχείς και είναι ένας μακρύς δενδρίτης.

Οι περισσότεροι απαγωγοί και ενδιάμεσοι νευρώνες είναι πολυπολικοί (Εικ. 1). Πολυπολικοί ενδονευρώνες σε σε μεγάλους αριθμούςβρίσκονται στα οπίσθια κέρατα του νωτιαίου μυελού, και βρίσκονται επίσης σε όλα τα άλλα μέρη του κεντρικού νευρικού συστήματος. Μπορεί επίσης να είναι διπολικοί, όπως οι νευρώνες του αμφιβληστροειδούς που έχουν βραχύ διακλαδιζόμενο δενδρίτη και μακρύ άξονα. Οι κινητικοί νευρώνες εντοπίζονται κυρίως στα πρόσθια κέρατα του νωτιαίου μυελού.

Ρύζι. 1. Η δομή του νευρικού κυττάρου:

1 - μικροσωληνίσκοι; 2 - μια μακρά διαδικασία ενός νευρικού κυττάρου (άξονας). 3 - ενδοπλασματικό δίκτυο. 4 - πυρήνας? 5 - νευρόπλασμα; 6 - δενδρίτες. 7 - μιτοχόνδρια; 8 - πυρήνας; 9 - θήκη μυελίνης. 10 - αναχαίτιση του Ranvier. 11 - το άκρο του άξονα

νευρογλοία

νευρογλοία, ή glia, - ένα σύνολο κυτταρικών στοιχείων του νευρικού ιστού, που σχηματίζονται από εξειδικευμένα κύτταρα διαφόρων σχημάτων.

Ανακαλύφθηκε από τον R. Virchow και ονόμασε από αυτόν νευρογλοία, που σημαίνει «νευρόκολλα». Τα κύτταρα νευρογλοίας γεμίζουν τον χώρο μεταξύ των νευρώνων, αντιπροσωπεύοντας το 40% του όγκου του εγκεφάλου. Τα νευρογλοιακά κύτταρα είναι 3-4 φορές μικρότερα από τα νευρικά κύτταρα. ο αριθμός τους στο ΚΝΣ των θηλαστικών φτάνει τα 140 δισεκατομμύρια Με την ηλικία, ο αριθμός των νευρώνων στον ανθρώπινο εγκέφαλο μειώνεται και ο αριθμός των νευρογλοιακών κυττάρων αυξάνεται.

Έχει διαπιστωθεί ότι η νευρογλοία σχετίζεται με το μεταβολισμό στον νευρικό ιστό. Ορισμένα κύτταρα νευρογλοίας εκκρίνουν ουσίες που επηρεάζουν την κατάσταση διεγερσιμότητας των νευρώνων. Έχει σημειωθεί ότι για διάφορα νοητικές καταστάσειςη έκκριση αυτών των κυττάρων αλλάζει. Οι μακροχρόνιες διεργασίες ίχνους στο ΚΝΣ σχετίζονται με τη λειτουργική κατάσταση της νευρογλοίας.

Τύποι νευρογλοιακών κυττάρων

Σύμφωνα με τη φύση της δομής των νευρογλοιακών κυττάρων και τη θέση τους στο ΚΝΣ, διακρίνονται:

• αστροκύτταρα (astroglia);
• ολιγοδενδροκύτταρα (ολιγοδενδρογλοία);
• μικρογλοιακά κύτταρα (μικρογλοία);
• Κύτταρα Schwann.

Τα νευρογλοιακά κύτταρα εκτελούν υποστηρικτικές και προστατευτικές λειτουργίες για τους νευρώνες. Περιλαμβάνονται στη δομή. Αστροκύτταραείναι τα πιο πολυάριθμα νευρογλοιακά κύτταρα, που γεμίζουν τα κενά μεταξύ των νευρώνων και του καλύμματος. Αποτρέπουν την εξάπλωση των νευροδιαβιβαστών που διαχέονται από τη συναπτική σχισμή στο ΚΝΣ. Τα αστροκύτταρα έχουν υποδοχείς για νευροδιαβιβαστές, η ενεργοποίηση των οποίων μπορεί να προκαλέσει διακυμάνσεις στη διαφορά δυναμικού της μεμβράνης και αλλαγές στο μεταβολισμό των αστροκυττάρων.

Τα αστροκύτταρα περιβάλλουν σφιχτά τα τριχοειδή αγγεία αιμοφόρα αγγείαεγκεφάλου, που βρίσκεται μεταξύ αυτών και των νευρώνων. Σε αυτή τη βάση, προτείνεται ότι τα αστροκύτταρα παίζουν σημαντικό ρόλο στο μεταβολισμό των νευρώνων, με τη ρύθμιση της διαπερατότητας των τριχοειδών για ορισμένες ουσίες.

Μία από τις σημαντικές λειτουργίες των αστροκυττάρων είναι η ικανότητά τους να απορροφούν περίσσεια ιόντων Κ+, τα οποία μπορούν να συσσωρευτούν στον μεσοκυττάριο χώρο κατά τη διάρκεια υψηλής νευρωνικής δραστηριότητας. Στις περιοχές στενής προσκόλλησης των αστροκυττάρων σχηματίζονται κανάλια σύνδεσης κενού, μέσω των οποίων τα αστροκύτταρα μπορούν να ανταλλάσσουν διάφορα μικρά ιόντα και, ειδικότερα, ιόντα Κ+. Αυτό αυξάνει την ικανότητά τους να απορροφούν ιόντα Κ+. Ανεξέλεγκτη συσσώρευση ιόντων Κ+ στον ενδονευρικό χώρο θα οδηγούσε σε αύξηση της διεγερσιμότητας των νευρώνων. Έτσι, τα αστροκύτταρα, απορροφώντας περίσσεια ιόντων Κ+ από το διάμεσο υγρό, εμποδίζουν την αύξηση της διεγερσιμότητας των νευρώνων και το σχηματισμό εστιών αυξημένης νευρωνικής δραστηριότητας. Η εμφάνιση τέτοιων εστιών στον ανθρώπινο εγκέφαλο μπορεί να συνοδεύεται από το γεγονός ότι οι νευρώνες τους δημιουργούν μια σειρά από νευρικές ώσεις, οι οποίες ονομάζονται σπασμωδικές εκκενώσεις.

Τα αστροκύτταρα εμπλέκονται στην απομάκρυνση και την καταστροφή των νευροδιαβιβαστών που εισέρχονται στους εξωσυναπτικούς χώρους. Έτσι, εμποδίζουν τη συσσώρευση νευροδιαβιβαστών στους ενδονευρικούς χώρους, που θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε δυσλειτουργία του εγκεφάλου.

Οι νευρώνες και τα αστροκύτταρα χωρίζονται από μεσοκυτταρικά κενά 15-20 μm, που ονομάζονται διάμεσος χώρος. Οι διάμεσοι χώροι καταλαμβάνουν έως και 12-14% του όγκου του εγκεφάλου. Μια σημαντική ιδιότητα των αστροκυττάρων είναι η ικανότητά τους να απορροφούν CO2 από το εξωκυττάριο υγρό αυτών των χώρων και έτσι να διατηρούν μια σταθερή pH εγκεφάλου.

Τα αστροκύτταρα εμπλέκονται στο σχηματισμό διεπαφών μεταξύ του νευρικού ιστού και των εγκεφαλικών αγγείων, του νευρικού ιστού και των εγκεφαλικών μεμβρανών στη διαδικασία ανάπτυξης και ανάπτυξης του νευρικού ιστού.

Ολιγοδενδροκύτταραχαρακτηρίζεται από την παρουσία μικρού αριθμού σύντομων διεργασιών. Μία από τις κύριες λειτουργίες τους είναι σχηματισμός θηκών μυελίνης νευρικών ινών εντός του ΚΝΣ. Αυτά τα κύτταρα βρίσκονται επίσης σε κοντινή απόσταση από τα σώματα των νευρώνων, αλλά η λειτουργική σημασία αυτού του γεγονότος είναι άγνωστη.

μικρογλοιακά κύτταρααποτελούν το 5-20% του συνολικού αριθμού των νευρογλοιακών κυττάρων και είναι διάσπαρτα σε όλο το ΚΝΣ. Έχει διαπιστωθεί ότι τα αντιγόνα της επιφάνειάς τους είναι πανομοιότυπα με τα αντιγόνα των μονοκυττάρων του αίματος. Αυτό υποδηλώνει την προέλευσή τους από το μεσόδερμα, τη διείσδυση στον νευρικό ιστό κατά την εμβρυϊκή ανάπτυξη και την επακόλουθη μετατροπή τους σε μορφολογικά αναγνωρίσιμα μικρογλοιακά κύτταρα. Από αυτή την άποψη, είναι γενικά αποδεκτό ότι η πιο σημαντική λειτουργία της μικρογλοίας είναι η προστασία του εγκεφάλου. Έχει αποδειχθεί ότι όταν ο νευρικός ιστός είναι κατεστραμμένος, ο αριθμός των φαγοκυτταρικών κυττάρων αυξάνεται λόγω των μακροφάγων του αίματος και της ενεργοποίησης των φαγοκυτταρικών ιδιοτήτων της μικρογλοίας. Αφαιρούν τους νεκρούς νευρώνες, τα νευρογλοιακά κύτταρα και τα δομικά τους στοιχεία, φαγοκυτταρώνουν τα ξένα σωματίδια.

Κύτταρα Schwannσχηματίζουν το περίβλημα μυελίνης των περιφερικών νευρικών ινών έξω από το ΚΝΣ. Η μεμβράνη αυτού του κυττάρου τυλίγεται επανειλημμένα και το πάχος της θήκης μυελίνης που προκύπτει μπορεί να υπερβαίνει τη διάμετρο της νευρικής ίνας. Το μήκος των μυελινωμένων τμημάτων της νευρικής ίνας είναι 1-3 mm. Στα μεσοδιαστήματα μεταξύ τους (αναχαιτίσεις του Ranvier), η νευρική ίνα παραμένει καλυμμένη μόνο από μια επιφανειακή μεμβράνη που έχει διεγερσιμότητα.

Μία από τις πιο σημαντικές ιδιότητες της μυελίνης είναι η υψηλή αντοχή της στο ηλεκτρικό ρεύμα. Οφείλεται στην υψηλή περιεκτικότητα της μυελίνης σε σφιγγομυελίνη και άλλα φωσφολιπίδια, που της προσδίδουν μονωτικές ιδιότητες ρεύματος. Σε περιοχές της νευρικής ίνας που καλύπτονται με μυελίνη, η διαδικασία δημιουργίας νευρικών ερεθισμάτων είναι αδύνατη. Οι νευρικές ώσεις δημιουργούνται μόνο στη μεμβράνη αναχαίτισης Ranvier, η οποία παρέχει υψηλότερη ταχύτητα αγωγής των νευρικών παλμών στις μυελινωμένες νευρικές ίνες σε σύγκριση με τις μη μυελινωμένες.

Είναι γνωστό ότι η δομή της μυελίνης μπορεί εύκολα να διαταραχθεί σε μολυσματική, ισχαιμική, τραυματική, τοξική βλάβη του νευρικού συστήματος. Ταυτόχρονα, αναπτύσσεται η διαδικασία απομυελίνωσης των νευρικών ινών. Ιδιαίτερα συχνά η απομυελίνωση αναπτύσσεται στη σκλήρυνση κατά πλάκας. Ως αποτέλεσμα της απομυελίνωσης, ο ρυθμός αγωγής των νευρικών ερεθισμάτων κατά μήκος των νευρικών ινών μειώνεται, ο ρυθμός παράδοσης πληροφοριών στον εγκέφαλο από τους υποδοχείς και από τους νευρώνες στα εκτελεστικά όργανα μειώνεται. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε μειωμένη αισθητηριακή ευαισθησία, κινητικές διαταραχές, ρύθμιση των εσωτερικών οργάνων και άλλες σοβαρές συνέπειες.

Δομή και λειτουργίες νευρώνων

Νευρώνας(νευρικό κύτταρο) είναι μια δομική και λειτουργική μονάδα.

Η ανατομική δομή και οι ιδιότητες του νευρώνα διασφαλίζουν την εφαρμογή του κύριες λειτουργίες: υλοποίηση μεταβολισμού, λήψη ενέργειας, αντίληψη διαφόρων σημάτων και επεξεργασία τους, σχηματισμός ή συμμετοχή σε αποκρίσεις, δημιουργία και αγωγή νευρικών ερεθισμάτων, συνδυασμός νευρώνων σε νευρικά κυκλώματα που παρέχουν τόσο τις απλούστερες αντανακλαστικές αντιδράσεις όσο και τις υψηλότερες ενσωματωτικές λειτουργίες του εγκεφάλου.

Οι νευρώνες αποτελούνται από ένα σώμα νευρικού κυττάρου και διεργασίες - έναν άξονα και δενδρίτες.

Ρύζι. 2. Δομή ενός νευρώνα

σώμα του νευρικού κυττάρου

Σώμα (περικάριον, σόμα)Ο νευρώνας και οι διεργασίες του καλύπτονται παντού από μια νευρωνική μεμβράνη. Η μεμβράνη του κυτταρικού σώματος διαφέρει από τη μεμβράνη του άξονα και των δενδριτών από το περιεχόμενο διαφόρων υποδοχέων, την παρουσία σε αυτήν.

Στο σώμα ενός νευρώνα, υπάρχει ένα νευρόπλασμα και ένας πυρήνας που οριοθετείται από αυτό από μεμβράνες, ένα τραχύ και λείο ενδοπλασματικό δίκτυο, τη συσκευή Golgi και τα μιτοχόνδρια. Τα χρωμοσώματα του πυρήνα των νευρώνων περιέχουν ένα σύνολο γονιδίων που κωδικοποιούν τη σύνθεση πρωτεϊνών που είναι απαραίτητες για το σχηματισμό της δομής και την υλοποίηση των λειτουργιών του σώματος του νευρώνα, των διεργασιών και των συνάψεών του. Αυτές είναι πρωτεΐνες που εκτελούν τις λειτουργίες ενζύμων, φορέων, διαύλων ιόντων, υποδοχέων κ.λπ. Ορισμένες πρωτεΐνες εκτελούν λειτουργίες ενώ βρίσκονται στο νευρόπλασμα, ενώ άλλες είναι ενσωματωμένες στις μεμβράνες των οργανιδίων, των διεργασιών του σώματος και των νευρώνων. Μερικά από αυτά, για παράδειγμα, ένζυμα απαραίτητα για τη σύνθεση νευροδιαβιβαστών, παραδίδονται στο τερματικό του άξονα με αξονική μεταφορά. Στο κυτταρικό σώμα, συντίθενται πεπτίδια που είναι απαραίτητα για τη ζωτική δραστηριότητα των αξόνων και των δενδριτών (για παράδειγμα, αυξητικοί παράγοντες). Επομένως, όταν το σώμα ενός νευρώνα είναι κατεστραμμένο, οι διεργασίες του εκφυλίζονται και καταρρέουν. Εάν το σώμα του νευρώνα διατηρηθεί και η διαδικασία καταστραφεί, τότε συμβαίνει η αργή ανάκτησή του (αναγέννηση) και η αποκατάσταση της νεύρωσης των απονευρωμένων μυών ή οργάνων.

Η θέση της πρωτεϊνικής σύνθεσης στα σώματα των νευρώνων είναι το τραχύ ενδοπλασματικό δίκτυο (κοκκία tigroid ή σώματα Nissl) ή τα ελεύθερα ριβοσώματα. Η περιεκτικότητά τους στους νευρώνες είναι υψηλότερη από ό,τι στα γλοιακά ή άλλα κύτταρα του σώματος. Στο λείο ενδοπλασματικό δίκτυο και στη συσκευή Golgi, οι πρωτεΐνες αποκτούν τη χαρακτηριστική χωρική τους διαμόρφωση, ταξινομούνται και αποστέλλονται για να μεταφέρουν ρεύματα στις δομές του κυτταρικού σώματος, στους δενδρίτες ή στον άξονα.

Σε πολλά μιτοχόνδρια νευρώνων, ως αποτέλεσμα των διαδικασιών οξειδωτικής φωσφορυλίωσης, σχηματίζεται ATP, η ενέργεια του οποίου χρησιμοποιείται για τη διατήρηση της ζωτικής δραστηριότητας του νευρώνα, τη λειτουργία των αντλιών ιόντων και τη διατήρηση της ασυμμετρίας των συγκεντρώσεων ιόντων και στις δύο πλευρές. της μεμβράνης. Κατά συνέπεια, ο νευρώνας είναι σε συνεχή ετοιμότητα όχι μόνο να αντιληφθεί διάφορα σήματα, αλλά και να ανταποκριθεί σε αυτά - τη δημιουργία νευρικών ερεθισμάτων και τη χρήση τους για τον έλεγχο των λειτουργιών άλλων κυττάρων.

Στους μηχανισμούς αντίληψης διαφόρων σημάτων από νευρώνες συμμετέχουν μοριακοί υποδοχείς της μεμβράνης του κυτταρικού σώματος, αισθητικοί υποδοχείς που σχηματίζονται από δενδρίτες και ευαίσθητα κύτταρα επιθηλιακής προέλευσης. Τα σήματα από άλλα νευρικά κύτταρα μπορούν να φτάσουν στον νευρώνα μέσω πολυάριθμων συνάψεων που σχηματίζονται στους δενδρίτες ή στο πήκτωμα του νευρώνα.

Δενδρίτες ενός νευρικού κυττάρου

ΔενδρίτεςΟι νευρώνες σχηματίζουν ένα δενδριτικό δέντρο, η φύση της διακλάδωσης και το μέγεθος του οποίου εξαρτώνται από τον αριθμό των συναπτικών επαφών με άλλους νευρώνες (Εικ. 3). Στους δενδρίτες ενός νευρώνα υπάρχουν χιλιάδες συνάψεις που σχηματίζονται από τους άξονες ή τους δενδρίτες άλλων νευρώνων.

Ρύζι. 3. Συναπτικές επαφές του μεσονεύρου. Τα βέλη στα αριστερά δείχνουν τη ροή των προσαγωγών σημάτων στους δενδρίτες και το σώμα του μεσονεύρου, στα δεξιά - την κατεύθυνση διάδοσης των απαγωγών σημάτων του μεσονεύρου σε άλλους νευρώνες

Οι συνάψεις μπορεί να είναι ετερογενείς τόσο ως προς τη λειτουργία (ανασταλτικές, διεγερτικές) όσο και ως προς τον τύπο του νευροδιαβιβαστή που χρησιμοποιείται. Η δενδριτική μεμβράνη που εμπλέκεται στο σχηματισμό των συνάψεων είναι η μετασυναπτική τους μεμβράνη, η οποία περιέχει υποδοχείς (κανάλια ιόντων που εξαρτώνται από συνδέτη) για τον νευροδιαβιβαστή που χρησιμοποιείται σε αυτή τη σύναψη.

Οι διεγερτικές (γλουταμινεργικές) συνάψεις εντοπίζονται κυρίως στην επιφάνεια των δενδριτών, όπου υπάρχουν υψώματα ή εκβολές (1-2 μικρά), που ονομάζονται αγκάθια.Υπάρχουν κανάλια στη μεμβράνη των αγκάθων, η διαπερατότητα των οποίων εξαρτάται από τη διαφορά δυναμικού διαμεμβράνης. Στο κυτταρόπλασμα των δενδριτών στην περιοχή της σπονδυλικής στήλης, βρέθηκαν δευτερεύοντες αγγελιοφόροι μεταγωγής ενδοκυτταρικού σήματος, καθώς και ριβοσώματα, στα οποία συντίθεται πρωτεΐνη ως απόκριση σε συναπτικά σήματα. Ο ακριβής ρόλος των αγκάθων παραμένει άγνωστος, αλλά είναι σαφές ότι αυξάνουν την επιφάνεια του δενδριτικού δέντρου για το σχηματισμό συνάψεων. Οι σπονδυλικές στήλες είναι επίσης δομές νευρώνων για τη λήψη σημάτων εισόδου και την επεξεργασία τους. Οι δενδρίτες και οι σπονδυλικές στήλες εξασφαλίζουν τη μετάδοση πληροφοριών από την περιφέρεια στο σώμα του νευρώνα. Η δενδριτική μεμβράνη είναι πολωμένη στο κούρεμα λόγω της ασύμμετρης κατανομής των ορυκτών ιόντων, της λειτουργίας των αντλιών ιόντων και της παρουσίας διαύλων ιόντων σε αυτήν. Αυτές οι ιδιότητες αποτελούν τη βάση της μεταφοράς πληροφοριών κατά μήκος της μεμβράνης με τη μορφή τοπικών κυκλικών ρευμάτων (ηλεκτροτονικά) που εμφανίζονται μεταξύ των μετασυναπτικών μεμβρανών και των περιοχών της μεμβράνης δενδρίτη που γειτνιάζουν με αυτές.

