Эсийн мембранд байрладаг Na +, K + –ATPases, натри, калийн суваг.

Na +, K + -ATPaseЭрчим хүчний улмаас ATP нь Na +, K + -ийг байнга шахаж, эдгээр ионуудын концентрацийн трансмембран градиентийг үүсгэдэг. Натрийн шахуургыг ouabain дарангуйлдаг.

Натри ба калийн суваг Na + ба K + -ийг концентраци градиентийн дагуу дамжуулж болно. Натрийн сувгийг новокаин, тетродотоксин, калийн сувгийг тетраэтиламмонигаар хаадаг.

Na +, K + –ATPase, натри, калийн сувгуудын ажил нь мембран дээр амрах, үйл ажиллагааны потенциалыг бий болгодог. .

Амрах боломжЭнэ нь натри, калийн сувгууд хаалттай байх үед амрах нөхцөлд гадна ба дотоод мембраны хоорондох боломжит зөрүү юм. Түүний утга нь -70 мВ бөгөөд энэ нь голчлон K + -ийн концентрациас үүсдэг бөгөөд Na + ба Cl - -ээс хамаардаг. Эсийн доторх К+-ийн концентраци 150 ммоль/л, гадна талд 4-5 ммоль/л байна. Эсийн доторх Na+-ийн концентраци 14 ммоль/л, гадна талд 140 ммоль/л байна. Эсийн доторх сөрөг цэнэгийг анионууд (глутамат, аспартат, фосфатууд) үүсгэдэг бөгөөд эсийн мембран нь нэвчдэггүй. Амрах чадвар нь бүх эслэгт ижил байдаг бөгөөд мэдрэлийн эсийн өвөрмөц шинж чанар биш юм.

Мэдрэлийг өдөөх нь үйл ажиллагааны потенциалыг бий болгодог.

Үйлдлийн боломж- энэ нь өдөөх мөчид гадна болон дотоод мембраны хоорондох боломжит зөрүүний богино хугацааны өөрчлөлт юм. Үйлдлийн потенциал нь Na + концентрацаас хамаардаг ба бүгд эсвэл огт байхгүй гэсэн зарчмаар явагддаг.

Үйлдлийн боломж нь дараах үе шатуудаас бүрдэнэ.

1. Орон нутгийн хариу үйлдэл . Хэрэв өдөөгч нөлөөллийн үед амрах боломж нь -50 мВ-ын босго утга болж өөрчлөгдвөл калийн сувгаас өндөр хүчин чадалтай натрийн суваг нээгдэнэ.

2.Деполяризацийн үе шат. Na+-ийн эсэд урсах нь эхлээд мембраны деполяризаци 0 мВ, дараа нь +50 мВ хүртэл туйлшралын урвуу байдалд хүргэдэг.

3.Реполяризацийн үе шат. Натрийн суваг хаагдаж, калийн суваг нээгдэнэ. Эсээс K+ ялгарах нь мембраны потенциалыг амрах потенциалын түвшинд хүртэл сэргээдэг.

Ионы сувгууд нь богино хугацаанд нээгдэж, хаагдсаны дараа натрийн насос нь мембраны хажуугийн дагуух ионуудын анхны тархалтыг сэргээдэг.

Мэдрэлийн импульс

Амрах боломжоос ялгаатай нь үйл ажиллагааны потенциал нь аксоны маш бага хэсгийг хамардаг (миелинжсэн утаснуудад - Ранвиерийн нэг зангилаанаас хөрш зэргэлдээх хүртэл). Аксоны нэг хэсэгт үүссэний дараа энэ хэсгээс ионуудын шилэн дагуу тархсантай холбоотой үйл ажиллагааны потенциал нь зэргэлдээ хэсгийн амрах боломжийг бууруулж, энд үйл ажиллагааны потенциалын ижил хөгжлийг үүсгэдэг. Энэ механизмын ачаар үйл ажиллагааны потенциал нь мэдрэлийн утаснуудын дагуу тархаж, дуудагддаг мэдрэлийн импульс .

