نورون یا سلول عصبی - اصول پایه‎ای

نورون، سلول عصبی، دندریت، اکسون، سوما؛ سلول بدنی، میلین، سیناپس، نورون بیرون‎بر، نورون درون‎آور، نورون داخلی، گلوتامرژیک، کولونرژیک، سیگنال الکتریکی یا شیمیایی

در حدود 86 میلیارد نورون در مغز انسان وجود دارد، که هر یک از آنها به 1000 نورون دیگر متصل است

تغییر اندازه و نوع قلم متن

پیش فرض
پیش فرض
تغییر اندازه صفحه

• تیم نیومن، دکتر سینوگو هان
• ترجمۀ فرهنگ راد

نورون‎ها یا سلـول‎های عصبی مسؤول حمل اطلاعات در سراسر بدن انسان هستند. این سلول‎ها با استفاده از پیام‎های شیمیایی و الکتریکی به تنظیم و هماهنگی تمامی عملکردهای ضروری بدن کمک می‏‌کنند. در این مقاله نورون‎ها و چگونگی کارکرد آنها توضیح داده خواهد شد.
مخلص کلام، سیستم‌های عصبی ما آنچه را که در اطراف و نیز در درون ما می‎گذرد کشف می‎کنند. این سیستم‎ها تعیین می‎کنند که ما چگونه عمل کنیم، وضعیت دستگاه‎های داخلی بدن (برای مثال تغییرات ضربان قلب) را دگرگون می‎کنند، و برای ما امکان تفکر و یادآوری آنچه را که در حال گذار است، فراهم می‎نمایند. برای انجام این مهم سیستم عصبی شبکۀ پیچیده‎ای در اختیار دارد: نورون‎ها.
تخمین زده شده است که در حدود 86 میلیارد نورون در مغز انسان وجود دارد، که هر یک از آنها به 1000 نورون دیگر متصل است. این ارقام و به هم‌پیوستگی‌ها یک شبکۀ‎ پیچیده و باورنکردنی ارتباطی پدید می‎آورند. نورون‎ها واحدهای پایه‎ای سیستم عصبی محسوب می‎شوند.
نورون‎ها که گاهی از اوقات سلول‎های عصبی نامیده می‎شوند، ده درصد مغز را تشکیل می‎دهند. مابقی مغز از گلیال و استروسیت‎ها تشکیل شده است که نورون‎ها را تغذیه و حمایت می‎کنند.

نورون‌ها شبیه چه به نظر می‎رسند؟
نورون‎ها را صرفاً با استفاده از میکروسکپ می‎توان دید، و به سه قسمت تقسیم می‎شوند:
سوما (سلول بدنی) - این بخش از نورون وظیفۀ دریافت اطلاعات را بر عهده دارد و شامل هسته‎های سلولی است.
دندریت‎ها - این تارهای باریک اطلاعات را از نورون‎ها به سوما منتقل می‎کنند. آنها بخش "ورودی" سلول را تشکیل می‎دهند.
اکسون - این پروژۀ بزرگ اطلاعات را از سوما گرفته و آنها را به دیگر سلول‎ها منتقل می‎کند. اکسون بخش "خروجی" سلول عصبی است. اکسون به شکل نرمال با تعدادی از سیناپس‎های متصل به دندریت‎های نورون‏‌های دیگر خاتمه می‎یابد.
دندریت‎ها و اکسون‎های برخی از اوقات زیر عنوان فیبرها نوری (الیاف نوری) مورد اشاره قرار می‎گیرند.
اکسون‎ها از نظر درازا و اندازه‎ متفاوتند. برخی از آنها ممکن است کوچک باشند، در حالی که طول برخی دیگر از آنها به یک متر می‎رسد. درازترین اکسون گانگلوین ریشۀ دورسال (DRG) نام دارد، و خوشه‌ای از اجرام سلولی است که اطلاعات را از پوست به مغز حمل می‎کند. برخی از اکسون‎ها در سفر از انگشتان پا تا مغز در افراد بلند قد بیش از دو متر فاصله را طی می‎کنند.

انواع نورون‌ها
نورون‎ها را بر مبنای نوع اتصال یا عملکرد می‎توان به روش‎های متفاوتی تقسیم کرد.

اتصال
نورون‎های بیرون‎بر - این نوع نورون‎ها پیام‎ها را از سیستم عصبی مرکزی (مغز و طناب نخاعی) گرفته و آنها را به دیگر بخش‌های بدن می‎رسانند.
نورون‎های درون‌آور - این نورون‎ها پیام‎ها را از دیگر قسمت‎های بدن گرفته و آنها را به سیستم عصبی مرکزی (CNS) انتقال می‎دهند.
نورون‎های داخلی (اینترانورون) - این نورون‎ها پیام‎های درون‎نورونی را در سیستم عصبی مرکزی تقویت می‎کند.

