T neurons. Mga neuron sa utak - istraktura, pag-uuri at mga landas

Katawan ng tao ay isang medyo kumplikado at balanseng sistema, na gumagana ayon sa malinaw na mga patakaran. At sa panlabas na tila ang lahat ay medyo simple, ngunit sa katunayan, ang aming katawan ay isang kamangha-manghang pakikipag-ugnay ng bawat cell at organ. Ang lahat ng "orchestra" na ito ay isinasagawa ng sistema ng nerbiyos, na binubuo ng mga neuron. Ngayon sasabihin namin sa iyo kung ano ang mga neuron at kung gaano kahalaga ang mga ito sa katawan ng tao. Pagkatapos ng lahat, sila ang may pananagutan sa ating kalusugan sa isip at pisikal.

Alam ng bawat mag-aaral na ang utak at ang sistema ng nerbiyos ang namamahala sa atin. Ang dalawang bloke ng ating katawan ay kinakatawan ng mga cell, na ang bawat isa ay tinatawag na nerve neuron. Ang mga cell na ito ay responsable para sa pagtanggap at paglilipat ng mga salpok mula sa neuron patungo sa neuron at iba pang mga cell ng mga organ ng tao.

Upang mas maunawaan kung ano ang mga neuron, maaari silang mawakasan bilang mahalagang elemento sistema ng nerbiyos, na gumaganap hindi lamang isang mapag-uugaling papel, kundi pati na rin ng paggana. Nakakagulat, ang mga neuros siyentista ay patuloy pa rin sa pag-aaral ng mga neuron at kanilang gawain upang makapagpadala ng impormasyon. Siyempre, nakamit nila ang mahusay na tagumpay sa kanilang pang-agham na pagsasaliksik at nagawang ibunyag ang maraming mga lihim ng aming katawan, ngunit hindi pa rin nila masagot ang tanong kung ano ang mga neuron nang sabay at para sa lahat.

Mga nerve cells: tampok

Ang mga Neuron ay mga cell at sa maraming mga paraan ay katulad sa kanilang iba pang mga "kapatid" na bumubuo sa ating katawan. Ngunit mayroon silang isang bilang ng mga tampok. Dahil sa kanilang istraktura, tulad ng mga cell sa katawan ng tao, na kumokonekta, lumikha ng isang nerve center.

Ang neuron ay may isang nucleus at napapaligiran ng isang proteksiyon na kaluban. Ginagawa nitong katulad ito sa lahat ng iba pang mga cell, ngunit dito natatapos ang pagkakapareho. Ang natitirang mga katangian ng nerve cell ay ginagawang tunay na natatangi:

Hindi naghahati ang mga neuron

Ang mga neuron ng utak (utak at gulugod) ay hindi naghahati. Nakakagulat, ngunit huminto sila sa pagbuo ng halos kaagad pagkatapos ng kanilang hitsura. Naniniwala ang mga siyentista na ang isang tiyak na progenitor cell ay natapos na maghati bago ang neuron ay ganap na binuo. Sa hinaharap, nagtatayo lamang siya ng mga koneksyon, ngunit hindi ang kanyang dami sa katawan. Maraming sakit ng utak at gitnang sistema ng nerbiyos ang nauugnay sa katotohanang ito. Sa edad, ang ilan sa mga neuron ay namamatay, at ang natitirang mga cell, dahil sa mababang aktibidad ng tao mismo, ay hindi maaaring magtayo ng mga koneksyon at palitan ang kanilang "mga kapatid". Ang lahat ng ito ay humantong sa isang kawalan ng timbang sa katawan at, sa ilang mga kaso, sa kamatayan.

Naghahatid ng impormasyon ang mga nerve cells

Maaaring magpadala at tumanggap ng impormasyon ang mga neuron gamit ang mga proseso - dendrite at axons. Napansin nila ang ilang partikular na data na ginagamit mga reaksyong kemikal at i-convert ito sa isang de-kuryenteng salpok, na kung saan, ay dumadaan sa mga synapses (koneksyon) sa kinakailangang mga cell ng katawan.

Napatunayan ng mga siyentista ang pagiging natatangi ng mga cell ng nerve, ngunit sa katunayan, alam nila ngayon ang tungkol sa mga neuron na 20% lamang ng kung ano talaga ang kanilang tinatago. Ang potensyal ng mga neuron ay hindi pa nagsiwalat, sa pang-agham na mundo mayroong isang opinyon na ang pagsisiwalat ng isang lihim ng paggana ng mga cell ng nerbiyo ay nagiging simula ng isa pang lihim. At ang prosesong ito sa kasalukuyan parang walang katapusan.

Ilan ang mga neuron sa katawan?

Ang impormasyong ito ay hindi alam para sa tiyak, ngunit iminungkahi ng mga neurophysiologist na mayroong higit sa isang daang bilyong mga nerve cell sa katawan ng tao. Sa parehong oras, ang isang cell ay may kakayahang bumuo ng hanggang sampung libong mga synapses, na ginagawang posible upang mabilis at mahusay na makipag-usap sa ibang mga cell at neuron.

Istraktura ng Neuron

Ang bawat cell ng nerve ay binubuo ng tatlong bahagi:

katawan ng neuron (soma);
dendrites;
mga axon

Hindi pa rin alam kung alin sa mga proseso ang unang nabubuo sa cell body, ngunit ang pamamahagi ng mga responsibilidad sa pagitan nila ay medyo halata. Ang proseso ng neuron axon ay karaniwang nabuo sa isang solong kopya, ngunit maaaring mayroong maraming mga dendrite. Ang kanilang bilang kung minsan ay umabot sa ilang daang, mas maraming mga dendrite ang mayroon ng isang nerve cell, mas maraming mga cell na maaaring maiugnay ito. Bilang karagdagan, pinapayagan ka ng isang malawak na network ng mga sangay na magpadala ng maraming impormasyon sa pinakamaikling panahon.

Naniniwala ang mga siyentista na bago ang pagbuo ng mga proseso, kumalat ang neuron sa buong katawan, at mula sa sandaling lumitaw ito, nasa isang lugar na ito nang walang pagbabago.

Paghahatid ng impormasyon sa pamamagitan ng mga nerve cells

Upang maunawaan kung gaano kahalaga ang mga neuron, kinakailangang maunawaan kung paano nila ginagawa ang kanilang pag-andar ng paglilipat ng impormasyon. Ang mga impulses ng Neuron ay nakagalaw sa kemikal at kuryente... Ang proseso ng neuron dendrite ay tumatanggap ng impormasyon bilang pampasigla at inililipat ito sa katawan ng neuron, inililipat ito ng axon bilang isang elektronikong salpok sa iba pang mga cell. Ang mga dendrite ng isa pang neuron ay tumatanggap kaagad ng isang elektronikong salpok o sa tulong ng mga neurotransmitter (mga kemikal na nagpapadala). Ang mga neurotransmitter ay nakuha ng mga neuron at kalaunan ay ginamit bilang kanilang sarili.

Mga uri ng neurons ayon sa bilang ng mga proseso

Ang mga siyentista, na nagmamasid sa gawain ng mga nerve cells, ay nakabuo ng maraming uri ng kanilang pag-uuri. Ang isa sa kanila ay naghahati ng mga neuron sa bilang ng mga proseso:

unipolar;
pseudo-unipolar;
bipolar;
multipolar;
walang aaxes.

Ang isang multipolar neuron ay itinuturing na isang klasikong; mayroon itong isang maikling axon at isang network ng dendrites. Ang hindi gaanong pinag-aralan ay nonaxon nerve cells, alam lamang ng mga siyentista ang kanilang lokasyon - gulugod.

Reflex arc: kahulugan at maikling paglalarawan

Sa neurophysics, mayroong isang term na "reflex arc neurons". Kung wala ito, medyo mahirap makakuha ng isang kumpletong larawan ng trabaho at ang kahulugan ng mga nerve cells. Ang mga nanggagalit na nakakaapekto sa sistema ng nerbiyos ay tinatawag na mga reflexes. Ito ang pangunahing aktibidad ng aming gitnang sistema ng nerbiyos, isinasagawa ito sa tulong ng isang reflex arc. Maaari itong maiisip bilang isang uri ng landas kasama ang isang salpok na dumadaan mula sa isang neuron patungo sa isang pagkilos (reflex).

Ang landas na ito ay maaaring nahahati sa maraming mga yugto:

pang-unawa ng pangangati ng mga dendrite;
impulse transmission sa cell body;
pagbabago ng impormasyon sa isang elektrikal na salpok;
impulse transmission sa organ;
mga pagbabago sa aktibidad ng organ (pisikal na reaksyon sa isang stimulus).

Ang mga reflex arc ay maaaring magkakaiba at binubuo ng maraming mga neuron. Halimbawa, ang isang simpleng reflex arc ay nabuo mula sa dalawang nerve cells. Ang isa sa kanila ay tumatanggap ng impormasyon, habang ang iba ay pinipilit ang mga organo ng tao na magsagawa ng ilang mga pagkilos. Ito ay karaniwang tinatawag na isang unconditioned reflex. Ito ay nangyayari kapag ang isang tao ay na-hit, halimbawa, sa patella, at kung sakaling hawakan ang isang mainit na ibabaw.

Karaniwan, ang isang simpleng reflex arc ay nagsasagawa ng mga impulses sa pamamagitan ng mga proseso ng spinal cord, isang kumplikadong reflex arc ay nagsasagawa ng isang salpok direkta sa utak, na siya namang, ang nagpoproseso nito at maaaring maimbak. Nang maglaon, sa pagtanggap ng isang katulad na salpok, nagpapadala ng utak ang utos na gusto mo sa mga awtoridad para sa pagganap ng isang tiyak na hanay ng mga aksyon.

Functional na pag-uuri ng mga neuron

Posibleng maiuri ang mga neuron ayon sa kanilang agarang layunin, sapagkat ang bawat pangkat ng mga nerve cells ay dinisenyo para sa ilang mga pagkilos. Ang mga uri ng neurons ay ipinakita tulad ng sumusunod:

Sensitibo

Ang mga nerve cells na ito ay idinisenyo upang makilala ang pangangati at ibahin ito sa isang salpok na nai-redirect sa utak.

