ევოლუციის ყველაზე დიდი მიღწევაა ტვინი და ორგანიზმების განვითარებული ნერვული სისტემა, ქიმიურ რეაქციებზე დაფუძნებული სულ უფრო რთული საინფორმაციო ქსელით. ნერვული იმპულსი, რომელიც გადის ნეირონების პროცესებზე, არის ადამიანის რთული აქტივობის კვინტესენცია. მათში ჩნდება იმპულსი, ის მოძრაობს მათ გასწვრივ და სწორედ ნეირონები აანალიზებენ მათ. ნეირონის პროცესები ნერვული სისტემის ამ სპეციფიკური უჯრედების მთავარი ფუნქციური ნაწილია და მათზე ვისაუბრებთ.
ნეირონების წარმოშობა
სპეციალიზებული უჯრედების წარმოშობის საკითხი დღესაც ღიაა. ამ თემაზე სულ მცირე სამი თეორია არსებობს - კლაინენბერგი (Kleinenberg, 1872), ძმები Hertwig (Hertwig, 1878) და Zavarzin (Zavarzin, 1950). ყველა მათგანი ემყარება იმ ფაქტს, რომ ნეირონები წარმოიქმნება პირველადი მგრძნობიარე ექტოდერმული უჯრედებიდან, ხოლო მათი წინამორბედები იყვნენ გლობულური პროტეინები, რომლებიც გაერთიანებულია ჩალიჩებში. პროტეინები, რომლებიც შემდგომში მიიღეს ფიჭურიმემბრანა, აღმოჩნდა, რომ შეუძლია აღიქვას გაღიზიანება, წარმოქმნას და წარმართოს აგზნება.
თანამედროვე იდეები ნეირონის სტრუქტურისა და პროცესების შესახებ
ნერვული ქსოვილის სპეციალიზებული უჯრედი შედგება:
- სომა ან ნეირონის სხეული, რომელიც შეიცავს ორგანელებს, ნეიროფიბრილებს და ბირთვს.
- ნეირონის მრავალი მოკლე პროცესი, რომელსაც ეწოდება დენდრიტები. მათი ფუნქციაა აღგზნების აღქმა.
- ნეირონის ერთი გრძელი პროცესი - აქსონი, რომელიც დაფარულია მიელინის გარსით "კლატჩი". აქსონის მთავარი ფუნქციაა აგზნების ჩატარება.
ნეირონის ყველა სტრუქტურას აქვს მემბრანების განსხვავებული სტრუქტურა და ისინი ყველა სრულიად განსხვავებულია. მრავალ ნეირონს შორის (მათი დაახლოებით 25 მილიარდი ჩვენს ტვინშია) არ არსებობს აბსოლუტური ტყუპები, როგორც გარეგნულად, ასევე სტრუქტურაში და, რაც მთავარია, ფუნქციონირების სპეციფიკით.
ნეირონების მოკლე პროცესები: სტრუქტურა და ფუნქციები
ნეირონის სხეულს აქვს მრავალი მოკლე და განშტოებული პროცესი, რომელსაც ეწოდება დენდრიტული ხე ან დენდრიტული რეგიონი. ყველა დენდრიტს აქვს მრავალი განშტოება და სხვა ნეირონებთან შეხების წერტილი. აღქმის ეს ქსელი ზრდის ნეირონის მიმდებარე გარემოდან ინფორმაციის შეგროვების დონეს. ყველა დენდრიტს აქვს შემდეგი მახასიათებლები:
- ისინი შედარებით მოკლეა - 1 მილიმეტრამდე.
- მათ არ აქვთ მიელინის გარსი.
- ეს ნეირონული პროცესები ხასიათდება რიბონუკლეოტიდების, ენდოპლაზმური რეტიკულუმის და მიკროტუბულების ფართო ქსელის არსებობით, რომელსაც აქვს საკუთარიუნიკალურობა.
- მათ აქვთ სპეციფიკური პროცესები - ხერხემლები.
დენდრიტის ეკლები
დენდრიტული მემბრანის ეს გამონაზარდები გვხვდება მათ მთელ ზედაპირზე დიდი რაოდენობით. ეს არის ნეირონის დამატებითი საკონტაქტო წერტილები (სინაფსები), რომლებიც მნიშვნელოვნად ზრდის ნეირონთაშორისი კონტაქტების არეალს. მიმღები ზედაპირის გაფართოების გარდა, ისინი მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ უეცარი ექსტრემალური ეფექტების სიტუაციებში (მაგალითად, მოწამვლის ან იშემიის შემთხვევაში). მათი რაოდენობა ასეთ შემთხვევებში მკვეთრად იცვლება გაზრდის ან შემცირების მიმართულებით და ასტიმულირებს ორგანიზმს გაზარდოს ან შეამციროს მეტაბოლური პროცესების სიჩქარე და რაოდენობა.