Τα τοπικά ρεύματα κατά τη διάδοσή τους κατά μήκος της μεμβράνης του δενδρίτη εξασθενούν, αλλά αποδεικνύεται ότι είναι αρκετά σε μέγεθος για να μεταδώσουν σήματα στη μεμβράνη του σώματος του νευρώνα που έχουν φτάσει μέσω των συναπτικών εισόδων στους δενδρίτες. Δεν έχουν βρεθεί ακόμη κανάλια νατρίου και καλίου με πύλη τάσης στην δενδριτική μεμβράνη. Δεν έχει διεγερσιμότητα και ικανότητα δημιουργίας δυνατοτήτων δράσης. Ωστόσο, είναι γνωστό ότι το δυναμικό δράσης που προκύπτει στη μεμβράνη του λόφου του άξονα μπορεί να διαδοθεί κατά μήκος του. Ο μηχανισμός αυτού του φαινομένου είναι άγνωστος.

Υποτίθεται ότι οι δενδρίτες και οι σπονδυλικές στήλες αποτελούν μέρος των νευρικών δομών που εμπλέκονται στους μηχανισμούς μνήμης. Ο αριθμός των σπονδύλων είναι ιδιαίτερα υψηλός στους δενδρίτες των νευρώνων στον φλοιό της παρεγκεφαλίδας, στα βασικά γάγγλια και στον εγκεφαλικό φλοιό. Η περιοχή του δενδριτικού δέντρου και ο αριθμός των συνάψεων μειώνονται σε ορισμένες περιοχές του εγκεφαλικού φλοιού των ηλικιωμένων.

νευράξονας

άξονας -ένας κλάδος ενός νευρικού κυττάρου που δεν βρίσκεται σε άλλα κύτταρα. Σε αντίθεση με τους δενδρίτες, ο αριθμός των οποίων είναι διαφορετικός για έναν νευρώνα, ο άξονας όλων των νευρώνων είναι ο ίδιος. Το μήκος του μπορεί να φτάσει έως και 1,5 μ. Στο σημείο εξόδου του άξονα από το σώμα του νευρώνα, υπάρχει μια πάχυνση - το ανάχωμα του άξονα, καλυμμένο με μια πλασματική μεμβράνη, η οποία σύντομα καλύπτεται με μυελίνη. Η περιοχή του λόφου του άξονα που δεν καλύπτεται από μυελίνη ονομάζεται αρχικό τμήμα. Οι άξονες των νευρώνων, μέχρι τους τερματικούς κλάδους τους, καλύπτονται με ένα περίβλημα μυελίνης, που διακόπτεται από παρεμβολές Ranvier - μικροσκοπικές μη μυελινωμένες περιοχές (περίπου 1 micron).

Σε όλο το μήκος του άξονα (μυελινωμένη και μη μυελιωμένη ίνα) καλύπτεται με μια διπλοστοιβάδα φωσφολιπιδική μεμβράνη με ενσωματωμένα μόρια πρωτεΐνης, τα οποία εκτελούν τις λειτουργίες μεταφοράς ιόντων, διαύλων ιόντων με πύλη τάσης κ.λπ. Οι πρωτεΐνες κατανέμονται ομοιόμορφα στη μεμβράνη της μη μυελινωμένης νευρικής ίνας, και βρίσκονται στη μεμβράνη της μυελινωμένης νευρικής ίνας κυρίως στις τομές του Ranvier. Δεδομένου ότι δεν υπάρχει τραχύ δίκτυο και ριβοσώματα στο αξόπλασμα, είναι προφανές ότι αυτές οι πρωτεΐνες συντίθενται στο σώμα του νευρώνα και μεταφέρονται στη μεμβράνη του άξονα μέσω αξονικής μεταφοράς.

Ιδιότητες της μεμβράνης που καλύπτει το σώμα και τον άξονα ενός νευρώνα, είναι διαφορετικά. Η διαφορά αυτή αφορά πρωτίστως τη διαπερατότητα της μεμβράνης για ορυκτά ιόντα και οφείλεται στην περιεκτικότητα διαφόρων τύπων. Εάν το περιεχόμενο των διαύλων ιόντων που εξαρτώνται από συνδέτη (συμπεριλαμβανομένων των μετασυναπτικών μεμβρανών) επικρατεί στη μεμβράνη του σώματος και στους δενδρίτες του νευρώνα, τότε στη μεμβράνη του άξονα, ειδικά στην περιοχή των κόμβων του Ranvier, υπάρχει υψηλή πυκνότητα τάσης -εξαρτώμενα κανάλια νατρίου και καλίου.

Η μεμβράνη του αρχικού τμήματος του άξονα έχει τη χαμηλότερη τιμή πόλωσης (περίπου 30 mV). Σε περιοχές του άξονα πιο απομακρυσμένες από το κυτταρικό σώμα, η τιμή του διαμεμβρανικού δυναμικού είναι περίπου 70 mV. Η χαμηλή τιμή πόλωσης της μεμβράνης του αρχικού τμήματος του άξονα καθορίζει ότι σε αυτή την περιοχή η μεμβράνη του νευρώνα έχει τη μεγαλύτερη διεγερσιμότητα. Είναι εδώ που τα μετασυναπτικά δυναμικά που έχουν προκύψει στη μεμβράνη των δενδριτών και στο κυτταρικό σώμα ως αποτέλεσμα του μετασχηματισμού των σημάτων πληροφοριών που λαμβάνει ο νευρώνας στις συνάψεις διαδίδονται κατά μήκος της μεμβράνης του σώματος του νευρώνα με τη βοήθεια τοπικών κυκλικά ηλεκτρικά ρεύματα. Εάν αυτά τα ρεύματα προκαλέσουν αποπόλωση της μεμβράνης του λόφου του άξονα σε ένα κρίσιμο επίπεδο (E k), τότε ο νευρώνας θα ανταποκριθεί σε σήματα από άλλα νευρικά κύτταρα που έρχονται σε αυτόν δημιουργώντας το δικό του δυναμικό δράσης (νευρική ώθηση). Η προκύπτουσα νευρική ώθηση μεταφέρεται στη συνέχεια κατά μήκος του άξονα σε άλλα νευρικά, μυϊκά ή αδενικά κύτταρα.

Στη μεμβράνη του αρχικού τμήματος του άξονα υπάρχουν αγκάθια πάνω στα οποία σχηματίζονται ανασταλτικές συνάψεις GABA. Η άφιξη σημάτων κατά μήκος αυτών των γραμμών από άλλους νευρώνες μπορεί να αποτρέψει τη δημιουργία νευρικής ώθησης.

Ταξινόμηση και τύποι νευρώνων

Η ταξινόμηση των νευρώνων πραγματοποιείται τόσο σύμφωνα με μορφολογικά όσο και λειτουργικά χαρακτηριστικά.

Από τον αριθμό των διεργασιών, διακρίνονται πολυπολικοί, διπολικοί και ψευδο-μονοπολικοί νευρώνες.

Ανάλογα με τη φύση των συνδέσεων με άλλα κύτταρα και τη λειτουργία που εκτελείται, διακρίνονται αφής, προσθήκηκαι μοτέρνευρώνες. ΑφήΟι νευρώνες ονομάζονται επίσης προσαγωγοί νευρώνες και οι διαδικασίες τους είναι κεντρομόλους. Οι νευρώνες που εκτελούν τη λειτουργία της μετάδοσης σημάτων μεταξύ των νευρικών κυττάρων ονομάζονται ενδιάμεσος, ή προσεταιριστική.Οι νευρώνες των οποίων οι άξονες σχηματίζουν συνάψεις σε τελεστικά κύτταρα (μυϊκά, αδενικά) αναφέρονται ως μοτέρ,ή απαγωγός, οι άξονές τους ονομάζονται φυγόκεντροι.

Προσαγωγοί (αισθητηριακές) νευρώνεςαντιλαμβάνονται πληροφορίες με αισθητηριακούς υποδοχείς, τις μετατρέπουν σε νευρικές ώσεις και τις μεταφέρουν στον εγκέφαλο και το νωτιαίο μυελό. Τα σώματα των αισθητηριακών νευρώνων βρίσκονται στη σπονδυλική στήλη και στο κρανίο. Πρόκειται για ψευδομονοπολικούς νευρώνες, των οποίων ο άξονας και ο δενδρίτης αναχωρούν από το σώμα του νευρώνα μαζί και μετά διαχωρίζονται. Ο δενδρίτης ακολουθεί την περιφέρεια προς τα όργανα και τους ιστούς ως μέρος ευαίσθητων ή μικτών νεύρων και ο άξονας ως μέρος των οπίσθιων ριζών εισέρχεται στα ραχιαία κέρατα του νωτιαίου μυελού ή ως μέρος των κρανιακών νεύρων στον εγκέφαλο.

Εισαγωγή, ή συνειρμικός, νευρώνεςεκτελεί τις λειτουργίες επεξεργασίας εισερχόμενων πληροφοριών και, ειδικότερα, διασφαλίζει το κλείσιμο των αντανακλαστικών τόξων. Τα σώματα αυτών των νευρώνων βρίσκονται στη φαιά ουσία του εγκεφάλου και του νωτιαίου μυελού.

Απαγωγοί νευρώνεςεκτελούν επίσης τη λειτουργία της επεξεργασίας των πληροφοριών που λαμβάνονται και της μετάδοσης απαγωγών νευρικών ερεθισμάτων από τον εγκέφαλο και το νωτιαίο μυελό στα κύτταρα των εκτελεστικών οργάνων.

Ολοκληρωτική δραστηριότητα ενός νευρώνα

Κάθε νευρώνας λαμβάνει μια τεράστια ποσότητα σημάτων μέσω πολυάριθμων συνάψεων που βρίσκονται στους δενδρίτες και το σώμα του, καθώς και μέσω μοριακών υποδοχέων στις πλασματικές μεμβράνες, στο κυτταρόπλασμα και στον πυρήνα. Πολλοί διαφορετικοί τύποι νευροδιαβιβαστών, νευροδιαμορφωτών και άλλων μορίων σηματοδότησης χρησιμοποιούνται στη σηματοδότηση. Προφανώς, για να σχηματιστεί μια απόκριση στην ταυτόχρονη λήψη πολλαπλών σημάτων, ο νευρώνας πρέπει να είναι σε θέση να τα ενσωματώσει.

Το σύνολο των διαδικασιών που διασφαλίζουν την επεξεργασία των εισερχόμενων σημάτων και το σχηματισμό μιας απόκρισης νευρώνων σε αυτά περιλαμβάνεται στην έννοια ολοκληρωμένη δραστηριότητα του νευρώνα.

Η αντίληψη και η επεξεργασία των σημάτων που φτάνουν στον νευρώνα πραγματοποιείται με τη συμμετοχή των δενδριτών, του κυτταρικού σώματος και του λόφου του νευρώνα (Εικ. 4).

Ρύζι. 4. Ενσωμάτωση σημάτων από νευρώνα.

Μία από τις επιλογές για την επεξεργασία και την ολοκλήρωσή τους (άθροιση) είναι ο μετασχηματισμός σε συνάψεις και η άθροιση των μετασυναπτικών δυναμικών στη μεμβράνη του σώματος και των διεργασιών του νευρώνα. Τα αντιληπτά σήματα μετατρέπονται στις συνάψεις σε διακυμάνσεις στη διαφορά δυναμικού της μετασυναπτικής μεμβράνης (μετασυναπτικά δυναμικά). Ανάλογα με τον τύπο της σύναψης, το λαμβανόμενο σήμα μπορεί να μετατραπεί σε μια μικρή (0,5-1,0 mV) αποπολωτική αλλαγή στη διαφορά δυναμικού (EPSP - οι συνάψεις φαίνονται στο διάγραμμα ως φωτεινοί κύκλοι) ή σε υπερπόλωση (TPSP - οι συνάψεις εμφανίζονται στο διάγραμμα ως μαύροι κύκλοι). Πολλά σήματα μπορούν να φτάσουν ταυτόχρονα σε διαφορετικά σημεία του νευρώνα, μερικά από τα οποία μετατρέπονται σε EPSP και άλλα σε IPSP.

Αυτές οι ταλαντώσεις της διαφοράς δυναμικού διαδίδονται με τη βοήθεια τοπικών κυκλικών ρευμάτων κατά μήκος της μεμβράνης του νευρώνα προς την κατεύθυνση του λόφου του άξονα με τη μορφή κυμάτων εκπόλωσης (στο λευκό διάγραμμα) και υπερπόλωσης (στο μαύρο διάγραμμα), που επικαλύπτονται μεταξύ τους (ενότητες στο διάγραμμα). γκρι χρώμα). Με αυτήν την υπέρθεση του πλάτους των κυμάτων μιας κατεύθυνσης, αθροίζονται, και τα αντίθετα μειώνονται (εξομαλύνονται). Αυτό το αλγεβρικό άθροισμα της διαφοράς δυναμικού σε όλη τη μεμβράνη ονομάζεται χωρική άθροιση(Εικ. 4 και 5). Το αποτέλεσμα αυτής της άθροισης μπορεί να είναι είτε η εκπόλωση της μεμβράνης του λοφίσκου του άξονα και η δημιουργία νευρικού παλμού (περιπτώσεις 1 και 2 στο Σχ. 4), είτε η υπερπόλωσή του και η πρόληψη της εμφάνισης νευρικού παλμού (περιπτώσεις 3 και 4 στο Σχ. . 4).

Για να μετατοπιστεί η διαφορά δυναμικού της μεμβράνης λοφίσκου του άξονα (περίπου 30 mV) στο Ek, πρέπει να αποπολωθεί κατά 10-20 mV. Αυτό θα οδηγήσει στο άνοιγμα των διαύλων νατρίου που καλύπτονται από τάση που υπάρχουν σε αυτό και στη δημιουργία νευρικής ώθησης. Δεδομένου ότι η εκπόλωση της μεμβράνης μπορεί να φτάσει έως και 1 mV κατά τη λήψη ενός AP και τη μετατροπή του σε EPSP, και όλη η διάδοση στον συλλογικό άξονα του άξονα συμβαίνει με εξασθένηση, η δημιουργία ενός νευρικού παλμού απαιτεί την ταυτόχρονη παροχή 40-80 νευρικών παλμών από άλλα νευρώνων στον νευρώνα μέσω διεγερτικών συνάψεων και άθροισης της ίδιας ποσότητας EPSP.

Ρύζι. 5. Χωρική και χρονική άθροιση του EPSP από έναν νευρώνα. α - EPSP σε ένα μόνο ερέθισμα. και - EPSP σε πολλαπλή διέγερση από διαφορετικούς προσαγωγούς. γ - EPSP για συχνή διέγερση μέσω μιας μόνο νευρικής ίνας

Εάν αυτή τη στιγμή ένας νευρώνας λάβει έναν ορισμένο αριθμό νευρικών ερεθισμάτων μέσω ανασταλτικών συνάψεων, τότε η ενεργοποίησή του και η δημιουργία ενός νευρικού παλμού απόκρισης θα είναι δυνατή με ταυτόχρονη αύξηση της ροής σημάτων μέσω διεγερτικών συνάψεων. Υπό συνθήκες όπου τα σήματα που έρχονται μέσω ανασταλτικών συνάψεων προκαλούν υπερπόλωση της μεμβράνης του νευρώνα, ίση ή μεγαλύτερη από την εκπόλωση που προκαλείται από τα σήματα που προέρχονται από διεγερτικές συνάψεις, η εκπόλωση της μεμβράνης του συλλογικού άξονα θα είναι αδύνατη, ο νευρώνας δεν θα δημιουργήσει νευρικά ερεθίσματα και θα γίνει ανενεργός .

Ο νευρώνας εκτελεί επίσης άθροιση χρόνουΤα σήματα EPSP και IPTS έρχονται σε αυτό σχεδόν ταυτόχρονα (βλ. Εικ. 5). Οι αλλαγές στη διαφορά δυναμικού που προκαλούνται από αυτές στις σχεδόν συναπτικές περιοχές μπορούν επίσης να συνοψιστούν αλγεβρικά, το οποίο ονομάζεται χρονική άθροιση.

Έτσι, κάθε νευρική ώθηση που δημιουργείται από έναν νευρώνα, καθώς και η περίοδος σιωπής ενός νευρώνα, περιέχει πληροφορίες που λαμβάνονται από πολλά άλλα νευρικά κύτταρα. Συνήθως, όσο υψηλότερη είναι η συχνότητα των σημάτων που έρχονται στον νευρώνα από άλλα κύτταρα, τόσο πιο συχνά δημιουργεί νευρικά ερεθίσματα απόκρισης που αποστέλλονται κατά μήκος του άξονα σε άλλα νευρικά ή τελεστικά κύτταρα.

Λόγω του γεγονότος ότι υπάρχουν κανάλια νατρίου (αν και σε μικρό αριθμό) στη μεμβράνη του σώματος του νευρώνα και ακόμη και στους δενδρίτες του, το δυναμικό δράσης που προκύπτει στη μεμβράνη του λόφου του άξονα μπορεί να εξαπλωθεί στο σώμα και σε κάποιο μέρος του οι δενδρίτες του νευρώνα. Η σημασία αυτού του φαινομένου δεν είναι αρκετά σαφής, αλλά υποτίθεται ότι το δυναμικό δράσης εξομαλύνει στιγμιαία όλα τα τοπικά ρεύματα στη μεμβράνη, ακυρώνει τα δυναμικά και συμβάλλει σε μια πιο αποτελεσματική αντίληψη νέων πληροφοριών από τον νευρώνα.

Οι μοριακοί υποδοχείς συμμετέχουν στον μετασχηματισμό και την ολοκλήρωση των σημάτων που έρχονται στον νευρώνα. Ταυτόχρονα, η διέγερσή τους από μόρια σήματος μπορεί να οδηγήσει μέσω αλλαγών στην κατάσταση των καναλιών ιόντων που ξεκινούν (από G-πρωτεΐνες, δεύτερους μεσολαβητές), μετατροπή των αντιληπτών σημάτων σε διακυμάνσεις στη διαφορά δυναμικού της μεμβράνης του νευρώνα, άθροιση και σχηματισμό μιας απόκρισης νευρώνων με τη μορφή δημιουργίας νευρικής ώθησης ή αναστολής του.

Ο μετασχηματισμός των σημάτων από τους μεταβοτροπικούς μοριακούς υποδοχείς του νευρώνα συνοδεύεται από την απόκρισή του με τη μορφή ενός καταρράκτη ενδοκυτταρικών μετασχηματισμών. Η απόκριση του νευρώνα σε αυτή την περίπτωση μπορεί να είναι μια επιτάχυνση του συνολικού μεταβολισμού, μια αύξηση στο σχηματισμό του ATP, χωρίς το οποίο είναι αδύνατο να αυξηθεί η λειτουργική του δραστηριότητα. Χρησιμοποιώντας αυτούς τους μηχανισμούς, ο νευρώνας ενσωματώνει τα λαμβανόμενα σήματα για να βελτιώσει την αποτελεσματικότητα της δικής του δραστηριότητας.

Οι ενδοκυτταρικοί μετασχηματισμοί σε έναν νευρώνα, που ξεκινούν από τα λαμβανόμενα σήματα, συχνά οδηγούν σε αύξηση της σύνθεσης πρωτεϊνικών μορίων που εκτελούν τις λειτουργίες των υποδοχέων, των διαύλων ιόντων και των φορέων στον νευρώνα. Αυξάνοντας τον αριθμό τους, ο νευρώνας προσαρμόζεται στη φύση των εισερχόμενων σημάτων, αυξάνοντας την ευαισθησία στα πιο σημαντικά από αυτά και εξασθενώντας στα λιγότερο σημαντικά.

