Odamning asab tizimi tanamizda qandaydir koordinator vazifasini bajaradi. U miyadan mushaklar, organlar, to'qimalarga buyruqlarni uzatadi va ulardan keladigan signallarni qayta ishlaydi. Nerv impulsi ma'lumot tashuvchisi sifatida ishlatiladi. U nimani ifodalaydi? U qanday tezlikda ishlaydi? Ushbu va boshqa bir qator savollarga ushbu maqolada javob topishingiz mumkin.
Nerv impulsi nima?
Bu neyronlarning stimulyatsiyasiga javob sifatida tolalar orqali tarqaladigan qo'zg'alish to'lqinining nomi. Ushbu mexanizm tufayli ma'lumotlar turli retseptorlardan markaziy asab tizimiga uzatiladi. Va undan, o'z navbatida, turli organlarga (mushaklar va bezlar). Ammo fiziologik darajada bu jarayon nima? Nerv impulsini uzatish mexanizmi shundaki, neyronlarning membranalari elektrokimyoviy potentsialini o'zgartirishi mumkin. Va bizni qiziqtiradigan jarayon sinapslar sohasida sodir bo'ladi. Nerv impulsining tezligi sekundiga 3 dan 12 metrgacha o'zgarishi mumkin. Bu haqda, shuningdek, unga taʼsir etuvchi omillar haqida koʻproq gaplashamiz.
Tuzilishi va ishini tadqiq qilish
Nerv impulsining o'tishini birinchi marta nemis ko'rsatganolimlar E. Gyoring va G. Gelmgolts qurbaqa misolida. Shu bilan birga, bioelektrik signal ilgari ko'rsatilgan tezlikda tarqalishi aniqlandi. Umuman olganda, bu nerv tolalarining maxsus konstruktsiyasi tufayli mumkin. Qaysidir ma'noda ular elektr kabeliga o'xshaydi. Demak, agar u bilan parallellar o'tkazadigan bo'lsak, u holda o'tkazgichlar aksonlar, izolyatorlar esa ularning miyelin qobig'i (ular bir necha qatlamlarga o'ralgan Shvann hujayrasining membranasidir). Bundan tashqari, nerv impulsining tezligi birinchi navbatda tolalarning diametriga bog'liq. Ikkinchi eng muhimi - elektr izolyatsiyasining sifati. Aytgancha, organizm material sifatida dielektrik xususiyatlariga ega bo'lgan miyelin lipoproteinidan foydalanadi. Ceteris paribus, uning qatlami qanchalik katta bo'lsa, nerv impulslari tezroq o'tadi. Hozirda ham ushbu tizim to'liq o'rganilgan deb aytish mumkin emas. Nervlar va impulslar bilan bog'liq bo'lgan ko'p narsa hanuzgacha sir va tadqiqot mavzusi bo'lib qolmoqda.
Tuzilish va ishlash xususiyatlari
Agar nerv impulsi yo'li haqida gapiradigan bo'lsak, shuni ta'kidlash kerakki, miyelin qobig'i tolani butun uzunligi bo'ylab qoplamaydi. Dizayn xususiyatlari shundan iboratki, hozirgi vaziyatni elektr kabelining novdasiga mahkam bog'langan (garchi bu holda aksonda bo'lsa ham) izolyatsiya qiluvchi sopol gilzalarni yaratish bilan solishtirish mumkin. Natijada, ion oqimi osongina chiqib ketishi mumkin bo'lgan kichik izolyatsiyalanmagan elektr joylari mavjud.atrof-muhitga akson (yoki aksincha). Bu membranani bezovta qiladi. Natijada, harakat potentsialining paydo bo'lishi alohida bo'lmagan sohalarda yuzaga keladi. Bu jarayon Ranvierning kesishishi deb ataladi. Bunday mexanizmning mavjudligi nerv impulsining tezroq tarqalishiga imkon beradi. Keling, bu haqda misollar bilan gaplashaylik. Shunday qilib, diametri 10-20 mikron ichida o'zgarib turadigan qalin miyelinli tolada nerv impulslarini o'tkazish tezligi sekundiga 70-120 metrni tashkil qiladi. Holbuki, suboptimal tuzilishga ega bo'lganlar uchun bu ko'rsatkich 60 baravar kam!
