همه آن چه که باید درباره نورون ها بدانید

نورون ها مسئول انتقال اطلاعات در سراسر بدن انسان هستند. آن ها با استفاده از سیگنال های الکتریکی و شیمیایی، به هماهنگ کردن تمام فعالیت های ما در طول زندگی کمک می کنند. در این مقاله ما توضیح می دهیم که نورون ها چه هستند و چگونه کار می کنند؟

به طور خلاصه، سیستم عصبی ما، آنچه که در اطرافمان و یا در داخل بدنمان اتفاق می افتد را تشخیص می دهد. نورون ها تصمیم می گیرند که ما چگونه باید عمل کنیم و چگونه وضعیت ارگان های داخلی را تغییر دهیم (به عنوان مثال تغییر در ضربان قلب)؟ این بخش از سیستم عصبی به ما اجازه می دهد که فکر کنیم و به یاد داشته باشیم چه اتفاقی در حال رخ دادن است. برای انجام این کار، سیستم عصبی به یک شبکه پیچیده نورونی متکی است.

برآوردها نشان می دهند که در مغز حدود ۸۶ میلیارد نورون وجود دارد. برای داشتن یک معیار مناسب جهت سنجش باید بدانید که یک جنین در حال رشد باید حدود ۲۵۰،۰۰۰ نورون در دقیقه تولید کند. هر نورون به ۱۰۰۰ نورون دیگر متصل شده و یک شبکه فوق العاده پیچیده ای از ارتباطات ایجاد می کند. نورون ها اساس سیستم عصبی در بدن ما هستند.

نورون ها، که گاهی به نام سلول های عصبی نیز شناخته می شوند، حدود ۱۰ درصد از مغزمان را تشکیل می دهند. مابقی مغز شامل سلول های گلیال و استروسیت هایی هستند که نورون ها را پشتیبانی و تغذیه می کنند.

نورون ها شبیه چه چیزی هستند؟

نورون ها تنها با استفاده از میکروسکوپ دیده می شوند و به سه بخش تقسیم می شوند:

سوما (سلول های بدن): این قسمت از نورون اطلاعات را دریافت می کند. این بخش شامل هسته سلول است.

دندریت ها: این بخش از نورون، فیبرهای نازک اطلاعاتی را از نورون های دیگر به سوما حمل می کند. این بخش، جزء بخش ورودی سلول محسوب می شود.

آکسون: این بخش طولانی اطلاعات سوما را به سایر سلول ها ارسال می کند. این قسمت نورون شامل بخش خروجی سلول است. این بخش به طور معمول با تعدادی از سیناپس ها به دندریت های دیگر نورون ها متصل می شود.

هم دندریت و هم آکسون گاهی اوقات به عنوان فیبرهای عصبی نیز شناخته می شوند. آکسون ها از نظر طول با یکدیگر متفاوت هستند. برخی از آن ها حتی می توانند تا ۱ متر طول داشته باشند. طولانی ترین آکسون، گانگلیون ریشه پشتی (DRG) است که خوشه ای از سلول های عصبی را که حامل اطلاعاتی از پوست به مغز هستند، حمل می کند. برخی از آکسون ها که اطلاعات را از انگشتان پا به ساقه مغز می رسانند می توانند تا ۲ متر طول داشته باشند.

انواع نورون ها

نورون ها می توانند به روش های مختلفی تقسیم شوند. این تقسیم بندی ها بر اساس ارتباطات و عملکرد نورونها به شرح زیر هستند:

ارتباطات

نورون های ادرنر: این نورون ها پیام ها را از سیستم عصبی مرکزی (مغز و نخاع) می گیرند و آن ها را به سلول های دیگر بدن منتقل می کنند.

نورون های نقل کننده: این نورونها پیام ها را از بقیه بدن دریافت کرده و آن ها را به سیستم عصبی مرکزی (CNS) منتقل می کنند.