Η λήψη από έναν νευρώνα ενός αριθμού σημάτων μπορεί να συνοδεύεται από την έκφραση ή την καταστολή ορισμένων γονιδίων, για παράδειγμα, εκείνων που ελέγχουν τη σύνθεση νευροδιαμορφωτών πεπτιδικής φύσης. Δεδομένου ότι παραδίδονται στα άκρα του άξονα του νευρώνα και χρησιμοποιούνται σε αυτά για να ενισχύσουν ή να αποδυναμώσουν τη δράση των νευροδιαβιβαστών του σε άλλους νευρώνες, ο νευρώνας, ως απόκριση στα σήματα που λαμβάνει, μπορεί, ανάλογα με τις πληροφορίες που λαμβάνει, να έχει ισχυρότερο ή ασθενέστερη επίδραση σε άλλα νευρικά κύτταρα που ελέγχονται από αυτό. Λαμβάνοντας υπόψη ότι η ρυθμιστική δράση των νευροπεπτιδίων μπορεί να διαρκέσει για μεγάλο χρονικό διάστημα, η επίδραση ενός νευρώνα σε άλλα νευρικά κύτταρα μπορεί επίσης να διαρκέσει για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Έτσι, λόγω της ικανότητας να ενσωματώνει διάφορα σήματα, ένας νευρώνας μπορεί να ανταποκρίνεται διακριτικά σε αυτά με ένα ευρύ φάσμα αποκρίσεων που του επιτρέπουν να προσαρμοστεί αποτελεσματικά στη φύση των εισερχόμενων σημάτων και να τα χρησιμοποιήσει για να ρυθμίσει τις λειτουργίες άλλων κυττάρων.

νευρωνικά κυκλώματα

Οι νευρώνες του ΚΝΣ αλληλεπιδρούν μεταξύ τους, σχηματίζοντας διάφορες συνάψεις στο σημείο επαφής. Οι νευρικοί αφροί που προκύπτουν αυξάνουν σημαντικά τη λειτουργικότητα του νευρικού συστήματος. Τα πιο κοινά νευρωνικά κυκλώματα περιλαμβάνουν: τοπικά, ιεραρχικά, συγκλίνοντα και αποκλίνοντα νευρωνικά κυκλώματα με μία είσοδο (Εικ. 6).

Τοπικά νευρωνικά κυκλώματασχηματίζεται από δύο ή περισσότερους νευρώνες. Σε αυτή την περίπτωση, ένας από τους νευρώνες (1) θα δώσει την αξονική του παράπλευρα στον νευρώνα (2), σχηματίζοντας μια αξοσωματική σύναψη στο σώμα του και ο δεύτερος θα σχηματίσει μια αξονική σύναψη στο σώμα του πρώτου νευρώνα. Τα τοπικά μπορούν να χρησιμεύσουν ως παγίδες στις οποίες τα νευρικά ερεθίσματα μπορούν να κυκλοφορούν για μεγάλο χρονικό διάστημα σε έναν κύκλο που σχηματίζεται από αρκετούς νευρώνες.

Η δυνατότητα μακροχρόνιας κυκλοφορίας ενός κύματος διέγερσης (νευρική ώθηση) που κάποτε συνέβη λόγω μετάδοσης αλλά δομής δακτυλίου έδειξε πειραματικά από τον καθηγητή Ι.Α. Ο Vetokhin σε πειράματα στον νευρικό δακτύλιο της μέδουσας.

Η κυκλική κυκλοφορία των νευρικών ερεθισμάτων κατά μήκος των τοπικών νευρικών κυκλωμάτων εκτελεί τη λειτουργία του μετασχηματισμού του ρυθμού διέγερσης, παρέχει τη δυνατότητα παρατεταμένης διέγερσης μετά τη διακοπή των σημάτων που έρχονται σε αυτά και συμμετέχει στους μηχανισμούς αποθήκευσης εισερχόμενων πληροφοριών.

Τα τοπικά κυκλώματα μπορούν επίσης να εκτελέσουν μια λειτουργία πέδησης. Ένα παράδειγμά της είναι η επαναλαμβανόμενη αναστολή, η οποία πραγματοποιείται στο απλούστερο τοπικό νευρικό κύκλωμα του νωτιαίου μυελού, που σχηματίζεται από τον α-κινητικό νευρώνα και το κύτταρο Renshaw.

Ρύζι. 6. Τα απλούστερα νευρωνικά κυκλώματα του ΚΝΣ. Περιγραφή σε κείμενο

Σε αυτή την περίπτωση, η διέγερση που έχει προκύψει στον κινητικό νευρώνα εξαπλώνεται κατά μήκος του κλάδου του άξονα, ενεργοποιεί το κύτταρο Renshaw, το οποίο αναστέλλει τον α-κινητικό νευρώνα.

συγκλίνουσες αλυσίδεςσχηματίζονται από πολλούς νευρώνες, σε έναν από τους οποίους (συνήθως απαγωγός) συγκλίνουν ή συγκλίνουν οι άξονες ενός αριθμού άλλων κυττάρων. Τέτοια κυκλώματα είναι ευρέως κατανεμημένα στο ΚΝΣ. Για παράδειγμα, οι άξονες πολλών νευρώνων στα αισθητήρια πεδία του φλοιού συγκλίνουν στους πυραμιδικούς νευρώνες του πρωτογενούς κινητικού φλοιού. Οι άξονες χιλιάδων αισθητηρίων και μεσοσωλήνων νευρώνων συγκλίνουν στους κινητικούς νευρώνες των κοιλιακών κεράτων του νωτιαίου μυελού. διάφορα επίπεδαΚΝΣ. Τα συγκλίνοντα κυκλώματα παίζουν σημαντικό ρόλο στην ενσωμάτωση σημάτων από απαγωγούς νευρώνες και στο συντονισμό των φυσιολογικών διεργασιών.

Αποκλίνουσες αλυσίδες με μία είσοδοσχηματίζονται από έναν νευρώνα με έναν διακλαδιζόμενο άξονα, του οποίου κάθε κλάδος σχηματίζει μια σύναψη με ένα άλλο νευρικό κύτταρο. Αυτά τα κυκλώματα εκτελούν τις λειτουργίες της ταυτόχρονης μετάδοσης σημάτων από έναν νευρώνα σε πολλούς άλλους νευρώνες. Αυτό επιτυγχάνεται λόγω της ισχυρής διακλάδωσης (σχηματισμός αρκετών χιλιάδων κλάδων) του άξονα. Τέτοιοι νευρώνες βρίσκονται συχνά στους πυρήνες του δικτυωτού σχηματισμού του εγκεφαλικού στελέχους. Αυτοί παρέχουν ταχεία άνοδοςδιεγερσιμότητα πολλών τμημάτων του εγκεφάλου και κινητοποίηση των λειτουργικών του αποθεμάτων.

Κάθε δομή στο ανθρώπινο σώμα αποτελείται από συγκεκριμένους ιστούς που είναι εγγενείς στο όργανο ή το σύστημα. Στον νευρικό ιστό - ένας νευρώνας (νευροκύτταρο, νεύρο, νευρώνας, νευρική ίνα). Τι είναι οι εγκεφαλικοί νευρώνες; Αυτή είναι μια δομική και λειτουργική μονάδα του νευρικού ιστού, που είναι μέρος του εγκεφάλου. Εκτός από τον ανατομικό ορισμό ενός νευρώνα, υπάρχει επίσης ένας λειτουργικός - είναι ένα κύτταρο που διεγείρεται από ηλεκτρικά ερεθίσματα που είναι ικανό να επεξεργάζεται, να αποθηκεύει και να μεταδίδει πληροφορίες σε άλλους νευρώνες χρησιμοποιώντας χημικά και ηλεκτρικά σήματα.

Η δομή του νευρικού κυττάρου δεν είναι τόσο περίπλοκη, σε σύγκριση με τα συγκεκριμένα κύτταρα άλλων ιστών, καθορίζει και τη λειτουργία του. νευροκύτταροαποτελείται από ένα σώμα (άλλο όνομα είναι soma), και διεργασίες - έναν άξονα και έναν δενδρίτη. Κάθε στοιχείο του νευρώνα εκτελεί τη λειτουργία του. Το σώμα περιβάλλεται από ένα στρώμα λιπώδους ιστού που επιτρέπει τη διέλευση μόνο λιποδιαλυτών ουσιών. Μέσα στο σώμα βρίσκεται ο πυρήνας και άλλα οργανίδια: ριβοσώματα, ενδοπλασματικό δίκτυο και άλλα.

Εκτός από τους πραγματικούς νευρώνες, ο εγκέφαλος κυριαρχείται από παρακάτω κελιά, και συγκεκριμένα: γλοιακήκύτταρα. Συχνά αναφέρονται ως κόλλα εγκεφάλου για τη λειτουργία τους: τα γλοία χρησιμεύουν ως λειτουργία υποστήριξης για τους νευρώνες, παρέχοντας ένα περιβάλλον για αυτούς. Ο νευρογλοιακός ιστός επιτρέπει στον νευρικό ιστό να αναγεννηθεί, να θρέψει και βοηθά στη δημιουργία νευρικής ώθησης.

Ο αριθμός των νευρώνων στον εγκέφαλο ήταν πάντα ενδιαφέρον για τους ερευνητές στον τομέα της νευροφυσιολογίας. Έτσι, ο αριθμός των νευρικών κυττάρων κυμαινόταν από 14 δισεκατομμύρια έως 100. Η τελευταία έρευνα από Βραζιλιάνους ειδικούς διαπίστωσε ότι ο αριθμός των νευρώνων ανέρχεται κατά μέσο όρο στα 86 δισεκατομμύρια κύτταρα.

παραφυάδες

Τα εργαλεία στα χέρια του νευρώνα είναι οι διεργασίες, χάρη στις οποίες ο νευρώνας είναι σε θέση να εκτελέσει τη λειτουργία του ως πομπός και αποθήκευση πληροφοριών. Είναι οι διαδικασίες που σχηματίζουν ένα ευρύ νευρικό δίκτυο, που επιτρέπει στον ανθρώπινο ψυχισμό να ξεδιπλωθεί σε όλο του το μεγαλείο. Υπάρχει ένας μύθος ότι οι νοητικές ικανότητες ενός ατόμου εξαρτώνται από τον αριθμό των νευρώνων ή από το βάρος του εγκεφάλου, αλλά αυτό δεν είναι έτσι: εκείνοι οι άνθρωποι των οποίων τα πεδία και τα υποπεδία του εγκεφάλου είναι πολύ ανεπτυγμένα (πολλές φορές περισσότερο) γίνονται ιδιοφυΐες. Λόγω αυτού, τα πεδία που είναι υπεύθυνα για ορισμένες λειτουργίες θα μπορούν να εκτελούν αυτές τις λειτουργίες πιο δημιουργικά και πιο γρήγορα.

άξονας

Ένας άξονας είναι μια μακρά διαδικασία ενός νευρώνα που μεταδίδει νευρικές ώσεις από το σώμα του νεύρου σε άλλα παρόμοια κύτταρα ή όργανα που νευρώνονται από ένα συγκεκριμένο τμήμα της νευρικής στήλης. Η φύση προίκισε τα σπονδυλωτά με ένα μπόνους - ίνα μυελίνης, στη δομή της οποίας υπάρχουν κύτταρα Schwann, μεταξύ των οποίων υπάρχουν μικρές κενές περιοχές - οι παρεμβολές του Ranvier. Κατά μήκος τους, σαν μια σκάλα, οι νευρικές ώσεις μεταπηδούν από τη μια περιοχή στην άλλη. Αυτή η δομή σάς επιτρέπει να επιταχύνετε τη μεταφορά πληροφοριών κατά καιρούς (έως περίπου 100 μέτρα ανά δευτερόλεπτο). Η ταχύτητα κίνησης μιας ηλεκτρικής ώθησης κατά μήκος μιας ίνας που δεν έχει μυελίνη είναι κατά μέσο όρο 2-3 μέτρα ανά δευτερόλεπτο.

Δενδρίτες

Ένας άλλος τύπος διεργασιών του νευρικού κυττάρου - δενδρίτες. Σε αντίθεση με έναν μακρύ και αδιάσπαστο άξονα, ο δενδρίτης είναι μια σύντομη και διακλαδισμένη δομή. Αυτή η διαδικασία δεν εμπλέκεται στη μετάδοση πληροφοριών, αλλά μόνο στη λήψη τους. Έτσι, η διέγερση έρχεται στο σώμα ενός νευρώνα με τη βοήθεια μικρών κλάδων δενδριτών. Η πολυπλοκότητα των πληροφοριών που μπορεί να λάβει ένας δενδρίτης καθορίζεται από τις συνάψεις του (ειδικούς νευρικούς υποδοχείς), δηλαδή από τη διάμετρο της επιφάνειάς του. Οι δενδρίτες, λόγω του τεράστιου αριθμού των σπονδύλων τους, είναι σε θέση να δημιουργήσουν εκατοντάδες χιλιάδες επαφές με άλλα κύτταρα.

Μεταβολισμός σε νευρώνα

Ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό των νευρικών κυττάρων είναι ο μεταβολισμός τους. Ο μεταβολισμός στο νευροκύτταρο διακρίνεται από την υψηλή του ταχύτητα και την κυριαρχία των αερόβιων διεργασιών (με βάση το οξυγόνο). Αυτό το χαρακτηριστικό του κυττάρου εξηγείται από το γεγονός ότι το έργο του εγκεφάλου είναι εξαιρετικά ενεργοβόρο και η ανάγκη του σε οξυγόνο μεγάλη. Παρά το γεγονός ότι το βάρος του εγκεφάλου είναι μόνο το 2% του βάρους ολόκληρου του σώματος, η κατανάλωση οξυγόνου του είναι περίπου 46 ml/min, που είναι το 25% της συνολικής κατανάλωσης του σώματος.

Η κύρια πηγή ενέργειας για τον εγκεφαλικό ιστό, εκτός από το οξυγόνο, είναι γλυκόζηόπου υφίσταται σύνθετους βιοχημικούς μετασχηματισμούς. Τελικά, μια μεγάλη ποσότητα ενέργειας απελευθερώνεται από τις ενώσεις σακχάρων. Έτσι, το ερώτημα πώς να βελτιώσετε τις νευρικές συνδέσεις του εγκεφάλου μπορεί να απαντηθεί: τρώτε τροφές που περιέχουν ενώσεις γλυκόζης.

Λειτουργίες ενός νευρώνα

Παρά τη σχετικά απλή δομή, ο νευρώνας έχει πολλές λειτουργίες, οι κύριες από τις οποίες είναι οι ακόλουθες:

• αντίληψη του ερεθισμού?
• επεξεργασία ερεθίσματος?
• μετάδοση παλμών?
• σχηματισμός απάντησης.

Λειτουργικά, οι νευρώνες χωρίζονται σε τρεις ομάδες:

Εισάγων(ευαίσθητο ή αισθητηριακό). Οι νευρώνες αυτής της ομάδας αντιλαμβάνονται, επεξεργάζονται και στέλνουν ηλεκτρικές ώσεις στο κεντρικό νευρικό σύστημα. Τέτοια κύτταρα βρίσκονται ανατομικά έξω από το ΚΝΣ, αλλά στις σπονδυλικές νευρωνικές ομάδες (γάγγλια), ή στις ίδιες ομάδες κρανιακών νεύρων.

Διαμεσολαβητές(Επίσης, αυτοί οι νευρώνες που δεν εκτείνονται πέρα ​​από το νωτιαίο μυελό και τον εγκέφαλο ονομάζονται ενδιάμεσοι). Ο σκοπός αυτών των κυττάρων είναι να παρέχουν επαφή μεταξύ των νευροκυττάρων. Βρίσκονται σε όλα τα στρώματα του νευρικού συστήματος.

Αναπαραγωγικό(μοτέρ, μοτέρ). Αυτή η κατηγορία νευρικών κυττάρων είναι υπεύθυνη για τη μετάδοση χημικών ερεθισμάτων στα νευρωμένα εκτελεστικά όργανα, διασφαλίζοντας την απόδοσή τους και ρυθμίζοντας τη λειτουργική τους κατάσταση.

Επιπλέον, μια άλλη ομάδα διακρίνεται λειτουργικά στο νευρικό σύστημα - ανασταλτικά (υπεύθυνα για την αναστολή της διέγερσης των κυττάρων) νεύρα. Τέτοιες κυψέλες εξουδετερώνουν τη διάδοση του ηλεκτρικού δυναμικού.

Ταξινόμηση νευρώνων

Τα νευρικά κύτταρα ποικίλλουν ως έχουν, επομένως οι νευρώνες μπορούν να ταξινομηθούν με βάση τις διαφορετικές παραμέτρους και τα χαρακτηριστικά τους, και συγκεκριμένα:

• Το σχήμα του σώματος. Τα νευροκύτταρα βρίσκονται σε διάφορα μέρη του εγκεφάλου διαφορετικά σχήματαλυκόψαρο:
  • αστεροειδής;
  • ατρακτοειδή;
  • πυραμιδοειδής (κύτταρα Betz).
• Με τον αριθμό των βλαστών:
  • μονοπολική: έχουν μία διαδικασία.
  • διπολική: δύο διεργασίες βρίσκονται στο σώμα.
  • πολυπολικό: σε γατόψαρο παρόμοια κύτταραεντοπίζονται τρεις ή περισσότερες διεργασίες.
• Χαρακτηριστικά επαφής της επιφάνειας του νευρώνα:
  • αξοσωματική. Σε αυτή την περίπτωση, ο άξονας έρχεται σε επαφή με το σώμα του γειτονικού κυττάρου του νευρικού ιστού.
  • αξοδενδριτικό. Αυτός ο τύπος επαφής περιλαμβάνει τη σύνδεση ενός άξονα και ενός δενδρίτη.
  • αξονική. Ο άξονας ενός νευρώνα έχει συνδέσεις με τον άξονα ενός άλλου νευρικού κυττάρου.

Τύποι νευρώνων

Για να πραγματοποιηθούν συνειδητές κινήσεις, είναι απαραίτητο η ώθηση που σχηματίζεται στις κινητικές συνελίξεις του εγκεφάλου να μπορεί να φτάσει τους απαραίτητους μύες. Έτσι, διακρίνονται οι ακόλουθοι τύποι νευρώνων: ο κεντρικός κινητικός νευρώνας και ο περιφερειακός.

Ο πρώτος τύπος νευρικών κυττάρων προέρχεται από την πρόσθια κεντρική έλικα, που βρίσκεται μπροστά από τη μεγαλύτερη αύλακα του εγκεφάλου - συγκεκριμένα, από τα πυραμιδικά κύτταρα του Betz. Περαιτέρω, οι άξονες του κεντρικού νευρώνα βαθαίνουν στα ημισφαίρια και διέρχονται από την εσωτερική κάψουλα του εγκεφάλου.

Τα περιφερικά κινητικά νευροκύτταρα σχηματίζονται από κινητικούς νευρώνες των πρόσθιων κεράτων του νωτιαίου μυελού. Οι άξονές τους φτάνουν σε διάφορους σχηματισμούς, όπως πλέγματα, συστάδες νωτιαίων νεύρων και, κυρίως, τους μύες που εκτελούν.

Ανάπτυξη και ανάπτυξη νευρώνων

Ένα νευρικό κύτταρο προέρχεται από ένα πρόδρομο κύτταρο. Αναπτυσσόμενοι, οι πρώτοι αρχίζουν να αναπτύσσονται άξονες, οι δενδρίτες ωριμάζουν λίγο αργότερα. Στο τέλος της εξέλιξης της διαδικασίας των νευροκυττάρων, σχηματίζεται μια μικρή, ακανόνιστου σχήματος πύκνωση κοντά στο σώμα του κυττάρου. Αυτός ο σχηματισμός ονομάζεται κώνος ανάπτυξης. Περιέχει μιτοχόνδρια, νευρονημάτια και σωληνάρια. Τα συστήματα υποδοχέων του κυττάρου σταδιακά ωριμάζουν και οι συναπτικές περιοχές του νευροκυττάρου επεκτείνονται.

