Hücrelerin dış dünyadan gelen uyaranlara yanıt verebilme yeteneği, canlı bir organizmanın ana kriteridir. Sinir dokusunun yapısal elemanları - memelilerin ve insanların nöronları - uyaranları (ışık, koku, ses dalgaları) uyarma sürecine dönüştürebilir. Nihai sonucu, çeşitli çevresel etkilere yanıt olarak vücudun yeterli tepkisidir. Bu yazıda, beyin nöronlarının ve sinir sisteminin çevresel bölümlerinin işlevini inceleyeceğiz ve ayrıca nöronların canlı organizmalardaki işlevlerinin özellikleriyle bağlantılı olarak sınıflandırmasını ele alacağız.
Sinir dokusunun oluşumu
Bir nöronun işlevlerini incelemeden önce, nörosit hücrelerinin nasıl oluştuğuna bakalım. Nörula aşamasında, nöral tüp embriyoya serilir. Ektodermalden oluşurkalınlaşan yaprak - nöral plaka. Tüpün genişleyen ucu daha sonra beyin kabarcıkları şeklinde beş parça oluşturacaktır. Beynin bölümlerini oluştururlar. Nöral tüpün embriyonik gelişim sürecindeki ana kısmı, 31 çift sinirin ayrıldığı omuriliği oluşturur.
Beynin nöronları çekirdek oluşturmak için birleşir. Onlardan 12 çift kranial sinir çıkar. İnsan vücudunda, sinir sistemi merkezi bölüme ayrılır - nörosit hücrelerinden oluşan beyin ve omurilik ve destekleyici doku - nöroglia. Periferik kısım somatik ve bitkisel kısımlardan oluşur. Sinir uçları vücudun tüm organlarını ve dokularını innerve eder.
Nöronlar sinir sisteminin yapısal birimleridir
Farklı boyutları, şekilleri ve özellikleri vardır. Bir nöronun işlevleri çeşitlidir: refleks yaylarının oluşumuna katılım, dış ortamdan tahriş algısı, ortaya çıkan uyarımın diğer hücrelere iletilmesi. Bir nöronun birkaç dalı vardır. Uzun olanlar akson, kısa olanlar dallanır ve dendrit olarak adlandırılır.
Sitolojik araştırmalar, bir sinir hücresinin gövdesinde bir veya iki nükleollü bir çekirdek, iyi oluşturulmuş bir endoplazmik retikulum, birçok mitokondri ve güçlü bir protein sentezleme aygıtı ortaya çıkardı. Ribozomlar ve RNA ve mRNA molekülleri ile temsil edilir. Bu maddeler, belirli bir nörosit yapısı oluşturur - Nissl'in maddesi. Sinir hücrelerinin özelliği - çok sayıda süreç, nöronun ana işlevinin sinir iletimi olduğu gerçeğine katkıda bulunur.dürtüler. Hem dendritler hem de akson tarafından sağlanır. Birincisi sinyalleri algılar ve onları sinir hücresinin vücuduna iletir ve çok uzun olan tek süreç olan akson diğer sinir hücrelerine uyarı verir. Sorunun cevabını bulmaya devam ederek: nöronların hangi işlevi yerine getirdiğine bakalım nöroglia gibi bir maddenin yapısı.
Sinir dokusu yapıları
Nörositler destekleyici ve koruyucu özelliklere sahip özel bir madde ile çevrilidir. Aynı zamanda karakteristik bir bölünme yeteneğine de sahiptir. Bu bağlantıya nöroglia denir.
Bu yapı sinir hücreleriyle yakın ilişki içindedir. Bir nöronun temel işlevleri sinir uyarılarının üretilmesi ve iletilmesi olduğundan, glial hücreler uyarma sürecinden etkilenir ve elektriksel özelliklerini değiştirir. Trofik ve koruyucu fonksiyonlara ek olarak, glia, nörositlerde metabolik reaksiyonlar sağlar ve sinir dokusunun plastisitesine katkıda bulunur.
Nöronlarda uyarılma iletme mekanizması
Her sinir hücresi diğer nörositlerle birkaç bin bağlantı kurar. Uyarılma süreçlerinin temeli olan elektriksel uyarılar, nöron gövdesinden akson boyunca iletilir ve sinir dokusunun diğer yapısal elemanları ile temas eder veya doğrudan çalışma organına, örneğin kas içine girer. Nöronların hangi işlevi yerine getirdiğini belirlemek için uyarma iletim mekanizmasını incelemek gerekir. Aksonlar tarafından gerçekleştirilir. Motor sinirlerde miyelin kılıfla kaplıdırlar ve pulpa olarak adlandırılırlar. bitkisel hayattaSinir sistemi miyelinsiz süreçlerdir. Onlar aracılığıyla, uyarım komşu nörosite girmelidir.