Nakita nila ang impormasyon at nagpapadala ng isang salpok sa mga kalamnan na itinakda sa mga galaw na bahagi ng katawan at mga organo ng isang tao.

3. Pagpasok

Ang mga neuron na ito ay nagsasagawa ng kumplikadong gawain; matatagpuan ang mga ito sa gitna ng kadena sa pagitan ng mga sensory at motor nerve cell. Ang mga nasabing neuron ay tumatanggap ng impormasyon, nagsasagawa ng preprocessing at nagpapadala ng isang utos ng salpok.

4. Sekretaryo

Ang mga secretory nerve cells ay nag-synthesize ng neurohormones at mayroong isang espesyal na istraktura na may isang malaking bilang ng mga lamad ng lamad.

Mga motor neuron: mga katangian

Ang mga mabisang neuron (motor) ay may istrakturang magkapareho sa iba pang mga nerve cells. Ang kanilang network ng dendrites ay ang pinaka ramified, at ang mga axon ay umaabot sa fibers ng kalamnan. Ang mga ito ay sanhi ng kalamnan sa pagkontrata at umayos. Ang pinakamahabang axon sa katawan ng tao ay ang axon lamang ng motor neuron, na pupunta hinlalaki mga paa mula sa panlikod... Sa average, ang haba nito ay halos isang metro.

Halos lahat ng efferent neurons ay matatagpuan sa spinal cord, sapagkat siya ang may pananagutan sa karamihan ng ating walang malay na paggalaw. Nalalapat ito hindi lamang sa mga unconditioned reflex (halimbawa, kumukurap), kundi pati na rin sa anumang mga aksyon na hindi namin iniisip. Kapag tiningnan namin ang isang bagay, nagpapadala ito ng mga salpok sa optic nerve utak. Ngunit ang kilusan eyeball isinasagawa ang kaliwa at kanan sa pamamagitan ng mga utos ng spinal cord, ito ang mga walang malay na paggalaw. Samakatuwid, sa pagdaan ng edad, kapag ang kabuuan ng walang malay na kinagawian na mga pagkilos ay tumataas, ang kahalagahan ng mga motor neuron ay ipinakita sa isang bagong ilaw.

Mga uri ng motor neuron

Kaugnay nito, ang mga efferent cell ay may isang tiyak na pag-uuri. Nahahati sila sa mga sumusunod na dalawang uri:

a-motor neurons;
y-motor neurons.

Ang unang uri ng mga neuron ay may isang mas siksik na istraktura ng hibla at nakakabit sa iba't ibang mga kalamnan na hibla. Ang isang tulad ng neuron ay maaaring gumamit ng iba't ibang bilang ng mga kalamnan.

Ang mga Y-motor neuron ay bahagyang mahina kaysa sa kanilang "mga katapat", hindi sila maaaring gumamit ng maraming mga hibla ng kalamnan nang sabay at responsable para sa pag-igting ng kalamnan. Maaari nating sabihin na ang parehong uri ng mga neuron ay ang pagkontrol ng organ ng aktibidad ng motor.

Aling mga kalamnan ang nakakabit ng mga motor neuron?

Ang mga axon ng neurons ay naiugnay sa maraming uri ng kalamnan (gumagana ang mga ito), na inuri bilang:

hayop;
halaman

Ang unang pangkat ng kalamnan ay balangkas, at ang pangalawa ay kabilang sa makinis na kategorya ng kalamnan. Ang mga pamamaraan ng pagkakabit sa fibre ng kalamnan ay magkakaiba rin. Ang mga kalamnan ng kalansay ay bumubuo ng isang uri ng plaka sa punto ng pakikipag-ugnay sa mga neuron. Ang mga autonomic neuron ay nakikipag-usap sa makinis na kalamnan sa pamamagitan ng maliliit na bulges o vesicle.

Konklusyon

Imposibleng isipin kung paano gagana ang ating katawan kung wala ang mga nerve cells. Gumagawa sila ng hindi kapani-paniwalang mahirap na trabaho bawat segundo, na namamahala sa aming emosyonal na kalagayan, mga kagustuhan sa panlasa at pisikal na aktibidad. Ang mga Neuron ay hindi pa nagpapakita ng marami sa kanilang mga lihim. Sa katunayan, kahit na ang pinakasimpleng teorya ng neuronal non-recovery ay nagdudulot ng maraming mga pagtatalo at mga katanungan sa ilang mga siyentista. Handa silang patunayan na sa ilang mga kaso ang mga nerve cells ay hindi lamang makakabuo ng mga bagong koneksyon, ngunit din upang magparami ng kanilang mga sarili. Siyempre, ito ay isang teorya lamang sa ngayon, ngunit maaaring maging viable ito.

Ang pag-aaral ng paggana ng gitnang sistema ng nerbiyos ay lubhang mahalaga. Sa katunayan, salamat sa mga natuklasan sa lugar na ito, ang mga parmasyutiko ay makakagawa ng mga bagong gamot upang buhayin ang aktibidad ng utak, at mas mauunawaan ng mga psychiatrist ang likas na katangian ng maraming mga sakit na ngayon ay tila walang lunas.

Ecology ng buhay. Agham at tuklas: Pinagtanto ng tao ang kailaliman ng mga puwang ng dagat at himpapawid, tumagos sa mga lihim ng kalawakan at mga bituka ng mundo. Natutunan niyang labanan ang maraming sakit

Ang tao ay may mastered ang kailaliman ng dagat at mga puwang ng himpapawid, tumagos sa mga lihim ng kalawakan at panloob ng lupa.Natutunan niyang labanan ang maraming sakit at nagsimulang mabuhay nang mas matagal.Sinusubukan niyang manipulahin ang mga gen, "palakihin" ang mga organo para sa paglipat at sa pamamagitan ng pag-clone ng "paglikha" ng mga nabubuhay na nilalang.

Ngunit para sa kanya, nananatili pa rin itong pinakadakilang misteryo kung paano gumana ang kanyang sariling utak, kung paano, sa tulong ng ordinaryong mga impulses ng kuryente at isang maliit na hanay ng mga neurotransmitter, ang sistema ng nerbiyos ay hindi lamang nagkoordina sa gawain ng bilyun-bilyong mga cell ng katawan, ngunit nagbibigay din ng kakayahang kilalanin, isipin, alalahanin, maranasan ang pinakamalawak na saklaw ng emosyon ...

Papunta sa pag-unawa sa mga prosesong ito, dapat munang maunawaan ng isang tao kung paano gumana ang mga indibidwal na nerve cell (neuron).

Ang Pinakamalaking Misteryo - Paano Gumagawa ang Utak

Ang mga nabubuhay na electrical network

Ayon sa magaspang na pagtatantya, mayroong higit sa 100 bilyong neurons sa sistema ng nerbiyos ng tao... Ang lahat ng mga istraktura ng nerve cell ay nakatuon sa pagsasagawa ng pinakamahalagang gawain para sa katawan - ang pagtanggap, pagproseso, pagsasagawa at paghahatid ng impormasyong naka-encode sa anyo ng mga signal ng elektrikal o kemikal ( nerve impulses).

Binubuo ang neuron mula sa isang katawan na may diameter na 3 hanggang 100 microns, naglalaman ng isang nucleus, isang nabuong instrumento na synthesizing ng protina at iba pang mga organelles, pati na rin ang mga proseso: isang axon, at maraming, karaniwang sumasanga, dendrites. Ang haba ng mga axon ay karaniwang kapansin-pansin na mas malaki kaysa sa laki ng mga dentrite, sa ilang mga kaso umabot sa sampu-sampung sentimo o kahit metro.

Halimbawa, ang higanteng axid axon ay halos 1 mm ang kapal at maraming metro ang haba; Ang mga eksperimento ay hindi nabigo na gumamit ng gayong maginhawang modelo, at ang mga eksperimento na may pusit na mga neuron ay nagsilbi upang maipaliwanag ang mekanismo ng paghahatid ng mga nerve impulses.

Sa labas, ang nerve cell ay napapaligiran ng isang lamad (cytolemma), na hindi lamang tinitiyak ang pagpapalitan ng mga sangkap sa pagitan ng cell at kapaligiran ngunit may kakayahang magsagawa ng isang salpok ng lakas ng loob.

Ang katotohanan ay ang isang potensyal na pagkakaiba-iba ng potensyal na patuloy na pinananatili sa pagitan ng panloob na ibabaw ng neuron membrane at ang panlabas na kapaligiran. Ito ay dahil sa gawain ng tinatawag na "ion pumps" - mga complex ng protina na aktibong nagdadala ng positibong sisingilin ng potassium at sodium ions sa buong lamad.

Ang aktibong paglipat na ito, pati na rin ang patuloy na dumadaloy na passive diffusion ng mga ions sa pamamagitan ng mga pores sa lamad, sanhi sa pamamahinga isang negatibong pagsingil patungkol sa panlabas na kapaligiran. sa loob mga lamad ng neuron.

Kung ang pagpapasigla ng isang neuron ay lumampas sa isang tiyak na halaga ng threshold, pagkatapos ay sa punto ng pagpapasigla ng isang serye ng kemikal at mga pagbabago sa elektrisidad(aktibong pagpasok ng mga sodium ions sa neuron at isang panandaliang pagbabago sa singil mula sa panloob na bahagi ng lamad mula sa negatibo hanggang positibo), na kumalat sa buong nerve cell.

Hindi tulad ng isang simpleng paglabas ng kuryente, kung saan, dahil sa paglaban ng neuron, ay unti-unting magpapahina at magagapi lamang sa isang maikling distansya, ang salpok ng ugat sa proseso ng paglaganap ay patuloy na naibalik.

Ang mga pangunahing pag-andar ng isang nerve cell ay:

pang-unawa ng panlabas na stimuli (pagpapaandar ng receptor),
ang kanilang pagproseso (integrative function),
mag-broadcast impluwensyang kinakabahan sa iba pang mga neuron o iba't ibang mga gumaganang organo (pagpapaandar ng effector).

Kasama sa mga dendrite - tatawagin silang "mga tagatanggap" - ang mga impulses ay pumapasok sa katawan ng isang nerve cell, at kasama ang isang axon - isang "transmiter" - pumunta sila mula sa katawan nito patungo sa mga kalamnan, glandula o iba pang mga neuron.