اینتر نورون ها: این نورونها پیام بین سلول های عصبی در سیستم عصبی مرکزی را تقویت می کنند.

عملکرد

نورون های حسی: این نورنها سیگنال را از حواس به سیستم عصبی مرکزی منتقل می کنند.

نورون های تقویت کننده: این نورونها سیگنال ها را در  سیستم عصبی مرکزی از یک مکان به مکان دیگر حمل می کنند.

نورن های موتور: این نورونها سیگنال ها را از  سیستم عصبی مرکزی به عضلات منتقل می کنند.

نورون ها چگونه یک پیام را حمل می کنند؟

از آن جا که یک نورون ورودی های زیادی از دیگر نورون ها دریافت می کند، سیگنال ها زمانی که از یک آستانه خاص عبور می کنند، به نورونها اضافه می شوند. هنگامی که این سیگنال ها از این آستانه تجاوز می کنند، نورون باعث می شود که در امتداد آکسون حرکتی ایجاد شود. این حرکت پتانسیل عمل نیز نامیده می شود. پتانسیل عمل به وسیله حرکت اتم های الکتریکی (یون) در غشاء آکسون ایجاد می شود.

نورون هایی که در حالت استراحت هستند نسبت به مایع ای که آن ها را احاطه کرده اند، منفی تر هستند. این حالت به عنوان پتانسیل غشایی شناخته می شود. این انرژی معمولا ۷۰ میلی ولت (MV) است.

هنگامی که یکی از سلول های عصبی بدن، سیگنالی را دریافت می کند، بخشی از آکسون که نزدیک به سلول است، با افزایش پتانسیل غشا رو به رو می شود. این انرژی پس از یک لحظه (پس از حدود ۱۰۰۰ام ثانیه) افت می کند. این تغییر دپلاریزاسیون به ترتیب در آکسون های کناری نیز اتفاق می افتد.

اغلب یون های پتاسیم (K +) و سدیم (Na +) هستند که پتانسیل عمل را تولید می کنند. این یون ها از طریق کانال های یونی ولتاژ دار و پمپ ها در آکسون ها حرکت می کنند.

این روند به طور خلاصه به شرح است:

• کانال های Na + اجازه می دهند که Na + به درون سلول ها حرکت کرده و مثبت شود.
• هنگامی که سلول به نقطه خاصی از شارژ می رسد، کانال های K + باز می شوند و اجازه می دهند K + از سلول خارج شود.
• سپس کانال های Na + خاموش می شوند، اما کانال های K + در همان حال می مانند و اجازه می دهند که بار مثبت سلول ها را ترک کند. به این ترتیب پتانسیل غشائی افت می کند.
• همان طور که پتانسیل غشایی به حالت استراحتش باز می گردد، کانال های K + بسته می شوند.
• در نهایت، پمپ سدیم-پتاسیم Na + را از سلول خارج و K + را آماده پتانسیل بعدی عمل می کند.

نقش میلین

اکثر آکسون ها به وسیله ی یک ماده مومی سفید با نام میلین پوشیده شده اند. این پوشش، اعصاب را تحریک کرده و سرعت آن ها را افزایش می دهد. میلین توسط سلول های Schwann در سیستم عصبی محیطی و الیگودندروسیت ها در CNS تولید می شوند.

شکاف های کوچکی در پوشش میلین وجود دارد که گره های Ranvier نامیده می شوند. پتانسیل عمل در فاصله بین شکاف ها حرکت کرده و باعث می شود که سیگنال ها بسیار سریع تر از حالت طبیعی حرکت کنند. بیماری مولتیپل اسکلروزیس ناشی از تجزیه آهسته میلین است.

