Բջիջների՝ արտաքին աշխարհից եկող գրգռիչներին արձագանքելու ունակությունը կենդանի օրգանիզմի հիմնական չափանիշն է։ Նյարդային հյուսվածքի կառուցվածքային տարրերը՝ կաթնասունների և մարդկանց նեյրոնները, ունակ են գրգռման գործընթացի վերածել գրգռիչները (լույս, հոտ, ձայնային ալիքներ): Դրա վերջնական արդյունքը մարմնի համարժեք արձագանքն է՝ ի պատասխան շրջակա միջավայրի տարբեր ազդեցությունների: Այս հոդվածում մենք կուսումնասիրենք ուղեղի նեյրոնների և նյարդային համակարգի ծայրամասային մասերի գործառույթը, ինչպես նաև կդիտարկենք նեյրոնների դասակարգումը` կապված կենդանի օրգանիզմներում դրանց գործունեության առանձնահատկությունների հետ:
Նյարդային հյուսվածքի ձևավորում
Նեյրոնի գործառույթներն ուսումնասիրելուց առաջ եկեք տեսնենք, թե ինչպես են ձևավորվում նեյրոցիտի բջիջները: Նեյրուլայի փուլում նյարդային խողովակը դրվում է սաղմի մեջ։ Այն առաջանում է էկտոդերմալիցտերևը խտացումով - նյարդային ափսե: Խողովակի ընդլայնված ծայրը հետագայում ուղեղի փուչիկների տեսքով հինգ մաս կկազմի: Նրանք կազմում են ուղեղի մասեր: Նյարդային խողովակի հիմնական մասը սաղմնային զարգացման գործընթացում կազմում է ողնուղեղը, որից հեռանում են 31 զույգ նյարդեր։
Ուղեղի նեյրոնները միավորվում են՝ ձևավորելով միջուկներ: Դրանցից դուրս են գալիս 12 զույգ գանգուղեղային նյարդեր։ Մարդու մարմնում նյարդային համակարգը տարբերվում է կենտրոնական հատվածի` ուղեղի և ողնուղեղի, որը բաղկացած է նեյրոցիտային բջիջներից, իսկ աջակցող հյուսվածքի` նեյրոգլիայի: Ծայրամասային հատվածը բաղկացած է սոմատիկ և վեգետատիվ մասերից։ Նրանց նյարդային վերջավորությունները նյարդայնացնում են մարմնի բոլոր օրգաններն ու հյուսվածքները։
Նեյրոնները նյարդային համակարգի կառուցվածքային միավորներն են
Նրանք ունեն տարբեր չափեր, ձևեր և հատկություններ: Նեյրոնի գործառույթները բազմազան են՝ մասնակցություն ռեֆլեքսային աղեղների առաջացմանը, արտաքին միջավայրից գրգռվածության ընկալում, առաջացած գրգռման փոխանցում այլ բջիջներ։ Նեյրոնն ունի մի քանի ճյուղեր. Երկարը աքսոն է, կարճները՝ ճյուղավորված և կոչվում են դենդրիտներ։
Ցիտոլոգիական հետազոտությունները նյարդային բջջի մարմնում հայտնաբերել են մեկ կամ երկու միջուկներով միջուկ, լավ ձևավորված էնդոպլազմիկ ցանց, բազմաթիվ միտոքոնդրիաներ և սպիտակուցներ սինթեզող հզոր ապարատ: Այն ներկայացված է ռիբոսոմներով և ՌՆԹ և mRNA մոլեկուլներով։ Այս նյութերը ձևավորում են նեյրոցիտների հատուկ կառուցվածք՝ Նիսլի նյութ։ Նյարդային բջիջների յուրահատկությունը՝ մեծ թվով պրոցեսներ նպաստում են նրան, որ նեյրոնի հիմնական գործառույթը նյարդի փոխանցումն է։ազդակներ. Այն ապահովվում է ինչպես դենդրիտներով, այնպես էլ աքսոնով։ Առաջիններն ընկալում են ազդանշանները և փոխանցում դրանք նեյրոցիտի մարմնին, իսկ աքսոնը՝ միակ շատ երկար պրոցեսը, գրգռում է մյուս նյարդային բջիջներին: Շարունակելով գտնել հարցի պատասխանը՝ ի՞նչ ֆունկցիա են կատարում նեյրոնները, դիմենք. այնպիսի նյութի կառուցվածքը, ինչպիսին է նեյրոգլիան։