عملکرد
حسی - نورون‎ها پیام‎های مربوط به حس‎های مختلف را به سیستم عصبی مرکزی می‎رسانند.
بازپخش - نورون‎ها پیام‎ها را در محدودۀ سیستم عصبی مرکزی از یک مکان به مکان دیگر انتقال می‎دهند.
حرکتی - نورون‎ها پیام‎ها را از سیستم عصبی مرکزی به عضلات انتقال می‎دهند.

نورون‎ها چگونه پیام را منتقل می‎کنند؟
اگر نورونی مقدار زیادی دادۀ ورودی از دیگر نورون‎ها دریافت کند، این پیام‎ها روی هم انباشته می‎شود تا به آستانۀ مشخصی برسند.
وقتی این آستانه فرا برسد، نورون تحریک می‎شود تا تکانشی در امتداد اکسون خود ایجاد کند - که به نام پتانسیل کنش (عمل) خوانده می‎شود.
پتانسیل عمل از طریق جنبش الکتریکی نیرو گرفته از اتم‏ها (یون‎ها) در غشاء اکسون ایجاد می‎شود.
نورون‎ها در حالت استراحت نسبت به مایع پیرامون خون به شکل منفی شارژ می‎شوند. این وضعیت زیر عنوان پتانسیل غشاء شناخته می‎شود. پتانسیل غشاء به طور معمول 70- میلی‎ولت است.
وقتـی بدنۀ سلول عصبی پیام‎های کافی برای تحریک خود به حرکت دریافت می‎کند، بخشی از اکسون که در نزدیک‎ترین فاصله به بدنۀ سلول قرار دارد غیر قطبی می‎شود - پتانسیل غشاء به سرعت افزایش می‎یابد و سپس افت می‎کند (در حدود یک‎هزارم یک ثانیه). این تغییر محرک قطبی شدن در بخش مجاور اکسون نسبت به آن می‎شود، و کار به همین ترتیب ادامه می‎یابد تا اینکه فراز و فرود در شارژ سراسر طول اکسون را پشت سر بگذارد.
پس از برافروخته شدن هر بخش، یک وضعیت مختصر قطبی شدن بیش از حد ایجاد می‎شود که در آن سطح آستانه کاهش می‎یابد که این بدان معنی است که تحریک دوبارۀ آن به فوریت کمتر محتمل خواهد بود.
اغلب اوقات تکثیر پتانسیل عمل یا کنش توسط یون‎های پتاسیم (K+) و سدیم (Na+) صورت می‎گیرد.
خلاصۀ این فرآیند به قرار زیر است:
• کانال‎های Na+ باز شده و امکان جریان یافتن آن را به درون سلول فراهم می‎کنند که باعث می‎شود تا بیشتر مثبت شود.
• وقتی سلول به شارژ معینی می‎رسد، کانال‎های پتاسیم باز می‌شوند و امکان خروج K+ را از سلول فراهم می‎کنند.
• آنگاه کانال‎های Na+ بسته می‎شوند اما کانال‎های K+ باز باقی می‎مانند که امکان خروج شارژ مثبت را از سلول ایجاد می‎کند.
• وقتی پتانسیل غشاء به وضعیت استراحت خود برمی‎گردد، کانال‎های K+ بسته می‎شوند.
• در نهایت، پمپ سدیم / پتاسیم Na+ را به بیرون سلول حمل کرده و K+ را به درون سلول برمی‎گرداند که برای از سرگیری پتانسیل کنش بعدی آماده‎اند.
پتانسیل‎های کنش به عنوان "همه یا هیچ" توصیف می‎شوند زیرا همیشه دارای اندازۀ واحدی هستند. قدرت یک محرک با استفاده از فرکانس یا تواتر انتقال می‎یابد. برای مثال، اگر محرکی ضعیف باشد، نورون اغلب کمتر برافروخته می‎شود، و میزان برافروختگی آن برای یک پیام قوی بیشتر است.

میلین
اغلب اکسون‎ها با یک مادۀ سفید و موم‌وار به نام میلین پوشیده شده‌اند.
این پوشش عصب‎ها را عایق‌بندی کرده و سرعت حرکت تکانش‌ها را افزایش می‎دهد.
میلین توسط سلول‎های شوآن در سیستم عصبی پیرامونی و اُلیگودندروسیت‎ها در سیستم عصبی مرکزی ایجاد می‎شود.
شکاف‎های کوچکی در پوشش میلین وجود دارد که گره‎های رانویر نامیده می‎شوند. پتانسیل کنش از گرهی به گره دیگر می‎پرد، که این به پیام امکان می‎دهد تا بسیار سریع‌تر حرکت کند.

