تحقیق نوروفيزيولوژي (طرح كلي دستگاه عصبي)

دسته بندي : علوم پزشکی » پزشکی
نوروفيزيولوژي
طرح كلي دستگاه عصبي
نرون دستگاه اعصاب مركزي – واحد عملكردي اصلي
دستگاه اعصاب مركزي داراي متجاوز از 100 ميليارد نرون مي‌باشد. شكل نوعي نرون را نشان مي‌دهد كه در قشر حركتي مغز يافت مي‌شود. سيگنالهاي ورودي از طريق سيناپس‌هايي كه عمدتا بر روي دندريت ها قرار دارد وارد نرون مي‌شوند. اين سناپس‌ها، بر روي جسم سلولي نيز وجود دارند. انواع مختلف نرون، ممكن است چند صد تا نزديك به 200000 اتصال سيناپس از فيبرهاي ورودي داشته باشند. از طرف ديگر، سيگنالهاي خروجي از طريق تنها آكسوني كه از نرون خارج مي‌شود، حركت مي كنند. اين آكسون تعداد زيادي شاخه مجزا دارد كه به ساير قسمتهاي دستگاه عصبي يا محيط بدن مي‌رود.
يكي از ويژگيهاي بيشتر سيناپس‌ها اين است كه اجازه مي دهد سيگنال عصبي در حالت طبيعي فقط رو به جلو حركت كند (از آكسون به دندريتها) و اين امكان را فراهم مي‌نمايد كه براي انجام اعمال عصبي لازم، سيگنال عصبي در مسيرهاي مورد نياز هدايت شود.

قسمت حسي دستگاه عصبي – گيرنده‌هاي حسي
بيشتر فعاليتهاي دستگاه عصبي ، توسط تجربه حسي گيرنده هاي حسي آغاز مي‌شوند.
اطلاعات حسي را از گيرنده‌هاي حسي تمام سطح بدن و بعضي از ساختمان‌هاي عمقي منتقل مي كند. اين اطلاعات از طريق اعصاب محيطي وارد دستگاه اعصاب مركزي مي‌شوند و بلافاصله به نواحي حسي متعدد، در قسمت هاي زير منتقل مي گردند:
1-تمام سطوح نخاع؛
2-تشكيلات مشبك بصل النخاع، پل دماغي (پونس) و مغز مياني (مزانسفال)؛
3-مخچه؛
4-تالاموس؛
5-مناطقي از قشر مغز.
سپس از نواحي حسي، سيگنالهايي ثانويه تقريبا به تمام قسمتهاي ديگر دستگاه عصبي ارسال مي‌شوند.