Διεξαγωγή μονοπατιών

Το νευρικό σύστημα έχει τις σφαίρες επιρροής του σε όλο το σώμα. Με τη βοήθεια αγώγιμων ινών πραγματοποιείται η νευρική ρύθμιση συστημάτων, οργάνων και ιστών. Ο εγκέφαλος, χάρη σε ένα ευρύ σύστημα μονοπατιών, ελέγχει πλήρως την ανατομική και λειτουργική κατάσταση οποιασδήποτε δομής του σώματος. Νεφρά, συκώτι, στομάχι, μύες και άλλα - όλα αυτά επιθεωρούνται από τον εγκέφαλο, συντονίζοντας και ρυθμίζοντας προσεκτικά και επίπονα κάθε χιλιοστό ιστού. Και σε περίπτωση αποτυχίας διορθώνει και επιλέγει το κατάλληλο μοντέλο συμπεριφοράς. Έτσι, χάρη στα μονοπάτια, το ανθρώπινο σώμα διακρίνεται από αυτονομία, αυτορρύθμιση και προσαρμοστικότητα στο εξωτερικό περιβάλλον.

Μονοπάτια του εγκεφάλου

Ένα μονοπάτι είναι μια συλλογή νευρικών κυττάρων των οποίων η λειτουργία είναι να ανταλλάσσουν πληροφορίες μεταξύ τους διάφορες τοποθεσίεςσώμα.

• Συνειρμικές νευρικές ίνες. Αυτά τα κύτταρα συνδέουν διάφορα νευρικά κέντρα που βρίσκονται στο ίδιο ημισφαίριο.
• επιτροπικές ίνες. Αυτή η ομάδα είναι υπεύθυνη για την ανταλλαγή πληροφοριών μεταξύ παρόμοιων κέντρων του εγκεφάλου.
• Προβολικές νευρικές ίνες. Αυτή η κατηγορία ινών αρθρώνει τον εγκέφαλο με το νωτιαίο μυελό.
• εξωτερικές οδούς. Μεταφέρουν ηλεκτρικές ώσεις από το δέρμα και άλλα αισθητήρια όργανα στον νωτιαίο μυελό.
• Ιδιοδεκτικός. Αυτή η ομάδα οδών μεταφέρει σήματα από τένοντες, μύες, συνδέσμους και αρθρώσεις.
• Διαδοχικά μονοπάτια. Οι ίνες αυτής της οδού προέρχονται από εσωτερικά όργανα, αγγεία και εντερικό μεσεντέριο.

Αλληλεπίδραση με νευροδιαβιβαστές

Οι νευρώνες διαφορετικών θέσεων επικοινωνούν μεταξύ τους χρησιμοποιώντας ηλεκτρικές ώσεις. χημική φύση. Ποια είναι λοιπόν η βάση της εκπαίδευσής τους; Υπάρχουν οι λεγόμενοι νευροδιαβιβαστές (νευροδιαβιβαστές) - πολύπλοκες χημικές ενώσεις. Στην επιφάνεια του άξονα υπάρχει μια νευρική σύναψη - μια επιφάνεια επαφής. Στη μία πλευρά είναι η προσυναπτική σχισμή και στην άλλη η μετασυναπτική σχισμή. Υπάρχει ένα κενό μεταξύ τους - αυτή είναι η σύναψη. Στο προσυναπτικό τμήμα του υποδοχέα, υπάρχουν σάκοι (κυστίδια) που περιέχουν μια ορισμένη ποσότητα νευροδιαβιβαστών (κβαντικό).

Όταν η ώθηση πλησιάζει το πρώτο μέρος της σύναψης, ξεκινά ένας πολύπλοκος βιοχημικός μηχανισμός καταρράκτη, ως αποτέλεσμα του οποίου ανοίγουν οι σάκοι με μεσολαβητές και τα κβάντα των διαμεσολαβητών ρέουν ομαλά στο κενό. Σε αυτό το στάδιο, η ώθηση εξαφανίζεται και επανεμφανίζεται μόνο όταν οι νευροδιαβιβαστές φτάσουν στη μετασυναπτική σχισμή. Στη συνέχεια, οι βιοχημικές διεργασίες ενεργοποιούνται ξανά με το άνοιγμα της πύλης για μεσολαβητές, και αυτοί που δρουν στους μικρότερους υποδοχείς, μετατρέπονται σε ηλεκτρική ώθηση, η οποία πηγαίνει περαιτέρω στα βάθη των νευρικών ινών.

Εν τω μεταξύ, διακρίνονται διαφορετικές ομάδες αυτών των ίδιων νευροδιαβιβαστών, και συγκεκριμένα:

• Οι ανασταλτικοί νευροδιαβιβαστές είναι μια ομάδα ουσιών που έχουν ανασταλτική επίδραση στη διέγερση. Αυτά περιλαμβάνουν:
  • γ-αμινοβουτυρικό οξύ (GABA);
  • γλυκίνη.
• Διεγερτικοί μεσολαβητές:
  • ακετυλοχολίνη;
  • ντοπαμίνη?
  • σεροτονίνη;
  • νορεπινεφρίνη;
  • αδρεναλίνη.

Ανακτούν τα νευρικά κύτταρα

Για πολύ καιρό πίστευαν ότι οι νευρώνες ήταν ανίκανοι να διαιρεθούν. Ωστόσο, μια τέτοια δήλωση, σύμφωνα με σύγχρονη έρευνα, αποδείχθηκε ψευδής: σε ορισμένα μέρη του εγκεφάλου, εμφανίζεται η διαδικασία νευρογένεσης των προδρόμων των νευροκυττάρων. Επιπλέον, ο εγκεφαλικός ιστός έχει εξαιρετική ικανότητα νευροπλαστικότητας. Δεν είναι λίγες οι περιπτώσεις που ένα υγιές μέρος του εγκεφάλου αναλαμβάνει τη λειτουργία ενός κατεστραμμένου.

Πολλοί ειδικοί στον τομέα της νευροφυσιολογίας αναρωτήθηκαν πώς να αποκαταστήσουν τους εγκεφαλικούς νευρώνες. Νέα έρευνα από Αμερικανούς επιστήμονες αποκάλυψε ότι για την έγκαιρη και σωστή αναγέννηση των νευροκυττάρων, δεν χρειάζεται να χρησιμοποιήσετε ακριβά φάρμακα. Για να το κάνετε αυτό, χρειάζεται απλώς να κάνετε το σωστό πρόγραμμα ύπνου και να τρώτε σωστά με τη συμπερίληψη βιταμινών Β και τροφών χαμηλών θερμίδων στη διατροφή.

Εάν υπάρχει παραβίαση των νευρικών συνδέσεων του εγκεφάλου, είναι σε θέση να ανακάμψουν. Ωστόσο, υπάρχουν σοβαρές παθολογίες των νευρικών συνδέσεων και οδών, όπως η νόσος των κινητικών νευρώνων. Στη συνέχεια, είναι απαραίτητο να στραφεί σε εξειδικευμένη κλινική φροντίδα, όπου οι νευρολόγοι μπορούν να ανακαλύψουν την αιτία της παθολογίας και να κάνουν τη σωστή θεραπεία.

Οι άνθρωποι που έχουν προηγουμένως χρησιμοποιήσει ή χρησιμοποιήσει αλκοόλ συχνά θέτουν το ερώτημα πώς να αποκαταστήσουν τους εγκεφαλικούς νευρώνες μετά το αλκοόλ. Ο ειδικός θα απαντούσε ότι για αυτό είναι απαραίτητο να εργάζεστε συστηματικά στην υγεία σας. Το σύμπλεγμα δραστηριοτήτων περιλαμβάνει ισορροπημένη διατροφή, τακτική άσκηση, νοητική δραστηριότητα, βόλτες και ταξίδια. Έχει αποδειχθεί ότι οι νευρικές συνδέσεις του εγκεφάλου αναπτύσσονται μέσω της μελέτης και του στοχασμού πληροφοριών που είναι κατηγορηματικά νέες για ένα άτομο.

Σε συνθήκες πληθώρας περιττών πληροφοριών, ύπαρξης αγοράς γρήγορου φαγητού και καθιστικού τρόπου ζωής, ο εγκέφαλος είναι ποιοτικά επιδεκτικός σε διάφορες βλάβες. Αθηροσκλήρωση, θρομβωτικός σχηματισμός στα αγγεία, χρόνιο στρες, λοιμώξεις - όλα αυτά είναι μια άμεση διαδρομή για την απόφραξη του εγκεφάλου. Παρόλα αυτά, υπάρχουν φάρμακα που αποκαθιστούν τα εγκεφαλικά κύτταρα. Η κύρια και δημοφιλής ομάδα είναι τα νοοτροπικά. Τα σκευάσματα αυτής της κατηγορίας διεγείρουν το μεταβολισμό στα νευροκύτταρα, αυξάνουν την αντίσταση στην ανεπάρκεια οξυγόνου και έχουν θετική επίδραση σε διάφορες ψυχικές διεργασίες (μνήμη, προσοχή, σκέψη). Εκτός από τα νοοτροπικά, η φαρμακευτική αγορά προσφέρει φάρμακα που περιέχουν νικοτινικό οξύ, ενίσχυση των τοιχωμάτων των αιμοφόρων αγγείων και άλλα. Θα πρέπει να θυμόμαστε ότι η αποκατάσταση των νευρικών συνδέσεων του εγκεφάλου κατά τη λήψη διάφορα φάρμακαείναι μια μακρά διαδικασία.

Η επίδραση του αλκοόλ στον εγκέφαλο

Το αλκοόλ έχει αρνητική επίδραση σε όλα τα όργανα και συστήματα, και ιδιαίτερα στον εγκέφαλο. Η αιθυλική αλκοόλη διεισδύει εύκολα στους προστατευτικούς φραγμούς του εγκεφάλου. Ο μεταβολίτης του αλκοόλ, η ακεταλδεΰδη, είναι μια σοβαρή απειλή για τους νευρώνες: η αλκοολική αφυδρογονάση (ένα ένζυμο που επεξεργάζεται το αλκοόλ στο ήπαρ) τραβά περισσότερο υγρό, συμπεριλαμβανομένου νερού, από τον εγκέφαλο κατά την επεξεργασία από το σώμα. Έτσι, οι ενώσεις οινοπνεύματος απλώς στεγνώνουν τον εγκέφαλο, τραβώντας το νερό από αυτόν, με αποτέλεσμα την ατροφία των εγκεφαλικών δομών και τον κυτταρικό θάνατο. Στην περίπτωση μίας χρήσης αλκοόλ, τέτοιες διεργασίες είναι αναστρέψιμες, κάτι που δεν μπορεί να λεχθεί για τη χρόνια πρόσληψη αλκοόλ, όταν, εκτός από τις οργανικές αλλαγές, σχηματίζονται σταθερά παθοχαρακτηριστικά χαρακτηριστικά ενός αλκοολικού. Περισσότερο λεπτομερείς πληροφορίεςγια το πώς συμβαίνει το «The Effect of Alcohol on the Brain».

νευρικού ιστού- το κύριο δομικό στοιχείο του νευρικού συστήματος. ΣΤΟ σύνθεση του νευρικού ιστούπεριέχει εξαιρετικά εξειδικευμένα νευρικά κύτταρα νευρώνες, και νευρογλοιακά κύτταραεκτελεί υποστηρικτικές, εκκριτικές και προστατευτικές λειτουργίες.

Νευρώναςείναι η κύρια δομική και λειτουργική μονάδα του νευρικού ιστού. Αυτά τα κελιά είναι σε θέση να λαμβάνουν, να επεξεργάζονται, να κωδικοποιούν, να μεταδίδουν και να αποθηκεύουν πληροφορίες, να δημιουργούν επαφές με άλλα κελιά. Τα μοναδικά χαρακτηριστικά ενός νευρώνα είναι η ικανότητα να δημιουργεί βιοηλεκτρικές εκκενώσεις (παλμές) και να μεταδίδει πληροφορίες κατά μήκος των διεργασιών από το ένα κύτταρο στο άλλο χρησιμοποιώντας εξειδικευμένες απολήξεις -.

Η εκτέλεση των λειτουργιών ενός νευρώνα διευκολύνεται από τη σύνθεση στο αξόπλασμά του ουσιών-διαβιβαστών - νευροδιαβιβαστών: ακετυλοχολίνης, κατεχολαμινών κ.λπ.

Ο αριθμός των εγκεφαλικών νευρώνων πλησιάζει τους 10 11 . Ένας νευρώνας μπορεί να έχει έως και 10.000 συνάψεις. Εάν αυτά τα στοιχεία θεωρούνται κύτταρα αποθήκευσης πληροφοριών, τότε μπορούμε να συμπεράνουμε ότι το νευρικό σύστημα μπορεί να αποθηκεύσει 10 19 μονάδες. πληροφορίες, δηλ. ικανό να περιέχει σχεδόν όλη τη γνώση που έχει συσσωρεύσει η ανθρωπότητα. Επομένως, η αντίληψη ότι ο ανθρώπινος εγκέφαλος θυμάται όλα όσα συμβαίνουν στο σώμα και όταν επικοινωνεί με το περιβάλλον είναι αρκετά λογική. Ωστόσο, ο εγκέφαλος δεν μπορεί να εξαγάγει από όλες τις πληροφορίες που είναι αποθηκευμένες σε αυτόν.

Ορισμένοι τύποι νευρωνικής οργάνωσης είναι χαρακτηριστικά διαφόρων δομών του εγκεφάλου. Οι νευρώνες που ρυθμίζουν μια ενιαία λειτουργία σχηματίζουν τις λεγόμενες ομάδες, σύνολα, στήλες, πυρήνες.

Οι νευρώνες διαφέρουν ως προς τη δομή και τη λειτουργία.

Κατά δομή(ανάλογα με τον αριθμό των διεργασιών που εκτείνονται από το κυτταρικό σώμα) διακρίνουν μονοπολική(με μία διαδικασία), διπολική (με δύο διαδικασίες) και πολυπολική(με πολλές διεργασίες) νευρώνες.

Σύμφωνα με τις λειτουργικές ιδιότητεςδιανέμω εισάγων(ή κεντρομόλος) νευρώνες που μεταφέρουν διέγερση από υποδοχείς σε, απαγωγός, μοτέρ, κινητικοί νευρώνες(ή φυγόκεντρο), μεταδίδοντας διέγερση από το κεντρικό νευρικό σύστημα στο νευρωμένο όργανο και ενδιάμεσος, Επικοινωνίαή ενδιάμεσοςνευρώνες που συνδέουν προσαγωγούς και απαγωγούς νευρώνες.

Οι προσαγωγοί νευρώνες είναι μονοπολικοί, τα σώματά τους βρίσκονται στα νωτιαία γάγγλια. Η διαδικασία που εκτείνεται από το σώμα του κυττάρου χωρίζεται σε σχήμα Τ σε δύο κλάδους, ο ένας από τους οποίους πηγαίνει στο κεντρικό νευρικό σύστημα και εκτελεί τη λειτουργία ενός άξονα και ο άλλος πλησιάζει τους υποδοχείς και είναι ένας μακρύς δενδρίτης.

Οι περισσότεροι απαγωγοί και ενδιάμεσοι νευρώνες είναι πολυπολικοί (Εικ. 1). Οι πολυπολικοί ενδιάμεσοι νευρώνες βρίσκονται σε μεγάλους αριθμούς στα οπίσθια κέρατα του νωτιαίου μυελού και βρίσκονται επίσης σε όλα τα άλλα μέρη του κεντρικού νευρικού συστήματος. Μπορεί επίσης να είναι διπολικοί, όπως οι νευρώνες του αμφιβληστροειδούς που έχουν βραχύ διακλαδιζόμενο δενδρίτη και μακρύ άξονα. Οι κινητικοί νευρώνες εντοπίζονται κυρίως στα πρόσθια κέρατα του νωτιαίου μυελού.

Ρύζι. 1. Η δομή του νευρικού κυττάρου:

1 - μικροσωληνίσκοι; 2 - μια μακρά διαδικασία ενός νευρικού κυττάρου (άξονας). 3 - ενδοπλασματικό δίκτυο. 4 - πυρήνας? 5 - νευρόπλασμα; 6 - δενδρίτες. 7 - μιτοχόνδρια; 8 - πυρήνας; 9 - θήκη μυελίνης. 10 - αναχαίτιση του Ranvier. 11 - το άκρο του άξονα

νευρογλοία

νευρογλοία, ή glia, - ένα σύνολο κυτταρικών στοιχείων του νευρικού ιστού, που σχηματίζονται από εξειδικευμένα κύτταρα διαφόρων σχημάτων.

Ανακαλύφθηκε από τον R. Virchow και ονόμασε από αυτόν νευρογλοία, που σημαίνει «νευρόκολλα». Τα κύτταρα νευρογλοίας γεμίζουν τον χώρο μεταξύ των νευρώνων, αντιπροσωπεύοντας το 40% του όγκου του εγκεφάλου. Τα νευρογλοιακά κύτταρα είναι 3-4 φορές μικρότερα από τα νευρικά κύτταρα. ο αριθμός τους στο ΚΝΣ των θηλαστικών φτάνει τα 140 δισεκατομμύρια Με την ηλικία, ο αριθμός των νευρώνων στον ανθρώπινο εγκέφαλο μειώνεται και ο αριθμός των νευρογλοιακών κυττάρων αυξάνεται.

Έχει διαπιστωθεί ότι η νευρογλοία σχετίζεται με το μεταβολισμό στον νευρικό ιστό. Ορισμένα κύτταρα νευρογλοίας εκκρίνουν ουσίες που επηρεάζουν την κατάσταση διεγερσιμότητας των νευρώνων. Σημειώνεται ότι η έκκριση αυτών των κυττάρων αλλάζει σε διάφορες ψυχικές καταστάσεις. Οι μακροχρόνιες διεργασίες ίχνους στο ΚΝΣ σχετίζονται με τη λειτουργική κατάσταση της νευρογλοίας.

Τύποι νευρογλοιακών κυττάρων

Σύμφωνα με τη φύση της δομής των νευρογλοιακών κυττάρων και τη θέση τους στο ΚΝΣ, διακρίνονται:

• αστροκύτταρα (astroglia);
• ολιγοδενδροκύτταρα (ολιγοδενδρογλοία);
• μικρογλοιακά κύτταρα (μικρογλοία);
• Κύτταρα Schwann.

Τα νευρογλοιακά κύτταρα εκτελούν υποστηρικτικές και προστατευτικές λειτουργίες για τους νευρώνες. Περιλαμβάνονται στη δομή. Αστροκύτταραείναι τα πιο πολυάριθμα νευρογλοιακά κύτταρα, που γεμίζουν τα κενά μεταξύ των νευρώνων και του καλύμματος. Αποτρέπουν την εξάπλωση των νευροδιαβιβαστών που διαχέονται από τη συναπτική σχισμή στο ΚΝΣ. Τα αστροκύτταρα έχουν υποδοχείς για νευροδιαβιβαστές, η ενεργοποίηση των οποίων μπορεί να προκαλέσει διακυμάνσεις στη διαφορά δυναμικού της μεμβράνης και αλλαγές στο μεταβολισμό των αστροκυττάρων.

Τα αστροκύτταρα περιβάλλουν σφιχτά τα τριχοειδή αγγεία των αιμοφόρων αγγείων του εγκεφάλου, που βρίσκονται μεταξύ αυτών και των νευρώνων. Σε αυτή τη βάση, προτείνεται ότι τα αστροκύτταρα παίζουν σημαντικό ρόλο στο μεταβολισμό των νευρώνων, με τη ρύθμιση της διαπερατότητας των τριχοειδών για ορισμένες ουσίες.