პროცესის ჩატარება
ნეირონის ხანგრძლივ პროცესს ეწოდება აქსონი (ἀξον - ღერძი, ბერძნ.), მას ასევე უწოდებენ ღერძულ ცილინდრის. ნეირონის სხეულზე აქსონის წარმოქმნის ადგილას არის ბორცვი, რომელიც მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ნერვული იმპულსის ფორმირებაში. სწორედ აქ არის შეჯამებული ნეირონის ყველა დენდრიტიდან მიღებული მოქმედების პოტენციალი. აქსონის სტრუქტურა შეიცავს მიკროტუბულებს, მაგრამ თითქმის არ შეიცავს ორგანელებს. ამ პროცესის კვება და ზრდა მთლიანად დამოკიდებულია ნეირონების სხეულზე. როდესაც აქსონი დაზიანებულია, მათი პერიფერიული ნაწილი კვდება, ხოლო სხეული და დარჩენილი ნაწილი სიცოცხლისუნარიანი რჩება. და ზოგჯერ ნეირონს შეუძლია ახალი აქსონის გაზრდა. აქსონის დიამეტრი მხოლოდ რამდენიმე მიკრომეტრია, მაგრამ სიგრძემ შეიძლება მიაღწიოს 1 მეტრს. ასეთია, მაგალითად, ზურგის ტვინის ნეირონების აქსონები, რომლებიც ანერვიულებენ ადამიანის კიდურებს.
აქსონის მიელინაცია
ნეირონის ხანგრძლივი პროცესების გარსი წარმოიქმნება შვანის უჯრედებით. ეს უჯრედები ეხვევა აქსონის ნაწილებს და მათი ულუფა ირგვლივ ეხვევა. შვანის უჯრედების ციტოპლაზმა თითქმის მთლიანად იკარგება და რჩება მხოლოდ ლიპოპროტეინების მემბრანა (მიელინი). ნეირონის სხეულების ხანგრძლივი პროცესების მიელინის გარსის დანიშნულებაა ელექტრული იზოლაციის უზრუნველყოფა, რაც იწვევს ნერვული იმპულსის სიჩქარის გაზრდას (2 მ/წმ-დან 120 მ/წმ-მდე). ჭურვი აქვს რღვევები - რანვიეს შეკუმშვა. ამ ადგილებში იმპულსი, გალვანური ხასიათის დინების მსგავსად, თავისუფლად შემოდის საშუალოში და უკან შემოდის. და სწორედ რანვიეს შეკუმშვაში ხდება მოქმედების პოტენციალი. ამრიგად, იმპულსი მოძრაობს აქსონის გასწვრივ ხტუნვით - შევიწროვებიდან შეკუმშვამდე. მიელინი თეთრია, ეს არის კრიტერიუმი ნერვული ნივთიერების ნაცრისფერ (ნეირონების სხეულებად) და თეთრად (ბილიკებად) დაყოფისთვის.
აქსონის ბუჩქები
მის ბოლოში აქსონი მრავალჯერ ტოტდება და ბუჩქს ქმნის. თითოეული ტოტის ბოლოს არის სინაფსი - აქსონის კონტაქტის ადგილი სხვა აქსონთან, დენდრიტთან, ნეირონების სხეულთან ან სომატურ უჯრედებთან. ეს მრავალჯერადი განშტოება იძლევა მრავალჯერადი ინერვაციის და იმპულსების გადაცემის დუბლირების საშუალებას.