Sa contact zone

Ang axon ay may libu-libong mga sanga na umaabot sa mga dendrite ng iba pang mga neuron. Ang zone ng functional contact sa pagitan ng mga axon at dendrite ay tinatawag kasingkahulugan.

Ang mas maraming mga synapses sa nerve cell, mas maraming iba't ibang mga stimuli ang napansin at, dahil dito, mas malawak ang sphere ng impluwensya sa aktibidad nito at ang posibilidad ng paglahok ng nerve cell sa iba't ibang mga reaksyon ng organismo. Ang mga katawan ng malalaking motoneuron ng gulugod ay maaaring magkaroon ng hanggang sa 20 libong mga synapses.

Sa synaps, ang mga de-koryenteng signal ay ginawang mga kemikal na signal at kabaliktaran. Isinasagawa ang paghahatid ng paggulo gamit ang biologically mga aktibong sangkap- neurotransmitter (acetylcholine, adrenaline, ilang mga amino acid, neuropeptides, atbp.). Ohindi sila nilalaman sa mga espesyal na vesicle na matatagpuan sa mga dulo ng mga axon - ang presynaptic na bahagi.

Kapag naabot ng isang salpok ng ugat ang presynaptic na bahagi, ang mga neurotransmitter ay pinakawalan sa synaptic cleft, nagbubuklod sila sa mga receptor na matatagpuan sa katawan o mga proseso ng pangalawang neuron (postsynaptic part), na hahantong sa pagbuo ng isang de-koryenteng signal - ang potensyal na postsynaptic.

Ang lakas ng signal ng elektrisidad ay direktang proporsyonal sa dami ng neurotransmitter.

Ang ilang mga synapses ay sanhi ng pagkasira ng neuron, ang iba ay hyperpolarization; ang dating ay kapanapanabik, ang huli ay nagbabawal.

Matapos ang pagtigil ng paglabas ng tagapamagitan, ang mga labi ay inalis mula sa synaptic cleft at ang mga receptor ng postsynaptic membrane ay bumalik sa ang paunang estado... Ang resulta ng kabuuan ng daan-daang at libu-libong mga nakakaganyak at nagbabawal na salpok na sabay na dumadaloy sa neuron ay tumutukoy kung ito ay nasa sa sandaling ito bumuo ng isang salpok ng lakas ng loob.

Mga Neurocomputer

Ang isang pagtatangka na gayahin ang mga prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga biological neural network ay humantong sa paglikha ng naturang aparato para sa pagpoproseso ng impormasyon bilang neurocomputer .

Hindi tulad ng mga digital na system, na kung saan ay mga kumbinasyon ng mga yunit sa pagpoproseso at memorya, ang mga neuroprocessor ay naglalaman ng memorya na ipinamamahagi sa mga koneksyon (isang uri ng mga synapses) sa pagitan ng mga napaka-simpleng proseso, na pormal na matatawag na mga neuron.

Ang mga Neurocomputer ay hindi nagprogram sa tradisyunal na kahulugan ng salita, ngunit "nagtuturo", na inaayos ang kahusayan ng lahat ng mga "synaptic" na koneksyon sa pagitan ng kanilang nasasakupang "mga neuron".

Ang mga pangunahing lugar ng aplikasyon ng mga neurocomputer, nakikita ng kanilang mga developer:

pagkilala sa mga imahe ng visual at tunog;
pang-ekonomiya, pampinansyal, pampulitika na pagtataya;
kontrol ng real-time ng mga proseso ng produksyon, misil, sasakyang panghimpapawid;
pag-optimize sa disenyo ng mga teknikal na aparato, atbp.

"Ang ulo ay isang madidilim na paksa ..."

Ang mga Neuron ay maaaring maiuri sa tatlong malalaking grupo:

receptor,
nasa pagitan,
effector

Mga neuron ng receptor magbigay ng input sa utak ng impormasyong pandama. Binago nila ang mga signal na dumarating sa mga organ ng pandama (mga optikal na signal sa retina, mga signal ng tunog sa tainga cochlea, olfactory signal sa chemoreceptors ng ilong, atbp.) Sa mga de-kuryenteng salpok ng kanilang mga axon.

Mga tagapamagitan ng neuron pinoproseso ang impormasyong natanggap mula sa mga receptor at bumubuo ng mga signal ng kontrol para sa mga epekto. Ang mga neurons ng pangkat na ito ay bumubuo sa gitnang sistema ng nerbiyos (CNS).

Mga effector neuron ihatid ang mga senyas na darating sa kanila sa mga executive body. Ang resulta ng aktibidad ng sistema ng nerbiyos ay ito o ang aktibidad na iyon, na batay sa pag-ikli o pagpapahinga ng mga kalamnan o pagtatago o pagtigil sa pagtatago ng mga glandula. Ito ay sa gawain ng mga kalamnan at glandula na nauugnay ang anumang paraan ng aming pagpapahayag sa sarili.

Kung ang mga prinsipyo ng paggana ng receptor at effector neurons ay higit pa o hindi gaanong malinaw sa mga siyentipiko, kung gayon ang intermediate yugto, kung saan "natutunaw" ng katawan ang impormasyong natanggap at nagpasiya kung paano ito tutugon, maiintindihan lamang sa antas ng pinakasimpleng reflex arcs

Sa karamihan ng mga kaso, ang mekanismo ng neurophysiological ng pagbuo ng ilang mga reaksyon ay mananatiling isang misteryo. Hindi para sa wala sa tanyag na panitikan ng agham ang utak ng tao ay madalas na ihinahambing sa isang "itim na kahon".

“… Mayroong 30 bilyong neurons sa iyong ulo na nag-iimbak ng iyong kaalaman, kasanayan, at naipon na karanasan sa buhay. Pagkatapos ng 25 taon ng pagsasalamin, ang katotohanang ito sa tingin ko ay hindi gaanong nakakagulat kaysa dati.Ang pinakapayat na pelikula, na binubuo ng mga nerve cells, nakikita, nararamdaman, ay lumilikha ng aming pananaw sa mundo. Ito ay hindi kapani-paniwala lamang!Ang kasiyahan ng init ng isang araw ng tag-init at naka-bold na pangarap ng hinaharap - lahat ay nilikha ng mga cell na ito ... Wala nang iba pa: walang mahika, walang espesyal na sarsa, tanging ang mga neuron na gumaganap ng isang sayaw na impormasyon, "isinulat ng bantog na developer ng computer, nagtatag ng Redwood Institute of Neurology (USA) na Jeff Hawkins.

Sa higit sa kalahating siglo, libu-libong mga neurophysiologist sa buong mundo ang nagsisikap na maunawaan ang choreography ng "information dance" na ito, ngunit ngayon ang mga indibidwal na pigura at hakbang lamang ang alam, na hindi pinapayagan ang paglikha ng isang unibersal na teorya ng paggana ng ang utak.

Dapat pansinin na maraming mga gawa sa larangan ng neurophysiology ay nakatuon sa tinatawag na "Functional localization" - Alamin kung aling neuron, pangkat ng mga neuron o buong lugar ang utak ay naaktibo sa ilang mga sitwasyon.

Ngayon, isang malaking hanay ng impormasyon ang naipon tungkol sa kung aling mga neuron sa mga tao, daga, unggoy ang pumipili nang aktibo kapag nagmamasid ng iba't ibang mga bagay, lumanghap ng mga pheromone, nakikinig ng musika, natututo ng mga tula, atbp.

Totoo, kung minsan ang mga nasabing mga eksperimento ay tila kakaiba. Kaya't, noong dekada 70 ng huling siglo, natuklasan ng isa sa mga mananaliksik ang "berdeng mga buwaya na neuron" sa utak ng isang daga: ang mga cell na ito ay naaktibo kapag ang isang hayop na tumatakbo sa isang maze, bukod sa iba pang mga bagay, nadapa sa isang pamilyar na laruan ng isang maliit na crocodile na berde.

At iba pang mga siyentipiko kalaunan ay naisalokal ang isang neuron sa utak ng tao na "nag-react" sa isang litrato ni US President Bill Clinton.

Ang lahat ng mga datos na ito ay sumusuporta sa teorya na dalubhasa ang mga neuron sa utak, gayunpaman, huwag ipaliwanag sa anumang paraan kung bakit at paano nangyayari ang pagdadalubhasa na ito.

Naiintindihan lamang ng mga siyentista sa pangkalahatang mga tuntunin ang mga mekanismo ng neurophysiological ng pag-aaral at memorya. Ipinapalagay na sa proseso ng pagsasaulo ng impormasyon, ang mga bagong contact na gumagana ay nabuo sa pagitan ng mga neuron ng cerebral cortex.

Sa madaling salita, ang mga synapses ay ang "bakas" ng memorya ng neurophysiological. Ang mas maraming mga bagong synapses ay lilitaw, ang "mas mayaman" ang memorya ng indibidwal. Ang isang tipikal na cell sa cerebral cortex ay bumubuo ng maraming (hanggang sa 10) libong mga synapses. Isinasaalang-alang ang kabuuang bilang ng mga neuron sa cortex, lumalabas na sa kabuuang daan-daang bilyong mga functional contact ay maaaring mabuo dito!

Sa ilalim ng impluwensya ng anumang mga sensasyon, nangyayari ang mga saloobin o emosyon naalala- ang paggulo ng mga indibidwal na neuron ay nagpapagana ng buong grupo na responsable para sa pagtatago nito o sa impormasyong iyon.

Noong 2000, ang Suweko na parmasyutiko na si Arvid Karlsson at ang mga Amerikanong neurosolohista na sina Paul Greengard at Eric Kendel ay ginawaran ng Nobel Prize sa Physiology o Medisina para sa kanilang mga natuklasan hinggil sa "paghahatid ng mga signal sa sistema ng nerbiyos."