Sinaps nedir
İki hücrenin birleştiği yere sinaps denir. İçindeki uyarmanın transferi ya kimyasal maddeler - aracılar yardımıyla ya da iyonları bir nörondan diğerine geçirerek, yani elektriksel darbelerle gerçekleşir.
Sinapsların oluşumu nedeniyle nöronlar, beynin ve omuriliğin kök kısmının ağ yapısını oluşturur. Buna retiküler oluşum denir, medulla oblongata'nın alt kısmından başlar ve beyin sapının çekirdeklerini veya beyin nöronlarını yakalar. Ağ yapısı, serebral korteksin aktif durumunu korur ve omuriliğin refleks hareketlerini yönlendirir.
Yapay Zeka
Merkezi sinir sisteminin nöronları arasındaki sinaptik bağlantılar fikri ve retiküler bilginin işlevlerinin incelenmesi şu anda bilim tarafından yapay bir sinir ağı şeklinde somutlaştırılıyor. İçinde, bir yapay sinir hücresinin çıktıları, işlevlerinde gerçek sinapsları çoğ altan özel bağlantılarla bir diğerinin girdilerine bağlanır. Yapay bir nörobilgisayarın bir nöronunun aktivasyon fonksiyonu, yapay sinir hücresine giren tüm girdi sinyallerinin toplamıdır ve lineer bileşenin lineer olmayan bir fonksiyonuna dönüştürülür. Aktüasyon fonksiyonu (aktüasyon) olarak da adlandırılır. Yapay zeka oluşturulurken en yaygın kullanılanları lineer, yarı lineer ve kademeli aktivasyon fonksiyonlarıdır.nöron.
Afferent nörositler
Hassas olarak da adlandırılırlar ve cilt hücrelerine ve tüm iç organlara (reseptörler) giren kısa süreçlere sahiptirler. Dış ortamın tahrişini algılayan reseptörler, onları uyarma sürecine dönüştürür. Uyaran tipine bağlı olarak, sinir uçları ayrılır: termoreseptörler, mekanoreseptörler, nosiseptörler. Bu nedenle, hassas bir nöronun işlevleri, uyaranları algılama, ayırt etme, uyarma oluşturma ve merkezi sinir sistemine iletmedir. Duyusal nöronlar omuriliğin dorsal boynuzlarına girer. Vücutları, merkezi sinir sisteminin dışında bulunan düğümlerde (ganglia) bulunur. Kranial ve omurilik sinirlerinin ganglionları bu şekilde oluşur. Afferent nöronların çok sayıda dendritleri vardır; akson ve gövde ile birlikte, tüm refleks yaylarının temel bir bileşenidirler. Bu nedenle, hassas bir nöronun işlevleri, hem uyarılma sürecinin beyne hem de omuriliğe aktarılmasından ve refleks oluşumuna katılımdan oluşur.
Ara nöronun özellikleri
Sinir dokusunun yapısal elemanlarının özelliklerini incelemeye devam ederek, internöronların hangi işlevi yerine getirdiğini bulalım. Bu tip sinir hücreleri, duyusal nörositten biyoelektrik uyarıları alır ve iletir:
a) diğer internöronlar;
b) motor nörositler.
Çoğu internöron, uç kısımları terminal olan ve bir merkezdeki nörositlerle bağlantılı aksonlara sahiptir.
İşlevleri uyarımın entegrasyonu ve merkezi sinir sisteminin bölümlerine dağılımı olan interkalar nöron, koşulsuz refleks ve koşullu refleks sinir arklarının önemli bir bileşenidir. Uyarıcı internöronlar, fonksiyonel nörosit grupları arasında sinyal iletimini destekler. İnhibitör interkalar sinir hücreleri, geri bildirim yoluyla kendi merkezlerinden uyarı alır. Bu, işlevleri sinir uyarılarının iletilmesi ve uzun süreli korunması olan interkalar nöronun duyusal spinal sinirlerin aktivasyonunu sağlamasına katkıda bulunur.
Motor nöron işlevi
Motonöron, refleks yayının son yapısal birimidir. Omuriliğin ön boynuzlarında yer alan büyük bir gövdeye sahiptir. İskelet kaslarını innerve eden sinir hücreleri, bu motor elemanların adlarına sahiptir. Diğer efferent nörositler, bezlerin salgılayan hücrelerine girer ve uygun maddelerin salınmasına neden olur: sırlar, hormonlar. İstemsiz, yani koşulsuz refleks hareketlerinde (yutma, tükürük, dışkılama), efferent nöronlar omurilikten veya beyin sapından ayrılır. Karmaşık eylemleri ve hareketleri gerçekleştirmek için vücut iki tip merkezkaç nörosit kullanır: merkezi motor ve çevresel motor. Merkezi motor nöronun gövdesi, Roland sulkusunun yakınında, serebral kortekste bulunur.
Ekstremite, gövde, boyun kaslarını innerve eden periferik motor nörositlerin gövdeleri,omuriliğin ön boynuzlarında bulunur ve uzun süreçleri - aksonlar - ön köklerden çıkar. 31 çift spinal sinirin motor liflerini oluştururlar. Yüz, farenks, gırtlak ve dil kaslarını innerve eden periferik motor nörositler vagus, hipoglossal ve glossofaringeal kraniyal sinirlerin çekirdeklerinde bulunur. Bu nedenle, motor nöronun ana işlevi, uyarılmanın kaslara, salgı hücrelerine ve diğer çalışan organlara engellenmeden iletilmesidir.
Nörositlerdeki metabolizma
Bir nöronun temel işlevleri - biyoelektrik aksiyon potansiyelinin oluşumu ve diğer sinir hücrelerine, kaslara, salgılayan hücrelere iletilmesi - nörositin yapısal özelliklerinden ve ayrıca spesifik metabolik reaksiyonlardan kaynaklanır. Sitolojik çalışmalar, nöronların, birçok ribozomal partikül içeren gelişmiş bir granüler retikulum olan ATP moleküllerini sentezleyen çok sayıda mitokondri içerdiğini göstermiştir. Hücresel proteinleri aktif olarak sentezlerler. Sinir hücresinin zarı ve süreçleri - akson ve dendritler - moleküllerin ve iyonların seçici taşınması işlevini yerine getirir. Nörositlerdeki metabolik reaksiyonlar, çeşitli enzimlerin katılımıyla ilerler ve yüksek yoğunluk ile karakterize edilir.
Sinapslarda uyarı iletimi
Nöronlardaki uyarılma mekanizmasını göz önünde bulundurarak, sinapslarla tanıştık - iki nörositin temas noktasında meydana gelen oluşumlar. İlk sinir hücresindeki uyarılma, aksonunun kollaterallerinde kimyasal madde moleküllerinin - aracıların - oluşumuna neden olur. Bunlar şunları içerir:amino asitler, asetilkolin, norepinefrin. Sinoptik yarıktaki sinoptik sonların keseciklerinden salınarak hem kendi postsinaptik zarını hem de komşu nöronların kabuklarını etkileyebilir.
Nörotransmitter molekülleri, başka bir sinir hücresi için tahriş edici olarak işlev görür ve zarındaki yüklerde değişikliklere neden olur - bir aksiyon potansiyeli. Böylece uyarılma hızla sinir lifleri boyunca yayılır ve merkezi sinir sisteminin bölümlerine ulaşır veya kaslara ve bezlere girerek yeterli hareketlerine neden olur.
Nöron plastisitesi
Bilim adamları, embriyogenez sürecinde, yani nörülasyon aşamasında, ektodermden çok sayıda birincil nöronun geliştiğini bulmuşlardır. Bunların yaklaşık %65'i bir kişinin doğumundan önce ölüyor. Ontogenez sırasında bazı beyin hücreleri elimine edilmeye devam eder. Bu doğal olarak programlanmış bir süreçtir. Nörositler, epitelyal veya bağ hücrelerinden farklı olarak, bu işlemlerden sorumlu genler insan kromozomlarında inaktive edildiğinden, bölünme ve yenilenme yeteneğine sahip değildir. Bununla birlikte, beyin ve zihinsel performans, önemli ölçüde azalmadan uzun yıllar korunabilir. Bu, nöronun ontogenez sürecinde kaybolan işlevlerinin diğer sinir hücreleri tarafından devralınmasıyla açıklanmaktadır. Metabolizmalarını artırmaları ve kaybedilen işlevleri telafi eden yeni ek sinir bağlantıları oluşturmaları gerekir. Bu fenomene nörosit plastisitesi denir.
Nenöronlara yansır
20. yüzyılın sonunda, bir grup İtalyan nörofizyolog ilginç bir gerçeği ortaya çıkardı: Sinir hücrelerinde bilincin ayna yansıması mümkündür. Bu, iletişim kurduğumuz insanların bilinçlerinin bir hayaletinin beyin korteksinde oluştuğu anlamına gelir. Ayna sistemine dahil olan nöronlar, çevredeki insanların zihinsel aktivitesi için rezonatör görevi görür. Bu nedenle, bir kişi muhatabın niyetlerini tahmin edebilir. Bu tür nörositlerin yapısı ayrıca empati adı verilen özel bir psikolojik fenomen sağlar. Başka birinin duygularının dünyasına nüfuz etme ve duygularıyla empati kurma yeteneği ile karakterizedir.