Миелинжсэн мэдрэлийн утаснуудад натри, калийн ионы сувгууд нь Ранвьегийн зангилааны миелингүй хэсгүүдэд байрладаг бөгөөд аксон мембран нь эс хоорондын шингэнтэй холбогддог. Үүний үр дүнд мэдрэлийн импульс "үсрэлтээр" хөдөлдөг: нэг хөндлөн огтлолцол дахь суваг нээгдэх үед аксон руу орж буй Na + ионууд дараагийн тасалдал хүртэл боломжит градиентийн дагуу аксоны дагуу тархаж, энд байгаа потенциалыг босго утгыг бууруулж, улмаар өдөөдөг. үйл ажиллагааны боломж. Энэхүү төхөөрөмжийн ачаар миелинжсэн эслэг дэх импульсийн хурд нь миелингүй утаснуудаас 5-6 дахин их байдаг бөгөөд ионы суваг нь эслэгийн бүх уртын дагуу жигд байрладаг бөгөөд үйл ажиллагааны потенциал нь огцом биш харин жигд хөдөлдөг.

Синапс: төрөл, бүтэц, үүрэг

Валдаер 1891 онд томъёолсон мэдрэлийн онол , үүний дагуу мэдрэлийн систем нь олон бие даасан эсүүдээс бүрддэг - мэдрэлийн эсүүд. Асуулт тодорхойгүй хэвээр байна: нэг мэдрэлийн эсүүдийн хоорондын харилцааны механизм юу вэ? 1887 онд К.Шеррингтон Нейронуудын харилцан үйлчлэлийн механизмыг тайлбарлахын тулд тэрээр "синапс" ба "синаптик дамжуулалт" гэсэн нэр томъёог нэвтрүүлсэн.

Мэдрэлийн эс хоорондын харилцан үйлчлэлийн механизм

Мэдрэлийн эсүүд хоорондоо нягт холбоотой ажилладаг.

Мэдрэлийн импульсийн утга. Мэдрэлийн эсүүдийн хоорондын бүх харилцан үйлчлэл нь хоёр механизмын улмаас явагддаг: 1) мэдрэлийн эсийн цахилгаан талбайн нөлөө (электроник нөлөө) ба 2) мэдрэлийн импульсийн нөлөө.

Эхнийх нь тархины маш жижиг хэсгүүдэд тархдаг.Мэдрэлийн эсийн цахилгаан цэнэг нь түүний эргэн тойронд цахилгаан орон үүсгэж, түүний хэлбэлзэл нь ойролцоох нейронуудын цахилгаан талбарт өөрчлөлт оруулан, тэдний өдөөх чадвар, тогтворгүй байдал, дамжуулах чадвар өөрчлөгддөг. . Нейроны цахилгаан орон нь харьцангуй бага хэмжээтэй - ойролцоогоор 100 микрон бөгөөд эсээс холдох тусам хурдан ялзарч, зөвхөн хөрш зэргэлдээ нейронуудад нөлөөлдөг.

Хоёрдахь механизм нь шууд харилцан үйлчлэлцэхээс гадна мэдрэлийн нөлөөллийг хол зайд дамжуулах боломжийг олгодог. Мэдрэлийн импульсийн тусламжтайгаар тархины алслагдсан болон тусгаарлагдсан хэсгүүд нь бие махбодийн үйл ажиллагааны нарийн төвөгтэй хэлбэрүүдэд шаардлагатай нийтлэг, синхрон ажилладаг системд нэгддэг. Тиймээс мэдрэлийн импульс нь мэдрэлийн эсүүдийн хоорондын харилцааны гол хэрэгсэл юм. Импульсийн тархалтын өндөр хурд ба тэдгээрийн тархины сонгосон цэгт үзүүлэх орон нутгийн нөлөө нь мэдрэлийн систем дэх мэдээллийг хурдан бөгөөд үнэн зөв дамжуулахад хувь нэмэр оруулдаг. Нейрон хоорондын харилцан үйлчлэлийн хувьд давтамжийн кодыг ашигладаг, өөрөөр хэлбэл нэг мэдрэлийн эсийн функциональ байдал, хариу урвалын шинж чанарыг өөр мэдрэлийн эсэд илгээдэг импульсийн давтамж (үйл ажиллагааны потенциал) өөрчлөх замаар кодлодог. Нэгж цаг тутамд мэдрэлийн эсээс илгээсэн импульсийн нийт тоо буюу түүний нийт импульсийн идэвхжил нь нейроны үйл ажиллагааны физиологийн чухал үзүүлэлт юм.

Химийн синапсын үндсэн элементүүд: синаптик хагарал, цэврүү (синаптик цэврүү), нейротрансмиттер, рецепторууд.