Μία από τις σημαντικές λειτουργίες των αστροκυττάρων είναι η ικανότητά τους να απορροφούν περίσσεια ιόντων Κ+, τα οποία μπορούν να συσσωρευτούν στον μεσοκυττάριο χώρο κατά τη διάρκεια υψηλής νευρωνικής δραστηριότητας. Στις περιοχές στενής προσκόλλησης των αστροκυττάρων σχηματίζονται κανάλια σύνδεσης κενού, μέσω των οποίων τα αστροκύτταρα μπορούν να ανταλλάσσουν διάφορα μικρά ιόντα και, ειδικότερα, ιόντα Κ+. Αυτό αυξάνει την ικανότητά τους να απορροφούν ιόντα Κ+. Ανεξέλεγκτη συσσώρευση ιόντων Κ+ στον ενδονευρικό χώρο θα οδηγούσε σε αύξηση της διεγερσιμότητας των νευρώνων. Έτσι, τα αστροκύτταρα, απορροφώντας περίσσεια ιόντων Κ+ από το διάμεσο υγρό, εμποδίζουν την αύξηση της διεγερσιμότητας των νευρώνων και το σχηματισμό εστιών αυξημένης νευρωνικής δραστηριότητας. Η εμφάνιση τέτοιων εστιών στον ανθρώπινο εγκέφαλο μπορεί να συνοδεύεται από το γεγονός ότι οι νευρώνες τους δημιουργούν μια σειρά από νευρικές ώσεις, οι οποίες ονομάζονται σπασμωδικές εκκενώσεις.

Τα αστροκύτταρα εμπλέκονται στην απομάκρυνση και την καταστροφή των νευροδιαβιβαστών που εισέρχονται στους εξωσυναπτικούς χώρους. Έτσι, εμποδίζουν τη συσσώρευση νευροδιαβιβαστών στους ενδονευρικούς χώρους, που θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε δυσλειτουργία του εγκεφάλου.

Οι νευρώνες και τα αστροκύτταρα χωρίζονται από μεσοκυτταρικά κενά 15-20 μm, που ονομάζονται διάμεσος χώρος. Οι διάμεσοι χώροι καταλαμβάνουν έως και 12-14% του όγκου του εγκεφάλου. Μια σημαντική ιδιότητα των αστροκυττάρων είναι η ικανότητά τους να απορροφούν CO2 από το εξωκυττάριο υγρό αυτών των χώρων και έτσι να διατηρούν μια σταθερή pH εγκεφάλου.

Τα αστροκύτταρα εμπλέκονται στο σχηματισμό διεπαφών μεταξύ του νευρικού ιστού και των εγκεφαλικών αγγείων, του νευρικού ιστού και των εγκεφαλικών μεμβρανών στη διαδικασία ανάπτυξης και ανάπτυξης του νευρικού ιστού.

Ολιγοδενδροκύτταραχαρακτηρίζεται από την παρουσία μικρού αριθμού σύντομων διεργασιών. Μία από τις κύριες λειτουργίες τους είναι σχηματισμός θηκών μυελίνης νευρικών ινών εντός του ΚΝΣ. Αυτά τα κύτταρα βρίσκονται επίσης σε κοντινή απόσταση από τα σώματα των νευρώνων, αλλά η λειτουργική σημασία αυτού του γεγονότος είναι άγνωστη.

μικρογλοιακά κύτταρααποτελούν το 5-20% του συνολικού αριθμού των νευρογλοιακών κυττάρων και είναι διάσπαρτα σε όλο το ΚΝΣ. Έχει διαπιστωθεί ότι τα αντιγόνα της επιφάνειάς τους είναι πανομοιότυπα με τα αντιγόνα των μονοκυττάρων του αίματος. Αυτό υποδηλώνει την προέλευσή τους από το μεσόδερμα, τη διείσδυση στον νευρικό ιστό κατά την εμβρυϊκή ανάπτυξη και την επακόλουθη μετατροπή τους σε μορφολογικά αναγνωρίσιμα μικρογλοιακά κύτταρα. Από αυτή την άποψη, είναι γενικά αποδεκτό ότι η πιο σημαντική λειτουργία της μικρογλοίας είναι η προστασία του εγκεφάλου. Έχει αποδειχθεί ότι όταν ο νευρικός ιστός είναι κατεστραμμένος, ο αριθμός των φαγοκυτταρικών κυττάρων αυξάνεται λόγω των μακροφάγων του αίματος και της ενεργοποίησης των φαγοκυτταρικών ιδιοτήτων της μικρογλοίας. Αφαιρούν τους νεκρούς νευρώνες, τα νευρογλοιακά κύτταρα και τα δομικά τους στοιχεία, φαγοκυτταρώνουν τα ξένα σωματίδια.

Κύτταρα Schwannσχηματίζουν το περίβλημα μυελίνης των περιφερικών νευρικών ινών έξω από το ΚΝΣ. Η μεμβράνη αυτού του κυττάρου τυλίγεται επανειλημμένα και το πάχος της θήκης μυελίνης που προκύπτει μπορεί να υπερβαίνει τη διάμετρο της νευρικής ίνας. Το μήκος των μυελινωμένων τμημάτων της νευρικής ίνας είναι 1-3 mm. Στα μεσοδιαστήματα μεταξύ τους (αναχαιτίσεις του Ranvier), η νευρική ίνα παραμένει καλυμμένη μόνο από μια επιφανειακή μεμβράνη που έχει διεγερσιμότητα.

Μία από τις πιο σημαντικές ιδιότητες της μυελίνης είναι η υψηλή αντοχή της ηλεκτρικό ρεύμα. Οφείλεται στην υψηλή περιεκτικότητα της μυελίνης σε σφιγγομυελίνη και άλλα φωσφολιπίδια, που της προσδίδουν μονωτικές ιδιότητες ρεύματος. Σε περιοχές της νευρικής ίνας που καλύπτονται με μυελίνη, η διαδικασία δημιουργίας νευρικών ερεθισμάτων είναι αδύνατη. Οι νευρικές ώσεις δημιουργούνται μόνο στη μεμβράνη αναχαίτισης Ranvier, η οποία παρέχει υψηλότερη ταχύτητα αγωγής των νευρικών παλμών στις μυελινωμένες νευρικές ίνες σε σύγκριση με τις μη μυελινωμένες.

Είναι γνωστό ότι η δομή της μυελίνης μπορεί εύκολα να διαταραχθεί σε μολυσματική, ισχαιμική, τραυματική, τοξική βλάβη του νευρικού συστήματος. Ταυτόχρονα, αναπτύσσεται η διαδικασία απομυελίνωσης των νευρικών ινών. Ιδιαίτερα συχνά αναπτύσσεται απομυελίνωση στη νόσο της σκλήρυνσης κατά πλάκας. Ως αποτέλεσμα της απομυελίνωσης, ο ρυθμός αγωγής των νευρικών ερεθισμάτων κατά μήκος των νευρικών ινών μειώνεται, ο ρυθμός παράδοσης πληροφοριών στον εγκέφαλο από τους υποδοχείς και από τους νευρώνες στα εκτελεστικά όργανα μειώνεται. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε μειωμένη αισθητηριακή ευαισθησία, κινητικές διαταραχές, ρύθμιση των εσωτερικών οργάνων και άλλες σοβαρές συνέπειες.

Δομή και λειτουργίες νευρώνων

Νευρώνας(νευρικό κύτταρο) είναι μια δομική και λειτουργική μονάδα.

Η ανατομική δομή και οι ιδιότητες του νευρώνα διασφαλίζουν την εφαρμογή του κύριες λειτουργίες: υλοποίηση μεταβολισμού, λήψη ενέργειας, αντίληψη διαφόρων σημάτων και επεξεργασία τους, σχηματισμός ή συμμετοχή σε αποκρίσεις, δημιουργία και αγωγή νευρικών ερεθισμάτων, συνδυασμός νευρώνων σε νευρικά κυκλώματα που παρέχουν τόσο τις απλούστερες αντανακλαστικές αντιδράσεις όσο και τις υψηλότερες ενσωματωτικές λειτουργίες του εγκεφάλου.

Οι νευρώνες αποτελούνται από ένα σώμα νευρικού κυττάρου και διεργασίες - έναν άξονα και δενδρίτες.

Ρύζι. 2. Δομή ενός νευρώνα

σώμα του νευρικού κυττάρου

Σώμα (περικάριον, σόμα)Ο νευρώνας και οι διεργασίες του καλύπτονται παντού από μια νευρωνική μεμβράνη. Η μεμβράνη του κυτταρικού σώματος διαφέρει από τη μεμβράνη του άξονα και των δενδριτών ως προς το περιεχόμενο διαφόρων υποδοχέων, την παρουσία σε αυτήν.

Στο σώμα ενός νευρώνα, υπάρχει ένα νευρόπλασμα και ένας πυρήνας που οριοθετείται από αυτό από μεμβράνες, ένα τραχύ και λείο ενδοπλασματικό δίκτυο, τη συσκευή Golgi και τα μιτοχόνδρια. Τα χρωμοσώματα του πυρήνα των νευρώνων περιέχουν ένα σύνολο γονιδίων που κωδικοποιούν τη σύνθεση πρωτεϊνών που είναι απαραίτητες για το σχηματισμό της δομής και την υλοποίηση των λειτουργιών του σώματος του νευρώνα, των διεργασιών και των συνάψεών του. Αυτές είναι πρωτεΐνες που εκτελούν τις λειτουργίες ενζύμων, φορέων, διαύλων ιόντων, υποδοχέων κ.λπ. Μερικές πρωτεΐνες εκτελούν λειτουργίες ενώ βρίσκονται στο νευρόπλασμα, ενώ άλλες είναι ενσωματωμένες στις μεμβράνες των οργανιδίων, του σώματος και των διεργασιών του νευρώνα. Μερικά από αυτά, για παράδειγμα, ένζυμα απαραίτητα για τη σύνθεση νευροδιαβιβαστών, παραδίδονται στο τερματικό του άξονα με αξονική μεταφορά. Στο κυτταρικό σώμα, συντίθενται πεπτίδια που είναι απαραίτητα για τη ζωτική δραστηριότητα των αξόνων και των δενδριτών (για παράδειγμα, αυξητικοί παράγοντες). Επομένως, όταν το σώμα ενός νευρώνα είναι κατεστραμμένο, οι διεργασίες του εκφυλίζονται και καταρρέουν. Εάν το σώμα του νευρώνα διατηρηθεί και η διαδικασία καταστραφεί, τότε συμβαίνει η αργή ανάκτησή του (αναγέννηση) και η αποκατάσταση της νεύρωσης των απονευρωμένων μυών ή οργάνων.

Η θέση της πρωτεϊνικής σύνθεσης στα σώματα των νευρώνων είναι το τραχύ ενδοπλασματικό δίκτυο (κοκκία tigroid ή σώματα Nissl) ή τα ελεύθερα ριβοσώματα. Η περιεκτικότητά τους στους νευρώνες είναι υψηλότερη από ό,τι στα γλοιακά ή άλλα κύτταρα του σώματος. Στο λείο ενδοπλασματικό δίκτυο και στη συσκευή Golgi, οι πρωτεΐνες αποκτούν τη χαρακτηριστική χωρική τους διαμόρφωση, ταξινομούνται και αποστέλλονται για να μεταφέρουν ρεύματα στις δομές του κυτταρικού σώματος, στους δενδρίτες ή στον άξονα.

Σε πολλά μιτοχόνδρια νευρώνων, ως αποτέλεσμα των διαδικασιών οξειδωτικής φωσφορυλίωσης, σχηματίζεται ATP, η ενέργεια του οποίου χρησιμοποιείται για τη διατήρηση της ζωτικής δραστηριότητας του νευρώνα, τη λειτουργία των αντλιών ιόντων και τη διατήρηση της ασυμμετρίας των συγκεντρώσεων ιόντων και στις δύο πλευρές. της μεμβράνης. Κατά συνέπεια, ο νευρώνας είναι σε συνεχή ετοιμότητα όχι μόνο να αντιληφθεί διάφορα σήματα, αλλά και να ανταποκριθεί σε αυτά - τη δημιουργία νευρικών ερεθισμάτων και τη χρήση τους για τον έλεγχο των λειτουργιών άλλων κυττάρων.

Στους μηχανισμούς αντίληψης διαφόρων σημάτων από νευρώνες συμμετέχουν μοριακοί υποδοχείς της μεμβράνης του κυτταρικού σώματος, αισθητικοί υποδοχείς που σχηματίζονται από δενδρίτες και ευαίσθητα κύτταρα επιθηλιακής προέλευσης. Τα σήματα από άλλα νευρικά κύτταρα μπορούν να φτάσουν στον νευρώνα μέσω πολυάριθμων συνάψεων που σχηματίζονται στους δενδρίτες ή στο πήκτωμα του νευρώνα.

Δενδρίτες ενός νευρικού κυττάρου

ΔενδρίτεςΟι νευρώνες σχηματίζουν ένα δενδριτικό δέντρο, η φύση της διακλάδωσης και το μέγεθος του οποίου εξαρτώνται από τον αριθμό των συναπτικών επαφών με άλλους νευρώνες (Εικ. 3). Στους δενδρίτες ενός νευρώνα υπάρχουν χιλιάδες συνάψεις που σχηματίζονται από τους άξονες ή τους δενδρίτες άλλων νευρώνων.

Ρύζι. 3. Συναπτικές επαφές του μεσονεύρου. Τα βέλη στα αριστερά δείχνουν τη ροή των προσαγωγών σημάτων στους δενδρίτες και το σώμα του μεσονεύρου, στα δεξιά - την κατεύθυνση διάδοσης των απαγωγών σημάτων του μεσονεύρου σε άλλους νευρώνες

Οι συνάψεις μπορεί να είναι ετερογενείς τόσο ως προς τη λειτουργία (ανασταλτικές, διεγερτικές) όσο και ως προς τον τύπο του νευροδιαβιβαστή που χρησιμοποιείται. Η δενδριτική μεμβράνη που εμπλέκεται στο σχηματισμό των συνάψεων είναι η μετασυναπτική τους μεμβράνη, η οποία περιέχει υποδοχείς (κανάλια ιόντων που εξαρτώνται από συνδέτη) για τον νευροδιαβιβαστή που χρησιμοποιείται σε αυτή τη σύναψη.

Οι διεγερτικές (γλουταμινεργικές) συνάψεις εντοπίζονται κυρίως στην επιφάνεια των δενδριτών, όπου υπάρχουν υψώματα ή εκβολές (1-2 μικρά), που ονομάζονται αγκάθια.Υπάρχουν κανάλια στη μεμβράνη των αγκάθων, η διαπερατότητα των οποίων εξαρτάται από τη διαφορά δυναμικού διαμεμβράνης. Στο κυτταρόπλασμα των δενδριτών στην περιοχή της σπονδυλικής στήλης, βρέθηκαν δευτερεύοντες αγγελιοφόροι μεταγωγής ενδοκυτταρικού σήματος, καθώς και ριβοσώματα, στα οποία συντίθεται πρωτεΐνη ως απόκριση σε συναπτικά σήματα. Ο ακριβής ρόλος των αγκάθων παραμένει άγνωστος, αλλά είναι σαφές ότι αυξάνουν την επιφάνεια του δενδριτικού δέντρου για το σχηματισμό συνάψεων. Οι σπονδυλικές στήλες είναι επίσης δομές νευρώνων για τη λήψη σημάτων εισόδου και την επεξεργασία τους. Οι δενδρίτες και οι σπονδυλικές στήλες εξασφαλίζουν τη μετάδοση πληροφοριών από την περιφέρεια στο σώμα του νευρώνα. Η δενδριτική μεμβράνη είναι πολωμένη στο κούρεμα λόγω της ασύμμετρης κατανομής των ορυκτών ιόντων, της λειτουργίας των αντλιών ιόντων και της παρουσίας διαύλων ιόντων σε αυτήν. Αυτές οι ιδιότητες αποτελούν τη βάση της μεταφοράς πληροφοριών κατά μήκος της μεμβράνης με τη μορφή τοπικών κυκλικών ρευμάτων (ηλεκτροτονικά) που εμφανίζονται μεταξύ των μετασυναπτικών μεμβρανών και των περιοχών της μεμβράνης δενδρίτη που γειτνιάζουν με αυτές.

Τα τοπικά ρεύματα κατά τη διάδοσή τους κατά μήκος της μεμβράνης του δενδρίτη εξασθενούν, αλλά αποδεικνύεται ότι είναι αρκετά σε μέγεθος για να μεταδώσουν σήματα στη μεμβράνη του σώματος του νευρώνα που έχουν φτάσει μέσω των συναπτικών εισόδων στους δενδρίτες. Δεν έχουν βρεθεί ακόμη κανάλια νατρίου και καλίου με πύλη τάσης στην δενδριτική μεμβράνη. Δεν έχει διεγερσιμότητα και ικανότητα δημιουργίας δυνατοτήτων δράσης. Ωστόσο, είναι γνωστό ότι το δυναμικό δράσης που προκύπτει στη μεμβράνη του λόφου του άξονα μπορεί να διαδοθεί κατά μήκος του. Ο μηχανισμός αυτού του φαινομένου είναι άγνωστος.

Υποτίθεται ότι οι δενδρίτες και οι σπονδυλικές στήλες αποτελούν μέρος των νευρικών δομών που εμπλέκονται στους μηχανισμούς μνήμης. Ο αριθμός των σπονδύλων είναι ιδιαίτερα υψηλός στους δενδρίτες των νευρώνων στον φλοιό της παρεγκεφαλίδας, στα βασικά γάγγλια και στον εγκεφαλικό φλοιό. Η περιοχή του δενδριτικού δέντρου και ο αριθμός των συνάψεων μειώνονται σε ορισμένες περιοχές του εγκεφαλικού φλοιού των ηλικιωμένων.

νευράξονας

άξονας -ένας κλάδος ενός νευρικού κυττάρου που δεν βρίσκεται σε άλλα κύτταρα. Σε αντίθεση με τους δενδρίτες, ο αριθμός των οποίων είναι διαφορετικός για έναν νευρώνα, ο άξονας όλων των νευρώνων είναι ο ίδιος. Το μήκος του μπορεί να φτάσει έως και 1,5 μ. Στο σημείο εξόδου του άξονα από το σώμα του νευρώνα, υπάρχει μια πάχυνση - το ανάχωμα του άξονα, καλυμμένο με μια πλασματική μεμβράνη, η οποία σύντομα καλύπτεται με μυελίνη. Η περιοχή του λόφου του άξονα που δεν καλύπτεται από μυελίνη ονομάζεται αρχικό τμήμα. Οι άξονες των νευρώνων, μέχρι τους τερματικούς κλάδους τους, καλύπτονται με ένα περίβλημα μυελίνης, που διακόπτεται από παρεμβολές Ranvier - μικροσκοπικές μη μυελινωμένες περιοχές (περίπου 1 micron).

Σε όλο το μήκος του άξονα (μυελινωμένη και μη μυελιωμένη ίνα) καλύπτεται με μια διπλοστοιβάδα φωσφολιπιδική μεμβράνη με ενσωματωμένα μόρια πρωτεΐνης, τα οποία εκτελούν τις λειτουργίες μεταφοράς ιόντων, διαύλων ιόντων με πύλη τάσης κ.λπ. Οι πρωτεΐνες κατανέμονται ομοιόμορφα στη μεμβράνη της μη μυελινωμένης νευρικής ίνας, και βρίσκονται στη μεμβράνη της μυελινωμένης νευρικής ίνας κυρίως στις τομές του Ranvier. Δεδομένου ότι δεν υπάρχει τραχύ δίκτυο και ριβοσώματα στο αξόπλασμα, είναι προφανές ότι αυτές οι πρωτεΐνες συντίθενται στο σώμα του νευρώνα και μεταφέρονται στη μεμβράνη του άξονα μέσω αξονικής μεταφοράς.

Ιδιότητες της μεμβράνης που καλύπτει το σώμα και τον άξονα ενός νευρώνα, είναι διαφορετικά. Η διαφορά αυτή αφορά πρωτίστως τη διαπερατότητα της μεμβράνης για ορυκτά ιόντα και οφείλεται στην περιεκτικότητα διαφόρων τύπων. Εάν το περιεχόμενο των διαύλων ιόντων που εξαρτώνται από συνδέτη (συμπεριλαμβανομένων των μετασυναπτικών μεμβρανών) επικρατεί στη μεμβράνη του σώματος και στους δενδρίτες του νευρώνα, τότε στη μεμβράνη του άξονα, ειδικά στην περιοχή των κόμβων του Ranvier, υπάρχει υψηλή πυκνότητα τάσης -εξαρτώμενα κανάλια νατρίου και καλίου.

