انتقال انواع گستردهای از پیامها و سیگنال های عصبی
پیامرسان عصبی
نورونها نوروترانسمیتر هستند یعنی باعث عبور جریان الکتریکی متناوب در مغز می شوند. فعالیت زیاد نورونها اغلب سبب تقویت حافظه،تمرکز،انرژی،مسائل شناختی و جذب انواع هورمونها/نوروترانسمیترها مثل دوپامین، سروتونین، آدرنالین،نورآدرنالین،کولین،تستسترون، در صورت وجود کولین بسیار زیاد در مغز و بازجذب کم آن قدرت هوش و حافظه بسیار زیاد می شود که غالباً از بدو تولد و در اثر برخی جهش های ژنتیکی نادر رخ می دهد. این افراد در ۱۰ سالگی بسیارپراستعداد می شوند و ضریب هوشی اغلب آنها در ۱۸ سالگی بیش از ۱۵۰ است! البته عوامل زیادی از جمله همین تحرک نورونی متناسب سبب بالابردن دقت و رمزگردانی حافظه می شود.
نورون یاپییاخته[۱] (بهانگلیسی:neuron)سلولی است تحریکپذیر که دردستگاه عصبیجانداران،پتانسیل عمل ایجاد میکند.تحریک ناگهانی بسیار زیاد غیرطبیعی نورونها و برخی دیگر از سلول های مغزی موجب تشنج می شود. و تشنج های دائمی که دیگر یک اختلال شده است و باید برای کنترل آنها اقدام پزشکی کرد را بیماری صرع(بهانگلیسی:Epilepsy)مینامند.[۲] همچنین اگر به دلیل یک اختلال حاد و مزمن که در آن گلبول های سفید(دستگاه ایمنی بدن)، به میلین نورونها به اشتباه آسیب وارد کنند، و قطعاً باعث قطع ارتباطات شبکهای عصبی شوند، بیماری اِم.اِس است که از علائم آن انقباض و اسپاسم ناگهانی یا تدریجی عضلات اغلب بالاتنه بدن، خشکی گردن، اختلال بینایی متوسط تا شدید، سرفه های خشک، عدم تعادل بدن، آسیب به حواس پنجگانه و دردهای متوسط تا شدید اغلب عضلانی و... هستند.[۳] اِم.اِس امروزه درمان های نوینی پیدا کرده است که شامل تزریق داروهای اینترفرون، داروهای ضد اسپاسم،داروهای ضدافسردگی سه حلقهای، مصرف برخی از مکملهای غذایی، مولتی ویتامینها، داروهای ضد تشنج، داروهای ضداضطراب مانند بنزودیازپینها، و از همه مهم تر متاسفانه مصرف الزامی داروهای سرکوبگر دستگاه ایمنی بدن است.در اغلب موارد این بیماری سخت درمان ۱۰۰ درصدی ندارد. اما کنترل آن تا حد زیادی با داروها میسر است.[۴] استفاده از مکمل های بدنسازی به خصوص افزایش دهنده قدرت ایمنی بدن، غذاهایچرب وشور و درکلناسالم،ورزش هایسنگین و از همه مهم تر استرس(فشار روانی) سبب تشدید این بیماری و حتی عدم عملکرد موثر داروها می گردد. این بیماری باید توسط یک متخصص مغز و اعصاب درمان و مدیریت شود. افرادی هستند کهفوق تخصصمغز و اعصاب می باشند اما اغلبجراحان اعصاب هستند.[۵] بهترین کار مراجعه به یکفلوشیپ تخصصی M.S است.فلوشیپهایکمدرک خاص در انواعتخصص های مختلف دارند اما حداقل درایران تعداد این افراد کم است و بیشتر در شهرهای بزرگ فعالیت دارند[۶]. برایکاهشسطحاسترس واضطراب و خصوصاًافسردگی کهرابطه نیمه-مستقیمی نیز با M.S دارد؛ مراجعه بهیکروانشناسمجرب ایده عالی محسوب می شود. اینبیماری بارشته هایروانپزشکی و علوماعصاب همارتباطاتی دارد اما باید ازمراجعهاولیه به اینمتخصصین خودداری کرد. تنهادرسمشترک اعصاب و روان و مغز و اعصاب فقطتشخیصبیماری های عصبی بهوسیلهالکتروآنسفالوگرافی یا هماننوار مغز است.
نورونها یکی از حساس ترین و مهم ترین یاخته های بدن هستند. تقریباً تمامی بخش جامد و نیمه جامد اعصاب مغزی-نخاعی بدن را نورونها و دیگر سلولهای مشابه، با ساخت بافتهای عصبی ایجاد کرده اند.
نورونها سه ویژگی هدایت،انتقال و تحریک پذیری را دارند. پی یاختهها قابلیت تقسیم ندارند.
نورون شامل دندریتها (دارینهها)، یک جسم یاخته ای، یک آکسون (آسه) و پایانههای سیناپسی است. اغلب نورونها از راه زائدههایی به نام دندریت دادهها را دریافت کرده و از راه زائدههای دیگری به نام آکسون دادهها را به یاخته سپسین ترارسانی میکنند. جسم یاختهای نورونها،پریکاریون نام دارد. از لحاظ عملکردی یک نورون شامل بخش گیرنده (دندریتها)، بخش ادغام (جسم یاخته ای) و بخش انتقال دهنده پیام عصبی (آکسونها) میباشد. در اصطلاح به این مفهوم که تمام اطلاعات پردازش شده در نورون در یک جهت حرکت میکند قطبیدگی میگویند.
مانند هر ساختار دیگری این ساختار نیز باید ذراتش به روشی کنار هم نگه داشته شود. غشاء خارجی نورونها از ذراتی با ساختار چربی تشکیل شده. به دور این غشاء اسکلت یاختهای که از لولههای توبولی و پروتئینهایفیلامنتی تشکیل شده، پیچیده شده است. درست مانند چادری که بر روی ساختار لولهای پایه اش بنا شده. بخشهای مختلف یک نورون دائماً در حال حرکت هستند. در طول این پروسهتغییر شکل و نوآرایی این بخشها در حقیقت بیانگر میزان فعالیت خود یا بخشهای مجاور خود است. دندریتها تغییر شکل میدهند، روابط جدیدی برقرار میکنند یا ممکن است به برخی روابط خاتمه دهند. آکسونها میتوانند در زمانی که سلول عصبی میخواهد به اصطلاح با صدای بلندتری با سلولهای مجاور صحبت کند (با شدت بیشتری با سلولهای مجاور ارتباط برقرار کند) پایانههای جدیدی ایجاد کنند.[۹]
سرعت تولید نورونها در جنین: در اوج رشد مغز جنین، سیستم عصبی با سرعت خیرهکنندهای حدود 250,000 نورون در دقیقه تولید میشود[۱۰]. این فرآیند شگفتانگیز در سه ماهه دوم بارداری به اوج خود میرسد و تا پایان بارداری، جنین تقریباً تمام نورونهای مورد نیاز برای بقیه عمرش را دارد.
نورونها تقسیم نمیشوند: برخلاف سایر سلولهای بدن که دائماً در حال تقسیم و جایگزینی هستند، نورونهای بالغ توانایی تقسیم شدن را از دست میدهند[۱۱]. این ویژگی منحصر به فرد به این معنی است که ما باید از نورونهای موجود خود به خوبی مراقبت کنیم، چرا که جایگزینی برای آنها وجود ندارد.
سلولهای گلیال: نورونها تنها 10% از سلولهای مغز را تشکیل میدهند و 90% باقیمانده سلولهای گلیال هستند[۱۲]. این سلولهای پشتیبان نقشهای حیاتی در تغذیه نورونها، عایقبندی آکسونها و دفاع از سیستم عصبی ایفا میکنند.
تراکم نورونها: در هر میلیمتر مکعب از بافت قشر مغز (به اندازه یک دانه ماسه کوچک)، حدود 100,000 نورون وجود دارد[۱۳]. این تراکم فوقالعاده به مغز اجازه میدهد تا حجم عظیمی از اطلاعات را در فضای محدودی پردازش کند.
انعطافپذیری مادامالعمر: برخلاف تصورات قدیمی، مغز میتواند تا آخر عمر به ایجاد اتصالات جدید بین نورونها ادامه دهد[۱۴]. این پدیده که نوروپلاستیسیتی نام دارد، پایه علمی یادگیری مداوم و توانایی بهبود پس از آسیبهای مغزی است. حتی در 90 سالگی هم مغز میتواند مسیرهای عصبی جدیدی ایجاد کند!
مصرف انرژی: با وجود اینکه مغز فقط 2% از وزن بدن را تشکیل میدهد، نورونها حدود 20% از انرژی و 25% از اکسیژن مصرفی بدن را استفاده میکنند[۱۵]. این مصرف انرژی بالا به دلیل فعالیت الکتروشیمیایی مداوم نورونها است.
طول عمر: برخی از نورونهای شما از زمانی که جنین بودید تاکنون زنده ماندهاند و ممکن است بیش از 100 سال عمر کنند[۱۶]. این نورونهای با تجربه تمام خاطرات، مهارتها و دانش شما را در خود نگه میدارند.
سرعت انتقال: سریعترین نورونها میتوانند پیامهای عصبی را با سرعت 120 متر بر ثانیه (268 مایل در ساعت) منتقل کنند[۱۷]. این سرعت به شما اجازه میدهد تقریباً بلافاصله به محرکها واکنش نشان دهید.
حافظه مولکولی: نورونها میتوانند الگوهای فعالیت خود را در سطح مولکولی ذخیره کنند[۱۸]. این ویژگی به آنها اجازه میدهد اطلاعات را برای دههها حفظ کنند و پایه بیولوژیکی حافظه بلندمدت است.
تنوع شگفتانگیز: در مغز شما حداقل 10,000 نوع مختلف نورون وجود دارد[۱۹]. هر نوع از این نورونها برای عملکرد خاصی تخصص یافتهاند، از تشخیص رنگها گرفته تا تنظیم ضربان قلب و تشکیل خاطرات عاطفی.
هر نورون میتواند اطلاعات را از نورون دیگر یا از محیط دریافت و به یاختهٔ بعدی منتقل کند. نورونها از نظر شکل متفاوت اند اما همهٔ آنها تقریباً یک ساختمان دارند. جسم یاختهای که از آن شاخههای به نامدندریت بیرون میآید بخشی از نورون است که جسم یاختهای به وسیله آن پیامهای عصبی را از نورون یا محیط دریافت میکند؛ و از انتهای آن رشته بلندی به نامآکسون منشعب میشود.
دور آکسونهای سلولهای عصبی میتواندغلافهایی از جنس بافت پیوندی وجود داشته باشد که این غلافها میتوانند در سرعت عمل ارسال پیام عصبی نقش زیادی را ایفا کند.
دندریت (دارینه) : از زوائد نورون، یاختههای خونی معمولاً بیش از یک عدد، کوتاه و منشعب (بسیار بلند در نورونهای حسی،سلولهای پورکینیه درمخچه وسلولهای پیرامیدال در مغز)، دارای همه ارگانلها به جزدستگاه گلژی، ختم به انشعابات ظریف و متعدد در انتها. وظیفه آن گیرنده اصلی نورون (انتقا تحریکات دریافتی سایر نورونها یا یاختههای حساس به پریکاریون) است.
آکسون (آسه): زائده منفرد و بلند (گاهی با انشعابات جانبی). وظیفه آن انتقال تحریک از پریکاریون به سایر نورونها یا یاختههای سایر بافتها است. در نورونهای حسی کوتاه است و در نورونهای رابط میتواند کوتاه یا بلند باشد.
برخی یاختههای عصبی فاقد آکسون هستند (آماکرین در چشم) و گاهی آکسون کوتاهتر از دندریت است (مانند سلولهای پورکینیه مخچه، پیرامیدال کورتکس مخ و نورونهای حسی).
به محل ارتباط بین نورونها یا نورونها با سایر یاختهها مثل غده و ماهیچه، سیناپس میگویند. نکته:(نورون حسی با حسی و حرکتی با حرکتی سیناپس نمیدهند) شایعترین سیناپس، سیناپس بین آکسون یک نورون با دندریت نورون بعدی است.به فضای بین این دو نورون، فضای سیناپسی میگویند. به نورونی که پیام عصبی (مثل درد، احساس گرسنگی و هر نوع پیام دیگری) را منتقل میکند، نورون پیش سیناپسی و به نورونی که پیام را دریافت میکند، نورون پس سیناپسی میگویند. انتقال پیام از یک نوع نورون به نورون دیگر ممکن است شیمیایی باشد؛ یعنی پیام با انتقال مواد شیمیایی خاصی (میانجیهای عصبی یا نوروترنسمیتر) منتقل شود یا ممکن است الکتریکی باشد؛ یعنی پیام از طریق الکتریکی بین دو نورون منتقل شود.
دارای بخشهایی بر روی رشتهها (دندریت و آکسون) است کهغلاف میلین نام دارد و جنسپروتئین وفسفولیپید است (از جنس غشاست).نکته: قسمتهایی کهغلاف میلین وجود نداردگرههای رانویه نامیده میشوند.در رشتههای میلیندارپیام عصبی بسیار پرشتابتر هدایت میشود (البته سرعت به قطر نورون هم مربوط میشود). (به صورت جهشی)
دستگاه عصبی آدمی دارای بیشتر از ۱۰۰ میلیارد نورون است. سیگنالهای ورودی از راهسیناپسها وارد نورون میشوند. این سیناپسها بیشتر روی دارینهها هستند، ولی بر روی جسم یاختهای نورون نیز وجود دارند. در انواعی از نورونها، ممکن است تا ۲۰۰ هزار تا از این ارتباطهای سیناپسی از رشتههای ورودی باشند.
نورونها را بر مبنای کارهای آنها میتوان به سه دسته بخش کرد:[۲۰]
نورونهای حسی
نورونهای حسی از نوع آوران بوده و به محرکهای معینی که به سیستمهای حسی وارد میشوند (مثلاً نور، امواج صوتی، بساوایی یا پارهای از مواد شیمیایی) واکنش نشان میدهند. این دسته نورونها دارای دندریت بلند و آکسون کوتاه هستند.
نورونهای حرکتی: نورونهای حرکتی از نوع وابران بوده و تکانههای الکتریکی را به سمتِ یاختههای ماهیچهای یا غدهای هدایت میکنند و در دو مرحله به هدف حرکت میکنند. پیش گانگلیون (عصب اولیه) و پسگنگلیون (عصب ثانویه). این دسته از نورونها دارای آکسون بلند و دندریت کوتاه هستند.
نورونهای رابط: بیشتر نورونهای سامانه عصبیِ آدمی از نوعِ نورونهای میانجی هستند. همانگونه که از نام این نورونها میتوان پنداشت، وظیفهٔ نورونهای میانجی این است که پیامهای ورودی را از نورونهای حسی یا از نورونهای رابطِ دیگر دریافت کرده و در برابر تکانههایی به نورونهای حرکتی یا دیگر نورونهای میانجی بفرستند. درنخاع درون نخاع قرار دارند. این نورونها در ساختار خود دارای دندریت کوتاه و آکسون کوتاه یا بلند هستند.
در سادهترین مثالِ فرضی، نورونِ حسی تکانهها (پیامهای عصبی) را به نورون میانجی میفرستد و آن نیز بهتر نوبهٔ خود تکانهها را به نورونِ حرکتی ترارسانی میکند.خترارسانی پیامها در نورونها از راه وجوداختلاف پتانسیل میان درون و بیرون نورون است. این اختلاف پتانسیل در هنگام آرامش در بیشترین میزان و نزدیک به منفی ۷۰میلیولت است که هنگام برانگیختگی با باز شدن کانالها این اختلاف پتانسیل برای زمان کوتاهی صفر میشود و با برانگیختگی کانالهای سپسین در درازای عصب پیام انگیزش ترارسانی میشود.