Синапс(Грекийн σύναψις, συνάπτειν - тэврэх, тэврэх, гар барих) - хоёр мэдрэлийн эсүүд эсвэл мэдрэлийн эсүүд болон дохио хүлээн авах эффектор эсийн хоорондох холбоо барих газар. Энэ нь хоёр эсийн хооронд мэдрэлийн импульс дамжуулах үүрэгтэй бөгөөд синаптик дамжуулалтын үед дохионы далайц, давтамжийг тохируулж болно. Импульсийн дамжуулалтыг зуучлагчдын тусламжтайгаар химийн аргаар эсвэл нэг эсээс нөгөөд ион дамжих замаар цахилгаанаар гүйцэтгэдэг.

Энэ нэр томъёог 1897 онд Английн физиологич Чарльз Шеррингтон нэвтрүүлсэн. Гэсэн хэдий ч Шеррингтон өөрөө энэ нэр томъёоны санааг физиологич Майкл Фостерээс хүлээн авсан гэж мэдэгджээ.

Синапсын ангилал

Цахилгаан синапсын үндсэн элементүүд (эфапс): a - хаалттай төлөвт байгаа коннексон; b - нээлттэй төлөвт байгаа холболт; в - мембранд суулгагдсан коннексон; d - коннексин мономер, e - плазмын мембран; f - эс хоорондын зай; g - цахилгаан синапс дахь 2-4 нанометрийн зай; h - hydrophilic connexon суваг.

Мэдрэлийн импульс дамжуулах механизмын дагуу

химийн бодис нь мэдрэлийн импульс дамжуулах зориулалттай хоёр мэдрэлийн эсийн нягт холбоо бүхий газар бөгөөд үүгээр дамжуулан эх эс нь эс хоорондын зайд тусгай бодис болох нейротрансмиттерийг ялгаруулдаг бөгөөд энэ нь синапсийн ан цавд байгаа нь хүлээн авагч эсийг өдөөдөг эсвэл саатуулдаг. .

цахилгаан (эфапс) - хос эсийн хооронд илүү ойртох газар, тэдгээрийн мембран нь тусгай уургийн формацууд - коннексонуудыг ашиглан холбогддог (коннексон бүр нь зургаан уургийн дэд хэсгээс бүрдэнэ). Цахилгаан синапс дахь эсийн мембран хоорондын зай 3.5 нм (ердийн эс хоорондын зай 20 нм). Эсийн гаднах шингэний эсэргүүцэл бага байдаг (энэ тохиолдолд) импульс нь синапсаар цаг алдалгүй дамждаг. Цахилгаан синапс нь ихэвчлэн өдөөх шинж чанартай байдаг.

холимог синапсууд - Синапсийн өмнөх үйл ажиллагааны потенциал нь ердийн химийн синапсын постсинаптик мембраныг деполяризаци хийх гүйдлийг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь өмнөх ба постсинаптик мембранууд хоорондоо нягт зэргэлдээгүй байдаг. Тиймээс эдгээр синапсуудад химийн дамжуулалт нь зайлшгүй шаардлагатай бэхжүүлэх механизм болдог.

Хамгийн түгээмэл нь химийн синапс юм. Цахилгаан синапс нь хөхтөн амьтдын мэдрэлийн системд химийн бодисоос бага тохиолддог.

Байршил, бүтэцтэй хамаарлаар[ засварлах | вики текстийг засварлах]

захын

• мэдрэлийн булчин

  мэдрэлийн шүүрэл (аксо-васал)

  рецептор-нейрон

төв

• аксо-дендрит- дендриттэй, түүний дотор

  • axo-нугастай- дендрит нуруутай, дендрит дээр ургасан;

аксо-соматик- мэдрэлийн эсийн биетэй;

аксо-аксонал- аксоны хооронд;

дендро-дендрит- дендритүүдийн хооронд;

Химийн синапсын янз бүрийн байршил

Нейротрансмиттерээр

аминергик, биоген амин агуулсан (жишээлбэл, серотонин, допамин);

• адреналин эсвэл норэпинефрин агуулсан адренерги зэрэг;

холинергик, ацетилхолин агуулсан;

пуринергик, пурин агуулсан;

пептид агуулсан пептидерги.

Үүний зэрэгцээ синапс дээр зөвхөн нэг дамжуулагч үргэлж үүсдэггүй. Ихэвчлэн үндсэн сонголт нь модуляторын үүрэг гүйцэтгэдэг өөр нэгтэй хамт гардаг.