Η μεμβράνη του αρχικού τμήματος του άξονα έχει τη χαμηλότερη τιμή πόλωσης (περίπου 30 mV). Σε περιοχές του άξονα πιο απομακρυσμένες από το κυτταρικό σώμα, η τιμή του διαμεμβρανικού δυναμικού είναι περίπου 70 mV. Η χαμηλή τιμή πόλωσης της μεμβράνης του αρχικού τμήματος του άξονα καθορίζει ότι σε αυτή την περιοχή η μεμβράνη του νευρώνα έχει τη μεγαλύτερη διεγερσιμότητα. Είναι εδώ που τα μετασυναπτικά δυναμικά που έχουν προκύψει στη μεμβράνη των δενδριτών και στο κυτταρικό σώμα ως αποτέλεσμα του μετασχηματισμού των σημάτων πληροφοριών που λαμβάνει ο νευρώνας στις συνάψεις διαδίδονται κατά μήκος της μεμβράνης του σώματος του νευρώνα με τη βοήθεια τοπικών κυκλικά ηλεκτρικά ρεύματα. Εάν αυτά τα ρεύματα προκαλέσουν αποπόλωση της μεμβράνης του λόφου του άξονα σε ένα κρίσιμο επίπεδο (E k), τότε ο νευρώνας θα ανταποκριθεί σε σήματα από άλλα νευρικά κύτταρα που έρχονται σε αυτόν δημιουργώντας το δικό του δυναμικό δράσης (νευρική ώθηση). Η προκύπτουσα νευρική ώθηση μεταφέρεται στη συνέχεια κατά μήκος του άξονα σε άλλα νευρικά, μυϊκά ή αδενικά κύτταρα.

Στη μεμβράνη του αρχικού τμήματος του άξονα υπάρχουν αγκάθια πάνω στα οποία σχηματίζονται ανασταλτικές συνάψεις GABA. Η άφιξη σημάτων κατά μήκος αυτών των γραμμών από άλλους νευρώνες μπορεί να αποτρέψει τη δημιουργία νευρικής ώθησης.

Ταξινόμηση και τύποι νευρώνων

Η ταξινόμηση των νευρώνων πραγματοποιείται τόσο σύμφωνα με μορφολογικά όσο και λειτουργικά χαρακτηριστικά.

Από τον αριθμό των διεργασιών, διακρίνονται πολυπολικοί, διπολικοί και ψευδο-μονοπολικοί νευρώνες.

Ανάλογα με τη φύση των συνδέσεων με άλλα κύτταρα και τη λειτουργία που εκτελείται, διακρίνονται αφής, προσθήκηκαι μοτέρνευρώνες. ΑφήΟι νευρώνες ονομάζονται επίσης προσαγωγοί νευρώνες και οι διαδικασίες τους είναι κεντρομόλους. Οι νευρώνες που εκτελούν τη λειτουργία της μετάδοσης σημάτων μεταξύ των νευρικών κυττάρων ονομάζονται ενδιάμεσος, ή προσεταιριστική.Οι νευρώνες των οποίων οι άξονες σχηματίζουν συνάψεις σε τελεστικά κύτταρα (μυϊκά, αδενικά) αναφέρονται ως μοτέρ,ή απαγωγός, οι άξονές τους ονομάζονται φυγόκεντροι.

Προσαγωγοί (αισθητηριακές) νευρώνεςαντιλαμβάνονται πληροφορίες με αισθητηριακούς υποδοχείς, τις μετατρέπουν σε νευρικές ώσεις και τις μεταφέρουν στον εγκέφαλο και το νωτιαίο μυελό. Τα σώματα των αισθητηριακών νευρώνων βρίσκονται στη σπονδυλική στήλη και στο κρανίο. Πρόκειται για ψευδομονοπολικούς νευρώνες, των οποίων ο άξονας και ο δενδρίτης αναχωρούν από το σώμα του νευρώνα μαζί και μετά διαχωρίζονται. Ο δενδρίτης ακολουθεί την περιφέρεια προς τα όργανα και τους ιστούς ως μέρος αισθητηρίων ή μικτών νεύρων και ο άξονας ως μέρος των οπίσθιων ριζών εισέρχεται στα ραχιαία κέρατα του νωτιαίου μυελού ή ως μέρος των κρανιακών νεύρων στον εγκέφαλο.

Εισαγωγή, ή συνειρμικός, νευρώνεςεκτελεί τις λειτουργίες επεξεργασίας εισερχόμενων πληροφοριών και, ειδικότερα, διασφαλίζει το κλείσιμο των αντανακλαστικών τόξων. Τα σώματα αυτών των νευρώνων βρίσκονται στη φαιά ουσία του εγκεφάλου και του νωτιαίου μυελού.

Απαγωγοί νευρώνεςεκτελούν επίσης τη λειτουργία της επεξεργασίας των πληροφοριών που λαμβάνονται και της μετάδοσης απαγωγών νευρικών ερεθισμάτων από τον εγκέφαλο και το νωτιαίο μυελό στα κύτταρα των εκτελεστικών οργάνων.

Ολοκληρωτική δραστηριότητα ενός νευρώνα

Κάθε νευρώνας λαμβάνει μια τεράστια ποσότητα σημάτων μέσω πολυάριθμων συνάψεων που βρίσκονται στους δενδρίτες και το σώμα του, καθώς και μέσω μοριακών υποδοχέων στις πλασματικές μεμβράνες, στο κυτταρόπλασμα και στον πυρήνα. Πολλοί διαφορετικοί τύποι νευροδιαβιβαστών, νευροδιαμορφωτών και άλλων μορίων σηματοδότησης χρησιμοποιούνται στη σηματοδότηση. Προφανώς, για να σχηματιστεί μια απόκριση στην ταυτόχρονη λήψη πολλαπλών σημάτων, ο νευρώνας πρέπει να είναι σε θέση να τα ενσωματώσει.

Το σύνολο των διαδικασιών που διασφαλίζουν την επεξεργασία των εισερχόμενων σημάτων και το σχηματισμό μιας απόκρισης νευρώνων σε αυτά περιλαμβάνεται στην έννοια ολοκληρωμένη δραστηριότητα του νευρώνα.

Η αντίληψη και η επεξεργασία των σημάτων που φτάνουν στον νευρώνα πραγματοποιείται με τη συμμετοχή των δενδριτών, του κυτταρικού σώματος και του λόφου του νευρώνα (Εικ. 4).

Ρύζι. 4. Ενσωμάτωση σημάτων από νευρώνα.

Μία από τις επιλογές για την επεξεργασία και την ολοκλήρωσή τους (άθροιση) είναι ο μετασχηματισμός σε συνάψεις και η άθροιση των μετασυναπτικών δυναμικών στη μεμβράνη του σώματος και των διεργασιών του νευρώνα. Τα αντιληπτά σήματα μετατρέπονται στις συνάψεις σε διακυμάνσεις στη διαφορά δυναμικού της μετασυναπτικής μεμβράνης (μετασυναπτικά δυναμικά). Ανάλογα με τον τύπο της σύναψης, το λαμβανόμενο σήμα μπορεί να μετατραπεί σε μια μικρή (0,5-1,0 mV) αποπολωτική αλλαγή στη διαφορά δυναμικού (EPSP - οι συνάψεις φαίνονται στο διάγραμμα ως φωτεινοί κύκλοι) ή σε υπερπόλωση (TPSP - οι συνάψεις εμφανίζονται στο διάγραμμα ως μαύροι κύκλοι). Πολλά σήματα μπορούν να φτάσουν ταυτόχρονα σε διαφορετικά σημεία του νευρώνα, μερικά από τα οποία μετατρέπονται σε EPSP, ενώ άλλα μετατρέπονται σε IPSP.

Αυτές οι ταλαντώσεις της διαφοράς δυναμικού διαδίδονται με τη βοήθεια τοπικών κυκλικών ρευμάτων κατά μήκος της μεμβράνης του νευρώνα προς την κατεύθυνση του λόφου του άξονα με τη μορφή κυμάτων εκπόλωσης (στο λευκό διάγραμμα) και υπερπόλωσης (στο μαύρο διάγραμμα), που επικαλύπτονται μεταξύ τους (στο διάγραμμα, γκρίζες ζώνες). Με αυτήν την υπέρθεση του πλάτους των κυμάτων μιας κατεύθυνσης, αθροίζονται, και τα αντίθετα μειώνονται (εξομαλύνονται). Αυτό το αλγεβρικό άθροισμα της διαφοράς δυναμικού σε όλη τη μεμβράνη ονομάζεται χωρική άθροιση(Εικ. 4 και 5). Το αποτέλεσμα αυτής της άθροισης μπορεί να είναι είτε η εκπόλωση της μεμβράνης του λοφίσκου του άξονα και η δημιουργία νευρικού παλμού (περιπτώσεις 1 και 2 στο Σχ. 4), είτε η υπερπόλωσή του και η πρόληψη της εμφάνισης νευρικού παλμού (περιπτώσεις 3 και 4 στο Σχ. . 4).

Για να μετατοπιστεί η διαφορά δυναμικού της μεμβράνης λοφίσκου του άξονα (περίπου 30 mV) στο Ek, πρέπει να αποπολωθεί κατά 10-20 mV. Αυτό θα οδηγήσει στο άνοιγμα των διαύλων νατρίου που καλύπτονται από τάση που υπάρχουν σε αυτό και στη δημιουργία νευρικής ώθησης. Δεδομένου ότι η εκπόλωση της μεμβράνης μπορεί να φτάσει έως και 1 mV κατά τη λήψη ενός AP και τη μετατροπή του σε EPSP, και όλη η διάδοση στον συλλογικό άξονα του άξονα συμβαίνει με εξασθένηση, η δημιουργία ενός νευρικού παλμού απαιτεί την ταυτόχρονη παροχή 40-80 νευρικών παλμών από άλλα νευρώνων στον νευρώνα μέσω διεγερτικών συνάψεων και άθροισης της ίδιας ποσότητας EPSP.

Ρύζι. 5. Χωρική και χρονική άθροιση του EPSP από έναν νευρώνα. (α) EPSP σε ένα μόνο ερέθισμα· και — EPSP σε πολλαπλή διέγερση από διαφορετικούς προσαγωγούς. γ — EPSP για συχνή διέγερση μέσω μιας μόνο νευρικής ίνας

Εάν αυτή τη στιγμή ένας νευρώνας λάβει έναν ορισμένο αριθμό νευρικών ερεθισμάτων μέσω ανασταλτικών συνάψεων, τότε η ενεργοποίησή του και η δημιουργία ενός νευρικού παλμού απόκρισης θα είναι δυνατή με ταυτόχρονη αύξηση της ροής σημάτων μέσω διεγερτικών συνάψεων. Υπό συνθήκες όπου τα σήματα που έρχονται μέσω ανασταλτικών συνάψεων προκαλούν υπερπόλωση της μεμβράνης του νευρώνα, ίση ή μεγαλύτερη από την εκπόλωση που προκαλείται από τα σήματα που προέρχονται από διεγερτικές συνάψεις, η εκπόλωση της μεμβράνης του συλλογικού άξονα θα είναι αδύνατη, ο νευρώνας δεν θα δημιουργήσει νευρικά ερεθίσματα και θα γίνει ανενεργός .

Ο νευρώνας εκτελεί επίσης άθροιση χρόνουΤα σήματα EPSP και IPTS έρχονται σε αυτό σχεδόν ταυτόχρονα (βλ. Εικ. 5). Οι αλλαγές στη διαφορά δυναμικού που προκαλούνται από αυτές στις σχεδόν συναπτικές περιοχές μπορούν επίσης να συνοψιστούν αλγεβρικά, το οποίο ονομάζεται χρονική άθροιση.

Έτσι, κάθε νευρική ώθηση που δημιουργείται από έναν νευρώνα, καθώς και η περίοδος σιωπής ενός νευρώνα, περιέχει πληροφορίες που λαμβάνονται από πολλά άλλα νευρικά κύτταρα. Συνήθως, όσο υψηλότερη είναι η συχνότητα των σημάτων που έρχονται στον νευρώνα από άλλα κύτταρα, τόσο πιο συχνά δημιουργεί νευρικά ερεθίσματα απόκρισης που αποστέλλονται κατά μήκος του άξονα σε άλλα νευρικά ή τελεστικά κύτταρα.

Λόγω του γεγονότος ότι υπάρχουν κανάλια νατρίου (αν και σε μικρό αριθμό) στη μεμβράνη του σώματος του νευρώνα και ακόμη και στους δενδρίτες του, το δυναμικό δράσης που προκύπτει στη μεμβράνη του λόφου του άξονα μπορεί να εξαπλωθεί στο σώμα και σε κάποιο μέρος του οι δενδρίτες του νευρώνα. Η σημασία αυτού του φαινομένου δεν είναι αρκετά σαφής, αλλά υποτίθεται ότι το δυναμικό δράσης εξομαλύνει στιγμιαία όλα τα τοπικά ρεύματα στη μεμβράνη, ακυρώνει τα δυναμικά και συμβάλλει σε μια πιο αποτελεσματική αντίληψη νέων πληροφοριών από τον νευρώνα.

Οι μοριακοί υποδοχείς συμμετέχουν στον μετασχηματισμό και την ολοκλήρωση των σημάτων που έρχονται στον νευρώνα. Ταυτόχρονα, η διέγερσή τους από μόρια σήματος μπορεί να οδηγήσει μέσω αλλαγών στην κατάσταση των καναλιών ιόντων που ξεκινούν (από G-πρωτεΐνες, δεύτερους μεσολαβητές), μετατροπή των αντιληπτών σημάτων σε διακυμάνσεις στη διαφορά δυναμικού της μεμβράνης του νευρώνα, άθροιση και σχηματισμό μιας απόκρισης νευρώνων με τη μορφή δημιουργίας νευρικής ώθησης ή αναστολής του.

Ο μετασχηματισμός των σημάτων από τους μεταβοτροπικούς μοριακούς υποδοχείς του νευρώνα συνοδεύεται από την απόκρισή του με τη μορφή ενός καταρράκτη ενδοκυτταρικών μετασχηματισμών. Η απόκριση του νευρώνα σε αυτή την περίπτωση μπορεί να είναι μια επιτάχυνση του συνολικού μεταβολισμού, μια αύξηση στο σχηματισμό του ATP, χωρίς το οποίο είναι αδύνατο να αυξηθεί η λειτουργική του δραστηριότητα. Χρησιμοποιώντας αυτούς τους μηχανισμούς, ο νευρώνας ενσωματώνει τα λαμβανόμενα σήματα για να βελτιώσει την αποτελεσματικότητα της δικής του δραστηριότητας.

Οι ενδοκυτταρικοί μετασχηματισμοί σε έναν νευρώνα, που ξεκινούν από τα λαμβανόμενα σήματα, συχνά οδηγούν σε αύξηση της σύνθεσης πρωτεϊνικών μορίων που εκτελούν τις λειτουργίες των υποδοχέων, των διαύλων ιόντων και των φορέων στον νευρώνα. Αυξάνοντας τον αριθμό τους, ο νευρώνας προσαρμόζεται στη φύση των εισερχόμενων σημάτων, αυξάνοντας την ευαισθησία στα πιο σημαντικά από αυτά και εξασθενώντας στα λιγότερο σημαντικά.

Η λήψη από έναν νευρώνα ενός αριθμού σημάτων μπορεί να συνοδεύεται από την έκφραση ή την καταστολή ορισμένων γονιδίων, για παράδειγμα, εκείνων που ελέγχουν τη σύνθεση νευροδιαμορφωτών πεπτιδικής φύσης. Δεδομένου ότι παραδίδονται στα άκρα του άξονα του νευρώνα και χρησιμοποιούνται σε αυτά για να ενισχύσουν ή να αποδυναμώσουν τη δράση των νευροδιαβιβαστών του σε άλλους νευρώνες, ο νευρώνας, ως απόκριση στα σήματα που λαμβάνει, μπορεί, ανάλογα με τις πληροφορίες που λαμβάνει, να έχει ισχυρότερο ή ασθενέστερη επίδραση σε άλλα νευρικά κύτταρα που ελέγχονται από αυτό. Λαμβάνοντας υπόψη ότι η ρυθμιστική δράση των νευροπεπτιδίων μπορεί να διαρκέσει για μεγάλο χρονικό διάστημα, η επίδραση ενός νευρώνα σε άλλα νευρικά κύτταρα μπορεί επίσης να διαρκέσει για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Έτσι, λόγω της ικανότητας να ενσωματώνει διάφορα σήματα, ένας νευρώνας μπορεί να ανταποκρίνεται διακριτικά σε αυτά με ένα ευρύ φάσμα αποκρίσεων που του επιτρέπουν να προσαρμοστεί αποτελεσματικά στη φύση των εισερχόμενων σημάτων και να τα χρησιμοποιήσει για να ρυθμίσει τις λειτουργίες άλλων κυττάρων.

νευρωνικά κυκλώματα

Οι νευρώνες του ΚΝΣ αλληλεπιδρούν μεταξύ τους, σχηματίζοντας διάφορες συνάψεις στο σημείο επαφής. Οι νευρικοί αφροί που προκύπτουν αυξάνουν σημαντικά τη λειτουργικότητα του νευρικού συστήματος. Τα πιο κοινά νευρωνικά κυκλώματα περιλαμβάνουν: τοπικά, ιεραρχικά, συγκλίνοντα και αποκλίνοντα νευρωνικά κυκλώματα με μία είσοδο (Εικ. 6).

Τοπικά νευρωνικά κυκλώματασχηματίζεται από δύο ή περισσότερους νευρώνες. Σε αυτή την περίπτωση, ένας από τους νευρώνες (1) θα δώσει την αξονική του παράπλευρα στον νευρώνα (2), σχηματίζοντας μια αξοσωματική σύναψη στο σώμα του και ο δεύτερος θα σχηματίσει μια αξονική σύναψη στο σώμα του πρώτου νευρώνα. Τα τοπικά νευρωνικά δίκτυα μπορούν να λειτουργήσουν ως παγίδες στις οποίες τα νευρικά ερεθίσματα μπορούν να κυκλοφορούν για μεγάλο χρονικό διάστημα σε έναν κύκλο που σχηματίζεται από αρκετούς νευρώνες.

Η δυνατότητα μακροχρόνιας κυκλοφορίας ενός κύματος διέγερσης (νευρική ώθηση) που κάποτε συνέβη λόγω μετάδοσης αλλά δομής δακτυλίου έδειξε πειραματικά από τον καθηγητή Ι.Α. Ο Vetokhin σε πειράματα στον νευρικό δακτύλιο της μέδουσας.

Η κυκλική κυκλοφορία των νευρικών ερεθισμάτων κατά μήκος των τοπικών νευρικών κυκλωμάτων εκτελεί τη λειτουργία του μετασχηματισμού του ρυθμού διέγερσης, παρέχει τη δυνατότητα παρατεταμένης διέγερσης μετά τη διακοπή των σημάτων που έρχονται σε αυτά και συμμετέχει στους μηχανισμούς αποθήκευσης εισερχόμενων πληροφοριών.

Τα τοπικά κυκλώματα μπορούν επίσης να εκτελέσουν μια λειτουργία πέδησης. Ένα παράδειγμά της είναι η επαναλαμβανόμενη αναστολή, η οποία πραγματοποιείται στο απλούστερο τοπικό νευρικό κύκλωμα του νωτιαίου μυελού, που σχηματίζεται από τον α-κινητικό νευρώνα και το κύτταρο Renshaw.

Ρύζι. 6. Τα απλούστερα νευρωνικά κυκλώματα του ΚΝΣ. Περιγραφή σε κείμενο

Σε αυτή την περίπτωση, η διέγερση που έχει προκύψει στον κινητικό νευρώνα εξαπλώνεται κατά μήκος του κλάδου του άξονα, ενεργοποιεί το κύτταρο Renshaw, το οποίο αναστέλλει τον α-κινητικό νευρώνα.