سیناپس ها چگونه کار می کنند؟

نورون ها به یکدیگر و بافت ها متصل می شوند تا بتوانند ارتباط پیام ها را برقرار کنند. با این حال، آنها از لحاظ جسمی قابل لمس نیستند. همیشه شکافی میان سلول ها وجود دارد که سیناپس نامیده می شوند. سیناپس ها می توانند الکتریکی یا شیمیایی باشند. به عبارت دیگر، سیگنالی که از اولین فیبر عصبی (نورون پیشینپتیک) به سمت بعدی (نورون های پستنیپتیک) منتقل می شود، توسط یک سیگنال الکتریکی یا یک ماده شیمیایی منتقل می شود.

سیناپس شیمیایی

هنگامی که یک سیگنال به یک سیناپس می رسد، مواد شیمیایی (انتقال دهنده های عصبی) را به شکاف بین دو نورون منتقل می کند؛ این فاصله شکاف سیناپسی نامیده می شود. انتقال دهنده عصبی در سراسر شکاف سیناپسی پخش می شود و با گیرنده های موجود روی غشای نورون استاتیناپتیک واکنش نشان می دهد.

سیناپس شیمیایی بسته به انتقال دهنده های عصبی که منتشر می شود، به دسته های زیر تقسیم می شود:

Glutamergic: این سیناپس گلوتامین آزاد می کند. آن ها بسیار هیجان انگیز هستند، یعنی توانایی زیادی برای ایجاد پتانسیل عملی دارند.

GABAergic: این سیناپس ها موجب آزاد سازی GABA (اسید گاما آمینو بوتیریک) می شوند. آنها اغلب مهارکننده هستند. این یعنی تولید نورون پستنیپتیک را کاهش می دهند.

Cholinergic: این سیناپس ها استیل کولین آزاد می کنند. این سیناپس ها بین نورون های حرکتی و فیبرهای عضلانی (اتصال نروموسولیک) یافت می شوند.

Adrenergic: این سیناپس ها نوراپی نفرین (آدرنالین) آزاد می کنند.

[quote font_size=”18″ color=”#37a02b”]

پیشنهاد می کنیم برای اطلاعات بیشتر، این مطالب را نیز بخوانید:

چند روش ساده برای افزایش انرژی و تمدد اعصاب

معرفی مختصری از انواع اعصاب نخاعی

[/quote]

سیناپس های الکتریکی

سیناپس های الکتریکی کمتر رایج هستند اما در سراسر سیستم عصبی مرکزی یافت می شوند. کانال ها، شکاف غشاهای پیشینپتیک و پستنیپتیک را به هم مرتبط می کنند. در اتصال شکاف، غشاء پس و پیش سیناپسی بسیار به هم نزدیک تر از حالتی است که سیناپس شیمیایی ایجاد می کند. این به این معنی است که آن ها می توانند جریان الکتریکی مستقیم را منتقل کنند.

سیناپس های الکتریکی بسیار سریع تر از سیناپس های شیمیایی هستند. بنابراین بیشتر در مکان هایی از بدن که اقدامات سریع انجام می دهند، مانند رفلکس های دفاعی، یافت می شوند.

سیناپس های شیمیایی می توانند واکنش های پیچیده ای ایجاد کند، اما سیناپس های الکتریکی تنها می توانند پاسخ های ساده ای تولید کنند. با این حال، بر خلاف سیناپس شیمیایی، سیناپس های الکتریکی دو طرفه هستند. یعنی اطلاعات می توانند در هر دو جهت در آن ها جریان پیدا کنند.

به طور خلاصه

نورون ها یکی از جذاب ترین سلول ها در بدن انسان هستند. آن ها برای انجام هر کاری در بدن و مغز ما لازمند. این پیچیدگی شبکه های عصبی است که به ما شخصیت و آگاهی می دهد. آن ها مسئول اصلی ترین و پیچیده ترین اقدامات هستند. از فعالیت هایی مانند رفلکس خودکار گرفته تا افکار عمیق در مورد جهان، همگی باید توسط نورون ها انجام شوند.

منابع:

1. ?Are There Really as Many Neurons in the Human Brain as Stars in the Milky Way
2. Electrical Synapses
3. The measure of a whale
4. The Development and Shaping of the Brain