Үйлдлийн тэмдгээр

өдөөх

тоормос.

Хэрэв эхнийх нь постсинаптик эсэд өдөөлт үүсэхэд хувь нэмэр оруулдаг бол (тэдгээрийн дотор импульс ирсний үр дүнд мембраны деполяризаци үүсдэг бөгөөд энэ нь тодорхой нөхцөлд үйл ажиллагааны потенциал үүсгэдэг), сүүлийнх нь дээр. эсрэгээр, түүний илрэлийг зогсоох эсвэл урьдчилан сэргийлэх, импульсийн цаашдын тархалтаас урьдчилан сэргийлэх. Ихэвчлэн дарангуйлагч нь гликинергик (зуучлагч - глицин) ба GABAergic синапсууд (зуучлагч - гамма-аминобутирийн хүчил) юм.

Дарангуйлагч синапсууд нь хоёр төрөлтэй: 1) синапс, синапсийн өмнөх төгсгөлд дамжуулагч ялгарч, постсинаптик мембраныг хэт туйлшруулж, дарангуйлагч постсинаптик потенциал үүсэхэд хүргэдэг; 2) axo-aksonal synapse, presynaptic дарангуйлдаг. Cholinergic synapse (s. cholinergica) - ацетилхолин нь зуучлагч болдог синапс.

Зарим синапсуудад илэрдэг постсинаптик конденсац- уурагуудаас бүрдэх электрон нягт бүс. Түүний байгаа эсэхээс хамааран синапсуудыг ялгадаг тэгш бусТэгээд тэгш хэмтэй. Бүх глутаматергик синапсууд тэгш хэмтэй, GABAergic synapses нь тэгш хэмтэй байдаг нь мэдэгдэж байна.

Хэд хэдэн синаптик өргөтгөлүүд нь постсинаптик мембрантай холбогдох тохиолдолд. олон синапс.

Синапсын тусгай хэлбэрүүд орно нугасны аппарат, үүнд дендритийн постсинаптик мембраны богино ганц эсвэл олон цухуйсан хэсгүүд нь синапсийн өргөтгөлтэй холбогддог. Нурууны аппаратууд нь нейрон дээрх синаптик контактуудын тоог ихээхэн нэмэгдүүлж, улмаар боловсруулсан мэдээллийн хэмжээг нэмэгдүүлдэг. Нурууны бус синапсуудыг суумал синапс гэж нэрлэдэг. Жишээлбэл, бүх GABAergic synapses нь суумал байдаг.

Хүн ба бусад амьтдын мэдрэлийн тогтолцооны хувьслын үр дүнд химийн урвал дээр суурилсан мэдээллийн нарийн төвөгтэй сүлжээ бий болсон. Мэдрэлийн системийн хамгийн чухал элементүүд нь тусгай эсүүд юм мэдрэлийн эсүүд. Нейронууд нь цөм болон бусад эрхтэнүүдийг агуулсан нягт эсийн биеэс тогтдог. Энэ биеэс хэд хэдэн салаалсан процессууд гарч ирдэг. Эдгээр үйл явцын ихэнх нь гэж нэрлэдэг дендрит, бусад мэдрэлийн эсүүдээс дохио хүлээн авах холбоо барих цэг болдог. Нэг процессыг ихэвчлэн хамгийн урт нь гэж нэрлэдэг аксонба бусад мэдрэлийн эсүүдэд дохио дамжуулдаг. Аксоны төгсгөл хэд хэдэн удаа салаалж болох ба эдгээр жижиг салбар бүр нь дараагийн нейронтой холбогдох боломжтой.

Аксоны гадна давхарга нь олон молекулуудаас бүрдсэн нарийн төвөгтэй бүтэцтэй бөгөөд тэдгээр нь ионууд эсийн дотор болон гадагш урсах сувгийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Эдгээр молекулуудын нэг төгсгөл нь хазайж, зорилтот атомд наалддаг. Дараа нь эсийн бусад хэсгүүдийн энерги нь тухайн атомыг эсээс шахахад зарцуулагддаг бол эсрэг чиглэлд байгаа процесс нь өөр нэг молекулыг эс рүү авчирдаг. Хамгийн чухал нь натрийн ионыг эсээс зайлуулж, калийн ионыг (натрийн калийн шахуурга) оруулдаг молекулын насос юм.