Ipinakita iyon ng mga siyentista ang memorya ng karamihan sa mga nabubuhay na bagay ay gumagana salamat sa pagkilos ng mga tinatawag na neurotransmitter – dopamine, norepinephrine at serotonin, ang epekto nito, hindi katulad ng mga klasikal na neurotransmitter, hindi bubuo sa milliseconds, ngunit sa daan-daang milliseconds, segundo at kahit na oras. Ito ang tumutukoy sa kanilang pangmatagalang, modulate na epekto sa mga pag-andar ng mga nerve cell, ang kanilang papel sa pamamahala ng mga kumplikadong estado ng sistema ng nerbiyos - mga alaala, emosyon, kondisyon.

Dapat ding pansinin na ang lakas ng signal na nabuo sa postsynaptic membrane ay maaaring magkakaiba kahit na may parehong lakas ng paunang signal na umaabot sa presynaptic na bahagi. Ang mga pagkakaiba na ito ay natutukoy ng tinatawag na kahusayan, o bigat, ng synaps, na maaaring magbago sa panahon ng paggana ng interneuronal contact.

Ayon sa maraming mga mananaliksik, ang pagbabago ng kahusayan ng mga synapses ay mayroon ding mahalagang papel sa pagpapaandar ng memorya. Posibleng ang impormasyong madalas na ginagamit ng isang tao ay nakaimbak sa mga neural network na konektado sa pamamagitan ng lubos na mabisang mga synapses, at samakatuwid ay mabilis at madaling "naalala". Sa parehong oras, ang mga kasabay na kasangkot sa pagtatago ng pangalawang, bihirang "nakuha" na data, tila, ay nailalarawan sa pamamagitan ng mababang kahusayan.

At gayon pa man ay nakakagaling sila!

Ang isa sa mga pinaka nakagaganyak na mga problema sa medisina ay ang posibilidad ng pagbabagong-buhay ng nerve tissue... Nabatid na ang hiwa o sirang mga hibla ng neurons ng peripheral nerve system, na napapaligiran ng neurilemma (isang kaluban ng mga dalubhasang mga cell), ay maaaring muling makabuo kung ang katawan ng cell ay napanatili nang buo. Sa ibaba ng site ng transection, ang neurilemma ay nananatili sa anyo ng isang tubular na istraktura, at ang bahagi ng axon na mananatiling konektado sa cell body ay lumalaki kasama ang tubong ito hanggang sa maabot ang nerve end. Kaya, ang pagpapaandar ng nasirang neuron ay naibalik.

Ang mga axon sa gitnang sistema ng nerbiyos ay hindi napapaligiran ng neurilemma at samakatuwid, tila, ay hindi maaaring lumago muli sa lugar ng nakaraang wakas.

Sa parehong oras, hanggang ngayon, naniniwala ang mga neurophysiologist na sa buhay ng isang tao ang mga bagong neuron ay hindi nabuo sa gitnang sistema ng nerbiyos.

"Ang mga cell ng nerve ay hindi nakakakuha!", Binalaan tayo ng mga siyentista. Ipinagpalagay na ang pagpapanatili ng sistema ng nerbiyos sa "kondisyon sa pagtatrabaho" kahit na kasama malubhang karamdaman at trauma ay nangyayari dahil sa natatanging kaplastikan nito: ang mga pag-andar ng patay na neurons ay kinuha ng kanilang mga nakaligtas na "kasamahan", na nagdaragdag sa laki at bumubuo ng mga bagong koneksyon.

Ang mataas, ngunit hindi walang limitasyong kahusayan ng naturang kompensasyon ay maaaring mailarawan sa pamamagitan ng halimbawa ng sakit na Parkinson, kung saan mayroong isang unti-unting pagkamatay ng mga neuron. Ito ay lumalabas na hanggang sa halos 90% ng mga neuron sa utak ang namamatay, mga sintomas ng klinikal ang mga sakit (nanginginig ng mga paa't kamay, hindi matatag na lakad, demensya) ay hindi lilitaw, iyon ay, ang tao ay mukhang malusog. Ito ay lumabas na ang isang nabubuhay na nerve cell ay maaaring functionally palitan ang siyam na patay!

Napatunayan na ngayon na ang pagbuo ng mga bagong nerve cells (neurogenesis) ay nangyayari pa rin sa utak ng mga pang-mamal na mamal. Bumalik noong 1965, ipinakita na ang mga bagong neuron ay regular na lumilitaw sa mga may-edad na daga sa hippocampus, ang rehiyon ng utak na responsable para sa mga unang yugto ng pag-aaral at memorya.

Pagkalipas ng 15 taon, ipinakita ng mga siyentista na ang mga bagong cell ng nerve ay lilitaw sa utak ng mga ibon sa buong buhay. Gayunpaman, ang mga pag-aaral ng utak ng mga primata ng pang-adulto para sa neurogenesis ay hindi nagbigay ng mga nakasisiglang resulta.

Mga 10 taon lamang ang nakakalipas, ang mga siyentipikong Amerikano ay nakabuo ng isang pamamaraan na nagpatunay na ang mga bagong neuron ay ginawa mula sa mga neuronal stem cell sa utak ng mga unggoy sa buong buhay nila. Ang mga mananaliksik ay nag-injected sa mga hayop ng isang espesyal na sangkap ng pag-label (bromodioxyuridine), na kasama sa DNA ng mga naghahati lamang na mga cell.

Kaya't napag-alaman na ang mga bagong cell ay nagsimulang dumami sa subventricular zone at mula doon ay lumipat sa cortex, kung saan sila ay lumago sa isang pang-wastong estado. Ang mga bagong neuron ay natagpuan sa mga lugar ng utak na nauugnay sa mga nagbibigay-malay na pag-andar, at hindi lumitaw sa mga lugar na nagpapatupad ng isang mas primitive na antas ng pagtatasa.

Kaugnay nito, iminungkahi ng mga siyentista na ang mga bagong neuron ay maaaring maging mahalaga para sa pag-aaral at memorya.

Ang hipotesis na ito ay sinusuportahan din ng mga sumusunod: isang malaking porsyento ng mga bagong neurons na namatay sa mga unang linggo pagkatapos nilang ipanganak; gayunpaman, sa mga sitwasyon kung saan nangyayari ang tuluy-tuloy na pag-aaral, ang proporsyon ng mga nakaligtas na neurons ay mas mataas kaysa sa kapag sila ay "hindi in demand" - kapag ang hayop ay pinagkaitan ng pagkakataong bumuo ng mga bagong karanasan.

Sa ngayon, ang mga unibersal na mekanismo ng pagkamatay ng neuronal ay naitatag sa iba't ibang mga sakit:

1) isang pagtaas sa antas ng mga libreng radical at pinsala sa oxidative sa mga neuronal membrane;

2) pagkagambala ng aktibidad ng mitochondria ng neurons;

3) ang hindi kanais-nais na epekto ng isang labis na excitatory neurotransmitter glutamate at aspartate, na humahantong sa hyperactivation ng mga tukoy na receptor, labis na akumulasyon ng intracellular calcium, ang pagbuo ng stress ng oxidative at pagkamatay ng neuronal (ang hindi pangkaraniwang bagay na excitotoxicity).

Batay sa mga ito, bilang mga gamot - ginagamit ang mga neuroprotector sa neurology:

mga paghahanda na may mga katangian ng antioxidant (bitamina E at C, atbp.),
mga proofreader paghinga ng tisyu(coenzyme Q10, succinic acid, riboflavini, atbp.),
pati na rin ang mga glutamate receptor blocker (memantine, atbp.).

Sa parehong oras, ang posibilidad ng paglitaw ng mga bagong neuron mula sa mga stem cell sa pang-adulto na utak ay nakumpirma: isang pathological na pag-aaral ng mga pasyente na nakatanggap ng bromodioxyuridine sa panahon ng kanilang buhay para sa isang therapeutic na layunin ay ipinapakita na ang mga neuron na naglalaman ng sangkap na ito ng tag ay matatagpuan sa halos lahat mga bahagi ng utak.kasama ang cerebral cortex.

Ang kababalaghan na ito ay komprehensibong iniimbestigahan na may layunin na gamutin ang iba't ibang mga sakit na neurodegenerative, pangunahin ang mga sakit na Alzheimer at Parkinson, na naging isang totoong salot para sa "pagtanda" na populasyon ng mga maunlad na bansa.

Sa mga eksperimento para sa paglipat, ang parehong mga neuronal stem cell, na matatagpuan sa paligid ng mga ventricle ng utak sa parehong isang embryo at isang may sapat na gulang, at mga embryonic stem cell, na may kakayahang magbago sa halos anumang mga cell ng katawan, ay ginagamit.

Sa kasamaang palad, ngayon hindi maaaring malutas ng mga doktor ang pangunahing problema na nauugnay sa paglipat ng mga neuronal stem cell: ang kanilang aktibong pagpaparami sa katawan ng tatanggap ay humahantong sa pagbuo ng mga malignant na tumor sa 30-40% ng mga kaso.

Sa kabila nito, ang mga eksperto ay hindi mawawala ang kanilang pag-asa sa pag-asa at tawagan ang stem cell transplantation na isa sa pinakapangako na mga diskarte sa paggamot ng mga sakit na neurodegenerative.nalathala . Kung mayroon kang anumang mga katanungan sa paksang ito, tanungin sila sa mga dalubhasa at mambabasa ng aming proyekto .

Ang isang neuron ay isang electrically excitable cell na nagpoproseso, nag-iimbak, at nagpapadala ng impormasyon gamit ang mga signal ng elektrisidad at kemikal. Ang cell ay naglalaman ng nucleus, cell body at proseso (dendrites at axons). Ang utak ng tao ay may average na halos 65 bilyong neurons. Ang mga Neuron ay kumokonekta sa bawat isa, sa gayon nabubuo ang pag-andar ng utak ng tao, memorya, paghihiwalay at kamalayan.

Kita ang larawang ito sa itaas? Sa kakaibang imaheng ito, nagawang buhayin ng mga neuroscientist ng MIT ang mga indibidwal na neuron sa utak. Gamit ang pinakamahusay na magagamit na modelo ng visual neural network ng utak, ang mga siyentista ay nakabuo ng isang bagong paraan upang tumpak na makontrol ang mga indibidwal na neuron at ang kanilang mga populasyon sa gitna ng network na ito. Sa pagsusuri ng hayop, ipinakita ng koponan na ang impormasyon mula sa modelo ng computational ay pinapayagan silang lumikha ng mga imahe na masidhing naaktibo ang ilang mga neuron sa utak.

ngayon ay malawakang ginagamit sa agham at computing. Una sa lahat, ang mga artipisyal na neural network ay mahalaga kapag lumilikha ng artipisyal na katalinuhan. Iyon ang dahilan kung bakit napakahalaga para sa mga mananaliksik na maunawaan kung ano ang nangyayari sa loob ng network kapag ito, na umaasa sa input data, ay gumagawa ng isang partikular na desisyon. Nagpasya ang mga mananaliksik sa Computer Science at Artipisyal na Laboratory ng Massachusetts Institute of Technology na gawing mas malinaw ang gawain ng mga neural network para sa mas mahusay na pag-unawa ng tao.

Sa aking pangitain kung paano gumagana ang utak at kung ano ang mga posibleng paraan upang lumikha ng artipisyal na katalinuhan. Simula noon, ang makabuluhang pag-unlad ay nagawa. May isang bagay na naging mas malalim na mauunawaan, may isang bagay na na-simulate sa isang computer. Ano ang maganda, may mga taong may pag-iisip na aktibong nakikilahok sa gawain sa proyekto.

Sa seryeng ito ng mga artikulo, pinaplano na pag-usapan ang konsepto ng katalinuhan kung saan kasalukuyan kaming nagtatrabaho at nagpapakita ng ilang mga solusyon na panimula nang bago sa larangan ng pagmomodelo ng gawain ng utak. Ngunit upang gawing malinaw at pare-pareho ang kwento, maglalaman ito hindi lamang ng isang paglalarawan ng mga bagong ideya, kundi pati na rin isang kuwento tungkol sa gawain ng utak sa pangkalahatan. Ang ilang mga bagay, lalo na sa simula, ay maaaring mukhang simple at kilalang, ngunit payuhan ko kayo na huwag laktawan ang mga ito, dahil higit nilang natutukoy ang pangkalahatang katibayan ng kuwento.

Pag-unawa sa utak

Ang mga cell ng nerve, sila ay mga neuron, kasama ang kanilang mga hibla na nagpapadala ng mga signal, nabubuo ang sistema ng nerbiyos. Sa mga vertebrates, ang karamihan ng mga neuron ay nakatuon sa cranial cavity at kanal ng gulugod... Ito ay tinatawag na gitnang sistema ng nerbiyos. Alinsunod dito, ang utak at utak ng galugod ay nakikilala bilang mga bahagi nito.

Nangongolekta ang gulugod ng signal mula sa karamihan ng mga receptor ng katawan at inililipat ang mga ito sa utak. Sa pamamagitan ng mga istraktura ng thalamus, sila ay ipinamamahagi at inaasahang papunta sa cerebral cortex.

Bilang karagdagan sa mga cerebral hemispheres, ang impormasyon ay naproseso din ng cerebellum, na, sa katunayan, ay isang maliit na independiyenteng utak. Nagbibigay ang cerebellum ng tumpak na mga kasanayan sa motor at koordinasyon ng lahat ng mga paggalaw.

Ang paningin, pandinig at amoy ay nagbibigay sa utak ng isang stream ng impormasyon tungkol sa labas ng mundo. Ang bawat isa sa mga bahagi ng daloy na ito, na dumadaan sa sarili nitong landas, ay inaasahan din papunta sa cortex. Ang cortex ay isang 1.3 hanggang 4.5 mm na makapal na layer ng kulay-abo na bagay na bumubuo sa panlabas na ibabaw ng utak. Dahil sa mga convolution na nabuo ng mga kulungan, ang cortex ay naka-pack sa isang paraan na tumatagal ng tatlong beses na mas mababa ang lugar kaysa sa pinalawak na form. Ang kabuuang lugar ng cortex ng isang hemisphere ay humigit-kumulang na 7000 sq. Cm.

Bilang isang resulta, ang lahat ng mga signal ay inaasahang papunta sa cortex. Ang projection ay isinasagawa ng mga bundle ng nerve fibers na ipinamamahagi sa limitadong mga lugar ng cortex. Ang lugar kung saan alinman sa panlabas na impormasyon o impormasyon mula sa iba pang mga bahagi ng utak ay inaasahang bumubuo ng isang cortex zone. Nakasalalay sa kung anong mga signal ang natanggap para sa naturang zone, mayroon itong sariling pagdadalubhasa. Makilala ang pagitan ng motor cortex zone, ang sensory zone, Broca's, mga zone ni Wernicke, mga visual zone, ang occipital umbi, halos isang daang magkakaibang mga zone sa kabuuan.

Sa patayong direksyon, ang bark ay karaniwang nahahati sa anim na layer. Ang mga layer na ito ay walang malinaw na hangganan at natutukoy ng pamamayani ng isa o ibang uri ng mga cell. Sa iba't ibang mga zone ng cortex, ang mga layer na ito ay maaaring ipahayag sa iba't ibang paraan, mas malakas o mahina. Ngunit, sa pangkalahatan, maaari nating sabihin na ang crust ay medyo unibersal, at ipinapalagay na ang paggana ng iba't ibang mga zone nito ay napapailalim sa parehong mga prinsipyo.

Mga layer ng bark

Ipinapadala ang mga signal sa cortex sa pamamagitan ng afferent fibers. Nakakarating sila sa antas ng III, IV ng cortex, kung saan ipinamamahagi ang mga ito sa mga neuron na malapit sa lugar kung saan nakuha ang afferent fiber. Karamihan sa mga neuron ay may koneksyon sa axonal sa loob ng kanilang cortex. Ngunit ang ilang mga neuron ay may mga axon na lampas sa ito. Sa pamamagitan ng mga efferent fibers na ito, ang mga signal ay napupunta sa labas ng utak, halimbawa, sa mga executive organ, o inaasahang papunta sa iba pang mga bahagi ng cortex ng isa o ibang hemisphere. Nakasalalay sa direksyon ng paghahatid ng signal, ang mga efferent fibre ay karaniwang nahahati sa:

mga nag-uugnay na hibla na kumokonekta sa magkakahiwalay na bahagi ng cortex ng isang hemisphere;
mga fibers ng commissural na kumokonekta sa cortex ng dalawang hemispheres;
mga hibla ng projection na kumokonekta sa cortex sa nuclei ng mas mababang mga bahagi ng gitnang sistema ng nerbiyos.

Kung kukuha kami ng isang direksyon na patayo sa ibabaw ng cortex, napansin na ang mga neuron na matatagpuan sa direksyon na ito ay tumutugon sa mga katulad na stimuli. Ang nasabing patayo na nakaayos na mga grupo ng mga neuron ay karaniwang tinatawag na mga haligi ng cortical.

Maaari mong isipin ang cerebral cortex bilang isang malaking canvas na gupitin sa magkakahiwalay na mga zone. Ang larawan ng aktibidad ng mga neuron sa bawat isa sa mga zone ay naka-encode ng ilang impormasyon. Ang mga bundle ng nerve fibers na nabuo ng mga axon na umaabot sa kabila ng kanilang cortical zone ay bumubuo ng isang sistema ng mga koneksyon sa projection. Ang ilang mga impormasyon ay inaasahang papunta sa bawat isa sa mga zone. Bukod dito, maraming mga stream ng impormasyon ang maaaring sabay na pumasok sa isang zone, na maaaring magmula sa parehong mga zone ng kanilang sarili at sa kabaligtaran ng hemisphere. Ang bawat stream ng impormasyon ay tulad ng isang uri ng larawan na iginuhit ng aktibidad ng mga axon ng bundle ng nerve. Ang paggana ng isang hiwalay na zone ng cortex ay ang pagtanggap ng maraming mga pagpapakita, pagsasaulo ng impormasyon, pagpoproseso nito, ang pagbuo ng isang sariling larawan ng aktibidad at karagdagang pagbuga ng impormasyon na nakuha bilang isang resulta ng gawain ng zone na ito.

Ang isang makabuluhang halaga ng utak ay puting bagay. Ito ay nabuo sa pamamagitan ng mga axons ng neurons na lumilikha ng mismong mga landas ng projection. Sa larawan sa ibaba, ang puting bagay ay makikita bilang isang ilaw na pumupuno sa pagitan ng cortex at ng mga panloob na istraktura ng utak.

Pamamahagi ng puting bagay sa pangharap na seksyon ng utak

Gamit ang diffuse spectral MRI, posible na subaybayan ang direksyon ng mga indibidwal na hibla at bumuo ng isang tatlong-dimensional na modelo ng pagkakakonekta ng mga cortical zones (proyekto ng Connectomics).

Ang mga numero sa ibaba ay nagbibigay ng isang ideya ng istraktura ng mga bono (Van J. Wedeen, Douglas L. Rosene, Ruopeng Wang, Guangping Dai, Farzad Mortazavi, Patric Hagmann, Jon H. Kaas, Wen-Yih I. Tseng, 2012) .

Kaliwa pananaw sa hemisphere

Balik tanaw

Tamang pagtingin

Sa pamamagitan ng paraan, sa likurang view, ang kawalaan ng simetrya ng mga landas ng projection ng kaliwa at kanang hemispheres ay malinaw na nakikita. Ang kawalaan ng simetrya na ito ay higit na tumutukoy sa mga pagkakaiba sa mga pag-andar na nakuha ng hemispheres sa pagkatuto nila.

Neuron

Ang batayan ng utak ay isang neuron. Naturally, ang pagmomodelo ng utak gamit ang mga neural network ay nagsisimula sa isang sagot sa tanong, ano ang prinsipyo ng pagpapatakbo nito.

Ang gawain ng isang tunay na neuron ay batay sa proseso ng kemikal... Sa pahinga, mayroong isang potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng panloob at panlabas na kapaligiran ng neuron - ang potensyal ng lamad, na halos 75 millivolts. Nabuo ito dahil sa gawain ng mga espesyal na molekula ng protina na gumagana bilang sodium-potassium pump. Ang mga pump na ito, dahil sa lakas ng nucleotide ATP, ay nagdadala ng potassium ions sa loob, at sodium ions sa labas ng cell. Dahil ang protina sa kasong ito ay gumaganap bilang ATP-ase, iyon ay, isang enzyme na hydrolyze ATP, ito ay tinatawag na "sodium-potassium ATP-ase". Bilang isang resulta, ang neuron ay nagiging isang sisingilin na kapasitor na may negatibong singil sa loob at positibo sa labas.

Diagram ng Neuron (Mariana Ruiz Villarreal)

Ang ibabaw ng neuron ay natatakpan ng mga proseso ng pagsasanga - dendrites. Ang mga axonal endings ng iba pang mga neuron ay katabi ng mga dendrite. Ang kanilang mga junction ay tinatawag na synapses. Sa pamamagitan ng pakikipag-ugnay sa synaptic, ang isang neuron ay magagawang tumugon sa mga papasok na signal at, sa ilalim ng ilang mga pangyayari, bumuo ng sarili nitong salpok, na tinatawag na isang spike.

Ang pag-sign sa synapses ay nangyayari sa pamamagitan ng mga sangkap na tinatawag na neurotransmitter. Kapag ang isang salpok ng ugat ay pumasok sa isang synaps kasama ang isang axon, naglalabas ito ng mga neurotransmitter na molekula mula sa mga espesyal na vesicle na katangian ng synaps na ito. Sa lamad ng neuron na tumatanggap ng signal, may mga protein Molekyul - receptor. Ang mga receptor ay nakikipag-ugnay sa mga neurotransmitter.

Kemikal na pagbagsak

Ang mga receptor na matatagpuan sa synaptic cleft ay ionotropic. Binibigyang diin ng pangalang ito ang katotohanan na ang mga ito ay mga channel din ng ion na may kakayahang lumipat ng mga ions. Ang mga neurotransmitter ay kumikilos sa mga receptor sa paraang magbukas ang kanilang mga ion channel. Alinsunod dito, ang lamad ay alinman sa depolarize o hyperpolarize - depende sa kung aling mga channel ang apektado at, nang naaayon, anong uri ng synaps na ito. Sa mga nakakaganyak na synapses, bukas ang mga channel, pinapayagan ang mga kation na pumasok sa cell, at ang lamad ay depolarized. Sa mga pumipigil na synapses, ang mga channel na nagsasagawa ng bukas na mga anion, na humahantong sa hyperpolarization ng lamad.

Sa ilalim ng ilang mga pangyayari, maaaring mabago ng mga synapses ang kanilang pagiging sensitibo, na kung tawagin ay synaptic plasticity. Ito ay humahantong sa ang katunayan na ang mga synapses ng isang neuron ay nakakakuha ng iba't ibang pagkamaramdamin sa mga panlabas na signal.

Sa parehong oras, maraming mga signal ang dumating sa mga synapses ng neuron. Ang mga pumipigil na synapses ay hinila ang potensyal ng lamad patungo sa akumulasyon ng singil sa loob ng hawla. Sa kabilang banda, ang pagsasaaktibo ng mga synapses ay subukang ilabas ang neuron (larawan sa ibaba).

Ang pagganyak (A) at pagsugpo (B) ng retinal ganglion cell (Nicholls J., Martin R., Wallas B., Fuchs P., 2003)

Kapag lumampas ang kabuuang aktibidad sa threshold ng pagsisimula, nangyayari ang isang paglabas, na tinatawag na potensyal na pagkilos o spike. Ang spike ay isang matalim na depolarization ng neuron membrane, na bumubuo ng isang de-kuryenteng salpok. Ang buong proseso ng pagbuo ng pulso ay tumatagal ng halos 1 millisecond. Sa kasong ito, hindi ang tagal o ang amplitude ng salpok ay nakasalalay sa kung gaano kalakas ang mga sanhi na sanhi nito ay (pigura sa ibaba).

Pagrehistro ng potensyal na pagkilos ng ganglion cell (Nicholls J., Martin R., Wallas B., Fuchs P., 2003)

Pagkatapos ng pagdirikit, ang mga pump ng ion ay nagbibigay ng muling pagkuha ng neurotransmitter at pag-clear ng synaptic cleft. Sa panahon ng matigas na panahon kasunod ng spike, ang neuron ay hindi makalikha ng mga bagong salpok. Ang tagal ng panahong ito ay tumutukoy sa maximum na dalas ng henerasyon na kaya ng neuron.

Ang mga adhesion na lumilitaw bilang isang resulta ng aktibidad sa synapses ay tinatawag na evoke. Ang pinukaw na rate ng pag-uulit ng spike ay naka-encode kung gaano kahusay ang papasok na signal na tumutugma sa setting ng pagiging sensitibo ng mga synapses ng neuron. Kapag ang mga papasok na signal ay nahuhulog nang eksakto sa mga sensitibong synapses na nagpapagana ng neuron, at ang mga senyas na makarating sa mga nagbabawal na synapses ay hindi makagambala dito, kung gayon ang tugon ng neuron ay pinakamataas. Ang imaheng inilalarawan ng naturang mga signal ay tinatawag na isang stimulus na katangian ng isang neuron.

Siyempre, ang ideya kung paano gumagana ang mga neuron ay hindi dapat na pinalaki. Ang impormasyon sa pagitan ng ilang mga neuron ay maaaring mailipat hindi lamang ng mga spike, ngunit din sa pamamagitan ng mga channel na kumokonekta sa kanilang mga nilalaman ng intracellular at direktang paglilipat ng mga de-koryenteng potensyal. Ang pagkalat na ito ay tinatawag na unti-unti, at ang koneksyon mismo ay tinatawag na isang electrical synaps. Ang mga dendrite, depende sa distansya sa katawan ng neuron, ay nahahati sa proximal (malapit) at distal (malayo). Ang mga distal dendrite ay maaaring bumuo ng mga seksyon na kumikilos bilang mga semi-autonomous na elemento. Bilang karagdagan sa mga synaptic pathway ng paggulo, may mga extrasynaptic na mekanismo na sanhi ng mga adabot na metabotropic. Bilang karagdagan sa pinupukaw na aktibidad, mayroon ding kusang aktibidad. At sa wakas, ang mga neurons ng utak ay napapaligiran ng mga glial cells, na mayroon ding malaking epekto sa mga nagpapatuloy na proseso.

Ang isang mahabang paraan ng ebolusyon ay lumikha ng maraming mga mekanismo na ginagamit ng utak sa kanyang gawain. Ang ilan sa kanila ay maaaring maunawaan sa kanilang sarili, ang kahulugan ng iba ay nagiging malinaw lamang kapag isinasaalang-alang ang medyo kumplikadong mga pakikipag-ugnay. Samakatuwid, ang paglalarawan sa itaas ng neuron ay hindi dapat gawin bilang lubusan. Upang magpatuloy sa mas malalim na mga modelo, kailangan muna nating maunawaan ang "pangunahing" mga katangian ng mga neuron.

Noong 1952, inilarawan nina Alan Lloyd Hodgkin at Andrew Huxley ang mga mekanismong elektrikal na namamahala sa pagbuo at paghahatid ng mga signal ng nerve sa higanteng axid axon (Hodgkin, 1952). Ano ang na-rate Nobel Prize sa pisyolohiya at gamot noong 1963. Inilalarawan ng modelo ng Hodgkin - Huxley ang pag-uugali ng isang neuron ng isang sistema ng mga ordinaryong pagkakatulad na pagkakatulad. Ang mga equation na ito ay tumutugma sa isang proseso ng autowave sa isang aktibong daluyan. Isinasaalang-alang nila ang maraming mga bahagi, na ang bawat isa ay mayroong sariling biophysical counterpart sa isang tunay na cell (figure sa ibaba). Ang mga pumping ng ion ay tumutugma sa kasalukuyang mapagkukunan I p. Panloob na layer ng lipid lamad ng cell bumubuo ng isang kapasitor na may kapasidad C m. Nagbibigay ang mga ionic channel ng mga synaptic receptor kondaktibiti sa kuryente g n, na nakasalalay sa mga inilapat na signal, nag-iiba sa oras t, at sa kabuuang halaga ng potensyal ng lamad V. Ang kasalukuyang tagas ng mga pores ng lamad ay lumilikha ng isang konduktor g L Ang paggalaw ng mga ions kasama ang mga channel ng ion ay nangyayari sa ilalim ng pagkilos ng mga electrochemical gradients, na tumutugma sa mga mapagkukunan ng boltahe na may electromotive force E n at E L.

Ang mga pangunahing bahagi ng modelo ng Hodgkin-Huxley

Naturally, kapag lumilikha ng mga neural network, mayroong pagnanais na gawing simple ang modelo ng neuron, naiwan lamang ang pinakamahalagang katangian dito. Ang pinakatanyag at tanyag na pinasimple na modelo ay ang artipisyal na neuron ng McCulloch-Pitts, na binuo noong unang bahagi ng 1940 (McCulough J., Pitts W., 1956).

Pormal na neuron na si McCulloch - Pitts

Ipinapadala ang mga signal sa mga input ng naturang neuron. Ang mga senyas na ito ay mabibigat na summed. Dagdag dito, ang isang tiyak na pag-andar na hindi-linear na pag-aktibo ay inilalapat sa linear na kumbinasyon na ito, halimbawa, isang sigmoidal. Ang pag-andar ng lohistikong ay madalas na ginagamit bilang isang sigmoidal:

Pag-andar ng logistic

Sa kasong ito, ang aktibidad ng isang pormal na neuron ay nakasulat bilang

Bilang isang resulta, ang nasabing neuron ay nagiging isang threshold adder. Sa isang sapat na matarik na pag-andar ng threshold, ang signal ng output ng neuron ay alinman sa 0 o 1. Ang timbang na kabuuan ng signal ng pag-input at mga timbang ng neuron ay isang kombolsyon ng dalawang mga imahe: ang imahe ng input signal at ang imaheng inilarawan ng mga timbang ng neuron. Ang mas tumpak na pagsulat ng mga imaheng ito, mas mataas ang resulta ng pagkakabuo. Iyon ay, ang neuron, sa katunayan, tumutukoy kung magkano ang ibinigay na signal ay katulad ng imaheng naitala sa mga synapses nito. Kapag ang halaga ng convolution ay lumampas sa isang tiyak na antas at ang threshold function ay lilipat sa isa, maaari itong bigyang kahulugan bilang isang mapagpasyang pahayag ng neuron na kinilala nito ang ipinakita na imahe.

Ang mga totoong neuron ay talagang sa ilang paraan na katulad sa mga neurons ng McCulloch-Pitts. Ang mga amplitude ng kanilang mga spike ay hindi nakasalalay sa kung anong mga signal sa synapses ang sanhi sa kanila. Ang spike ay alinman doon o wala. Ngunit ang mga totoong neuron ay tumutugon sa isang pampasigla hindi sa isang solong salpok, ngunit may isang pagkakasunud-sunod ng salpok. Sa kasong ito, ang dalas ng mga salpok ay mas mataas, mas tumpak na ang katangian ng imahe ng neuron ay kinikilala. Nangangahulugan ito na kung magtatayo kami ng isang neural network ng mga nasabing threshold adder, magbibigay ito ng ilang resulta ng output na may isang static input signal, ngunit ang resulta na ito ay malayo sa muling paggawa kung paano gumagana ang tunay na mga neuron. Upang mailapit ang isang neural network sa isang biological prototype, kailangan naming gayahin ang gawain sa mga dinamika, isinasaalang-alang ang mga pansamantalang parameter at muling gawin ang mga katangian ng dalas ng mga signal.

Ngunit maaari kang pumunta sa ibang paraan. Halimbawa, posible na isama ang isang pangkalahatang katangian ng aktibidad ng isang neuron, na tumutugma sa dalas ng mga impulses nito, iyon ay, ang bilang ng mga spike sa isang tiyak na tagal ng panahon. Kung pupunta kami sa gayong paglalarawan, maiisip namin ang isang neuron bilang isang simpleng linear adder.

Linear adder

Ang mga signal ng output at, nang naaayon, ang mga signal ng pag-input para sa mga naturang neuron ay hindi na dichatomic (0 o 1), ngunit ipinahayag ng isang tiyak na dami ng scalar. Ang pagpapaandar ng pagpapaandar ay nakasulat bilang

Ang isang linear adder ay hindi dapat maisip bilang isang bagay na panimula naiiba mula sa isang salpok na neuron, pinapayagan lamang, kapag nagmomodelo o naglalarawan, upang pumunta sa mas matagal na agwat ng oras. At bagaman ang paglalarawan ng salpok ay mas tama, ang paglipat sa isang linear adder sa maraming mga kaso ay nabigyang-katwiran ng isang malakas na pagpapagaan ng modelo. Bukod dito, ang ilang mahahalagang pag-aari na mahirap makita sa isang pulsed neuron ay halata para sa isang linear adder.

Ang utak ng tao ay ang gitnang bahagi ng sistema ng nerbiyos. Ang lahat ng mga proseso na nagaganap sa katawan ay kinokontrol dito, batay sa impormasyon mula sa labas ng mundo.

Ang mga utak ng utak ay mga yunit ng pagganap ng istruktura ng nerbiyos na tisyu na nagbibigay ng kakayahan ng mga nabubuhay na organismo na umangkop sa mga pagbabago sa panlabas na kapaligiran. Ang utak ng tao ay binubuo ng mga neuron.

Ang mga pagpapaandar ng mga neuron sa utak:

paghahatid ng impormasyon tungkol sa mga pagbabago sa panlabas na kapaligiran;
ang pagtatago ng impormasyon para sa isang mahabang panahon;
paglikha ng isang imahe ng labas ng mundo batay sa natanggap na impormasyon;
organisasyon ng pinakamainam na pag-uugali ng tao.

Ang lahat ng mga gawaing ito ay napailalim sa isang layunin - upang matiyak ang tagumpay para sa isang nabubuhay na organismo sa pakikibaka para sa pagkakaroon.

Tatalakayin ng artikulong ito ang mga sumusunod na tampok ng neurons:

istraktura;
pagkakaugnay sa bawat isa;
paningin;
pag-unlad sa iba't ibang panahon ng buhay ng isang tao.

Ang kaliwang hemisphere ng utak ay naglalaman ng 200,000,000 pang mga neuron kaysa sa kanan.

Ang istraktura ng nerve cell

Ang mga neuron sa utak ay hindi regular ang hugis, maaari silang magmukhang isang dahon o isang bulaklak, may magkakaibang mga uka at pagkakagulo. Iba-iba din ang color palette. Naniniwala ang mga siyentista na mayroong ugnayan sa pagitan ng kulay at hugis ng isang cell at ang layunin nito.

Halimbawa, ang mga madaling tanggapin na mga patlang ng mga cell ng projection area ng visual cortex ay may pinahabang hugis, na tumutulong sa kanila na piliing tumugon sa mga indibidwal na mga fragment ng mga linya na may iba't ibang mga orientation sa kalawakan.

Ang bawat cell ay may katawan at proseso. Nakaugalian na paghiwalayin ang kulay-abo at puting bagay sa tisyu ng utak. Ang mga katawan ng mga neuron, kasama ang mga glial cell, na nagbibigay ng proteksyon, paghihiwalay at pagpapanatili ng istraktura ng nerbiyos na tisyu, bumubuo Gray na bagay... Ang mga proseso na nakaayos sa mga bundle alinsunod sa layunin ng pag-andar, Ay isang puting sangkap.

Ang ratio ng mga neuron sa glia sa mga tao ay 1:10.

Mga uri ng proseso:

mga axon - mayroong isang pinahabang hitsura, sa dulo ay sumasanga sila sa mga terminal - dulo ng mga nerves, na kinakailangan para sa paghahatid ng mga salpok sa iba pang mga cell;
dendrites - mas maikli kaysa sa mga axon, mayroon ding isang branched na istraktura; sa pamamagitan ng mga ito, ang neuron ay tumatanggap ng impormasyon.

Salamat sa istrakturang ito, ang mga neuron sa utak ay "nakikipag-usap" sa bawat isa at nagsasama sa mga neural network na bumubuo sa tisyu ng utak. Ang parehong mga dendrite at axon ay patuloy na lumalaki. Ang plasticity na ito ng sistema ng nerbiyos ay pinagbabatayan ng pagbuo ng katalinuhan.

Ang nerve ay isang koleksyon ng maraming mga axon na kabilang sa iba't ibang mga nerve cells.

Mga koneksyon sa synaptic

Ang pagbuo ng mga neural network ay batay sa electrical excitation, na binubuo ng dalawang proseso:

simula ng elektrikal na paggulo mula sa enerhiya panlabas na impluwensya- nangyayari dahil sa espesyal na pagkasensitibo ng mga lamad na matatagpuan sa mga dendrite;
paglulunsad ng aktibidad ng cellular batay sa natanggap na signal at nakakaapekto sa iba pang mga yunit ng istruktura ng sistema ng nerbiyos.

Ang bilis ng mga neuron ay kinakalkula sa ilang milliseconds.

Ang mga Neuron ay konektado sa bawat isa sa pamamagitan ng mga espesyal na istraktura - synapses. Binubuo ang mga ito ng presynaptic at postsynaptic membrane, sa pagitan nito ay mayroong isang synaptic cleft na puno ng likido.

Sa likas na katangian ng pagkilos, ang mga synapses ay maaaring maging excitatory at nagbabawal. Ang pag-sign ay maaaring kemikal o elektrikal.

Sa unang kaso, ang mga neurotransmitter ay na-synthesize sa presynaptic membrane, na pumapasok sa mga receptor ng postsynaptic membrane ng isa pang cell mula sa mga espesyal na vesicle - vesicle. Matapos ang kanilang epekto, ang mga ions ng isang tiyak na uri ay maaaring makapasok nang malaki sa kalapit na neuron. Ginagawa ito sa pamamagitan ng mga potassium at sodium channel. Sa normal na estado, sarado ang mga ito, ang mga negatibong sisingilin na mga ions ay nasa loob ng selyula, at positibo sa labas. Dahil dito, isang pagkakaiba sa boltahe ang nabuo sa shell. Ito ang potensyal para sa pahinga. Matapos makapasok ang mga positibong sisingilin na mga ions, may potensyal na pagkilos na lumitaw - isang salpok ng nerve.

Ang balanse ng cell ay naibalik sa tulong ng mga dalubhasang protina - mga potassium-sodium pump.

Mga katangian ng kemikal na synaps:

isinasagawa ang paggulo sa isang direksyon lamang;
ang pagkakaroon ng isang pagkaantala mula 0.5 hanggang 2 ms sa panahon ng paghahatid ng signal, na nauugnay sa tagal ng mga proseso ng pagpapalabas ng tagapamagitan, paghahatid nito, pakikipag-ugnay sa receptor at pagbuo ng isang potensyal na pagkilos;
ang pagkahapo ay maaaring mangyari dahil sa pag-ubos ng stock ng transmitter o ang hitsura ng paulit-ulit na depolarization ng lamad;
mataas na pagkasensitibo sa mga lason, gamot at iba pang mga biologically active na sangkap.

Higit sa 100 mga neurotransmitter ang kasalukuyang kilala. Ang mga halimbawa ng mga sangkap na ito ay dopamine, norepinephrine, acetylcholine.

Ang paghahatid ng elektrisidad ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang makitid na agwat ng synaptic at nabawasan ang paglaban sa pagitan ng mga lamad. Sa kasong ito, ang potensyal na nilikha sa presynaptic membrane ay sanhi ng paglaganap ng paggulo sa postsynaptic membrane.

Mga katangian ng elektrikal na synaps:

ang bilis ng paglilipat ng impormasyon ay mas mataas kaysa sa mga kemikal na synapses;
pareho ang one-way at two-way signal transmission (sa kabaligtaran na direksyon) posible.

Mayroon ding mga halo-halong synapses, kung saan ang pagganyak ay maaaring mailipat kapwa sa tulong ng mga neurotransmitter at sa tulong ng mga de-kuryenteng salpok.

Kasama sa memorya ang pagtatago at muling paggawa ng natanggap na impormasyon. Bilang isang resulta ng pagsasanay, mananatili ang tinatawag na mga bakas sa memorya, at ang kanilang mga hanay ay bumubuo ng mga engram - "talaan". Ang mekanismo ng neural ay ang mga sumusunod: ang ilang mga impulses ay dumadaan sa kadena ng maraming beses, nabuo ang mga pagbabago sa istruktura at biochemical sa mga synapses. Ang prosesong ito ay tinatawag na pagsasama-sama. Ang paulit-ulit na paggamit ng parehong mga contact ay lumilikha ng mga tukoy na protina - ito ang mga bakas sa memorya.

Mga tampok ng pag-unlad ng tisyu ng utak

Ang mga istraktura ng utak ay patuloy na bumubuo ng hanggang 3 taon. Ang masa ng utak ay dumoble sa pagtatapos ng unang taon ng buhay ng isang bata.

Ang kapanahunan ng nerbiyos na tisyu ay natutukoy ng antas ng pag-unlad ng dalawang proseso:

myelination - ang pagbuo ng mga insulate membrane;
synaptogenesis - ang pagbuo ng mga koneksyon sa synaptic.

Nagsisimula ang myelination sa ika-4 na buwan ng intrauterine life na may ebolusyonaryong "mas matanda" na istraktura ng utak na responsable para sa pandama at pag-andar ng motor. Sa mga system na kumokontrol sa mga kalamnan ng kalansay - ilang sandali bago ang kapanganakan ng isang sanggol, at aktibong nagpapatuloy sa unang taon ng buhay. At sa mga lugar na nauugnay sa mas mataas na pag-andar sa pag-iisip, tulad ng pag-aaral, pagsasalita, pag-iisip, ang myelination ay nagsisimula lamang pagkatapos ng kapanganakan.

Iyon ang dahilan kung bakit sa panahong ito, mga impeksyon at mga virus na sanhi nakakasamang epekto sa utak. Maihahambing ito sa isang aksidente sa sasakyan: ang isang banggaan sa mababang bilis ay magdudulot ng mas kaunting pinsala kaysa sa isang mataas na bilis. Gayundin dito - ang pagkagambala sa aktibong proseso ng pagkahinog ay maaaring maging sanhi ng napakalaking pinsala at humantong sa malungkot na kahihinatnan - cerebral palsy, mental retardation o mental retardation.

Ang pagpapatatag ng mga katangian ng psychophysiological ng isang indibidwal ay nangyayari sa edad na 20-25.

Ang pag-unlad ng isang indibidwal na cell ng nerve ay nagsisimula sa isang pormasyon na may tiyak na aktibidad ng elektrisidad. Ang mga proseso nito, lumalawak, tumagos sa mga nakapaligid na tisyu at nagtataguyod ng mga contact na synaptic. Sa gayon, nangyayari ang panloob (kontrol) ng lahat ng mga organo at sistema ng katawan. Ang prosesong ito ay kinokontrol ng higit sa kalahati ng mga gen ng tao.

Ang mga cell ay nagsasama sa mga espesyal na magkakaugnay na istraktura - mga neural network na nagsasagawa ng mga tiyak na pag-andar.

Ang isa sa mga pagpapalagay na pang-agham ay ang hierarchy ng istraktura ng mga neurons sa utak na kahawig ng istraktura ng uniberso.

Ang pagpapaunlad ng mga neuron, ang kanilang pagdadalubhasa, ay nagpapatuloy sa buong buhay ng isang tao. Sa isang may sapat na gulang at isang sanggol, ang bilang ng mga neuron ay halos pareho, ngunit ang haba ng mga proseso at ang kanilang bilang ay naiiba maraming beses. Ito ay may kinalaman sa pag-aaral at pagbuo ng mga bagong koneksyon.

Ang tagal ng pagkakaroon ng mga nerve cells at ang kanilang host ay madalas na magkakasabay.

Mga uri ng nerve cells

Ang bawat elemento sa neural system ng utak ay gumaganap tiyak na pagpapaandar... Isaalang-alang kung ano ang ilang mga uri ng mga neuron na responsable.

Mga receptor

Ang karamihan sa mga neuron ng receptor ay matatagpuan, ang kanilang pagpapaandar ay upang magpadala ng isang senyas mula sa mga receptor ng mga organo ng pandama sa gitnang sistema ng nerbiyos.

Command neurons

Dito nagtatagpo ang mga landas mula sa mga cell-detector, ang panandaliang at Pangmatagalang alaala at isang desisyon ang ginawa bilang tugon sa papasok na signal. Susunod, isang utos ay ipinadala sa mga premotor zone, at nabuo ang isang reaksyon.

Mga Epekto

Naghahatid sila ng isang senyas sa mga organo at tisyu. Ang mga neuron na ito ay may mahabang axon. Ang mga motor neuron ay mga cell ng effector na ang mga axon ay bumubuo ng mga nerve fibers na humahantong sa mga kalamnan. Ang mga effector neuron na kumokontrol sa aktibidad ng autonomic nervous system (kasama rito ang metabolismo, kontrol lamang loob, paghinga, tibok ng puso - lahat ng nangyayari nang walang malay na kontrol) ay nasa labas ng utak.

Nasa pagitan

Tinatawag din silang mga contact o insertion cell - ang mga cell na ito ang link sa pagitan ng mga receptor at effector.

Mga mirror neuron

Ang mga neuron na ito ay matatagpuan sa iba't ibang bahagi ng gitnang sistema ng nerbiyos. Ito ay pinaniniwalaan na evolutionally lumitaw ang mga ito upang ang mga cubs upang mas mahusay at mas mabilis na manirahan sa mundo sa kanilang paligid.

Ang mga cell ay natagpuan bilang isang resulta ng isang eksperimento sa mga unggoy. Ang hayop ay kumuha ng pagkain mula sa feeder na may mga espesyal na tool. Kapag ang siyentipiko ay gumawa ng pareho, isiniwalat na sa pang-eksperimentong indibidwal na ilang mga lugar ng cortex ay pinapagana, na parang siya mismo ang gumawa nito.

Ang empatiya, mga kasanayang panlipunan, pag-aaral, pag-uulit, paggaya ay batay sa gawain ng mga mirror neuron. Nalalapat din ang kakayahang hulaan sa mga cell na ito.

Itinatag ng mga siyentista na upang malinaw na maisip at gawin ay halos magkatulad na bagay. Ang nasabing paraan ng psychotherapy bilang visualization ay binuo sa postulate na ito.

Ang mga mirror neuron ay ang batayan para sa paghahatid ng isang layer ng kultura mula sa henerasyon hanggang sa henerasyon at paglago nito. Halimbawa, habang natututo magpinta, sa una ay inuulit namin mayroon nang mga paraan, iyon ay, ginaya namin. At pagkatapos, batay sa karanasang ito, nilikha ang mga orihinal na gawa.

Mga Neuron ng bagong novelty at pagkakakilanlan

Ang mga neuron ng bagong bagay ay unang natuklasan sa pag-aaral ng mga palaka, at pagkatapos ay natagpuan sa mga tao. Ang mga cell na ito ay hihinto sa pagtugon sa paulit-ulit na pampasigla. Ang isang pagbabago sa signal, sa kabaligtaran, ay pinupukaw ang kanilang activation.

Ang mga cell ng pagkakakilanlan ay nakakakita ng isang paulit-ulit na signal, na nagpapahintulot sa isang dating ginamit na tugon na mailabas, kung minsan ay mas maaga pa sa isang pampasigla - isang tugon na extrapolar.

Ang kanilang pinagsamang aksyon ay binibigyang diin ang pagiging bago, pinapahina ang impluwensya ng kinagawian na stimuli, at na-optimize ang oras para sa pagbuo ng tumutugon na pag-uugali.

Mga karamdaman na nauugnay sa mga depekto sa nerve tissue

Maraming mga karamdaman sa kalusugan ng tao ang maaaring saligan ng iba`t ibang mga paglabag mga neural na koneksyon ng utak.

Autism

Naniniwala ang mga siyentista na ang autism ay nauugnay sa underdevelopment o disfungsi ng mirror neurons. Ang isang bata, na tumitingin sa isang nasa hustong gulang, ay hindi maaaring maunawaan ang pag-uugali at emosyon ng ibang tao at hulaan ang kanyang mga aksyon. Bumangon ang takot. Ang isang reaksyong proteksiyon ay isang kandado sa sarili.

Sakit na Parkinson

Ang sanhi ng kapansanan sa paggana ng motor sa karamdaman na ito ay pinsala at pagkamatay ng mga neuron na gumagawa ng dopamine.

Sakit ng Alzheimer

Ang isa sa mga posibleng dahilan ay ang pagbawas sa paggawa ng neurotransmitter acetylcholine. Ang pangalawang pagpipilian ay akumulasyon sa tisyu ng nerbiyos mga plaka ng amyloid- pathological protein plaque.

Schizophrenia

Sinasabi ng isang teorya na mayroong pagkasira ng komunikasyon sa pagitan ng mga cell ng utak ng isang schizophrenic. Ipinakita ng mga pag-aaral na ang mga gen na responsable para sa pagpapalabas ng mga neurotransmitter sa mga synapses ay hindi gumana sa gayong mga tao. Ang isa pang bersyon ay ang labis na paggawa ng dopamine. Ang pangatlong teorya ng pinagmulan ng sakit ay isang pagbawas sa bilis ng paghahatid ng mga nerve impulses dahil sa pinsala sa myelin sheaths.

Ang mga sakit na neurodegenerative (na nauugnay sa pagkamatay ng mga neuron) ay naramdaman kung kailan namatay ang karamihan sa mga selyula, kaya't nagsisimula ang paggamot sa mga susunod na yugto. Ang tao ay mukhang malusog, walang mga palatandaan ng karamdaman, at nagsimula na ang mapanganib na proseso. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang utak ng tao ay napaka-kakayahang umangkop at may malakas na mekanismo ng pagbabayad. Halimbawa: kapag namatay ang mga neurons na gumagawa ng dopamine, ang natitirang mga cell ay gumawa malaking dami mga sangkap Ang pagiging sensitibo ng mga cell na tumatanggap ng signal sa neurotransmitter ay tumataas din. Para sa isang sandali, pinipigilan ng mga proseso na ito ang mga sintomas ng sakit na mahayag.

Para sa mga karamdaman na sanhi ng mga abnormalidad ng chromosome (Down syndrome, Williams syndrome), mga species ng pathological mga nerve cells.