Նյարդային հյուսվածքի կառուցվածքներ
Նեյրոցիտները շրջապատված են հատուկ նյութով, որն ունի օժանդակ և պաշտպանիչ հատկություն։ Այն ունի նաև բաժանելու հատկանիշ։ Այս կապը կոչվում է նեյրոգլիա։
Այս կառուցվածքը սերտ կապի մեջ է նյարդային բջիջների հետ։ Քանի որ նեյրոնի հիմնական գործառույթներն են նյարդային ազդակների առաջացումը և փոխանցումը, գլիալ բջիջները ենթարկվում են գրգռման գործընթացի ազդեցությանը և փոխում են իրենց էլեկտրական բնութագրերը: Բացի տրոֆիկ և պաշտպանիչ գործառույթներից, գլիան ապահովում է նեյրոցիտներում նյութափոխանակության ռեակցիաներ և նպաստում է նյարդային հյուսվածքի պլաստիկությանը:
Նեյրոններում գրգռման անցկացման մեխանիզմ
Յուրաքանչյուր նյարդային բջիջ ձևավորում է մի քանի հազար շփում այլ նեյրոցիտների հետ: Էլեկտրական իմպուլսները, որոնք գրգռման գործընթացների հիմքն են, փոխանցվում են նեյրոնի մարմնից աքսոնի երկայնքով, և այն շփվում է նյարդային հյուսվածքի այլ կառուցվածքային տարրերի հետ կամ ուղղակիորեն մտնում է աշխատանքային օրգան, օրինակ՝ մկան: Որոշելու համար, թե ինչ գործառույթ են կատարում նեյրոնները, անհրաժեշտ է ուսումնասիրել գրգռման փոխանցման մեխանիզմը: Այն իրականացվում է աքսոններով։ Շարժիչային նյարդերում դրանք ծածկված են միելինային պատյանով և կոչվում են pulpy: Բուսականումնյարդային համակարգը չմիելինացված գործընթացներ են: Դրանց միջոցով գրգռումը պետք է մտնի հարեւան նեյրոցիտ:
Ի՞նչ է սինապսը
Երկու բջիջների միացման վայրը կոչվում է սինապս: Նրանում գրգռման փոխանցումը տեղի է ունենում կամ քիմիական նյութերի՝ միջնորդների օգնությամբ, կամ իոնների մի նեյրոնից մյուսը փոխանցելու միջոցով, այսինքն՝ էլեկտրական իմպուլսներով։
Սինապսների առաջացման շնորհիվ նեյրոնները ստեղծում են գլխուղեղի և ողնուղեղի ցողունային մասի ցանցային կառուցվածք։ Այն կոչվում է ցանցաթաղանթ, սկիզբ է առնում մեդուլլա երկարավուն հատվածի ստորին հատվածից և գրավում ուղեղի ցողունի միջուկները կամ ուղեղի նեյրոնները։ Ցանցային կառուցվածքը պահպանում է ուղեղային ծառի կեղևի ակտիվ վիճակը և ուղղորդում է ողնուղեղի ռեֆլեքսային գործողությունները:
Արհեստական ինտելեկտ
Կենտրոնական նյարդային համակարգի նեյրոնների միջև սինապտիկ կապերի և ցանցային տեղեկատվության գործառույթների ուսումնասիրության գաղափարը ներկայումս մարմնավորում է գիտությունը արհեստական նեյրոնային ցանցի տեսքով: Դրանում մի արհեստական նյարդային բջիջի ելքերը միացված են մյուսի մուտքերին հատուկ միացումներով, որոնք կրկնօրինակում են իրական սինապսները իրենց ֆունկցիաներում։ Արհեստական նեյրոհամակարգչի նեյրոնի ակտիվացման ֆունկցիան արհեստական նյարդային բջիջ մտնող բոլոր մուտքային ազդանշանների գումարումն է, որը վերածվում է գծային բաղադրիչի ոչ գծային ֆունկցիայի։ Այն նաև կոչվում է ակտիվացման ֆունկցիա (փոխանցում): Արհեստական ինտելեկտի ստեղծման ժամանակ առավել լայնորեն կիրառվում են գծային, կիսագծային և փուլային ակտիվացման ֆունկցիաները։նեյրոն.