Эс амарч, мэдрэлийн импульс дамжуулахгүй байх үед натри-калийн насос нь калийн ионуудыг эс рүү шилжүүлж, натрийн ионуудыг гадагшлуулдаг (цэвэр ус агуулсан эсийг давстай усаар хүрээлсэн гэж төсөөлөөд үз дээ). Ийм тэнцвэргүй байдлаас болж аксон мембран дээрх боломжит ялгаа нь 70 милливольт хүрдэг (ердийн АА батерейны хүчдэлийн ойролцоогоор 5%).

Гэсэн хэдий ч эсийн төлөв байдал өөрчлөгдөж, аксон нь цахилгаан импульсээр өдөөгдөж, мембран дээрх тэнцвэрт байдал алдагдаж, натри-калийн шахуурга богино хугацаанд эсрэг чиглэлд ажиллаж эхэлдэг. Эерэг цэнэгтэй натрийн ионууд аксон руу орж, калийн ионууд шахагдана. Хэсэг хугацаанд аксоны дотоод орчин эерэг цэнэгийг олж авдаг. Энэ тохиолдолд натри-калийн насосны сувгууд гажигтай болж, натрийн цаашдын урсгалыг хааж, калийн ионууд гадагш урсаж, анхны боломжит ялгаа сэргээгддэг. Үүний зэрэгцээ натрийн ионууд аксон дотор тархаж, аксоны доод хэсэгт мембраныг өөрчилдөг. Үүний зэрэгцээ доор байрлах насосны төлөв байдал өөрчлөгдөж, импульсийн цаашдын тархалтыг дэмждэг. Натри, калийн ионуудын хурдацтай хөдөлгөөнөөс үүдэлтэй хүчдэлийн огцом өөрчлөлтийг нэрлэдэг үйл ажиллагааны боломж. Үйлдлийн потенциал нь аксон дээрх тодорхой цэгээр дамжин өнгөрөхөд насосууд асч, амрах төлөвийг сэргээдэг.

Үйлдлийн потенциал нь маш удаан буюу секундэд нэг инчээс илүүгүй хөдөлдөг. Импульсийн дамжуулалтын хурдыг нэмэгдүүлэхийн тулд (учир нь тархинаас илгээсэн дохио гарт хүрэхэд нэг минутын хугацаа шаардагдахгүй тул) аксонууд нь миелиний бүрээсээр хүрээлэгдсэн байдаг бөгөөд энэ нь хүн амын шилжилт хөдөлгөөнөөс сэргийлдэг. мөн кали, натрийн гадагшлах урсгал. Миелин бүрээс нь тасралтгүй байдаггүй - тодорхой интервалд завсарлага гарч, мэдрэлийн импульс нэг "цонхноос" нөгөө рүү үсэрч, үүнээс болж импульсийн дамжуулалтын хурд нэмэгддэг.

Импульс нь аксон биеийн үндсэн хэсгийн төгсгөлд хүрэхэд дараагийн суурь мэдрэлийн эсүүд рүү, эсвэл тархины мэдрэлийн эсүүдийн хувьд олон салбараар дамжин бусад олон мэдрэлийн эсүүдэд дамжих ёстой. Ийм дамжуулалтын хувьд аксон дагуу импульс дамжуулахаас огт өөр процессыг ашигладаг. Нейрон бүр хөршөөсөө жижиг цоорхойгоор тусгаарлагддаг синапс. Үйлдлийн потенциал нь энэ цоорхойг давж чадахгүй тул импульсийг дараагийн нейрон руу дамжуулах өөр арга замыг олох хэрэгтэй. Процесс бүрийн төгсгөлд жижиг уутнууд байдаг ( пресинаптик) бөмбөлөгүүд, тус бүр нь тусгай нэгдлүүдийг агуулдаг - нейротрансмиттер. Үйлдлийн потенциал үүсэх үед эдгээр цэврүүнүүд нь синапсыг гаталж, мэдрэлийн эсийн мембран дээрх тусгай молекул рецепторуудтай холбогддог нейротрансмиттерийн молекулуудыг ялгаруулдаг. Нейротрансмиттерийг холбох үед мэдрэлийн мембран дээрх тэнцвэр алдагддаг. Одоо бид ийм тэнцвэргүй байдлын үед үйл ажиллагааны шинэ боломж гарч ирэх эсэхийг авч үзэх болно (мэдрэл судлаачид өнөөг хүртэл энэ чухал асуултын хариултыг хайсаар байна).

