Məlumat

Niyə bəzi neyronlar miyelinsizdir?

Niyə bəzi neyronlar miyelinsizdir?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Bildiyimə görə, mərkəzi sinir sisteminin çox hissəsi miyelinli aksonlardan, periferik hissəsi isə miyelinsiz aksonlardan ibarətdir.

Bunun səbəbi nədir?

Onların hamısının miyelinli olması daha səmərəli olmazmı?


Bu cavabda mən @Fizzin göstəricisindən Lorens Noulsun "Myelinin Təkamülü: İnsan Xəstəliklərinə Nəzəriyyələr və Tətbiq" [1] adlı gözəl məqaləsinə istinad edirəm.

Birincisi -- sadəcə qeyd etmək istəyirəm ki, sualınız belədir adaptasiyaçı, bu o deməkdir ki, miyelinin bəzi aksonlarda olduğunu, digərlərində olmadığını güman edir bir səbəbdən. Ola bilsin ki, bütün aksonların miyelinləşdirilməsi əslində faydalı olardı, baxmayaraq ki, təkamül hələ buna nail ola bilməyib.

Dedi ki, miyelinasiyanın iki əsas mənfi tərəfi bunlardır:

  1. Enerjiyə başa gələ bilər. Bu bir az mübahisəlidir, lakin ən azı bir araşdırma [2] aşkar etdi ki, mielin fərdi fəaliyyət potensialını işə salmaq üçün enerji xərclərini azaltsa da, mielində iştirak edən bütün aparat (məsələn, MSS, oliqodendrosit, onun prosesləri, və qabığın özü) əslində duz keçiriciliyi olmadan bütün ion kanallarını açmaqdan daha çox enerjiyə başa gəlir.

  2. Miyelin və onunla əlaqəli oliqodendrositlər/Şvann hüceyrələri yer tutur. Bu, çox güman ki, sinir sisteminin kiçik bir sahəyə yığılmış çoxlu neyronların olduğu bölgələrdə xüsusilə vacibdir.

Beləliklə, adaptasiyaçı nöqteyi-nəzərdən sual, artan keçiricilik sürəti, artan keçiricilik sədaqəti, aksonun qorunması və aksonun qida maddələri ilə təmin edilməsi kimi bir aksonun mielinləşdirilməsinin faydalarının yer tutmağın və bəlkə də xalis enerjinin artırılmasının mənfi tərəflərinə dəyərmidir? istifadə edin.

  1. http://www.ashdin.com/journals/JEM/235996
  2. http://www.jneurosci.org/content/32/1/356

Onların hamısının miyelinli olması daha səmərəli olmazdımı?

Zəif siqnalların ötürülməsi yüksək effektiv olsaydı, bu, ağrılı və diqqəti yayındıra bilər (məsələn: https://en.wikipedia.org/wiki/Allodynia saytına da baxın). Bununla belə, davam edən zəif siqnalları ("qaşınma") hiss etmək xoşdur.

Schmelz və başqaları. 1997, J. Neurosc. zəif siqnal davam edərsə, səmərəsiz metillənməmiş neyronların "qaşınma" kimi qəbul etdiyimiz siqnalı ötürdüyünü göstərin.

Qeyd edək ki, - yuxarıdakı nəşrdə göstərildiyi kimi - dərhal cavab verməli olduğumuz dərhal ekoloji təhlükəni hiss edən neyronlar (məsələn: tutduğumuz obyekt həddindən artıq isti və ya həddindən artıq soyuqdursa) daha səmərəlidir. Onların fəaliyyəti güclü bir sensasiya yaradacaq. dərhal "ağrı" - və nəticədə dərhal davranış reaksiyası almağa və bu təhlükədən qaçmağa bizi çağırın.


Miyelinli neyronlar, aksonları miyelinlə əhatə olunmuş neyronlardır; miyelin izolyasiyaedici təsirə malikdir və aksonlara sinir impulslarını daha sürətli keçirməyə imkan verir - lakin bəzi metabolik xərclərə görə, neyronların daha sürətli keçirə bilmələri üçün əhəmiyyətli bir üstünlük olmadığı təqdirdə miyelinləşmir.


Miyelinli və miyelinsiz neyronlar (sinir lifi) arasında 12 fərq nümunələri ilə

Neyronlar insan bədənindəki elektriklə həyəcanlanan hüceyrələrdir və digər hüceyrələrlə Sinaps adlanan xüsusi əlaqə vasitəsilə əlaqə saxlayırlar. Hər bir neyron bir çox dəqiqəlik budaqlanmış qısa protoplazmik uzantılara malik hüceyrə gövdəsinə malikdir dendritlər və uzanmış budaqsız protoplazma uzantısı adlanır Axon.


Neyronlar

Dörd əsas növ neyron siqnalları bədən vasitəsilə dendritlər, aksonlar və sinapslar kimi xüsusi strukturlar vasitəsilə ötürür.

Öyrənmə Məqsədləri

Neyronun struktur komponentlərinin funksiyalarını təsvir edin

Əsas Çıxarışlar

Əsas Nöqtələr

  • Dendritlar, bütün neyronlarda dendritlərə malik olmayan sinapslarda digər neyronlardan mesaj almaq üçün hüceyrə gövdəsindən uzaqlaşan neyronlardakı ağaca bənzər strukturlardır.
  • Sinapslar tək bir neyrondan olan dendritlərin qarşılıqlı əlaqədə olmasına və bir çox digər neyronlardan siqnal qəbul etməsinə imkan verir.
  • Aksonlar, bütün neyronların aksonları olmayan digər neyronlara, əzələlərə və ya orqanlara siqnal göndərən boruya bənzər strukturlardır.
  • Neyronlar dörd əsas növə bölünür: birqütblü, bipolyar, çoxqütblü və psevdounipolyar.
  • Unipolar neyronlar somadan uzanan yalnız bir quruluşa malikdir bipolyar neyronlarda bir akson və somadan uzanan bir dendrit var.
  • Çoxqütblü neyronlarda bir akson və bir çox dendrit var psevdounipolyar neyronlar somadan uzanan, sonradan iki fərqli struktura bölünən tək bir quruluşa malikdir.

