كيف تتواصل خلايا الدماغ مع بعضها البعض؟
استكشاف تعقيدات الانتقال العصبي
كيف يعمل الدماغ هو موضوع رائع يستمر في إثارة اهتمام العلماء وعامة الناس. في قلب هذا التعقيد توجد الخلايا العصبية ، وهي خلايا دماغية تتواصل مع بعضها البعض من خلال آليات متقنة. يسمح هذا الاتصال العصبي السريع والدقيق لدماغنا بإدراك العالم ومعالجة المعلومات وتحريك الإجراءات.
جهد الفعل: موجة كهربائية سريعة
العنصر الأول في عملية الاتصال هذه هو جهد الفعل ، أو الموجة الكهربائية التي يتم تشغيلها في الخلايا العصبية . توجد الخلايا العصبية في الدماغ والحبل الشوكي وبقية الجسم وتتواصل بشكل عام بنفس الطريقة. جهد الفعل هو تفريغ كهربائي ينتقل على طول الخلايا العصبية ، على غرار الموجة الكهربائية ، مما يسمح للخلايا العصبية بنقل المعلومات عبر مسافات طويلة في الدماغ .
للانتباه إلى شيء ما (مثل صوت جرس الباب ، على سبيل المثال) ، تعمل مستقبلات العضو الحسي على تنشيط الخلايا العصبية التي تؤدي إلى الدماغ. تنفتح أنفاق صغيرة في غشاء الخلايا العصبية ، مما يسمح للجزيئات الموجبة الشحنة ، أيونات ، بدخول الخلية .
تنتشر هذه الجسيمات المشحونة على طول غشاء الخلية ، كما تفعل الإلكترونات في أسلاك الأجهزة الكهربائية. تنتقل هذه الإشارة الكهربائية من غشاء الخلية إلى محورها ، وهو هيكل طويل ورفيع يخرج من جسم الخلية. يتم فصل هذا المحور عن محور العصبون التالي في سلسلة الاتصالات بواسطة فجوة تسمى المشبك .الناقلات العصبية: مراسلات كيميائية محددة
عندما تصل هذه الموجة الكهربائية إلى نهاية محور عصبي ، تطلق العصبون مواد كيميائية تسمى الناقلات العصبية في المشبك. تنتقل هذه المواد الكيميائية عبر الفجوة وترتبط بمستقبلات محددة على العصبون التالي. إذا تم تنشيط عدد كافٍ من المستقبلات ، يمكن للخلايا العصبية المستقبلة أن تولد إمكانات الفعل الخاصة بها وتنقل الرسالة إلى الخلايا العصبية الأخرى في الشبكة.
وأوضح مايك أنه نظرًا لأن الخلايا المتصلة فقط بالمشابك يمكنها التواصل من خلال النواقل العصبية ، فيمكن اعتبارها "رسائل سرية" لا يمكن اكتشافها في ذلك الوقت إلا من خلال هذين العصبين وليس من حولهما. ادنبره في المملكة المتحدة.
تشارك الناقلات العصبية في وظائف الدماغ المختلفة ، مثل المزاج والانتباه والتحفيز والذاكرة . على سبيل المثال ، الدوبامين هو ناقل عصبي مرتبط بالسعادة والمكافأة ، بينما يرتبط السيروتونين بالمزاج والرفاهية.
نيوروببتيدات: إشارات كيميائية منتشرة
وأضاف لودفيج مع ذلك ، فإن الخلايا العصبية قادرة أيضًا على تقديم "إعلانات عامة". تقوم الخلايا العصبية بذلك عن طريق إطلاق شظايا بروتينية صغيرة ، تسمى الببتيدات العصبية ، عبر أغشية الخلايا. تؤدي إمكانات الفعل إلى إطلاق الببتيدات العصبية ، ولكن بدلاً من السفر بضع نانومترات إلى الخلية العصبية التالية كما تفعل الناقلات العصبية ، تقوم الببتيدات العصبية برحلة طويلة حول الدماغ. تطفو في السائل المحيط بالدماغ ، وترتبط في النهاية بالمستقبلات الموجودة في مناطق الدماغ البعيدة.
قال لودفيج : " المهم ليس جزيء الإشارة نفسه ، بل توزيع مستقبله " أو موقعه في الدماغ. في الدراسات على الحيوانات ، عندما يغير العلماء موقع وكثافة بعض المستقبلات ، فإن ذلك يغير سلوك الحيوان. يشير هذا إلى أن الأفكار والأفعال لا تعتمد فقط على الخلايا العصبية المرتبطة مباشرة ، ولكن أيضًا على حساسية خلايا الدماغ المختلفة تجاه الببتيدات العصبية البعيدة.
يمكن أن تؤثر الببتيدات العصبية على العديد من السلوكيات ، مثل الشهية والرغبة الجنسية والتوتر والألم والارتباط الاجتماعي. على سبيل المثال ، الأوكسيتوسين هو ببتيد عصبي يعزز العلاقات الرومانسية والعائلية بين البشر والحيوانات. هرمون تحفيز الخلايا الصباغية ألفا (alpha-MSH) هو ببتيد عصبي آخر يبدو أنه يقمع الجوع ويزيد الرغبة الجنسية لدى حيوانات المختبر والبشر.
التفاعل بين أشكال الاتصال العصبي
يمكن أن يتفاعل كل من أشكال الاتصال العصبي قصيرة وطويلة المسافة. تشير البيانات الجديدة إلى أن الببتيدات العصبية تلعب دورًا في اللدونة المشبكية ، أي قدرة الخلايا العصبية على تغيير شدة إشاراتها استجابةً لتجارب مختلفة. اللدونة التشابكية هي أساس التعلم: عندما يستعد الطلاب لامتحان ، على سبيل المثال ، تقوى نقاط الاشتباك العصبي التي يتم تخزين الذاكرة بها أكثر قليلاً.
يمكن أن تؤثر الببتيدات العصبية أيضًا على حساسية الخلايا العصبية للناقلات العصبية ، وبالتالي تؤثر على احتمالية أن تولد إمكانات الفعل الخاصة بها استجابةً للآخرين. يبدو أن "الإعلانات العامة" للدماغ يمكن أن تؤثر على المحادثات الخاصة بالخلايا.
وبالتالي ، فإن الاتصال العصبي هو عملية معقدة وديناميكية تتضمن إشارات كهربائية وكيميائية بمقاييس مختلفة. يمكن أن يؤدي فهم هذه الآليات إلى فهم أفضل لكيفية تشكيل الدماغ للسلوك البشري.
المصدر:مواقع ألكترونية