سيناپس‌هاي دستگاه اعصاب مركزي
اطلاعات در دستگاه اعصاب مركزي عمدتا به شكل پتانسيل عمل عصبي، يا با بيان ساده‌تر «ايمپالس‌هاي عصبي» و از طريق تعدادي نرون متوالي انتقال مي‌يابد.
انواع سيناپس‌ها – شيميايي و الكتريكي
دو نوع سيناپس عمده وجود دارند:
1-سيناپس‌هاي شيميايي
2-سيناپسهاي الكتريكي
تقريبا تمام سيناپسهايي كه براي انقال سيگنال در دستگاه اعصاب مركزي انسان به كار رفته‌اند، سيناپس‌هاي شيميايي هستند در اين سيناپس ها، اولين نرون ماده اي شيميايي در فضاي سيناپسي ترشح مي‌كنند كه نروترانسميتر (يا به بيان ساده‌تر ماده ترانسميتر) ناميده مي‌شود. اين ترانسميتر با تاثير بر گيرنده‌هاي پروتئيني نرون بعدي، آن را تحريك يا مهار مي‌كند و يا به روشي ديگر حساسيت آن را تغيير مي‌دهد. تاكنون متجاوز از 40 ماده ترانسميتر كشف شده است. تعدادي از شناخته‌ شده‌ترين آنها عبارتند از: استيل كولين،‌ نوراپي نفرين، هيستامين، اسيد گاما آمينوبوتيريك (GABA)، گليسين، سروتونين و گلوتامات.
در مقابل، سيناپس‌هاي الكتريكي با وجود كانالهاي مايع باز و مستقيم مشخص مي‌شوند، كه الكتريسيته را از يك سلول به سلول بعدي هدايت مي‌كنند. بيشتر اين سيناپس‌ها از ساختمانهاي توبولي پروتئيني و كوچكي تشكيل شده‌اند، كه اتصالات شكاف دار ناميده مي‌شوند و اجازه مي‌دهند كه يونها آزادانه از درون يك سلول به درون سلول بعدي جابجا شوند. اتصالات شكاف دار و ديگر اتصالات مشابه، وظيفه هدايت پتانسيل عمل را از يك فيبر ماهيچه صاف به فيبر بعدي در ماهيچه صاف احشايي و از يك سلول به سلول ماهيچه قبلي به سلول بعدي در ماهيچه قلب به عهده دارند.
هدايت «يك طرفه» در سيناپس‌هاي شيميايي
سيناپس‌هاي شيميايي مشخصه خيلي مهمي دارند كه آنها را باي هدايت سيگنالهاي دستگاه عصبي كاملا مطلوب مي‌سازد.
آنها هميشه سيگنالها را در يك جهت هدايت مي كنند؛ يعني از نروني كه ترانسميتر ترشح مي‌كند (موسوم به نرون پيش سيناپسي) به نروني كه ترانسميتر بر آن اثر مي‌كند (موسوم به نرون پس سيناپسي). اين همان اصل هدايت يك طرفه در سيناپس‌هاي شيميايي است و كاملا با هدايت در سيناپس‌هاي الكتريكي متفاوت است. سيناپس‌هاي الكتريكي معمولا مي‌توانند سيگنالها را به صورت دو طرفه هدايت كنند.
غشاي نرون پس سيناپسي،‌در محل سيناپس ، داراي تعداد زيادي گيرنده هاي پروتئيني است. مولكولهاي اين گيرنده‌ها دو جزء مهم دارند:
1-جزء‌اتصالي كه از غشاء به داخل شكاف سيناپسي برآمده مي‌شود (و ترانسميتر عصبي رها شده از پايانه پيش سيناپسي به آن متصل مي‌شوند) و
2-جزء ناقل يون كه در تمام ضخامت غشاء تا درون نرون پس سيناپسي جاي گرفته است.
دو نوع ناقل يون وجود دارد:
1-كانال يوني كه به انواع خاصي از يونها اجازه عبور مي‌دهد يا
2-فعال كننده پيامبر ثانويه كه كانال يوني نيست، بلكه مولكولي است كه به درون سيتوپلاسم سلول برجسته مي‌شود و يك يا چند ماده را در نرون پس سيناپسي فعال مي‌كند.
اين مواد هم به عنوان «پيامبرهاي ثانويه» عمل مي‌كنند و اعمال داخل سلولي خاصي را تغيير مي‌دهند.
كانالهاي يوني. كانالهاي يوني موجود در غشاي نرون پس سيناپسي، معمولا بر دو نوعند:
1-كانالهاي كاتيوني كه در صورت باز بودن بيشتر بهيون سديم اجازه عبور مي‌دهند ولي گاهي يوهاي كلسيم و پتاسيم هم مي‌توانند از اين كانال عبور كنند و
2-كانالهاي آنيوني كه عمدتا به يون كلر اجازه عبور مي‌دهند، ولي مقدار كمي از ساير آنيونها هم از آن مي‌گذرند.
كانالهاي كاتيوني كه يونهاي سديم را انتقال مي دهند، با بارهاي منفي پوشانده شده‌اند. هنگامي كه قطر كانال از اندازه يون هيدراته سديم بيشتر مي‌شود، اين بارها يونهاي داراي بار مثبت سديم را به طرف كانال جذب مي‌كنند و در عين حال، يونهاي كلريد و ساير آنيون‌ها را دفع مي‌نمايد و مانع عبور آنها مي‌شوند.