Əsas Şərtlər

  • dendrit: digər sinir hüceyrələrindən alınan impulsları hüceyrə orqanına keçirən neyronun budaqlanmış proyeksiyaları
  • akson: sinir impulslarını hüceyrə orqanından digər neyronlara, əzələlərə və orqanlara keçirən sinir hüceyrəsinin uzun incə proyeksiyası
  • sinaps: sinir impulslarının keçdiyi bir neyronun terminalı ilə başqa bir neyron və ya əzələ və ya bez hüceyrəsi arasındakı birləşmə

Neyronlar

Ümumi laboratoriya milçəyinin sinir sistemi, Drosophila melanogaster, təxminən 100.000 neyron ehtiva edir ki, bu da bir xərçəngkimi ilə eynidir. Bu rəqəm siçanda 75 milyona, ahtapotda isə 300 milyona bərabərdir. İnsan beynində təxminən 86 milyard neyron var. Bu çox fərqli saylara baxmayaraq, bu heyvanların sinir sistemləri əsas reflekslərdən tutmuş yemək tapmaq və arvadbazlıq etmək kimi daha mürəkkəb davranışlara qədər eyni davranışların bir çoxunu idarə edir. Bütün bu davranışların əsasında neyronların bir-biri ilə, eləcə də digər hüceyrə növləri ilə əlaqə qurma qabiliyyəti dayanır.

Əksər neyronlar eyni hüceyrə komponentlərini paylaşır. Lakin neyronlar da yüksək dərəcədə ixtisaslaşmışdır: müxtəlif növ neyronlar funksional rolları ilə əlaqəli müxtəlif ölçülərə və formalara malikdirlər.

Neyronun hissələri

Hər bir neyronda nüvə, hamar və kobud endoplazmatik retikulum, Qolji aparatı, mitoxondriya və digər hüceyrə komponentləri olan hüceyrə gövdəsi (və ya soma) vardır. Neyronlar həmçinin neyron rabitəsini mümkün edən elektrik siqnallarının qəbulu və göndərilməsi üçün tələb olunan əksər hüceyrələrə nisbətən unikal strukturlara malikdir. Dendritlar, sinaps adlanan xüsusi qovşaqlarda digər neyronlardan mesaj almaq üçün hüceyrə gövdəsindən uzaqlaşan ağaca bənzər strukturlardır. Bəzi neyronların dendritləri olmadığı halda, digər növ neyronların çoxlu dendritləri var. Dendritlərdə mümkün sinaptik əlaqələr üçün səth sahəsini daha da artıran dendritik tikanlar adlanan kiçik çıxıntılar ola bilər.

Neyronların hüceyrə quruluşu: Neyronlarda nüvə və mitoxondriya kimi bir çox digər hüceyrələr üçün ümumi olan orqanoidlər var. Onlar həmçinin dendritlər və aksonlar da daxil olmaqla daha çox ixtisaslaşmış strukturlara malikdirlər.

Siqnal dendrit tərəfindən qəbul edildikdən sonra o, passiv şəkildə hüceyrə orqanına keçir. Hüceyrə gövdəsi çoxsaylı sinapslardan gələn siqnalları birləşdirən və hüceyrə gövdəsi ilə akson arasında qovşaq rolunu oynayan xüsusi bir quruluşa, akson təpəsinə malikdir: inteqrasiya olunmuş siqnalı akson terminalları adlanan xüsusi sonluqlara çatdıran boruya bənzər bir quruluş. Bu terminallar, öz növbəsində, digər neyronlara, əzələlərə və ya hədəf orqanlara sinaps edir. Akson terminallarında buraxılan kimyəvi maddələr siqnalların bu digər hüceyrələrə çatdırılmasına imkan verir. Neyronlarda adətən bir və ya iki akson olur, lakin bəzi neyronlarda, məsələn, tor qişadakı amakrin hüceyrələrdə heç bir akson yoxdur. Bəzi aksonlar miyelinlə örtülmüşdür, o, aksondan aşağıya doğru hərəkət edərkən elektrik siqnalının yayılmasını minimuma endirmək üçün izolyator rolunu oynayır və keçirmə sürətini xeyli artırır. Bu izolyasiya vacibdir, çünki insan motor neyronunun aksonu bir metrə qədər ola bilər: onurğa sütunundan ayaq barmaqlarına qədər. Miyelin qabığı əslində neyronun bir hissəsi deyil. Miyelin glial hüceyrələr tərəfindən istehsal olunur. Bu tip aksonlarla yanaşı, miyelin qabığında dövri boşluqlar olur. “Ranvier düyünləri” adlanan bu boşluqlar siqnalın akson boyunca hərəkət edərkən “yenidən doldurulduğu” yerlərdir.

Qeyd etmək lazımdır ki, tək bir neyron tək hərəkət etmir. Neyron rabitəsi neyronların bir-biri ilə (həmçinin əzələ hüceyrələri kimi digər hüceyrələrlə) qurduğu əlaqələrdən asılıdır. Tək bir neyrondan olan dendritlər bir çox digər neyronlardan sinaptik əlaqə ala bilər. Məsələn, beyincikdəki bir Purkinje hüceyrəsindəki dendritlərin 200.000-ə qədər digər neyrondan əlaqə aldığı düşünülür.

Neyron növləri

Müxtəlif növ neyronlar var ki, müəyyən bir neyronun funksional rolu onun strukturundan çox asılıdır. Sinir sisteminin müxtəlif hissələrində (və növlər arasında) tapılan neyron formalarının və ölçülərinin heyrətamiz müxtəlifliyi var.

Neyron müxtəlifliyi: Sinir sistemində neyronların ölçüsü və formasında böyük müxtəliflik var. Nümunələrə (a) beyin qabığından piramidal hüceyrə, (b) beyin qabığından bir Purkinje hüceyrəsi və (c) qoxu epitelindən və iybilmə lampasından olan qoxu hüceyrələri daxildir.