συγκλίνουσες αλυσίδεςσχηματίζονται από πολλούς νευρώνες, σε έναν από τους οποίους (συνήθως απαγωγός) συγκλίνουν ή συγκλίνουν οι άξονες ενός αριθμού άλλων κυττάρων. Τέτοια κυκλώματα είναι ευρέως κατανεμημένα στο ΚΝΣ. Για παράδειγμα, οι άξονες πολλών νευρώνων στα αισθητήρια πεδία του φλοιού συγκλίνουν στους πυραμιδικούς νευρώνες του πρωτογενούς κινητικού φλοιού. Οι άξονες χιλιάδων αισθητηρίων και μεσοσωλήνων νευρώνων διαφόρων επιπέδων του ΚΝΣ συγκλίνουν στους κινητικούς νευρώνες των κοιλιακών κεράτων του νωτιαίου μυελού. Τα συγκλίνοντα κυκλώματα παίζουν σημαντικό ρόλο στην ενσωμάτωση σημάτων από απαγωγούς νευρώνες και στο συντονισμό των φυσιολογικών διεργασιών.

Αποκλίνουσες αλυσίδες με μία είσοδοσχηματίζονται από έναν νευρώνα με έναν διακλαδιζόμενο άξονα, του οποίου κάθε κλάδος σχηματίζει μια σύναψη με ένα άλλο νευρικό κύτταρο. Αυτά τα κυκλώματα εκτελούν τις λειτουργίες της ταυτόχρονης μετάδοσης σημάτων από έναν νευρώνα σε πολλούς άλλους νευρώνες. Αυτό επιτυγχάνεται λόγω της ισχυρής διακλάδωσης (σχηματισμός αρκετών χιλιάδων κλάδων) του άξονα. Τέτοιοι νευρώνες βρίσκονται συχνά στους πυρήνες του δικτυωτού σχηματισμού του εγκεφαλικού στελέχους. Παρέχουν μια ταχεία αύξηση της διεγερσιμότητας πολλών τμημάτων του εγκεφάλου και την κινητοποίηση των λειτουργικών του αποθεμάτων.

Το νευρικό σύστημα είναι το πιο περίπλοκο και ελάχιστα μελετημένο μέρος του σώματός μας. Αποτελείται από 100 δισεκατομμύρια κύτταρα - νευρώνες, και νευρογλοιακά κύτταρα, τα οποία είναι περίπου 30 φορές περισσότερα. Μέχρι την εποχή μας, οι επιστήμονες έχουν καταφέρει να μελετήσουν μόνο το 5% των νευρικών κυττάρων. Όλα τα υπόλοιπα είναι ακόμα ένα μυστήριο που οι γιατροί προσπαθούν να λύσουν με κάθε μέσο.

Νευρώνας: δομή και λειτουργίες

Ο νευρώνας είναι το κύριο δομικό στοιχείο του νευρικού συστήματος, το οποίο εξελίχθηκε από νευροανακλαστικά κύτταρα. Η λειτουργία των νευρικών κυττάρων είναι να ανταποκρίνονται στα ερεθίσματα με συστολή. Πρόκειται για κύτταρα που είναι σε θέση να μεταδώσουν πληροφορίες χρησιμοποιώντας ηλεκτρική ώθηση, χημικά και μηχανικά μέσα.

Για την εκτέλεση λειτουργιών, οι νευρώνες είναι κινητικοί, αισθητικοί και ενδιάμεσοι. Τα αισθητήρια νευρικά κύτταρα μεταδίδουν πληροφορίες από τους υποδοχείς στον εγκέφαλο, τα κινητικά κύτταρα - στους μυϊκούς ιστούς. Οι ενδιάμεσοι νευρώνες είναι ικανοί να εκτελούν και τις δύο λειτουργίες.

Ανατομικά, οι νευρώνες αποτελούνται από ένα σώμα και δύο τύπους διεργασιών - άξονες και δενδρίτες. Υπάρχουν συχνά αρκετοί δενδρίτες, η λειτουργία τους είναι να λαμβάνουν το σήμα από άλλους νευρώνες και να δημιουργούν συνδέσεις μεταξύ των νευρώνων. Οι άξονες έχουν σχεδιαστεί για να μεταδίδουν το ίδιο σήμα σε άλλα νευρικά κύτταρα. Εξωτερικά, οι νευρώνες καλύπτονται με μια ειδική μεμβράνη, κατασκευασμένη από μια ειδική πρωτεΐνη - τη μυελίνη. Είναι επιρρεπής σε αυτοανανέωση σε όλη τη διάρκεια της ανθρώπινης ζωής.

Πως μοιάζει μετάδοση της ίδιας νευρικής ώθησης? Ας φανταστούμε ότι βάζετε το χέρι σας στο ζεστό χερούλι του τηγανιού. Εκείνη τη στιγμή, οι υποδοχείς που βρίσκονται μέσα μυϊκός ιστόςδάχτυλα. Με τη βοήθεια παρορμήσεων στέλνουν πληροφορίες στον κύριο εγκέφαλο. Εκεί «χωνεύεται» η πληροφορία και σχηματίζεται μια απόκριση, η οποία αποστέλλεται πίσω στους μύες, που υποκειμενικά εκδηλώνεται με αίσθημα καύσου.

Νευρώνες, αναρρώνουν;

Ακόμη και στην παιδική ηλικία, η μητέρα μου μας είπε: φροντίστε το νευρικό σύστημα, τα κύτταρα δεν ανακάμπτουν. Τότε μια τέτοια φράση ακούστηκε κάπως τρομακτική. Εάν τα κύτταρα δεν αποκατασταθούν, τι να κάνετε; Πώς να προστατευτείτε από το θάνατό τους; Τέτοια ερωτήματα πρέπει να απαντηθούν από τη σύγχρονη επιστήμη. Γενικά, δεν είναι όλα τόσο άσχημα και τρομακτικά. Όλο το σώμα έχει μεγάλη ικανότητα να αποκαθιστά, γιατί δεν μπορούν τα νευρικά κύτταρα. Πράγματι, μετά από τραυματικές βλάβες στον εγκέφαλο, εγκεφαλικά, όταν υπάρχει σημαντική βλάβη στον εγκεφαλικό ιστό, ανακτά με κάποιο τρόπο τις χαμένες λειτουργίες του. Αντίστοιχα, κάτι συμβαίνει στα νευρικά κύτταρα.

Ακόμη και κατά τη σύλληψη, ο θάνατος των νευρικών κυττάρων «προγραμματίζεται» στο σώμα. Κάποιες μελέτες κάνουν λόγο για θάνατο 1% των νευρώνων ετησίως. Σε αυτή την περίπτωση, σε 20 χρόνια, ο εγκέφαλος θα φθαρεί μέχρι να είναι αδύνατο για έναν άνθρωπο να κάνει τα πιο απλά πράγματα. Αλλά αυτό δεν συμβαίνει, και ο εγκέφαλος είναι σε θέση να λειτουργήσει πλήρως σε μεγάλη ηλικία.

Πρώτον, οι επιστήμονες διεξήγαγαν μια μελέτη για την αποκατάσταση των νευρικών κυττάρων στα ζώα. Μετά από βλάβη στον εγκέφαλο στα θηλαστικά, αποδείχθηκε ότι τα υπάρχοντα νευρικά κύτταρα χωρίστηκαν στο μισό και σχηματίστηκαν δύο πλήρεις νευρώνες, ως αποτέλεσμα, οι λειτουργίες του εγκεφάλου αποκαταστάθηκαν. Είναι αλήθεια ότι τέτοιες ικανότητες βρέθηκαν μόνο σε νεαρά ζώα. Η κυτταρική ανάπτυξη δεν εμφανίστηκε σε ηλικιωμένα θηλαστικά. Αργότερα, πραγματοποιήθηκαν πειράματα σε ποντίκια, εκτοξεύτηκαν σε μια μεγάλη πόλη, αναγκάζοντάς τους έτσι να αναζητήσουν μια διέξοδο. Και παρατήρησαν ένα ενδιαφέρον πράγμα, ο αριθμός των νευρικών κυττάρων στα πειραματικά ποντίκια αυξήθηκε, σε αντίθεση με αυτά που ζούσαν υπό κανονικές συνθήκες.

σε όλους τους ιστούς του σώματος, Η επιδιόρθωση γίνεται με διαίρεση των υπαρχόντων κυττάρων. Μετά τη διεξαγωγή έρευνας για τον νευρώνα, οι γιατροί δήλωσαν σταθερά: το νευρικό κύτταρο δεν διαιρείται. Ωστόσο, αυτό δεν σημαίνει τίποτα. Νέα κύτταρα μπορούν να σχηματιστούν με νευρογένεση, η οποία ξεκινά από την προγεννητική περίοδο και συνεχίζεται σε όλη τη ζωή. Η νευρογένεση είναι η σύνθεση νέων νευρικών κυττάρων από πρόδρομες ουσίες - βλαστοκύτταρα, τα οποία στη συνέχεια μεταναστεύουν, διαφοροποιούνται και μετατρέπονται σε ώριμους νευρώνες. Η πρώτη αναφορά μιας τέτοιας αποκατάστασης των νευρικών κυττάρων εμφανίστηκε το 1962. Αλλά δεν υποστηρίχθηκε από τίποτα, οπότε δεν είχε σημασία.

Πριν από περίπου είκοσι χρόνια, νέα έρευνα το έδειξε αυτό η νευρογένεση υπάρχει στον εγκέφαλο. Στα πουλιά που άρχισαν να τραγουδούν πολύ την άνοιξη, ο αριθμός των νευρικών κυττάρων διπλασιάστηκε. Μετά το τέλος της περιόδου τραγουδιού, ο αριθμός των νευρώνων μειώθηκε ξανά. Αργότερα αποδείχθηκε ότι η νευρογένεση μπορεί να συμβεί μόνο σε ορισμένα μέρη του εγκεφάλου. Ένα από αυτά είναι η περιοχή γύρω από τις κοιλίες. Ο δεύτερος είναι ο ιππόκαμπος, που βρίσκεται κοντά στην πλάγια κοιλία του εγκεφάλου, και είναι υπεύθυνος για τη μνήμη, τη σκέψη και τα συναισθήματα. Ως εκ τούτου, η ικανότητα να θυμόμαστε και να αναστοχαζόμαστε, αλλάζει σε όλη τη διάρκεια της ζωής, λόγω της επίδρασης διαφόρων παραγόντων.

Όπως φαίνεται από τα παραπάνω, αν και ο εγκέφαλος δεν έχει μελετηθεί ακόμη κατά 95%, υπάρχουν αρκετά στοιχεία που επιβεβαιώνουν ότι τα νευρικά κύτταρα έχουν αποκατασταθεί.

Οικολογία της ζωής. Επιστήμη και ανακαλύψεις: Ο άνθρωπος κυριάρχησε στα βάθη της θάλασσας και των εναέριων χώρων, διείσδυσε στα μυστικά του διαστήματος και στα έγκατα της γης. Έμαθε να αντιστέκεται σε πολλές ασθένειες

Ο άνθρωπος κυρίευσε τα βάθη των θαλάσσιων και εναέριων χώρων, διείσδυσε στα μυστικά του διαστήματος και στα έγκατα της γης.Έμαθε να αντιστέκεται σε πολλές ασθένειες και άρχισε να ζει περισσότερο.Προσπαθεί να χειραγωγήσει γονίδια, να «αναπτύξει» όργανα για μεταμόσχευση και να «δημιουργήσει» ζωντανά όντα με κλωνοποίηση.

Αλλά γι' αυτόν, εξακολουθεί να παραμένει το μεγαλύτερο μυστήριο πώς λειτουργεί ο δικός του εγκέφαλος, πώς, με τη βοήθεια συνηθισμένων ηλεκτρικών ερεθισμάτων και ενός μικρού συνόλου νευροδιαβιβαστών, το νευρικό σύστημα όχι μόνο συντονίζει το έργο δισεκατομμυρίων κυττάρων του σώματος, αλλά παρέχει επίσης ικανότητα μάθησης, σκέψης, μνήμης, εμπειρίας του ευρύτερου φάσματος συναισθημάτων.

Στο δρόμο για την κατανόηση αυτών των διεργασιών, ένα άτομο πρέπει πρώτα απ 'όλα να κατανοήσει πώς λειτουργούν τα μεμονωμένα νευρικά κύτταρα (νευρώνες).

Το μεγαλύτερο μυστήριο - Πώς λειτουργεί ο εγκέφαλος

Ζωντανά δίκτυα ισχύος

Σύμφωνα με πρόχειρες εκτιμήσεις, Υπάρχουν περισσότεροι από 100 δισεκατομμύρια νευρώνες στο ανθρώπινο νευρικό σύστημα. Όλες οι δομές ενός νευρικού κυττάρου επικεντρώνονται στην εκτέλεση της πιο σημαντικής εργασίας για το σώμα - λήψη, επεξεργασία, διεξαγωγή και μετάδοση πληροφοριών που κωδικοποιούνται με τη μορφή ηλεκτρικών ή χημικών σημάτων (νευρικά ερεθίσματα).

Ο νευρώνας αποτελείταιαπό ένα σώμα με διάμετρο 3 έως 100 μικρά, που περιέχει έναν πυρήνα, μια ανεπτυγμένη συσκευή σύνθεσης πρωτεϊνών και άλλα οργανίδια, καθώς και διεργασίες: ένας άξονας και αρκετοί, κατά κανόνα, διακλαδούμενοι δενδρίτες. Το μήκος των αξόνων συνήθως ξεπερνά αισθητά το μέγεθος των δενδριτών, φτάνοντας σε ορισμένες περιπτώσεις δεκάδες εκατοστά ή και μέτρα.

Για παράδειγμα, ο γιγάντιος άξονας του καλαμαριού έχει πάχος περίπου 1 mm και μήκος αρκετά μέτρα. οι πειραματιστές δεν παρέλειψαν να επωφεληθούν από ένα τόσο βολικό μοντέλο και τα πειράματα με νευρώνες καλαμαριού χρησίμευσαν για να διαλευκάνουν τον μηχανισμό μετάδοσης των νευρικών ερεθισμάτων.

Εξωτερικά, το νευρικό κύτταρο περιβάλλεται από μια μεμβράνη (κυτταρόλημμα), η οποία όχι μόνο εξασφαλίζει την ανταλλαγή ουσιών μεταξύ του κυττάρου και του περιβάλλον, αλλά είναι επίσης ικανό να μεταφέρει νευρικές ώσεις.

Το γεγονός είναι ότι μεταξύ της εσωτερικής επιφάνειας της μεμβράνης του νευρώνα και του εξωτερικού περιβάλλοντος, η διαφορά στα ηλεκτρικά δυναμικά διατηρείται συνεχώς. Αυτό οφείλεται στο έργο των λεγόμενων "αντλιών ιόντων" - συμπλέγματα πρωτεϊνών που μεταφέρουν ενεργά θετικά φορτισμένα ιόντα καλίου και νατρίου μέσω της μεμβράνης.

Μια τέτοια ενεργή μεταφορά, καθώς και η συνεχής παθητική διάχυση ιόντων μέσω των πόρων της μεμβράνης, σε ηρεμία προκαλούν αρνητικό φορτίο σε σχέση με το εξωτερικό περιβάλλον. μέσαμεμβράνες νευρώνων.

Εάν η διέγερση ενός νευρώνα υπερβαίνει μια ορισμένη τιμή κατωφλίου, τότε συμβαίνει μια σειρά χημικών και ηλεκτρικών αλλαγών στο σημείο διέγερσης (ενεργή εισροή ιόντων νατρίου στον νευρώνα και βραχυπρόθεσμη αλλαγή στο φορτίο από την εσωτερική πλευρά του η μεμβράνη από αρνητική σε θετική), η οποία εξαπλώνεται σε ολόκληρο το νευρικό κύτταρο.

Σε αντίθεση με μια απλή ηλεκτρική εκκένωση, η οποία, λόγω της αντίστασης του νευρώνα, θα εξασθενήσει σταδιακά και θα μπορεί να καλύψει μόνο μια μικρή απόσταση, η νευρική ώθηση στη διαδικασία διάδοσης αποκαθίσταται συνεχώς.

Οι κύριες λειτουργίες ενός νευρικού κυττάρου είναι:

• αντίληψη εξωτερικών ερεθισμάτων (λειτουργία υποδοχέα),
• την επεξεργασία τους (ολοκληρωτική λειτουργία),
• αναμετάδοση νευρικές επιρροέςσε άλλους νευρώνες ή διάφορα όργανα εργασίας (λειτουργία τελεστή).

Οι δενδρίτες - οι μηχανικοί θα τους αποκαλούσαν "δέκτες" - στέλνουν ερεθίσματα στο σώμα του νευρικού κυττάρου, ενώ ο άξονας - ο "πομπός" - πηγαίνει από το σώμα του σε μύες, αδένες ή άλλους νευρώνες.

Στη ζώνη επαφής

Ο άξονας έχει χιλιάδες κλάδους που εκτείνονται στους δενδρίτες άλλων νευρώνων. Η ζώνη λειτουργικής επαφής μεταξύ αξόνων και δενδριτών ονομάζεται σύναψη.

Όσο περισσότερες συνάψεις σε ένα νευρικό κύτταρο, τόσο περισσότερα διάφορα ερεθίσματα γίνονται αντιληπτά και, κατά συνέπεια, τόσο ευρύτερη είναι η σφαίρα επιρροής στη δραστηριότητά του και η δυνατότητα συμμετοχής του νευρικού κυττάρου σε διάφορες αντιδράσεις του σώματος. Στα σώματα μεγάλων κινητικών νευρώνων του νωτιαίου μυελού, μπορεί να υπάρχουν έως και 20 χιλιάδες συνάψεις.

Η σύναψη μετατρέπει τα ηλεκτρικά σήματα σε χημικά σήματα και το αντίστροφο.Η μεταφορά της διέγερσης πραγματοποιείται με τη βοήθεια βιολογικά ενεργών ουσιών - νευροδιαβιβαστών (ακετυλοχολίνη, αδρεναλίνη, ορισμένα αμινοξέα, νευροπεπτίδια κ.λπ.). Οπεριέχονται σε ειδικά κυστίδια που βρίσκονται στις απολήξεις των αξόνων - το προσυναπτικό τμήμα.

Όταν η νευρική ώθηση φτάσει στο προσυναπτικό τμήμα, οι νευροδιαβιβαστές απελευθερώνονται στη συναπτική σχισμή, δεσμεύονται σε υποδοχείς που βρίσκονται στο σώμα ή σε διαδικασίες του δεύτερου νευρώνα (μετασυναπτικό τμήμα), γεγονός που οδηγεί στη δημιουργία ηλεκτρικού σήματος - το μετασυναπτικό δυναμικό.

Το μέγεθος του ηλεκτρικού σήματος είναι ευθέως ανάλογο με την ποσότητα του νευροδιαβιβαστή.

Ορισμένες συνάψεις προκαλούν εκπόλωση νευρώνων, άλλες υπερπόλωση. τα πρώτα είναι διεγερτικά, τα δεύτερα είναι ανασταλτικά.

Μετά τη διακοπή της απελευθέρωσης του μεσολαβητή, τα υπολείμματά του απομακρύνονται από τη συναπτική σχισμή και οι υποδοχείς της μετασυναπτικής μεμβράνης επιστρέφουν στην αρχική τους κατάσταση. Το αποτέλεσμα του αθροίσματος εκατοντάδων και χιλιάδων διεγερτικών και ανασταλτικών ερεθισμάτων, που ρέουν ταυτόχρονα στον νευρώνα, καθορίζει εάν θα βρίσκεται σε αυτή τη στιγμήδημιουργούν νευρική ώθηση.

Νευρονικοί υπολογιστές

Μια προσπάθεια μοντελοποίησης των αρχών λειτουργίας των βιολογικών νευρωνικών δικτύων οδήγησε στη δημιουργία μιας τέτοιας συσκευής επεξεργασίας πληροφοριών όπως νευροϋπολογιστής .

Σε αντίθεση με τα ψηφιακά συστήματα, τα οποία είναι συνδυασμοί μονάδων επεξεργασίας και μνήμης, οι νευροεπεξεργαστές περιέχουν μνήμη κατανεμημένη σε συνδέσεις (ένα είδος συνάψεων) μεταξύ πολύ απλών επεξεργαστών, οι οποίοι επίσημα μπορούν να ονομαστούν νευρώνες.

