الخلايا العصبية: التعريف والبنية والوظيفة والأنواع

ال الجهاز العصبي البشري له وظيفة أساسية واحدة لكنها حيوية بشكل لا يصدق: التواصل وتلقي المعلومات من أجزاء مختلفة من الجسم وتوليد استجابات خاصة بكل حالة على هذه المعلومات.

على عكس الأنظمة الأخرى في الجسم ، لا يمكن تقدير وظيفة معظم مكونات الجهاز العصبي إلا باستخدام الفحص المجهري. بينما يمكن تصور الدماغ والنخاع الشوكي بسهولة كافية في الفحص الإجمالي ، فإن هذا يفشل توفر حتى جزءًا يسيرًا من مدى أناقة وتعقيد الجهاز العصبي وجهازه مهام.

أنسجة عصبية هو واحد من أربعة أنسجة رئيسية في الجسم ، والأنسجة الأخرى هي الأنسجة العضلية والظهارية والنسيج الضام. الوحدة الوظيفية للجهاز العصبي هي الخلايا العصبية، أو الخلية العصبية.

على الرغم من أن الخلايا العصبية ، مثلها مثل جميع الخلايا حقيقية النواة تقريبًا ، تحتوي على نوى وسيتوبلازم وعضيات ، إلا أنها عالية جدًا متخصصة ومتنوعة ، ليس فقط فيما يتعلق بالخلايا في أنظمة مختلفة ولكن أيضًا عند مقارنتها بأنواع مختلفة من الخلايا العصبية.

يمكن تقسيم الجهاز العصبي البشري إلى فئتين: الجهاز العصبي المركزي (CNS) ، والذي يشمل الدماغ البشري والنخاع الشوكي ، و الجهاز العصبي المحيطي (PNS) ، والتي تشمل جميع مكونات الجهاز العصبي الأخرى.

يتكون الجهاز العصبي من نوعين رئيسيين من الخلايا: الخلايا العصبية، وهي خلايا "التفكير" ، و الدبقية، وهي الخلايا الداعمة.

جزء من ال تشريحي تقسيم الجهاز العصبي إلى الجهاز العصبي المركزي والجهاز العصبي المحيطي ، يمكن أيضًا تقسيم الجهاز العصبي إلى أقسام وظيفية: جسدي و ال اللاإرادي. تترجم كلمة "Somatic" في هذا السياق إلى "طوعي" ، بينما تعني كلمة "autonomic" أساسًا "تلقائي" أو غير طوعي.

يمكن تقسيم الجهاز العصبي اللاإرادي (ANS) بشكل أكبر على أساس الوظيفة إلى ودي و الجهاز العصبي نظير الودي الجهاز العصبي.

الأول مخصص أساسًا لأنشطة "سرعة الإيقاع" ، وغالبًا ما يشار إلى سرعة دورانه على أنه استجابة "القتال أو الهروب". من ناحية أخرى ، يتعامل الجهاز العصبي السمبتاوي في أنشطة "منخفضة الإيقاع" مثل الهضم والإفراز.

تختلف الخلايا العصبية بشكل كبير في بنيتها ، ولكن جميعها تتميز بأربعة عناصر أساسية: جسم الخلية نفسه ، التشعبات، و محور عصبي، و ال المحطات المحورية.

تأتي كلمة "Dendrite" من الكلمة اللاتينية التي تعني "شجرة" ، وعند الفحص يكون السبب واضحًا. التشعبات هي فروع صغيرة من الخلية العصبية تتلقى إشارات من واحد أو أكثر (غالبًا عديدة المزيد) الخلايا العصبية الأخرى.

تتلاقى التشعبات على جسم الخلية ، والتي ، معزولة عن المكونات المتخصصة للخلية العصبية ، تشبه إلى حد بعيد الخلية "النموذجية".

يعمل من جسم الخلية محوارًا منفردًا يحمل إشارات متكاملة تجاه الخلايا العصبية أو الأنسجة المستهدفة. عادة ما يكون للمحاور عدد من الفروع الخاصة بها ، على الرغم من أن عدد هذه الفروع أقل من التشعبات ؛ يشار إلى هذه على أنها محطات محور عصبي ، والتي تعمل بشكل أو بآخر كمقسم للإشارة.

بينما تحمل التشعبات كقاعدة إشارات نحو جسم الخلية وتحمل المحاور إشارات بعيدًا عنها ، فإن الوضع في الخلايا العصبية الحسية مختلف.

في هذه الحالة ، تندمج التشعبات الممتدة من الجلد أو الأعضاء الأخرى ذات التعصيب الحسي مباشرة في أ محور عصبي محيطيالذي ينتقل إلى جسم الخلية ؛ أ محور عصبي مركزي ثم يترك جسم الخلية في اتجاه النخاع الشوكي أو الدماغ.

بالإضافة إلى سماتها التشريحية الأربعة الرئيسية ، تمتلك الخلايا العصبية عددًا من العناصر المتخصصة التي تسهل عملها في الإرسال إشارات كهربائية على طولهم.

ال غمد المايلين تلعب نفس الدور في الخلايا العصبية مثل المواد العازلة في الأسلاك الكهربائية. (معظم ما اكتشفه المهندسون البشريون طورته الطبيعة منذ وقت طويل جدًا ، في كثير من الأحيان مع نتائج لا تزال متفوقة.) المايلين مادة شمعية مصنوعة أساسًا من الدهون (الدهون) التي تحيط محاور.