Bir çox müəyyən edilmiş neyron hüceyrə alt tipləri olsa da, neyronlar dörd əsas növə bölünür: unipolar, bipolyar, multipolyar və psevdounipolar. Unipolar neyronların somadan uzağa uzanan yalnız bir quruluşu var. Bu neyronlar onurğalılarda tapılmır, lakin həşəratlarda əzələləri və ya bezləri stimullaşdıran yerlərdə olur. Bipolyar neyronda somadan uzanan bir akson və bir dendrit var. Bipolyar neyron nümunəsi, işığa həssas olan fotoreseptor hüceyrələrindən siqnalları qəbul edən və bu siqnalları siqnalı beyinə daşıyan qanqlion hüceyrələrinə ötürən tor qişanın bipolyar hüceyrəsidir. Çoxqütblü neyronlar ən çox yayılmış neyron növüdür. Hər bir çoxqütblü neyron bir akson və çoxlu dendritlərdən ibarətdir. Çoxqütblü neyronlar mərkəzi sinir sistemində (beyin və onurğa beyni) tapıla bilər. Serebellumun çoxqütblü neyronu olan Purkinje hüceyrəsi çoxlu budaqlanan dendritlərə malikdir, ancaq bir akson. Pseudounipolar hüceyrələr həm unipolar, həm də bipolyar hüceyrələrlə eyni xüsusiyyətlərə malikdir. Pseudounipolar hüceyrə somadan uzanan (birqütblü hüceyrə kimi) tək bir quruluşa malikdir, sonradan iki fərqli struktura (bipolyar hüceyrə kimi) şaxələnir. Həssas neyronların əksəriyyəti psevdounipolyardır və iki uzantıya bölünən bir aksona malikdir: biri sensor məlumatı qəbul edən dendritlərə bağlıdır, digəri isə bu məlumatı onurğa beyninə ötürən.

Neyron növləri: Neyronlar aksonların sayına və yerləşməsinə görə dörd əsas növə bölünür: (1) birqütblü, (2) bipolyar, (3) çoxqütblü və (4) psevdounipolyar.

Yeddi növ glia neyron funksiyasını dəstəkləməkdə rol oynayan xüsusi funksiyalara malikdir.

Öyrənmə Məqsədləri

Yeddi növ qlianın sinir sistemlərində oynadığı xüsusi rolları təsvir edin

Əsas Çıxarışlar

Əsas Nöqtələr

  • Glia inkişaf edən neyronları təyinat yerlərinə istiqamətləndirir, zərərli ionları və kimyəvi maddələri bufer edir və aksonların ətrafında miyelin örtükləri qurur.
  • MSS-də astrositlər neyronları qida ilə təmin edir, sinapslara struktur dəstək verir və zəhərli maddələrin beyin peykinə daxil olmasını maneə törədir glia PNS-də neyronlara qida və struktur dəstək verir.
  • Microglia ölü hüceyrələri təmizləyir və parçalayır, beyni mikroorqanizmlərin işğalından qoruyur.
  • Oliqodendrositlər MSS-də aksonların ətrafında miyelin örtükləri əmələ gətirir Schwann hüceyrəsi PNS-də aksonların ətrafında miyelin qabıqları əmələ gətirir.
  • Radial glia neyronların son nöqtələrinə miqrasiya edərkən inkişafı üçün körpü rolunu oynayır.
  • Ependimal hüceyrələr beynin maye ilə dolu mədəciklərini və onurğa beyni mayesini istehsal edən mərkəzi kanalı əhatə edir.

Əsas Şərtlər

  • peyk glia: PNS-dəki neyronları qidalandıran glial hüceyrə
  • radial glia: neyronların son nöqtələrinə hərəkət edərkən inkişafı üçün körpü rolunu oynayan glial hüceyrə
  • astrosit: beyində ulduz şəklində olan neyroglial hüceyrə

Qlia (və ya glial hüceyrələr) tez-tez sinir sisteminin dəstəkləyici quruluşu kimi düşünülsə də, beyindəki glial hüceyrələrin sayı əslində neyronların sayından on dəfə çoxdur. Neyronlar bu glial hüceyrələrin yerinə yetirdiyi həyati rollar olmadan fəaliyyət göstərə bilməzlər. Glia inkişaf edən neyronları təyinat yerlərinə, tampon ionlarına və neyronlara zərər verə biləcək kimyəvi maddələrə istiqamətləndirir və aksonların ətrafında miyelin örtükləri təmin edir. Elm adamları bu yaxınlarda kəşf etdilər ki, onlar da sinir fəaliyyətinə cavab verməkdə və sinir hüceyrələri arasında əlaqəni modulyasiya etməkdə rol oynayırlar. Glia düzgün işləmədikdə, nəticə fəlakətli ola bilər, əksər beyin şişləri gliadakı mutasiyalardan qaynaqlanır.

Glia növləri

Fərqli funksiyaları olan bir neçə müxtəlif növ glia var. Astrositlər MSS-də həm kapilyarlarla, həm də neyronlarla əlaqə qurur. Onlar neyronları qida və digər maddələrlə təmin edir, hüceyrədənkənar mayedə ionların və kimyəvi maddələrin konsentrasiyasını tənzimləyir və sinapslara struktur dəstək verir. Astrositlər qan-beyin baryerini də əmələ gətirir: zəhərli maddələrin beyinə daxil olmasını maneə törədən struktur. Onların kalsium görüntüləmə təcrübələri vasitəsilə sinir fəaliyyətinə cavab olaraq aktivləşdikləri, astrositlər arasında kalsium dalğalarını ötürdükləri və ətrafdakı sinapsların fəaliyyətini modullaşdırdıqları göstərilmişdir. Peyk glia PNS-dəki neyronlar üçün qida və struktur dəstəyi təmin edir. Microglia ölü hüceyrələri təmizləyir və parçalayır, beyni mikroorqanizmlərin işğalından qoruyur. Oliqodendrositlər MSS-də aksonların ətrafında miyelin qabığı əmələ gətirir. Bir akson bir neçə oliqodendrosit tərəfindən miyelinləşə bilər, bir oliqodendrosit çoxsaylı neyronlar üçün miyelin təmin edə bilər. Bu, bir Schwann hüceyrəsinin yalnız bir akson üçün miyelin təmin etdiyi PNS-dən fərqlidir, çünki bütün Schwann hüceyrəsi aksonu əhatə edir. Radial glia neyronları inkişaf etdirmək üçün körpü rolunu oynayır, çünki onlar son nöqtələrə köçürlər. Ependimal hüceyrələr beynin maye ilə dolu mədəciklərini və onurğa beyninin mərkəzi kanalını əhatə edir. Onlar beyin üçün bir yastıq kimi xidmət edən, onurğa beyni ilə beyin arasında mayeni hərəkət etdirən və xoroid pleksus üçün bir komponent olan serebrospinal mayenin istehsalında iştirak edirlər.