Οι νευροϋπολογιστές δεν προγραμματίζουν με την παραδοσιακή έννοια της λέξης, αλλά «εκπαιδεύουν» προσαρμόζοντας την αποτελεσματικότητα όλων των «συναπτικών» συνδέσεων μεταξύ των «νευρώνων» που τους αποτελούν.

Οι κύριοι τομείς εφαρμογής των νευροϋπολογιστών, οι προγραμματιστές τους βλέπουν:

• αναγνώριση οπτικών και ηχητικών εικόνων.
• οικονομικές, χρηματοοικονομικές, πολιτικές προβλέψεις·
• έλεγχος σε πραγματικό χρόνο των διαδικασιών παραγωγής, πυραύλων, αεροσκαφών.
• βελτιστοποίηση στο σχεδιασμό τεχνικών συσκευών κ.λπ.

«Το κεφάλι είναι ένα σκοτεινό αντικείμενο…»

Οι νευρώνες μπορούν να χωριστούν σε τρεις μεγάλες ομάδες:

• αισθητήριο νεύρο,
• ενδιάμεσος,
• τελεστής.

Νευρώνες υποδοχέωνπαρέχουν πληροφορίες για τις αισθητηριακές πληροφορίες του εγκεφάλου. Μετατρέπουν τα σήματα που λαμβάνουν τα αισθητήρια όργανα (οπτικά σήματα στον αμφιβληστροειδή, ακουστικά σήματα στον κοχλία, οσφρητικά σήματα στους χημειοϋποδοχείς της μύτης κ.λπ.) σε ηλεκτρικές ώσεις των αξόνων τους.

ενδιάμεσοι νευρώνεςπραγματοποιεί την επεξεργασία των πληροφοριών που λαμβάνονται από τους υποδοχείς και δημιουργεί σήματα ελέγχου για τους τελεστές. Οι νευρώνες αυτής της ομάδας σχηματίζουν το κεντρικό νευρικό σύστημα (ΚΝΣ).

τελεστικοί νευρώνεςμεταδίδουν τα σήματα που τους έρχονται στα εκτελεστικά όργανα. Το αποτέλεσμα της δραστηριότητας του νευρικού συστήματος είναι η μία ή η άλλη δραστηριότητα, η οποία βασίζεται στη συστολή ή χαλάρωση των μυών ή στην έκκριση ή διακοπή της έκκρισης των αδένων. Είναι με το έργο των μυών και των αδένων που συνδέεται οποιοσδήποτε τρόπος αυτοέκφρασής μας.

Εάν οι αρχές της λειτουργίας των νευρώνων υποδοχέων και τελεστών είναι λίγο πολύ ξεκάθαρες στους επιστήμονες, τότε το ενδιάμεσο στάδιο στο οποίο το σώμα «χωνεύει» τις εισερχόμενες πληροφορίες και αποφασίζει πώς να ανταποκριθεί σε αυτές είναι κατανοητό μόνο στο επίπεδο των απλούστερων αντανακλαστικών τόξων .

Στις περισσότερες περιπτώσεις, ο νευροφυσιολογικός μηχανισμός του σχηματισμού ορισμένων αντιδράσεων παραμένει μυστήριο. Δεν είναι καθόλου τυχαίο ότι στη λογοτεχνία λαϊκής επιστήμης ο ανθρώπινος εγκέφαλος συγκρίνεται συχνά με ένα «μαύρο κουτί».

«... 30 δισεκατομμύρια νευρώνες ζουν στο κεφάλι σου, αποθηκεύοντας τις γνώσεις, τις δεξιότητές σου, τη συσσωρευμένη εμπειρία ζωής. Μετά από 25 χρόνια προβληματισμού δεδομένο γεγονόςμου φαίνεται όχι λιγότερο εντυπωσιακό από πριν.Η πιο λεπτή μεμβράνη, που αποτελείται από νευρικά κύτταρα, βλέπει, αισθάνεται, δημιουργεί την κοσμοθεωρία μας. Είναι απλά απίστευτο!Απολαμβάνοντας τη ζεστασιά μιας καλοκαιρινής μέρας και τολμηρά όνειρα για το μέλλον - τα πάντα δημιουργούνται από αυτά τα κύτταρα... Τίποτα άλλο δεν υπάρχει: καμία μαγεία, καμία ειδική σάλτσα, μόνο νευρώνες που εκτελούν έναν ενημερωτικό χορό», έγραψε ο διάσημος προγραμματιστής υπολογιστών, ιδρυτής του το Ινστιτούτο Redwood, στο βιβλίο του «On Intelligence». Institute of Neurology (ΗΠΑ) Jeff Hawkins.

Για περισσότερο από μισό αιώνα, χιλιάδες νευροφυσιολόγοι σε όλο τον κόσμο προσπαθούν να κατανοήσουν τη χορογραφία αυτού του «πληροφοριακού χορού», αλλά σήμερα είναι γνωστά μόνο οι επιμέρους φιγούρες και τα βήματά του, που δεν επιτρέπουν τη δημιουργία μιας καθολικής θεωρίας για τη λειτουργία του ο εγκέφαλος.

Πρέπει να σημειωθεί ότι πολλές εργασίες στον τομέα της νευροφυσιολογίας είναι αφιερωμένες στο λεγόμενο "λειτουργικός εντοπισμός" – να ανακαλύψετε ποιος νευρώνας, ομάδα νευρώνων ή μια ολόκληρη περιοχή του εγκεφάλου ενεργοποιείται σε ορισμένες καταστάσεις.

Μέχρι σήμερα, έχει συσσωρευτεί ένας τεράστιος όγκος πληροφοριών σχετικά με το ποιοι νευρώνες σε ανθρώπους, αρουραίους και πιθήκους ενεργοποιούνται επιλεκτικά όταν παρατηρούν διάφορα αντικείμενα, εισπνέουν φερομόνες, ακούνε μουσική, μαθαίνουν ποιήματα κ.λπ.

Είναι αλήθεια ότι μερικές φορές τέτοια πειράματα φαίνονται κάπως περίεργα. Έτσι, πίσω στη δεκαετία του '70 του περασμένου αιώνα, ένας από τους ερευνητές βρήκε "πράσινους κροκόδειλους νευρώνες" στον εγκέφαλο ενός αρουραίου: αυτά τα κύτταρα ενεργοποιήθηκαν όταν ένα ζώο που έτρεχε μέσα από έναν λαβύρινθο, μεταξύ άλλων αντικειμένων, σκόνταψε πάνω σε έναν μικρό πράσινο κροκόδειλο παιχνίδι που είναι ήδη γνωστό σε αυτό.

Και ένας άλλος επιστήμονας εντόπισε αργότερα έναν νευρώνα στον ανθρώπινο εγκέφαλο που «αντιδρά» σε μια φωτογραφία του Προέδρου των ΗΠΑ Μπιλ Κλίντον.

Όλα αυτά τα δεδομένα υποστηρίζουν τη θεωρία ότι οι νευρώνες στον εγκέφαλο είναι εξειδικευμένοι, αλλά σε καμία περίπτωση δεν εξηγείτε γιατί και πώς προκύπτει αυτή η εξειδίκευση.

Οι επιστήμονες κατανοούν τους νευροφυσιολογικούς μηχανισμούς της μάθησης και της μνήμης μόνο γενικά.Υποτίθεται ότι κατά τη διαδικασία απομνημόνευσης πληροφοριών, σχηματίζονται νέες λειτουργικές επαφές μεταξύ των νευρώνων του εγκεφαλικού φλοιού.

Με άλλα λόγια, οι συνάψεις είναι το νευροφυσιολογικό «ίχνος» της μνήμης. Όσο περισσότερες νέες συνάψεις προκύπτουν, τόσο πιο «πλούσια» είναι η μνήμη του ατόμου.Ένα τυπικό κύτταρο στον εγκεφαλικό φλοιό σχηματίζει αρκετές (έως 10) χιλιάδες συνάψεις. Λαμβάνοντας υπόψη τον συνολικό αριθμό των νευρώνων του φλοιού, αποδεικνύεται ότι εδώ μπορούν να σχηματιστούν εκατοντάδες δισεκατομμύρια λειτουργικές επαφές!

Υπό την επίδραση οποιωνδήποτε αισθήσεων, οι σκέψεις ή τα συναισθήματα συμβαίνουν ανάμνηση- η διέγερση μεμονωμένων νευρώνων ενεργοποιεί ολόκληρο το σύνολο που είναι υπεύθυνο για την αποθήκευση αυτής ή εκείνης της πληροφορίας.

Το 2000 βραβεύτηκαν ο Σουηδός φαρμακολόγος Arvid Karlsson και οι Αμερικανοί νευροεπιστήμονες Paul Greengard και Eric Kendel βραβείο Νόμπελστη Φυσιολογία ή την Ιατρική για ανακαλύψεις σχετικά με τη «σηματοδότηση στο νευρικό σύστημα».

Οι επιστήμονες το έχουν δείξει η μνήμη των περισσότερων ζωντανών όντων λειτουργεί χάρη στη δράση των λεγόμενων νευροδιαβιβαστών – ντοπαμίνη, νορεπινεφρίνη και σεροτονίνη, η επίδραση των οποίων, σε αντίθεση με τους κλασικούς νευροδιαβιβαστές, δεν αναπτύσσεται σε χιλιοστά του δευτερολέπτου, αλλά σε εκατοντάδες χιλιοστά του δευτερολέπτου, δευτερόλεπτα και ακόμη και ώρες. Αυτό ακριβώς καθορίζει τη μακροπρόθεσμη, ρυθμιστική τους επίδραση στις λειτουργίες των νευρικών κυττάρων, τον ρόλο τους στη διαχείριση πολύπλοκων καταστάσεων του νευρικού συστήματος - αναμνήσεις, συναισθήματα, διαθέσεις.

Θα πρέπει επίσης να σημειωθεί ότι η τιμή του σήματος που παράγεται στην μετασυναπτική μεμβράνη μπορεί να είναι διαφορετική ακόμη και με την ίδια τιμή του αρχικού σήματος να φτάνει στο προσυναπτικό τμήμα. Αυτές οι διαφορές καθορίζονται από τη λεγόμενη αποτελεσματικότητα ή βάρος της σύναψης, η οποία μπορεί να αλλάξει κατά τη λειτουργία της ενδονευρικής επαφής.

Σύμφωνα με πολλούς ερευνητές, η αλλαγή της αποτελεσματικότητας των συνάψεων παίζει επίσης σημαντικό ρόλο στη λειτουργία της μνήμης. Είναι πιθανό οι πληροφορίες που χρησιμοποιούνται συχνά από ένα άτομο να αποθηκεύονται σε νευρωνικά δίκτυα που συνδέονται με συνάψεις υψηλής απόδοσης και ως εκ τούτου να «απομνημονεύονται» γρήγορα και εύκολα. Ταυτόχρονα, οι συνάψεις που εμπλέκονται στην αποθήκευση δευτερευόντων, σπάνια «ανακτούμενων» δεδομένων φαίνεται να χαρακτηρίζονται από χαμηλή απόδοση.

Κι όμως αναρρώνουν!

Ένα από τα πιο συναρπαστικά ιατρικά προβλήματα στη νευροεπιστήμη είναι ικανότητα αναγέννησης νευρικού ιστού. Είναι γνωστό ότι κομμένες ή κατεστραμμένες ίνες νευρώνων του περιφερικού νευρικού συστήματος, που περιβάλλονται από ένα νευρίλημα (θηκάρι εξειδικευμένων κυττάρων), μπορούν να αναγεννηθούν εάν το κυτταρικό σώμα διατηρηθεί ανέπαφο. Κάτω από τη θέση της τομής, το νευρίλημα διατηρείται ως σωληνοειδής δομή και αυτό το τμήμα του άξονα που παραμένει συνδεδεμένο με το κυτταρικό σώμα αναπτύσσεται κατά μήκος αυτού του σωλήνα μέχρι να φτάσει στη νευρική απόληξη. Έτσι, η λειτουργία του κατεστραμμένου νευρώνα αποκαθίσταται.

Οι άξονες στο ΚΝΣ δεν περιβάλλονται από ένα νευρίλημα και επομένως, προφανώς, δεν είναι σε θέση να φυτρώσουν ξανά στη θέση του προηγούμενου τερματισμού.

Παράλληλα, μέχρι πρόσφατα, οι νευροφυσιολόγοι πίστευαν ότι δεν σχηματίζονται νέοι νευρώνες στο ΚΝΣ κατά τη διάρκεια της ζωής του ανθρώπου.

«Τα νευρικά κύτταρα δεν αναγεννώνται!» μας προειδοποίησαν οι επιστήμονες. Θεωρήθηκε ότι η διατήρηση του νευρικού συστήματος σε "συνθήκη εργασίας" ακόμη και με σοβαρές ασθένειεςκαι οι τραυματισμοί οφείλονται στην εξαιρετική πλαστικότητά του: τις λειτουργίες των νεκρών νευρώνων αναλαμβάνουν οι επιζώντες «συνάδελφοί» τους, οι οποίοι αυξάνονται σε μέγεθος και σχηματίζουν νέες συνδέσεις.

Η υψηλή, αλλά όχι απεριόριστη, αποτελεσματικότητα μιας τέτοιας αντιστάθμισης μπορεί να απεικονιστεί με το παράδειγμα της νόσου του Πάρκινσον, στην οποία συμβαίνει ο σταδιακός θάνατος των νευρώνων. Αποδεικνύεται ότι έως ότου πεθάνει περίπου το 90% των νευρώνων στον εγκέφαλο, κλινικά συμπτώματαασθένειες (τρόμος των άκρων, ασταθές βάδισμα, άνοια) δεν εκδηλώνονται, δηλαδή το άτομο φαίνεται πρακτικά υγιές. Αποδεικνύεται ότι ένα ζωντανό νευρικό κύτταρο μπορεί να αντικαταστήσει λειτουργικά εννέα νεκρά!

Έχει πλέον αποδειχθεί ότι ο σχηματισμός νέων νευρικών κυττάρων (νευρογένεση) συμβαίνει πράγματι στον εγκέφαλο των ενήλικων θηλαστικών. Πίσω στο 1965, αποδείχθηκε ότι νέοι νευρώνες εμφανίζονται τακτικά σε ενήλικους αρουραίους στον ιππόκαμπο, την περιοχή του εγκεφάλου που είναι υπεύθυνη για τις πρώιμες φάσεις της μάθησης και της μνήμης.

Δεκαπέντε χρόνια αργότερα, οι επιστήμονες έδειξαν ότι νέα νευρικά κύτταρα εμφανίζονται στον εγκέφαλο των πτηνών καθ 'όλη τη διάρκεια της ζωής τους. Ωστόσο, μελέτες στον εγκέφαλο ενηλίκων πρωτευόντων για νευρογένεση δεν έχουν δώσει ενθαρρυντικά αποτελέσματα.

Μόλις πριν από περίπου 10 χρόνια, Αμερικανοί επιστήμονες ανέπτυξαν μια τεχνική που απέδειξε ότι νέοι νευρώνες παράγονται από νευρωνικά βλαστοκύτταρα στον εγκέφαλο των πιθήκων καθ' όλη τη διάρκεια της ζωής τους. Οι ερευνητές έκαναν ένεση στα ζώα με μια ειδική ουσία ετικέτας (βρωμδιοοξυουριδίνη), η οποία περιλαμβανόταν στο DNA των κυττάρων που διαιρούνταν μόνο.

Διαπιστώθηκε λοιπόν ότι νέα κύτταρα άρχισαν να πολλαπλασιάζονται στην υποκοιλιακή ζώνη και από εκεί μετανάστευσαν στον φλοιό, όπου ωρίμασαν σε ενήλικη κατάσταση. Νέοι νευρώνες βρέθηκαν σε περιοχές του εγκεφάλου που σχετίζονται με γνωστικές λειτουργίες και δεν εμφανίστηκαν σε περιοχές που εφαρμόζουν ένα πιο πρωτόγονο επίπεδο ανάλυσης.

Για το λόγο αυτό, οι επιστήμονες υπέθεσαν ότι νέοι νευρώνες μπορεί να είναι σημαντικοί για τη μάθηση και τη μνήμη.

Τα ακόλουθα μιλούν επίσης υπέρ αυτής της υπόθεσης: ένα μεγάλο ποσοστό νέων νευρώνων πεθαίνει τις πρώτες εβδομάδες μετά τη γέννησή τους. Ωστόσο, σε εκείνες τις καταστάσεις όπου εμφανίζεται συνεχής μάθηση, το ποσοστό των επιζώντων νευρώνων είναι πολύ υψηλότερο από ό,τι όταν "δεν έχουν ζήτηση" - όταν το ζώο στερείται της ευκαιρίας να σχηματίσει μια νέα εμπειρία.

Μέχρι σήμερα, έχουν καθιερωθεί καθολικοί μηχανισμοί νευρωνικού θανάτου σε διάφορες ασθένειες:

1) αύξηση του επιπέδου των ελεύθερων ριζών και οξειδωτική βλάβη στις νευρωνικές μεμβράνες.

2) διαταραχή της δραστηριότητας των μιτοχονδρίων των νευρώνων.

3) αρνητική επίδραση της περίσσειας διεγερτικών νευροδιαβιβαστών γλουταμικού και ασπαρτικού, που οδηγεί σε υπερενεργοποίηση ειδικών υποδοχέων, υπερβολική συσσώρευση ενδοκυτταρικού ασβεστίου, ανάπτυξη οξειδωτικού στρες και θάνατο νευρώνων (φαινόμενο διεγερτικής τοξικότητας).

Βασισμένο σε αυτό, όπως και φάρμακα– χρησιμοποιούνται νευροπροστατευτικά στη νευρολογία:

• σκευάσματα με αντιοξειδωτικές ιδιότητες (βιταμίνες Ε και C κ.λπ.),
• διορθωτικά της αναπνοής των ιστών (συνένζυμο Q10, ηλεκτρικό οξύ, ριβοφλαβίνη, κ.λπ.),
• καθώς και αναστολείς υποδοχέων γλουταμικού (μεμαντίνη κ.λπ.).

Περίπου την ίδια περίοδο, επιβεβαιώθηκε η πιθανότητα εμφάνισης νέων νευρώνων από βλαστοκύτταρα στον εγκέφαλο ενηλίκων: μια παθοανατομική μελέτη ασθενών που έλαβαν βρωμδιοοξυουριδίνη κατά τη διάρκεια της ζωής τους για θεραπευτικούς σκοπούς έδειξε ότι νευρώνες που περιέχουν αυτήν την ουσία ετικέτας βρίσκονται σχεδόν σε όλα τα μέρη του εγκεφάλου, συμπεριλαμβανομένου του εγκεφαλικού φλοιού.

Το φαινόμενο αυτό μελετάται διεξοδικά με στόχο την αντιμετώπιση διαφόρων νευροεκφυλιστικών ασθενειών, κυρίως του Αλτσχάιμερ και του Πάρκινσον, που έχουν γίνει πραγματική μάστιγα για τον «γηράσκοντα» πληθυσμό των αναπτυγμένων χωρών.

Σε πειράματα για μεταμόσχευση, χρησιμοποιούνται τόσο νευρωνικά βλαστοκύτταρα, τα οποία βρίσκονται γύρω από τις κοιλίες του εγκεφάλου τόσο στο έμβρυο όσο και σε έναν ενήλικα, όσο και εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα που μπορούν να μετατραπούν σε σχεδόν οποιοδήποτε κύτταρο στο σώμα.

Δυστυχώς, σήμερα οι γιατροί δεν μπορούν να λύσουν το κύριο πρόβλημα που σχετίζεται με τη μεταμόσχευση νευρωνικών βλαστοκυττάρων: η ενεργός αναπαραγωγή τους στο σώμα του λήπτη στο 30-40% των περιπτώσεων οδηγεί στο σχηματισμό κακοήθων όγκων.

Παρόλα αυτά, οι ειδικοί δεν χάνουν την αισιοδοξία τους και αποκαλούν τη μεταμόσχευση βλαστοκυττάρων μια από τις πιο υποσχόμενες προσεγγίσεις στη θεραπεία νευροεκφυλιστικών ασθενειών.δημοσίευσε . Εάν έχετε οποιεσδήποτε ερωτήσεις σχετικά με αυτό το θέμα, ρωτήστε τις σε ειδικούς και αναγνώστες του έργου μας .