Afferent neurocytes
Դրանք նաև կոչվում են զգայուն և ունեն կարճ գործընթացներ, որոնք մտնում են մաշկի բջիջները և բոլոր ներքին օրգանները (ընկալիչները): Ընկալելով արտաքին միջավայրի գրգռվածությունը՝ ընկալիչները դրանք վերածում են գրգռման գործընթացի։ Կախված գրգռիչի տեսակից՝ նյարդային վերջավորությունները բաժանվում են՝ ջերմաընկալիչներ, մեխանոռեցեպտորներ, ցավընկալիչներ։ Այսպիսով, զգայուն նեյրոնի գործառույթներն են գրգռիչների ընկալումը, դրանց խտրականությունը, գրգռման առաջացումը և դրա փոխանցումը կենտրոնական նյարդային համակարգ: Զգայական նեյրոնները մտնում են ողնուղեղի մեջքային եղջյուրներ։ Նրանց մարմինները գտնվում են կենտրոնական նյարդային համակարգի սահմաններից դուրս գտնվող հանգույցներում (գանգլիա): Այսպես են ձևավորվում գանգուղեղային և ողնաշարային նյարդերի գանգլիաները։ Աֆերենտ նեյրոններն ունեն մեծ թվով դենդրիտներ, աքսոնի և մարմնի հետ միասին նրանք բոլոր ռեֆլեքսային աղեղների հիմնական բաղադրիչն են: Հետևաբար, զգայուն նեյրոնի գործառույթները բաղկացած են ինչպես գրգռման գործընթացի փոխանցումից դեպի ուղեղ և ողնուղեղ, այնպես էլ ռեֆլեքսների ձևավորմանը մասնակցելուց:
Ինտերնեյրոնի առանձնահատկությունները
Շարունակելով ուսումնասիրել նյարդային հյուսվածքի կառուցվածքային տարրերի հատկությունները՝ պարզենք, թե ինչ ֆունկցիա են կատարում միջնեյրոնները։ Այս տեսակի նյարդային բջիջները ստանում են կենսաէլեկտրական ազդակներ զգայական նեյրոցիտից և փոխանցում դրանք:
ա) այլ միջնեյրոններ;
բ) շարժիչ նեյրոցիտներ.