Glial hüceyrələrin şəkilləri: (a) Astrositlər və (b) oliqodendrositlər mərkəzi sinir sisteminin qlial hüceyrələridir.

Glial hüceyrələr: Glial hüceyrələr neyronları dəstəkləyir və ətraf mühiti qoruyur. (a) mərkəzi sinir sisteminin qlial hüceyrələrinə oliqodendrositlər, astrositlər, ependimal hüceyrələr və mikroglial hüceyrələr daxildir. Oliqodendrositlər aksonların ətrafında miyelin qabığını əmələ gətirirlər. Astrositlər neyronları qidalandırır, onların hüceyrədənkənar mühitini qoruyur və struktur dəstək verir. Mikroglia patogenləri və ölü hüceyrələri təmizləyir. Ependimal hüceyrələr neyronları yastıqlayan serebrospinal maye istehsal edir. (b) periferik sinir sisteminin glial hüceyrələrinə miyelin qabığını meydana gətirən Schwann hüceyrələri və neyronlara qida və struktur dəstək verən peyk hüceyrələr daxildir.


MYELİNLİ VS-DƏ FƏALİYYƏT POTENSİALLARININ YAYILMASI. MYELİNƏSİZ NEYRONLAR

Onurğasızlar üçün hərəkət potensialının miyelinsiz aksonlara doğru yayılması sürətli keçiricilik üçün kifayətdir. Daha sürətli yayılma sürətləri üçün akson diametri daha böyük olur. Lakin onurğalılarda aksonun diametrini artırmaqla fəaliyyət potensialının sürətini artırmaq mümkün deyil. Squid nəhəng aksonlarının diametri 1 mm-ə qədərdir və çox sürətli yayılma sürətinə malikdir. Məməlilərin sinirlərində kalamar nəhəng aksonu ilə eyni en kəsiyində təxminən 400 lif var. Beləliklə, əgər liflərin hər biri kalamar nəhəng aksonu qədər böyük olsaydı, hər məməli sinirinin diametri təxminən 2 sm olardı! Beləliklə, onurğalılar sinir keçiriciliyini artırmaq üçün başqa bir mexanizm inkişaf etdirdilər: aksonları miyelin qabığının izolyasiya edən membranlarına bükmək. Bəzi aksonların ətrafında 150-yə qədər Schwann hüceyrəsi var, beləliklə, aksonal membranın effektiv qalınlığını 100 dəfə artırır və Ranvier Düyünləri adlanan dövri boşluqlar istisna olmaqla, hüceyrə membranları arasında ion sızmalarını aradan qaldırır.

Cənubi Dakota Universitetində bakalavr fiziologiyası və ya biologiya fakültəsinin tələbələri fəaliyyət potensialının salator (saltāre latınca 'sıçrayış' felidir) keçirmə və müntəzəm keçirmə yolu ilə yayılması arasındakı fərqləri unutmurlar. Fərqlərin əyani nümayişindən istifadə etdik. Nümayişin əsas komponenti odur ki, təlimatçı fərqləri nümayiş etdirən şəxsdir!

Miyelinsiz aksonlarda fəaliyyət potensialının müntəzəm aparılması üçün təlimatçı səhnə boyunca “körpə addımları” ilə addımlayır.

Miyelinli aksonlarda fəaliyyət potensialının duzlu şəkildə aparılması üçün təlimatçı mərhələ boyunca sürətlə sıçrayır və ya sıçrayır.

Təlimatçı tələbələrə üç körpə addımı ilə üç sıçrayış üçün qət edilən vaxtı və məsafəni müqayisə etməyi tapşırır.

Əlavə bir yanaşma, müntəzəm olaraq gözətçi qüllələri olan böyük bir ətraf divarla qorunan bir qala təsvir etməkdir. Tələbələrə deyilir ki, bu qalaya hücum edilərsə, qüllədən qülləyə sıçrayan işıq siqnalları mühafizəçiləri xəbərdar etməyin ən sürətli yolu olacaq. Məsələn, birinci gözətçi məşəli yandırır və növbəti qüllədəki mühafizəçi işığı görəndə məşəli yandırır. Qüllədən qülləyə sıçrayan bu işıq, divar boyunca bir qaçış göndərməkdən daha sürətlidir. Bu, nümayiş etdirmək üçün sadə bir ssenaridir. Tələbələri fənərlərlə otağın uzunluğu boyunca təxminən bərabər məsafədə düzün. İlk tələbənin yanında fənər tutan bir qaçışçı olsun. İşığın tələbədən tələbəyə sıçraması üçün tələb olunan vaxta qarşı tələbənin məsafəni qət etməsi üçün tələb olunan vaxtı qeyd edin.

Və ya soruşun: niyə bəzi yerli amerikalılar uzun məsafələrdə ünsiyyət qurmaq üçün tüstü siqnallarından istifadə etdilər? Çünki siqnal bir qaçışçı göndərməkdən daha tez yerdən yerə sıçrayırdı.

Bu fiziki nümayişlər tələbələrdə kifayət qədər təəssürat yaradır, xüsusən də biz nümayişdən ilk dəfə istifadə etdikdən sonra təlimatçı həqiqətən səhnədən düşdü. Şagirdlər həmişə sonra imtahanlarda konsepsiyanı müəyyən edə və təsvir edə bilmişlər.