Ular qayerda qilingan?
Nerv impulslari neyronlardan kelib chiqadi. Bunday "xabarlarni" yaratish qobiliyati ularning asosiy xususiyatlaridan biridir. Nerv impulsi uzoq masofada aksonlar bo'ylab bir xil turdagi signallarning tez tarqalishini ta'minlaydi. Shuning uchun u organizmning undagi axborot almashinuvi uchun eng muhim vositasidir. Tirnashish haqidagi ma'lumotlar ularning takrorlanish chastotasini o'zgartirish orqali uzatiladi. Bu yerda bir soniyada yuzlab nerv impulslarini sanab bera oladigan davriy nashrlarning murakkab tizimi ishlaydi. Bir oz o'xshash printsipga ko'ra, ancha murakkab bo'lsa-da, kompyuter elektronikasi ishlaydi. Shunday qilib, neyronlarda nerv impulslari paydo bo'lganda, ular ma'lum bir tarzda kodlanadi va shundan keyingina ular uzatiladi. Bunday holda, ma'lumotlar ketma-ketlikning boshqa soni va xarakteriga ega bo'lgan maxsus "paketlar" ga guruhlanadi. Bularning barchasi birgalikda bizning miyamizning ritmik elektr faolligi uchun asos bo'lib, u tufayli qayd etilishi mumkin.elektroensefalogramma.
Hujayra turlari
Nerv impulsining o'tish ketma-ketligi haqida gapirganda, elektr signallarining uzatilishi sodir bo'lgan nerv hujayralarini (neyronlarni) e'tiborsiz qoldirib bo'lmaydi. Shunday qilib, ular tufayli tanamizning turli qismlari ma'lumot almashadi. Tuzilishi va funksionalligiga qarab uch turga bo'linadi:
- Retseptor (sezgir). Ular barcha harorat, kimyoviy, tovush, mexanik va yorug‘lik stimullarini kodlaydi va nerv impulslariga aylanadi.
- Qo'shish (shuningdek, o'tkazgich yoki yopish deb ataladi). Ular impulslarni qayta ishlash va almashtirish uchun xizmat qiladi. Ularning eng katta soni inson miyasi va orqa miyada joylashgan.
- Effektiv (motorli). Ular markaziy asab tizimidan ma'lum harakatlarni bajarish uchun buyruq oladilar (yorqin quyoshda, ko'zingizni qo'lingiz bilan yuming va hokazo).
Har bir neyron hujayra tanasi va jarayoniga ega. Tana orqali nerv impulsining yo'li aynan ikkinchisidan boshlanadi. Jarayonlar ikki xil:
- Dendritlar. Ularga o'zlarida joylashgan retseptorlarning tirnash xususiyati his qilish funktsiyasi ishonib topshirilgan.
- Aksonlar. Ular tufayli nerv impulslari hujayralardan ishchi organga uzatiladi.
Faoliyatning qiziqarli jihati
Nerv impulsining hujayralar tomonidan o'tkazilishi haqida gapirganda, bitta qiziqarli lahza haqida gapirmaslik qiyin. Shunday qilib, ular dam olishganda, aytaylikshunday qilib, natriy-kaliy pompasi ionlarning harakatlanishi bilan shug'ullanadi, shunda ichkarida toza suv va tashqarida sho'r ta'sir qiladi. Membranada yuzaga keladigan potentsial farqning nomutanosibligi tufayli 70 millivoltgacha kuzatilishi mumkin. Taqqoslash uchun, bu an'anaviy AA batareyalarining 5% ni tashkil qiladi. Ammo hujayraning holati o'zgarishi bilan hosil bo'lgan muvozanat buziladi va ionlar o'rnini almashtira boshlaydi. Bu nerv impulsining yo'li u orqali o'tganda sodir bo'ladi. Ionlarning faol ta'siri tufayli bu harakat harakat potensiali deb ham ataladi. U ma'lum bir qiymatga yetganda, teskari jarayonlar boshlanadi va hujayra dam olish holatiga keladi.
Harakat salohiyati haqida
Nerv impulslarining o'zgarishi va tarqalishi haqida gapirganda, bu soniyada baxtsiz millimetr bo'lishi mumkinligini ta'kidlash kerak. Keyin qo'ldan miyaga signallar bir necha daqiqada etib boradi, bu yaxshi emasligi aniq. Bu erda ilgari muhokama qilingan miyelin qobig'i harakat potentsialini kuchaytirishda o'z rolini o'ynaydi. Va uning barcha "o'tishlari" shunday joylashtirilganki, ular faqat signal uzatish tezligiga ijobiy ta'sir qiladi. Shunday qilib, impuls bir akson tanasining asosiy qismining oxiriga yetganda, u keyingi hujayraga yoki (agar biz miya haqida gapiradigan bo'lsak) neyronlarning ko'plab tarmoqlariga uzatiladi. Keyingi holatlarda biroz boshqacha printsip ishlaydi.
Hamma narsa miyada qanday ishlaydi?
Keling, markaziy asab tizimimizning eng muhim qismlarida nerv impulslarini uzatish ketma-ketligi qanday ishlashi haqida gapiraylik. Bu erda neyronlar qo'shnilaridan kichik bo'shliqlar bilan ajralib turadi, ular sinaps deb ataladi. Harakat potentsiali ularni kesib o'ta olmaydi, shuning uchun u keyingi nerv hujayrasiga borishning boshqa yo'lini qidiradi. Har bir jarayonning oxirida presinaptik pufakchalar deb ataladigan kichik qoplar mavjud. Ularning har birida maxsus birikmalar - neyrotransmitterlar mavjud. Ularga harakat potentsiali kelganda, molekulalar qoplardan ajralib chiqadi. Ular sinapsni kesib o'tadi va membranada joylashgan maxsus molekulyar retseptorlarga biriktiriladi. Bunday holda, muvozanat buziladi va, ehtimol, yangi harakat potentsiali paydo bo'ladi. Bu hali aniq ma'lum emas, neyrofiziologlar shu kungacha bu masalani o'rganishmoqda.
Neyrotransmitterlarning ishi
Nerv impulslarini uzatganda, ular bilan nima sodir bo'lishining bir nechta varianti mavjud:
- Ular tarqaladi.
- Kimyoviy parchalanadi.
- Ularning pufakchalariga qayting (bu qayta qo'lga olish deb ataladi).
20-asr oxirida hayratlanarli kashfiyot qilingan. Olimlar neyrotransmitterlarga ta'sir qiluvchi dorilar (shuningdek, ularni chiqarish va qaytarib olish) insonning ruhiy holatini tubdan o'zgartirishi mumkinligini bilib oldilar. Masalan, Prozak kabi bir qator antidepressantlar serotoninni qayta qabul qilishni bloklaydi. Parkinson kasalligiga miya neyrotransmitterining dofamin etishmovchiligi sabab bo'ladi, deb ishonish uchun ba'zi sabablar bor.
Endi inson psixikasining chegaraviy holatlarini oʻrganuvchi tadqiqotchilar bu qanday sodir boʻlishini aniqlashga harakat qilmoqdalar. Hamma narsa insonning ongiga ta'sir qiladi. Ayni paytda bizda bunday asosiy savolga javob yo'q: neyron harakat potentsialini yaratishga nima sabab bo'ladi? Hozircha bu hujayrani "ishga tushirish" mexanizmi biz uchun sirdir. Bu topishmoq nuqtai nazaridan, ayniqsa, asosiy miyadagi neyronlarning ishi qiziq.
Qisqasi, ular qo'shnilari tomonidan yuborilgan minglab neyrotransmitterlar bilan ishlashlari mumkin. Ushbu turdagi impulslarni qayta ishlash va integratsiyalashuviga oid tafsilotlar bizga deyarli noma'lum. Garchi bu borada ko'plab tadqiqot guruhlari ishlasa ham. Ayni paytda ma'lum bo'ldiki, barcha qabul qilingan impulslar birlashtirilgan va neyron qaror qabul qiladi - harakat potentsialini saqlab qolish va ularni keyinchalik uzatish kerakmi. Inson miyasining faoliyati ana shu asosiy jarayonga asoslanadi. Shunday ekan, bu topishmoqning javobini bilmasligimiz ajablanarli emas.
Ba'zi nazariy xususiyatlar
Maqolada "nerv impulsi" va "harakat salohiyati" sinonim sifatida ishlatilgan. Nazariy jihatdan, bu to'g'ri, garchi ba'zi hollarda ba'zi xususiyatlarni hisobga olish kerak. Shunday qilib, agar siz tafsilotlarga kirsangiz, unda harakat potentsiali nerv impulsining faqat bir qismidir. Ilmiy kitoblarni batafsil o'rganib chiqib, bu faqat membrana zaryadining ijobiydan salbiyga va aksincha o'zgarishi ekanligini bilib olishingiz mumkin. Nerv impulsi deganda murakkab strukturaviy va elektrokimyoviy jarayon tushuniladi. U neyron membranasi bo'ylab harakatlanuvchi o'zgarishlar to'lqini kabi tarqaladi. Potentsialharakatlar faqat nerv impulsi tarkibidagi elektr komponentidir. U membrananing mahalliy bo'limining zaryadlanishi bilan sodir bo'ladigan o'zgarishlarni tavsiflaydi.
Nerv impulslari qayerda hosil bo'ladi?
Ular sayohatni qayerdan boshlashadi? Bu savolga javobni qo'zg'alish fiziologiyasini qunt bilan o'rgangan har qanday talaba berishi mumkin. To‘rtta variant mavjud:
- Dendritning retseptor oxiri. Agar u mavjud bo'lsa (bu haqiqat emas), unda avvalo generator potentsialini, keyin esa nerv impulsini yaratadigan adekvat stimulning mavjudligi mumkin. Og'riq retseptorlari ham xuddi shunday ishlaydi.
- Qo'zg'atuvchi sinapsning membranasi. Qoida tariqasida, bu faqat kuchli tirnash xususiyati yoki ularning yig'indisi bo'lsa mumkin.
- Dentrid tetik zonasi. Bunday holda, qo'zg'atuvchiga javob sifatida mahalliy qo'zg'atuvchi postsinaptik potentsiallar hosil bo'ladi. Agar Ranvierning birinchi tuguni miyelinlangan bo'lsa, unda ular unga umumlashtiriladi. U yerda sezuvchanlik kuchaygan membrananing bo‘lagi borligi sababli bu yerda nerv impulsi paydo bo‘ladi.
- Axon tepaligi. Bu akson boshlanadigan joyning nomi. Neyronda impulslar yaratish uchun eng keng tarqalgan höyük. Ilgari ko'rib chiqilgan barcha boshqa joylarda ularning paydo bo'lishi ehtimoli kamroq. Buning sababi shundaki, bu erda membrananing yuqori sezuvchanligi, shuningdek, depolarizatsiyaning past tanqidiy darajasi mavjud. Shuning uchun, ko'p sonli qo'zg'atuvchi postsinaptik potentsiallarning yig'indisi boshlanganda, tepalik birinchi navbatda ularga reaksiyaga kirishadi.
Qo'zg'alishning tarqalishiga misol
Tibbiy so'zlarni aytish ba'zi fikrlarni noto'g'ri tushunishga olib kelishi mumkin. Buni yo'q qilish uchun aytilgan bilimlarni qisqacha ko'rib chiqishga arziydi. Misol tariqasida olovni olaylik.
Oʻtgan yozdagi yangiliklar byulletenlarini eslang (yaqin orada yana eshitiladi). Yong'in tarqalmoqda! Shu bilan birga, yonayotgan daraxtlar va butalar o'z joylarida qoladi. Ammo olovning old tomoni olov bo'lgan joydan uzoqroqqa boradi. Asab tizimi ham xuddi shunday ishlaydi.
Ko'pincha qo'zg'alishni boshlagan asab tizimini tinchlantirish kerak. Ammo yong'in holatida bo'lgani kabi, buni qilish unchalik oson emas. Buning uchun ular neyronning ishiga sun'iy aralashuvni amalga oshiradilar (dorivor maqsadlarda) yoki turli fiziologik vositalardan foydalanadilar. Buni olovga suv quyishga qiyoslash mumkin.