Нейротрансмиттерүүд мэдрэлийн импульсийг нэг мэдрэлийн эсээс нөгөөд дамжуулсны дараа тэд зүгээр л тархаж, химийн задралд орж эсвэл цэврүүдээ буцаж ирдэг (энэ үйл явцыг эвгүй гэж нэрлэдэг) эргүүлэн авах). 20-р зууны төгсгөлд шинжлэх ухааны гайхалтай нээлт хийгдсэн - нейротрансмиттерийг ялгаруулах, нөхөн сэргээхэд нөлөөлдөг эм нь хүний ​​​​сэтгэцийн байдлыг эрс өөрчилж чаддаг болох нь тогтоогджээ. Prozac* ба үүнтэй төстэй антидепрессантууд нь нейротрансмиттер серотонины дахин шингээлтийг саатуулдаг. Паркинсоны өвчин нь тархи дахь нейротрансмиттерийн допамин дутагдалтай холбоотой байдаг. Сэтгэцийн судлалын хилийн төлөвийг судалж буй судлаачид эдгээр нэгдлүүд хүний ​​сэтгэхүйд хэрхэн нөлөөлдөг болохыг ойлгохыг хичээж байна.

Нейроны үйл ажиллагааны потенциалыг эхлүүлэхэд юу нөлөөлдөг вэ гэсэн үндсэн асуултын хариулт хараахан гараагүй байна - нейрофизиологичдын мэргэжлийн хэлээр нейроны "гал асаах" механизм тодорхойгүй байна. Энэ талаар ялангуяа мянга мянган хөршөөс илгээсэн нейротрансмиттерийг хүлээн авах боломжтой тархины мэдрэлийн эсүүд сонирхолтой байдаг. Эдгээр импульсийг боловсруулах, нэгтгэх талаар бараг юу ч мэдэгддэггүй, гэхдээ олон судалгааны бүлгүүд энэ асуудал дээр ажиллаж байна. Нейрон нь ирж буй импульсийг нэгтгэх үйл явцыг гүйцэтгэдэг бөгөөд үйл ажиллагааны потенциалыг эхлүүлэх, импульсийг цааш дамжуулах эсэхээ шийддэг гэдгийг бид мэднэ. Энэхүү үндсэн үйл явц нь тархины бүхэл бүтэн үйл ажиллагааг хянадаг. Байгалийн энэхүү агуу нууц нь шинжлэх ухааны хувьд одоо ч гэсэн нууц хэвээр байгаа нь гайхах зүйл биш юм!

Байгалийн хамгийн том ололт бол хүний ​​тархи гэдэгтэй хэн ч маргахгүй. Мэдрэлийн утаснуудын дагуу урсах мэдрэлийн импульс нь бидний мөн чанарын мөн чанар юм. Зүрх, ходоод, булчин, оюун санааны ертөнцийн ажил - энэ бүхэн мэдрэлийн импульсийн гарт байдаг. Мэдрэлийн импульс гэж юу вэ, энэ нь хэрхэн үүсдэг, хаана алга болдог талаар бид энэ нийтлэлд авч үзэх болно.

Нейрон нь системийн бүтцийн нэгж юм

Сээр нуруутан амьтад ба хүний ​​мэдрэлийн системийн хувьсал нь химийн урвал дээр суурилдаг мэдээллийн нарийн төвөгтэй сүлжээ үүсэх замаар явав. Энэ системийн хамгийн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг нь нейрон гэж нэрлэгддэг тусгай эсүүд юм. Эдгээр нь цөм, чухал эрхтэнтэй бие махбодоос бүрдэнэ. Нейроноос хоёр төрлийн процесс явагддаг: хэд хэдэн богино ба салаалсан дендрит, нэг урт аксон. Дендрит нь мэдрэхүйн рецептор эсвэл бусад мэдрэлийн эсүүдээс дохио хүлээн авагч бөгөөд аксон нь мэдрэлийн сүлжээнд дохио дамжуулдаг. Мэдрэлийн импульсийн дамжуулалтыг ойлгохын тулд аксоны эргэн тойрон дахь миелин бүрхүүлийн талаар мэдэх нь чухал юм. Эдгээр нь тусгай эсүүд бөгөөд тэдгээр нь аксон бүрхүүл үүсгэдэг, гэхдээ тасралтгүй биш, харин тасалдалтай (Ранвиерийн нарийсал).