სინაფსი არის ნერვული იმპულსების გადაცემის ადგილი
სინაფსები არის ნეირონების უნიკალური წარმონაქმნები, სადაც სიგნალი გადაიცემა ნივთიერებების საშუალებით, რომლებსაც შუამავლები ეწოდება. მოქმედების პოტენციალი (ნერვის იმპულსი) აღწევს პროცესის დასასრულს - აქსონის გასქელება, რომელსაც პრესინაფსური რეგიონი ეწოდება.არსებობს მრავალი ვეზიკულა შუამავლებით (ვეზიკულები). ნეიროტრანსმიტერები არის ბიოლოგიურად აქტიური მოლეკულები, რომლებიც შექმნილია ნერვული იმპულსის გადასაცემად (მაგალითად, აცეტილქოლინი კუნთების სინაფსებში). როდესაც ტრანსმემბრანული დენი მოქმედების პოტენციალის სახით აღწევს სინაფსს, ის ასტიმულირებს მემბრანულ ტუმბოებს და კალციუმის იონები შედიან უჯრედში. ისინი იწყებენ ვეზიკულების გახეთქვას, შუამავალი შედის სინაფსურ ნაპრალში და აკავშირებს იმპულსების მიმღების პოსტსინაფსური მემბრანის რეცეპტორებს. ეს ურთიერთქმედება იწვევს მემბრანის ნატრიუმ-კალიუმის ტუმბოებს და წარმოიქმნება ახალი მოქმედების პოტენციალი, წინას იდენტური.
აქსონი და სამიზნე უჯრედი
სხეულის ემბრიოგენეზისა და პოსტემბრიოგენეზის პროცესში ნეირონები ზრდიან აქსონებს იმ უჯრედებამდე, რომლებიც მათგან უნდა იყოს ინერვაციული. და ეს ზრდა მკაცრად არის მიმართული. ნეირონების ზრდის მექანიზმები არც თუ ისე დიდი ხნის წინ იქნა აღმოჩენილი და მათ ხშირად ადარებენ პატრონს, რომელიც ძაღლს ბომბზე მიჰყავს. ჩვენს შემთხვევაში, მასპინძელი არის ნეირონის სხეული, ლელი არის აქსონი, ძაღლი კი აქსონის ზრდის წერტილია ფსევდოპოდიით (ფსევდოპოდია). აქსონის ზრდის ორიენტაცია და მიმართულება მრავალ ფაქტორზეა დამოკიდებული. ეს მექანიზმი რთულია და დიდწილად ჯერ ბოლომდე არ არის გასაგები. მაგრამ ფაქტი ფაქტად რჩება - აქსონი ზუსტად აღწევს თავის სამიზნე უჯრედს და საავტომობილო ნეირონის პროცესები, რომელიც პასუხისმგებელია პატარა თითზე, გაიზრდება პატარა თითის კუნთებში.
აქსონის კანონები
ახსონების გასწვრივ ნერვული იმპულსის გატარებისას მუშაობს ოთხი ძირითადი კანონი:
- ანატომიური და ფიზიოლოგიური მთლიანობის კანონი.გამტარობა შესაძლებელია მხოლოდ ნეირონების უცვლელი პროცესების გასწვრივ. მემბრანის გამტარიანობის ცვლილებებით გამოწვეული დაზიანება (ნარკოტიკების ან შხამების გავლენის ქვეშ) ასევე ვრცელდება ამ წესზე.
- აგზნების იზოლაციის კანონი. ერთი აქსონი - ერთი აგზნების გამტარობა. აქსონები არ იზიარებენ ნერვულ იმპულსებს ერთმანეთთან.
- ცალმხრივი ფლობის კანონი. აქსონი ატარებს იმპულსს ცენტრიფუგაულად ან ცენტრიდანულად.
- დაკარგვის კანონი. ეს არის არდაკლების თვისება - იმპულსის ტარებისას ის არ ჩერდება და არ იცვლება.
ნეირონების ჯიშები
ნეირონები არის ვარსკვლავური, პირამიდული, მარცვლოვანი, კალათის ფორმის - ისინი შეიძლება იყვნენ ასეთი სხეულის ფორმით. პროცესების რაოდენობის მიხედვით ნეირონები არიან: ბიპოლარული (თითოეული დენდრიტი და აქსონი) და მრავალპოლარული (ერთი აქსონი და მრავალი დენდრიტი). ფუნქციონალურობით, ნეირონები არის სენსორული, დანამატი და აღმასრულებელი (საავტომობილო და საავტომობილო). განასხვავებენ გოლგის ტიპის 1 და გოლგის ტიპის 2 ნეირონებს.ეს კლასიფიკაცია ეფუძნება აქსონის ნეირონის პროცესის ხანგრძლივობას. პირველი ტიპია, როდესაც აქსონი ვრცელდება სხეულის მდებარეობის მიღმა (ცერებრალური ქერქის პირამიდული ნეირონები). მეორე ტიპი - აქსონი მდებარეობს სხეულის იმავე ზონაში (ცერებრული ნეირონები).