Ինտերնեյրոնների մեծ մասն ունի աքսոններ, որոնց ծայրամասերը տերմինալներ են՝ կապված մեկ կենտրոնի նեյրոցիտների հետ:
Միջկալային նեյրոնը, որի գործառույթներն են գրգռման ինտեգրումը և դրա բաշխումը կենտրոնական նյարդային համակարգի մասերին, անվերապահ ռեֆլեքսային և պայմանավորված ռեֆլեքսային նյարդային աղեղների մեծ մասի էական բաղադրիչն է: Հուզիչ միջնեյրոնները նպաստում են ազդանշանի փոխանցմանը նեյրոցիտների ֆունկցիոնալ խմբերի միջև: Արգելակիչ միջկալային նյարդային բջիջները հետադարձ կապի միջոցով գրգռում են ստանում սեփական կենտրոնից: Սա նպաստում է նրան, որ միջկալային նեյրոնը, որի գործառույթներն են նյարդային ազդակների փոխանցումը և երկարատև պահպանումը, ապահովում է զգայական ողնաշարի նյարդերի ակտիվացումը։
Շարժիչային նեյրոնի ֆունկցիա
Մոտոնեյրոնը ռեֆլեքսային աղեղի վերջնական կառուցվածքային միավորն է: Այն ունի մեծ մարմին՝ պարփակված ողնուղեղի առաջային եղջյուրներում։ Այն նյարդային բջիջները, որոնք նյարդայնացնում են կմախքի մկանները, ունեն այս շարժիչ տարրերի անունները: Այլ էֆերենտ նեյրոցիտները մտնում են գեղձերի արտազատող բջիջներ և առաջացնում համապատասխան նյութերի՝ գաղտնիքների, հորմոնների արտազատում։ Ակամա, այսինքն՝ անվերապահ ռեֆլեքսային ակտերի դեպքում (կուլ, թուք, կղանք) էֆերենտ նեյրոնները հեռանում են ողնուղեղից կամ ուղեղի ցողունից։ Բարդ գործողություններ և շարժումներ կատարելու համար մարմինը օգտագործում է երկու տեսակի կենտրոնախույս նեյրոցիտներ՝ կենտրոնական շարժիչ և ծայրամասային շարժիչ: Կենտրոնական շարժիչ նեյրոնի մարմինը գտնվում է գլխուղեղի կեղևում՝ Ռոլանդի ծուղակի մոտ։
Ծայրամասային շարժիչային նեյրոցիտների մարմինները, որոնք նյարդայնացնում են վերջույթների, միջքաղաքային, պարանոցի մկանները,տեղակայված են ողնուղեղի առաջային եղջյուրներում, իսկ դրանց երկարատև պրոցեսները՝ աքսոնները, դուրս են գալիս առաջի արմատներից։ Նրանք կազմում են 31 զույգ ողնաշարային նյարդերի շարժիչ մանրաթելեր։ Դեմքի, կոկորդի, կոկորդի և լեզվի մկանները նյարդայնացնող ծայրամասային շարժիչային նեյրոցիտները տեղակայված են թափառող, հիպոգլոսալ և գանգուղեղային գանգուղեղային նյարդերի միջուկներում: Հետևաբար, շարժիչ նեյրոնի հիմնական գործառույթը գրգռման անխոչընդոտ փոխանցումն է դեպի մկաններ, բջիջներ արտազատող և այլ աշխատանքային օրգաններ։
Նյութափոխանակություն նեյրոցիտներում
Նեյրոնի հիմնական գործառույթները՝ կենսաէլեկտրական գործողության ներուժի ձևավորումը և դրա փոխանցումը այլ նյարդային բջիջներին, մկաններին, արտազատող բջիջներին, պայմանավորված են նեյրոցիտի կառուցվածքային առանձնահատկություններով, ինչպես նաև նյութափոխանակության հատուկ ռեակցիաներով: Բջջաբանական հետազոտությունները ցույց են տվել, որ նեյրոնները պարունակում են մեծ քանակությամբ միտոքոնդրիաներ, որոնք սինթեզում են ATP մոլեկուլները՝ զարգացած հատիկավոր ցանց՝ բազմաթիվ ռիբոսոմային մասնիկներով։ Նրանք ակտիվորեն սինթեզում են բջջային սպիտակուցները: Նյարդային բջջի թաղանթը և նրա պրոցեսները՝ աքսոնը և դենդրիտները, կատարում են մոլեկուլների և իոնների ընտրովի փոխադրման գործառույթը։ Նեյրոցիտներում նյութափոխանակության ռեակցիաներն ընթանում են տարբեր ֆերմենտների մասնակցությամբ և բնութագրվում են բարձր ինտենսիվությամբ։