Трансмембран градиент

Бүх амьд эсүүд, түүний дотор мэдрэлийн эсүүд нь цахилгаан туйлшралтай байдаг бөгөөд энэ нь мембран дахь кали-натрийн шахуургын ажлын үр дүнд үүсдэг. Түүний дотоод гадаргуу нь гаднах гадаргуутай харьцуулахад сөрөг цэнэгтэй байдаг. Тэгтэй тэнцүү цахилгаан химийн градиент үүсч, динамик тэнцвэр бий болно. Амрах боломж (мембран дотор болон гаднах боломжит ялгаа) 70 мВ байна.

Мэдрэлийн импульс хэрхэн үүсдэг вэ?

Мэдрэлийн утас цочрооход өртөхөд энэ газар дахь мембраны потенциал огцом тасалддаг. Өдөөлтийн эхэн үед калийн ионуудын мембраны нэвчилт нэмэгдэж, эс рүү яаран ордог. 0.001 секундын дотор мэдрэлийн мембраны дотоод гадаргуу эерэг цэнэгтэй болдог. Энэ бол мэдрэлийн импульс юм - мэдрэлийн эсийг богино хугацаанд цэнэглэх эсвэл 50-170 мВ-тай тэнцэх үйл ажиллагааны потенциал. Аксоны дагуу калийн ионуудын урсгал шиг тархдаг үйл ажиллагааны потенциал гэж нэрлэгддэг долгион үүсдэг. Долгион нь аксоны хэсгүүдийг деполяризаци хийх ба үйл ажиллагааны потенциал нь түүнтэй хамт хөдөлдөг.

Энэ сэдвээр: Солонгосын Зэн. Энэ зууны патриарх

Аксон ба өөр мэдрэлийн эс хоорондын дамжуулалт

Аксоны төгсгөлд хүрсний дараа мэдрэлийн импульсийг нэг буюу хэд хэдэн аксон руу дамжуулах шаардлагатай болдог. Энд бидэнд үйл ажиллагааны боломжит долгионоос өөр өөр механизм хэрэгтэй. Аксоны төгсгөл нь синапс, синапсын хагарал ба синапсийн өмнөх ууттай холбогдох цэг юм. Энэ тохиолдолд үйл ажиллагааны потенциал нь синаптикийн өмнөх уутнаас нейротрансмиттерийн ялгаралтыг идэвхжүүлдэг. Нейротрансмиттерүүд нь мэдрэлийн эсийн мембрантай харилцан үйлчилж, тэдгээрийн ионы тэнцвэргүй байдлыг үүсгэдэг. Натри-калийн шахуургын түүх өөр мэдрэлийн эсэд давтагдана. Үйл ажиллагаагаа дуусгасны дараа нейротрансмиттерүүд тархаж эсвэл синапсын өмнөх уутанд буцаж ордог. Энэ тохиолдолд мэдрэлийн импульс гэж юу вэ гэсэн асуултын хариулт нь химийн бодисоор (нейротрансмиттер) өдөөлтийг дамжуулах явдал юм.

Миелин ба импульсийн хурд

Аксоныг холбогч шиг ороож байгаа миелин бүрхүүлийн нарийссан хэсэгт ионы гүйдэл нь дунд болон ар тал руу амархан урсдаг. Энэ тохиолдолд мембраныг цочроож, үйл ажиллагааны потенциал үүсдэг. Тиймээс мэдрэлийн импульс нь аксоны дагуу үсрэлтээр хөдөлж, зөвхөн Ранвиерийн зангилаанд үйл ажиллагааны потенциал үүсэхэд хүргэдэг. Энэ нь мэдрэлийн импульсийн хурдыг ихээхэн нэмэгдүүлдэг үйл ажиллагааны потенциалын спазмтай урсгал юм. Жишээлбэл, зузаан миелинтэй утаснуудад импульсийн хурд 70-120 м/сек хүрдэг бол миелин бүрээсгүй нимгэн мэдрэлийн утаснуудад импульсийн хурд 2 м/сек-ээс бага байдаг.