سیناپس‌ها چگونه کار می‎کنند
نورون‎ها به یکدیگر و دیگر بافت‎ها به‌شکلی متصل می‎شوند که می‎توانند پیام‎ها را منتقل کنند. به‌هر جهت، آنها دارای تماس فیزیکی نیستند - همیشه شکافی میان سلول‌ها وجود دارد که سیناپس نامیده می‎شود.
سیناپس‎ها ممکن است الکتریکی یا شیمیایی باشند. به عبارت دیگر، پیام از فیبر عصبی نخست (نورون پری‎سیناپتیک) به فیبر عصبی بعدی (نورون پساسیناپتیک) توسط سیگنال الکتریکی یا شیمیایی انتقال می‎یابد.

سیناپس‎های شیمیایی
وقتی سیگنالی به یک سیناپس می‎رسد محرک رهش مواد شیمیایی (انتقال دهنده‎های عصبی یا نوروترانسمیترها) به درون شکاف میان دو نورون می‎شود. این شکاف، ترک سیناپتیک نامیده می‎شود.
نوروترانسمیتر در عرض ترک سیناپتیک توزیع شده و با گیرنده‌های روی غشاء نورون پساسیناپسی فعل و انفعال برقرار کرده و محرک ایجاد یک پاسخ می‎شود.
سیناپس‌های شیمیایی بسته به نوع ترانسمیترهایی که رها می‎کنند طبقه‎بندی می‎شوند:
گلوتامرژیک - گلوتامین ترشح می‎کند. آنها معمولاً پر تب و تابند که به این معنی است که بیشتر محتمل است که محرک یک پتانسیل کنش باشند.
گابائرژیک - GABA (اسید گاما - امینوبوتیریک) ترشح می‎کنند. آنها اغلب مهاری هستند که بدین معنی است که شانس برافروختگی نورون پساسیناپتیک را کاهش می‎دهند.
کولینرژیک - استیل‌کولین ترشح می‎کنند. اینها بین نورون‎های حرکتی و فیبرهای عضلانی (خط اتصال عصبی عضلانی) یافت می‎شوند.
ادرنرژیک - نوراپی‎نفرین (ادرنالین) ترشح می‎کنند.

سیناپس‎های الکتریکی
سیناپس‌های الکتریکی کمترند اما در سراسر سیستم عصبی مرکزی یافت می‎شوند. کانال‎های موسوم به خط اتصال شکاف غشاهای پیشاسیناپسی را به غشاهای پساسیناپسی متصل می‎کنند. در خط اتصال شکاف غشاهای پیشاسیناپسی و پساسیناپسی نسبت به سیناپس‎های شیمیایی در فاصلۀ نزدیک‎تری از یکدیگر قرار می‎گیرند، که به این معنی است که می‎توانند جریان الکتریکی را به طور مستقیم عبور دهند.
سیناپس‎های الکتریکی بسیار سریع‎تر از سیناپس‎های شیمیایی عمل می‎کنند، بنابراین آنها را در جاهایی می‎توان یافت که کنش سریع مورد نیاز است (برای مثال در واکنش‎های دفاعی).
سیناپس‏های شیمیایی می‎توانند محرک ایجاد واکنش‌های پیچیده‎ای شوند اما سیناپس‎های الکتریکی فقط می‎توانند پاسخ‎های ساده ایجاد کنند. به هر جهت، خلاف سیناپس‎های الکتریکی، سیناپس‎های شیمیایی دوسویه هستند - یعنی اطلاعات قادرند در دو مسیر جریان یابند.

خلاصۀ مطلب
نورون‎ها یکی از پرجاذبه‎ترین انواع سلول در بدن انسان محسوب می‎شوند. آنها برای هر کنشی که از سوی بدن انسان صورت می‎گیرد نقش اساسی دارند. این بغرنجی شبکه‌های نورونی است که شخصیت و خودآگاهی انسان را به وی عطا می‌کند. آنها مسؤول اغلب کنش‌های اولیه و بیشتر کنش‌های پیچیده محسوب می‎شوند. از کنش‎های واکنشی خودکار تا تفکر عمیق در مورد کائنات، نورون‎ها همگی آنها را تحت پوشش خود دارند./

Source:
Neurons: The basics
Last reviewed Thu 7 December 2017
By Tim Newman
Reviewed by Seunggu Han, MD

سیستم ایمنی

مطالب پیشنهادی ما برای مطالعه

مروری بر انواع شایع آلرژی

آلرژی‌ها از مشکلات شایع پزشکی هستند و نشانگان آنها طیف گسترده‌ای از آزارنده تا تهدیدگر حیات را شامل می‌شود. خبر خوب این است که برای درمان آلرژی راه‌های مؤثر بسیاری وجود دارد. آلرژی از واکنش حاد سیستم

آیا سل نوعی بیماری خودایمنی است؟

اگرچه میزان سل در طول 20 سال اخیر در کشورهایی نظیر ایالات متحد آمریکا کاهش یافته، در سطح جهانی این بیماری هنوز یکی از علل پیشتاز مرگ و میر باقی مانده است. اکنون محققان پس از کشف شواهدی که نشان می‌دهند