ينقطع غمد المايلين بعدد من الفجوات حيث يمتد على طول المحور العصبي. هؤلاء العقد رانفييه السماح بشيء يسمى إمكانات العمل ليتم نشرها على طول المحور العصبي بسرعة عالية. فقدان المايلين مسؤول عن مجموعة متنوعة من الأمراض التنكسية للجهاز العصبي ، بما في ذلك تصلب متعدد.

تسمى الوصلات بين الخلايا العصبية والخلايا العصبية الأخرى ، بالإضافة إلى الأنسجة المستهدفة ، التي تسمح بنقل الإشارات الكهربائية المشابك. مثل الفتحة الموجودة في كعكة الدونات ، فإن هذه تمثل غيابًا جسديًا مهمًا وليس وجودًا.

تحت إشراف جهد الفعل ، تطلق النهاية المحورية للخلية العصبية واحدة من مجموعة متنوعة من الأنواع ناقل عصبي المواد الكيميائية التي تنقل الإشارة عبر الشق المشبكي الصغير وإلى التغصنات المنتظرة أو أي عنصر آخر على الجانب البعيد.

إمكانات العملتمثل الوسائل التي تتواصل بها الأعصاب مع بعضها البعض ومع الأنسجة المستهدفة غير العصبية مثل العضلات والغدد ، أحد أكثر التطورات الرائعة في علم الأحياء العصبية التطوري. يتطلب الوصف الكامل لإمكانات الإجراء وصفًا أطول مما يمكن تقديمه هنا ، ولكن للتلخيص:

أيونات الصوديوم (Na +) بواسطة ملف مضخة ATPase في الغشاء العصبي بتركيز أعلى خارج الخلية العصبية منه بداخله ، بينما تركيز أيونات البوتاسيوم (K +) يبقى أعلى داخل الخلية العصبية من خارجه بنفس الآلية.

هذا يعني أن أيونات الصوديوم "تريد" دائمًا التدفق إلى الخلايا العصبية ، أسفل تدرج تركيزها ، بينما "تريد" أيونات البوتاسيوم التدفق إلى الخارج. (أيونات هي ذرات أو جزيئات تحمل شحنة كهربائية صافية.)

يمكن للمنبهات المختلفة ، مثل الناقلات العصبية أو التشويه الميكانيكي ، فتح قنوات أيونية خاصة بالمواد في غشاء الخلية في بداية المحور العصبي. عندما يحدث هذا ، تندفع أيونات الصوديوم إلى الداخل ، مما يؤدي إلى تعطيل الخلية يستريح غشاء المحتملة من -70 ملي فولت (مللي فولت) مما يجعلها أكثر إيجابية.

استجابةً لذلك ، تندفع أيونات K + إلى الخارج لاستعادة إمكانات الغشاء إلى قيمته في الراحة.

نتيجة لذلك ، ينتشر نزع الاستقطاب ، أو ينتشر ، بسرعة كبيرة أسفل المحور العصبي ، تخيل شخصين يمسكان بحبل مشدود بينهما وأحدهما ينقل الطرف إلى أعلى.

سترى "موجة" تتحرك بسرعة نحو الطرف الآخر من الحبل. في الخلايا العصبية ، تتكون هذه الموجة من طاقة كهروكيميائية ، وهي تحفز إطلاق ناقل عصبي من طرف (أطراف) محور عصبي عند المشبك.

تشمل الأنواع الرئيسية للخلايا العصبية ما يلي:

• الخلايا العصبية الحركية (أو العصب الحركي) السيطرة على الحركة (عادة طوعية ، ولكن في بعض الأحيان غير إرادية).
  
• الخلايا العصبية الحسية الكشف عن المعلومات الحسية (على سبيل المثال ، حاسة الشم في نظام الشم).
• أعصاب بينية تعمل بمثابة "مطبات سرعة" في سلسلة إرسال الإشارات لتعديل المعلومات المرسلة بين الخلايا العصبية.
  
• مختلف الخلايا العصبية المتخصصة في مناطق مختلفة من الدماغ ، مثل الألياف العصبية و خلايا هرمية.

في الخلايا العصبية النخاعية ، يتحرك جهد الفعل بسلاسة بين عقد رانفير لأن غمد المايلين يمنع استقطاب الغشاء بين العقد. السبب في تباعد العقد كما هي هو أن التباعد الأقرب من شأنه أن يبطئ الإرسال إلى السرعات الباهظة ، في حين أن التباعد الأكبر قد يخاطر بإمكانية العمل "الزوال" قبل أن تصل إلى العقدة التالية.

التصلب اللويحي مرض يصيب ما بين 2 و 3 ملايين شخص حول العالم. على الرغم من كونه معروفًا منذ منتصف القرن التاسع عشر ، إلا أن مرض التصلب العصبي المتعدد لم يتم علاجه اعتبارًا من عام 2019 ، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى عدم معرفة أسباب الأمراض التي تظهر في المرض. مع تقدم فقدان المايلين في الخلايا العصبية للجهاز العصبي المركزي بمرور الوقت ، يسود فقدان وظيفة الخلايا العصبية.

يمكن السيطرة على المرض بالستيرويدات والأدوية الأخرى ؛ إنها ليست قاتلة في حد ذاتها ، ولكنها منهكة للغاية ، وتجري أبحاث طبية مكثفة للبحث عن علاج لمرض التصلب العصبي المتعدد.