Miyelin qabığının funksiyası

Miyelin qabığının sinir sistemində bir sıra funksiyaları vardır. Əsas funksiyalara sinirləri digər elektrik impulslarından qorumaq və sinirin aksondan keçməsi üçün lazım olan vaxtı sürətləndirmək daxildir. Miyelinsiz sinirlər sinirin bütün uzunluğu boyunca bir dalğa göndərməlidir. Böyük orqanizmlərdə bu, problem yaradır, çünki siqnal sinirin sonuna çatmaq üçün uzun müddət tələb olunur. səbəbiylə salamlama keçiriciliyi, fərdi miyelin qabıqları siqnalın birindən sıçramasına səbəb olur Ranvier qovşağı növbəti. Miyelin qabığı buna imkan vermir fəaliyyət potensialı aksonu əhatə etdiyi yerdə əmələ gətirir. Əvəzində, hər bir qovşaqda yaranan elektrik dalğası, növbəti neyrona ötürülə bilsəydi, fəaliyyət potensialını sinirin sonuna doğru hərəkətə gətirir. Siqnalın akson boyunca yayılmasının bu rejimi həm də enerjiyə qənaət edir, çünki fəaliyyət potensialını tənzimləyən natrium və kalium nasoslarına miyelin qabığı altında ehtiyac yoxdur. Miyelin qabığı yalnız onurğalılarda görünsə də, salamatma keçiriciliyi bir çox heyvanda müşahidə olunur. Bu fenomeni aşağıdakı qrafikdə görmək olar.


Ani Körpə Ölümü Sindromu və Görünən Həyat Təhlükəli Hadisələr

Qırtlaq chemoreflex apnesinin xüsusiyyətləri

Təcrübə heyvanlarında uzun müddət davam edən apnea, bradikardiya və mərkəzi venoz və arterial qan təzyiqinin nəzərəçarpacaq dərəcədə artması qırtlaq epitelində yaranan və yuxarı qırtlaq sinirində hərəkət edən miyelinsiz sinir liflərinin elektrik stimullaşdırılması nəticəsində baş verir (Şəkil 76-4). Afferent siqnallara səbəb olan bu kapsullaşdırılmamış sinir ucları ən çox epiglottisin selikli qişasının epitelində, ariepiqlottik qıvrımlarda və interaritenoid boşluqda olur. 56 Qırtlaq kimyəvi qəbuledici afferentlər qıcıqlandırıcı reseptorlar, su reseptorları və C lifləri kimi fəaliyyət göstərir. 37 Su reseptorları ya azalmış osmolyarlığa, ya da azalmış xlorid ion konsentrasiyasına cavab verir. LCRA-ya səbəb olan C lifləri zərərli maddələr (məsələn, ammonium, kapsaisin, H + ionları) tərəfindən stimullaşdırılır. Qırtlaq selikli qişası ilə təmasda olan hər hansı bir maye az və ya çox sürətli LCRA-nı tetikleyecektir. Bu sinirlərin tək lifli stimullaşdırılmasından sonra reaksiya ardıcıllığı dramatikdir və ən çox gənc heyvanlarda (məsələn, donuz, quzu, bala) qeyd olunur. Stimuldan 0,25 saniyə ərzində başlayan apne 20 ilə 90 saniyə davam edə bilər və laboratoriyada ölümcül ola bilər. 40, 41

Gənc heyvanlarda LCRA çox güclüdür, çünki qırtlağa az miqdarda tətbiq olunan su demək olar ki, həmişə bradikardiya ilə uzunmüddətli apnea səbəb olur (küçüklərdə 76 sınaqdan 76-sı, donuzlarda 30 sınaqdan 29). Qırtlaq sinirləri ilə təmasda olan mayelərdə xlorid konsentrasiyası refleksin yaranmasında kritik görünür. 41 Apne adi şoran su ilə müqayisədə stimul olaraq su ilə daha aydın görünür. Hər biri aşağı xlorid olan inək südü və it südü, bala, donuz və quzuların qırtlağına tətbiq edildikdə uzunmüddətli apnea səbəb olur. Əgər kiçik miqdarda su və ya süd (məsələn, 0,2 ml) qırtlaqda qalırsa və udma yolu ilə çıxarılmırsa, eksperimental heyvanlarda əlaqəli apne tez-tez ölümcül olur. 40 Beləliklə, LCRA insanlarda aşkar edilərsə, ALTE-yə səbəb ola bilər.

İnsan körpələri mərkəzi apne zamanı qırtlaq bağlanması və udma yolu ilə LCRA meydana gətirən mayeni təmizləməyə çalışırlar (bax. Şəkil 76-4). 39 Mərkəzi apnedən sonra yuxarı tənəffüs yollarının bağlanması davam etdikcə hər hansı tənəffüs cəhdi maneə törədilir. Udulduqda, ehtimal ki, maye təmizlənir, yuxarı tənəffüs yolu eupneik nəfəsə qayıtmaqla açılır. Daha yetkin körpələrdə və eksperimental heyvanlarda LCR ardıcıllığı uzunmüddətli apneni əhatə etmir və aşağıdakı kimidir: öskürək, udma, yuxuda oyanma. Öskürək-udma-oyanma ardıcıllığı yetişməmiş subyektlərdə yuxu zamanı yarandıqda daha az rast gəlinir. 57

Eksperimental heyvanlarda olduğu kimi, insan vaxtından əvvəl doğulmuş körpələr arasında su, ağır LCRA-nın yaranmasında normal şorandan daha güclüdür. Körpələrdə udma gecikdikdə və ya baş vermədikdə, laringeal chemoreflex-in apne fazası uzadıla, 20 saniyədən çox uzana və hipoksemiyaya səbəb ola bilər. 39, 48 LCR-nin apne fazasının müddəti postnatal yaşa tərs mütənasib görünür. 41 Birlikdə götürdükdə, bu tapıntılar deməyə əsas verir ki, yetişməmiş subyektlərdə hava yollarının aspirasiyadan qorunması bəzi hallarda hətta kiçik miqdarda maye qəbul edildikdə (

0,1 ml) su da daxil olmaqla qırtlaqla təmasda olur.

Yaşlı körpələrdə və yaşlı eksperimental heyvanlarda püxtələşmə ilə apne laringeal chemoreflex-in bir hissəsi kimi baş verir, lakin vaxtından əvvəl doğulmuş körpələrə və yeni doğulmuş heyvanlara nisbətən daha qısadır. Yetişmə mərkəzi tənəffüs inhibisyonunun azalması ilə əlaqələndirilir. Su, turşu və ya süd qırtlaqla təmasda olduqda, öskürək və yuxudan oyanma da yetkin subyektlərdə daha çox baş verir. 56 Buna baxmayaraq, həssas körpələrdə yetkinlik təsirlərindəki gecikmələr onları qırtlaq chemoreflex-in bir hissəsi kimi uzunmüddətli apne riski altına qoya bilər. 42


Dərsin izahı: Sinir Hüceyrələri Biologiya

Bu izahatda biz müxtəlif növ sinir hüceyrələrinin strukturunu necə təsvir edəcəyimizi və onların funksiyalarını təsvir etməyi öyrənəcəyik.

Aşağıdakı şəkil müasir nevrologiyanın atası Santiago Ramon y Cajal tərəfindən çəkilmiş neyron əlinin ilk aydın görüntülərindən biridir. Onun rəsmində neyronların ayrı, fərdi hüceyrələr olduğunu görə bilərsiniz. Ramon y Cajalın bu rəsmlərindən əvvəl dövrün əksər alimləri sinir sisteminin davamlı liflər şəbəkəsi olduğuna inanırdılar. Bunun səbəbi, 1800-cü illərin sonlarında mikroskopiya beyin hüceyrələrini müşahidə etməyə imkan versə də, bu müşahidələri müşahidəçinin gözündən kənarda tutmaq qabiliyyətinə malik deyildi. Buna görə neyronların bu təsvirləri çox xüsusidir! Neyronların kiçik bir "boşluq" (indi sinaps adlandırdığımız) arasında əlaqə quran fərdi xüsusi hüceyrələr olduğunu açıq şəkildə ortaya qoydular.

Neyronlar insan sinir sisteminin əsas siqnal vahididir. Xatırlaya bilərsiniz ki, neyronlar sinir impulslarını ötürən və mərkəzi və periferik sinir sistemlərində olan ixtisaslaşmış hüceyrələrdir. Ən yaxşı hesablamalara görə, yetkin insan beynində təxminən 86 milyard neyron var. Onların hamısını saymaq üçün sizə 3000 ildən çox vaxt lazımdır!

Neyronlar əsas siqnal vahidi olsalar da, onlar yüksək dərəcədə ixtisaslaşmışdır və buna görə də işləmək üçün dəstək hüceyrələrinə ehtiyac duyurlar. Neyronlar insan sinir sistemində olan digər əsas hüceyrə növü olan glial hüceyrələr (və ya glia) tərəfindən dəstəklənir. Neyronlardan fərqli olaraq, glia elektrik impulsları yaratmır və buna görə də onların sinir sisteminin fəaliyyətində kritik əhəmiyyət kəsb etmədiyi düşünülürdü. Bununla belə, neyroqliya adlanan glial hüceyrələr bir çox əsas funksiyaları yerinə yetirirlər: onlar struktur çərçivə təmin edir, qan damarları ilə maneə yaradır, neyronları izolyasiya edir, ətraf mühiti izləyir və təmizləyir, zədələnmiş hissələri və sinir hüceyrələrini bərpa etməklə neyronların sağlamlığını qorumağa kömək edir. qida maddələrinin təmin edilməsi. Neyroglia tərəfindən bu dəstək çox vacibdir, çünki neyronlar digər bədən hüceyrələri kimi mitoz keçirə bilməzlər. Bunun səbəbi, neyronlarda hüceyrə bölünməsində vacib orqanoidlər olan sentriolların olmamasıdır.

Açar termin: Neyron

Bir neyron sinir impulslarını ötürən xüsusi bir hüceyrədir.

Açar termin: Glia (Neuroglia)

Glia neyronlara dəstək verən qeyri-neyronal hüceyrələrdir.

Neyronlar insan sinir sisteminin əsas siqnal vahidi olduğundan, əksər neyronlar eyni əsas anatomiyaya malikdir. Bir neyron beş ümumi xüsusiyyətə malikdir: dendritlər, hüceyrə gövdəsi, akson, miyelin qabığı və akson terminalları. Bu anatomik strukturlar aşağıda Şəkil 2-də göstərilmişdir. Elektrik impulslarının ötürülməsi dendritlərdən başlayaraq bu xüsusiyyətlərin hər birini əhatə edir.

Dendritlar sinaps adlanan digər neyronlarla təmas səviyyəsində digər neyronlardan kimyəvi siqnallar alır. Sinapslarda neyrotransmitter adlanan kimyəvi siqnal elektrik siqnalı yaradır, sonra dendritlər tərəfindən neyronun hüceyrə gövdəsinə ötürülür. İmpulslar digər dendritlər tərəfindən qəbul edilən digər siqnal girişləri ilə inteqrasiya olunmaq üçün dendritlərdən hüceyrə orqanına keçir. Hüceyrə gövdəsində inteqrasiya olunduqdan və emal edildikdən sonra elektrik siqnalı akson vasitəsilə son təyinat yerinə doğru hərəkət edir. Elektrik siqnalları heç vaxt terminallardan somaya geri qayıtmır.

Bəzi neyronlar miyelin qabığı adlanan yağlı örtüyə bükülmüşdür ki, bu da aksondan aşağı elektrik siqnalının keçirilməsini artırmağa kömək edir. Nəhayət, elektrik impulsunu başqa bir neyron və ya əzələ hüceyrəsinə ötürmək üçün akson terminalları impulsu kimyəvi siqnallara çevirir və kiçik bir boşluqdan keçir. Başqa bir neyronun dendritləri və ya əzələlər tərəfindən kimyəvi siqnalların qəbulu məlumat ardıcıllığını qorumağa kömək edir.


Anatomiya və Fiziologiya: Neyronlar

Yaxşı, yavaşlayın. aksonlar? dendritlər? Hüceyrə cisimləri? Unutmayın ki, sinir toxuması bədənin bir bölgəsindən digərinə əlaqə qurma qabiliyyətində vacibdir. Ürək-damar sistemi tərəfindən daşınan hormonlardan istifadə edərək yavaş əlaqə quran endokrin sistemindən fərqli olaraq, neyronlar əlaqə qura bilməlidirlər. tez! Bunu təmin etməyin yeganə yolu bədənin müxtəlif sahələri arasında faktiki fiziki, hüceyrə əlaqələri yaratmaqdır. Neyronlar sinir impulslarını, əsasən depolarizasiya dalğalarını (bax: Əzələlərin və Əzələ Hüceyrələrinin Strukturu? Potensialınız varmı?) daşımaq üçün nəzərdə tutulmuşdur. dendritləraksonlar.

Hissələr, Kimə və Kimdən

Əzələlərinizi bükün

Söz perikaryon bir az tanış səslənməlidir. Prokaryotik və eukaryotik hüceyrələr haqqında öyrənməyi xatırlayırsınız? Söz karyon deməkdir ləpə və nüvəyə aiddir. Prokaryotik hüceyrələr daha əvvəl inkişaf etmiş hüceyrələrdir (pro proloqdakı kimi) bir nüvə və eukaryotik hüceyrələr yaxşı (AB evfemizmdə olduğu kimi) nüvə. Bəli, eyni mənada perikaryon və ya hüceyrə bədəni ətrafdakı sahədir (peri perimetrdə olduğu kimi) nüvə.

Hər kəs tipik insan hüceyrələri haqqında düşünəndə, yəqin ki, beyinlərində nüvəsi olan bir hüceyrə görürlər (əgər qırmızı qan hüceyrələri haqqında düşünmürlərsə!). Neyronların da nüvəsi var, lakin o, hərəkətin olduğu yerdən uzaqdır! Ən ?normal görünüşlü? hüceyrənin bir hissəsidir hüceyrə bədəni, perikaryon, və ya somanüvəni ehtiva edən . Nüvə adətən fəaliyyət ocağı olsa da, neyronlarda daha azdır. Burada əslində çox az hüceyrə fəaliyyəti baş verir ki, bu da neyroqliyanın dəstəkləyici işinin bu qədər zəruri olmasının səbəblərindən biridir. Əksər neyronların somalarında sentriol yoxdur, bu da elm adamlarının uzun müddət yetkin neyronların bölünmədiyinə inanmasının digər səbəbidir.

Hüceyrə gövdəsinin hər iki tərəfində onu məşhur edən neyron hissələri var: dendrit və akson. İkisi arasındakı fərq əsasən funksionaldır, çünki mikroskop altında hansının olduğunu söyləmək həmişə mümkün deyil. Dendritin funksiyası sinir impulsunu hüceyrə gövdəsinə, akson isə impulsu hüceyrə orqanından uzaqlaşdırmaqdır (bax Şəkil 19.3). Bir neyronun əsas təbiəti, telefon şnurundan və ya fiber-optik kabeldən fərqli olaraq, yalnız birtərəfli ötürülməni əhatə edir. Beləliklə, ötürülmə həmişə belədir: dendritlər, hüceyrə bədəni, akson.

Şəkil 19.3 Neyronun dendritləri və aksonları sinir impulslarını hüceyrənin gövdəsinə və oradan aparır. (LifeART1989-2001, Lippincott Williams və Wilkins)

Tibbi qeydlər

Məlum olub ki, viruslar və toksinlər avtomobilə minməklə sürətli aksonal nəqliyyatdan istifadə edirlər. Təsiri lockjaw adının yaranmasına səbəb olan tetanoz bakteriyalarının toksini belə bir günahkardır. Herpes virusu, suçiçəyi xəstəliyinə səbəb olan başqa bir günahkar olan herpes zosterdir, həyatda sonrakı dövrlərdə təkrarlananda çox ağrılıdır. şingles, çünki o, sinirlərə hücum edir, dorsal kök qanqliyonundan sinir kökündən keçir. Nəhayət, quduzluq virusu beyinə doğru işləyəcək və daşınma sürəti qol və ya boyun dişləməsi deməkdir, ayağın dişləməsindən daha erkən tibbi müdaxilə tələb olunur!

Dendritlar ümumiyyətlə miyelinsizdir (beləliklə dendritləri boz maddənin bir hissəsinə çevirir), aksonlar isə ya miyelinli (ağ maddə) və ya miyelinsiz ola bilər. Həqiqi hərəkət həm dendritlər və akson (sinir impulsu) boyunca, həm də neyron və digər neyronlar və ya neyronlar və əzələ hüceyrələri arasındakı əlaqədə baş verir, məsələn, bu əlaqələrə sinapslar deyilir (bax: Əzələlərin və əzələ hüceyrələrinin quruluşu). ). Sinapslar həmişə akson terminal lampaları və ya sinaptik son lampalar adlanan aksonların sonlarını əhatə edir. Neyron-neyron sinapslarının bəziləri perikaryonda meydana gəlsə də, onların əksəriyyəti bağça müxtəlif neyronlarınızın səthinin 80-90 faizini təşkil edən dendritlərdə yerləşir.

Bu uzun aksonlar və dendritlər çox möhkəm səslənmir. Oliqodendrositlər və Schwann hüceyrələri, eləcə də astrositlər kömək etməlidirlər, amma daxili çərçivə yoxdurmu? soruşmağınıza şadam! Sitoskeleton burada canlıdır və yaxşıdır, lakin gizli səyahət edir. Mikrotubullar və mikrofilamentlər adlarla gedir neyrotubullarneyrofilamentlər burada onlar neyrofibrillər şəklində yığılıb, dendritlərin və aksonların uzunluğu boyunca uzanaraq daxili dəstək verirlər.

Aksonların daha bir hiyləsi var! Onların sürətli membrana əsaslanan sinir impulslarından fərqlənən öz daxili nəqliyyat mexanizmləri var. Slow axonal transport involves the movement of chemicals along the axoplasm (axonal cytoplasm) this cumbersome method only goes one way, carrying chemicals to the axon terminals at the rate of a whopping 1 to 5 mm a day (ooooh!). Fast axonal transport is 40 to 400 times faster, and has the advantage of going both ways (anterograde = -dan the soma retrograde = üçün the soma) via the neurotubules in the axon. In addition to molecular cargo, organelles and even viruses have been known to take a ride on the fast axonal transport.

The Insulated Wire

Remember those pesky neurolemmocytes? Well, these Schwann cells, as I said earlier, insulate the axon. The insulation is very much like the insulation on an electric wire. If you have ever done projects with electricity in school, then you might have noticed that electricity running through coiled wire exerts an electromagnetic field. You can't see the field, of course, but simply watching a compass needle jump shows that it is there.

This field indicates the movement of electrons away from the wire. The insulation keeps the electrons traveling along the wire, thus eliminating ?leakage.? In the same sense, the movement of Na + and K + ions in and out of neurilemma is easier if there isn't too much area for them to enter and leave.

The analogy gets tricky if you take it too literally, because the transmission of electricity is along the wire, whereas the transmission along the axon takes place on the outside of the ?wire.? The key is the spaces between the Schwann cells. These little gaps, connected by little sections of bare axons, are called neurofibral nodes, və ya nodes of Ranvier. For this reason, Schwann cells, and their myelin sheath, are also called myelinated internodes.

Simply calling these cells myelinated internodes illustrates the importance of the nodes. Remember the whole process of polarization and depolarization of membranes in muscle cells (see The Structure of the Muscles and Muscle Cells)? Energy is required to power the active transport that makes a membrane polarized. Depolarization happens fast due to facilitated diffusion. The difference here is that, unlike the wave of depolarization along a myofiber (muscle cell), the depolarization jumps from node to node. This process, known as saltatory conduction (əksinə continuous conduction in unmyelinated axons) helps to speed up the propagation of the nerve impulse.

Excerpted from The Complete Idiot's Guide to Anatomy and Physiology 2004 by Michael J. Vieira Lazaroff. All rights reserved including the right of reproduction in whole or in part in any form. Used by arrangement with Alpha Books, a member of Penguin Group (USA) Inc.


What is the Difference Between Myelinated and Unmyelinated Nerve Fibres?

Based on the presence and absence of a myelin sheath around a nerve fiber, there are two types of nerve fibers namely myelinated nerve fiber and unmyelinated nerve fiber respectively. As myelin sheath acts as an insulating cover for myelinated nerve fibers, they show quick transmission of nerve impulses while it is slower in unmyelinated nerve fibers. Furthermore, since myelin is a lipid, myelinated nerve fibers appear in white. But, unmyelinated nerve fibers appear in grey. The following infographic presents the difference between myelinated and unmyelinated nerve fibres in tabular form.


Why Do Drunk People Stumble, Fumble, and Slur Their Words?

THE BASICS

One of the first signs of being drunk is a lack of bodily coordination that includes the inability to articulate words. A drunk person will stereotypically stumble, fumble, and slur his or her words. What does alcohol do to the brain that causes this loss of motor control? Recently, neuroscientists have identified specific neurons in the cerebellum that are at the root of alcohol's discombobulating effects.

The May 2015 study, "'Simulation of Alcohol Action Upon a Detailed Purkinje Neuron Model and a Simpler Surrogate Model that Runs >400 Times Faster," was published in the journal BMC Neuroscience.

Cerebellum is Latin for "Little Brain"

Although the cerebellum is only 10% of brain volume it holds over 50% of your brain's total neurons. As a neuroscientist, my father was always perplexed and intrigued by this disproportionate distribution of neurons. He would often say, "We don't know exactly what the cerebellum is doing, but whatever it's doing, it's doing a lot of it."

Traditionally, neuroscience credits the cerebellum with being responsible for the relatively simple tasks of coordinating muscle movements, maintaining balance, posture, and proprioception (tracking your body's position in space).

Until recently, neuroscientists haven't given the cerebellum much credit for higher executive functions, cognition, psychiatric disorders, or emotional regulation. Luckily, this outdated viewpoint about the cerebellum is rapidly evolving.

My dad was obsessed with the cerebellum and passed this obsession on to me. Over the years, I've written extensively about the everchanging views on the role our cerebellum plays in brain function and performance both on and off the court.

On a scale of -5 to +5, alcohol takes someone "south of zero" in terms of having a highly functioning cerebellum. On the flip side, regular practice enhances cerebellar (of or pertaining to the cerebellum) function and takes someone "north of zero" when performing any sport, playing a musical intstrument, or performing any skill that requires muscular coordination.

As an athlete, I always knew the cerebellum was why practice, practice, practice improved athletic performance. Through practice, you hammer and forge muscle memory into the Purkinje neurons of the cerebellum. This is why you never forget how to ride a bike or drive a stick shift once you've learned the motor skills involved.

The Purkinje neurons in the cerebellum play a pivotal role in orchestrating motor movements and are the seat of muscle memory. Previous research has identified that alcohol disrupts the firing pattern of cerebellar Purkinje neurons. However, the results were difficult to decipher because individual Purkinje neurons showed very different activity patterns before, during, and after the administration of alcohol.

In his recent study, Dr. Michael D. Forrest was able to use a novel mathematical model of a Purkinje neuron to show that all of this diversity and complexity can be explained by the fact that alcohol alters the firing rate of Purkinje neuron by inhibiting each neuron’s sodium-potassium pump.

Dr. Forrest and co-workers have previously shown that the sodium-potassium pump controls the intrinsic firing mode of Purkinje neurons and that the sodium-potassium pump is a computational element in the cerebellum and the brain. This is a significant breakthrough in the understanding of the role of these pumps, which were previously thought to have no direct role in brain computations.

THE BASICS

Field Sobriety Tests Focus on Purkinje Neurons and Cerebellar Function

Alcohol causes Purkinje neurons in the cerebellum to become discombobulated which is why drunk driving is so dangerous. The statistics on drunk driving are alarming: Once every hour, someone in the United States is killed in a drunk driving car crash. Every 90 seconds, someone is injured from a drunk driving incident. Traffic accidents are the leading cause of death for teens, and roughly 1/3 of these accidents involve alcohol or another substance.

Standardized Field Sobriety Tests (SFST) are used to gauge a driver's level of impairment due to alcohol or other drug use. The three tests used to test sobriety are basically testing the Purkinje neurons of someone’s cerebellum. These tests include: Horizontal Gaze Nystagmus (HGN), Walk-and-Turn (WAT), and One-Leg Stand (OLS).


Videoya baxın: Neyron fiziologiyasi. Nerv tizimi. Tibbiyot (Oktyabr 2022).