Цайрдсан болон мэдрэлийн импульс

Хагас шингэн коллоид протоплазмд гүйдэл нь гальваник байдаг - үүнийг цахилгаан цэнэг (ион) бүхий атомууд дамжуулдаг. Гэхдээ гальваник гүйдэл нэлээд хол зайд явж чадахгүй, харин мэдрэлийн импульс байж болно. Яагаад? Хариулт нь энгийн. Үйлдлийн потенциалын долгион нь аксоны дагуу тархах үед нейроны дотор гальваник элемент үүсгэдэг. Мэдрэлд ямар ч гальваник элементийн нэгэн адил эерэг туйл (мембрангийн гадна тал) ба сөрөг туйл (мембрангийн дотоод тал) байдаг. Аливаа гадны нөлөөлөл нь эдгээр туйлуудын тэнцвэрийг алдагдуулж, мембраны тодорхой хэсгийн нэвчилт өөрчлөгдөж, хөрш зэргэлдээ хэсэгт нэвчих чадварын өөрчлөлт эхэлдэг. Энэ бол импульс нь аксоны уртын дагуу цааш явав. Мөн өдөөлт эхэлсэн эхний хэсэг нь аль хэдийн бүрэн бүтэн байдлыг сэргээж, тэг градиентаа олж, нейрон дахь үйл ажиллагааны потенциалыг дахин эхлүүлэхэд бэлэн байна.

Энэ сэдвээр: Холбоо барихгүйгээр угаах: үйл ажиллагаа явуулж буй ирээдүйн технологи

Нейрон бол зүгээр нэг дамжуулагч биш

Мэдрэлийн эсүүд нь амьд эсүүд бөгөөд тэдгээрийн протоплазм нь бусад эд эсийн эсүүдээс ч илүү төвөгтэй байдаг. Мэдрэлийн импульсийг эхлүүлэх, дамжуулахтай холбоотой бие махбодийн үйл явцаас гадна мэдрэлийн эсэд бодисын солилцооны нарийн төвөгтэй үйл явц явагддаг. Мэдрэлийн импульс мэдрэлийн эсээр дамжин өнгөрөхөд түүний доторх температур нэмэгддэг (бүр саяны нэг градусаар) нь туршилтаар тогтоогдсон. Энэ нь зөвхөн нэг л зүйлийг хэлдэг - доторх бүх бодисын солилцооны үйл явц хурдасч, илүү эрчимтэй явагддаг.

Мэдрэлийн импульс нь ижил төрлийн байдаг

Нейроны гол шинж чанар нь мэдрэлийн импульс үүсгэж, түүнийг хурдан дамжуулах чадвар юм. Өдөөлтийн чанар, хүч чадлын талаарх мэдээллийг мэдрэлийн эсүүд рүү мэдрэлийн импульс дамжуулах давтамжийн өөрчлөлтөөр кодлодог. Энэ давтамж нь секундэд 1-ээс 200 хүртэл хэлбэлздэг. Энэхүү давтамжийн код нь импульсийн давталтын янз бүрийн үеийг тооцож, тэдгээрийг өөр өөр тоо, хөдөлгөөний хэв маяг бүхий бүлгүүдэд нэгтгэдэг. Тархины мэдрэлийн импульсийн орон зайн болон цаг хугацааны нарийн төвөгтэй нийлбэр, түүний хэмнэлтэй цахилгаан үйл ажиллагаа нь энцефалограмм дээр яг үүнийг тэмдэглэдэг.

Нейрон сонгоно

Нейроныг "гал" үүсгэж, үйл ажиллагааны потенциалыг эхлүүлэхэд юу нөлөөлдөг вэ гэдэг нь өнөөг хүртэл нээлттэй асуулт хэвээр байна. Жишээлбэл, тархины мэдрэлийн эсүүд мянга мянган хөршийнхөө илгээсэн дамжуулагчийг хүлээн авч, мэдрэлийн утас руу олон мянган импульс илгээдэг. Нейронд импульсийг боловсруулах, шийдвэр гаргах үйл явц явагддаг - үйл ажиллагааны потенциалыг эхлүүлэх эсвэл үгүй. Мэдрэлийн импульс алга болно эсвэл цааш илгээгдэнэ. Нейрон энэ сонголтыг хийхэд юу нөлөөлдөг вэ, тэр хэрхэн шийдвэр гаргадаг вэ? Хэдийгээр бидний тархины үйл ажиллагааг хянадаг энэ үндсэн сонголтын талаар бид бараг юу ч мэдэхгүй.

Синапсууд нь мэдрэлийн утас ба зэргэлдээх булчингийн ширхэгийн мембраны төгсгөлөөс (синапсийн өмнөх мэдрэл ба постсинаптик булчингийн мембран) үүсдэг харилцааны бүтэц юм.