գրգռման փոխանցում սինապսներում
Հաշվի առնելով նեյրոններում գրգռման անցկացման մեխանիզմը՝ ծանոթացանք սինապսներին՝ գոյացումներին, որոնք առաջանում են երկու նեյրոցիտների շփման կետում։ Առաջին նյարդային բջիջում գրգռումը առաջացնում է քիմիական նյութերի մոլեկուլների ձևավորում՝ միջնորդներ՝ նրա աքսոնի գրավականներում: Դրանք ներառում ենամինաթթուներ, ացետիլխոլին, նորեպինեֆրին: Ազատվելով սինոպտիկ ճեղքվածքի սինոպտիկ վերջավորությունների վեզիկուլներից՝ այն կարող է ազդել և՛ սեփական հետսինապտիկ թաղանթի վրա, և՛ հարևան նեյրոնների թաղանթների վրա:
Նեյրոհաղորդիչի մոլեկուլները ծառայում են որպես գրգռիչ մեկ այլ նյարդային բջջի համար՝ առաջացնելով նրա մեմբրանի լիցքերի փոփոխություններ՝ գործողության ներուժ: Այսպիսով, գրգռումը արագորեն տարածվում է նյարդաթելերի երկայնքով և հասնում կենտրոնական նյարդային համակարգի մասեր կամ ներթափանցում մկանների և գեղձերի մեջ՝ առաջացնելով դրանց ադեկվատ գործողությունը։
Նեյրոնային պլաստիկություն
Գիտնականները պարզել են, որ էմբրիոգենեզի գործընթացում, մասնավորապես նեյրուլյացիայի փուլում, էկտոդերմայից առաջանում են շատ մեծ թվով առաջնային նեյրոններ։ Նրանց մոտ 65%-ը մահանում է նախքան մարդու ծնվելը։ Օնտոգենեզի ընթացքում ուղեղի որոշ բջիջներ շարունակում են վերացվել: Սա բնական ծրագրավորված գործընթաց է: Նեյրոցիտները, ի տարբերություն էպիթելային կամ միացնող բջիջների, ի վիճակի չեն բաժանման և վերածնվելու, քանի որ այդ գործընթացների համար պատասխանատու գեներն անակտիվացված են մարդու քրոմոսոմներում: Այնուամենայնիվ, ուղեղը և մտավոր աշխատանքը կարող են պահպանվել երկար տարիներ՝ առանց էական անկման։ Սա բացատրվում է նրանով, որ օնտոգենեզի գործընթացում կորցրած նեյրոնի գործառույթները ստանձնում են այլ նյարդային բջիջները։ Նրանք պետք է բարձրացնեն իրենց նյութափոխանակությունը և ստեղծեն նոր լրացուցիչ նյարդային կապեր, որոնք փոխհատուցում են կորցրած գործառույթները։ Այս երեւույթը կոչվում է նեյրոցիտի պլաստիկություն։
Ինչարտացոլված նեյրոններում
20-րդ դարի վերջում մի խումբ իտալացի նեյրոֆիզիոլոգներ պարզեցին հետաքրքիր փաստ. գիտակցության հայելային արտացոլումը հնարավոր է նյարդային բջիջներում: Սա նշանակում է, որ ուղեղի կեղևում ձևավորվում է այն մարդկանց գիտակցության ուրվականը, ում հետ մենք շփվում ենք։ Հայելային համակարգում ընդգրկված նեյրոնները հանդես են գալիս որպես շրջապատող մարդկանց մտավոր գործունեության ռեզոնատորներ։ Հետեւաբար, մարդը կարողանում է կանխատեսել զրուցակցի մտադրությունները։ Նման նեյրոցիտների կառուցվածքն ապահովում է նաև հոգեբանական հատուկ երևույթ, որը կոչվում է էմպատիա: Այն բնութագրվում է ուրիշի զգացմունքների աշխարհ ներթափանցելու և նրանց զգացմունքների հետ կարեկցելու ունակությամբ:
