Informacija

4.3: Kaip bendrauja neuronai - biologija

4.3: Kaip bendrauja neuronai - biologija


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Gebėjimai tobulėti

  • Apibūdinkite ramybės membranos potencialo pagrindą
  • Paaiškinkite veiksmų potencialo etapus ir kaip skleidžiami veiksmo potencialai
  • Paaiškinkite cheminių ir elektrinių sinapsių panašumus ir skirtumus
  • Apibūdinkite ilgalaikį stiprėjimą ir ilgalaikę depresiją

Visos nervų sistemos atliekamos funkcijos - nuo paprasto motorinio reflekso iki sudėtingesnių funkcijų, tokių kaip atminties ar sprendimo priėmimas - reikalauja, kad neuronai bendrautų tarpusavyje. Nors žmonės bendraudami naudoja žodžius ir kūno kalbą, neuronai naudoja elektrinius ir cheminius signalus. Kaip ir žmogus komitete, vienas neuronas paprastai gauna ir sintezuoja pranešimus iš kelių kitų neuronų, prieš priimdamas sprendimą siųsti pranešimą kitiems neuronams.

Nervų impulsų perdavimas neurone

Kad nervų sistema veiktų, neuronai turi sugebėti siųsti ir priimti signalus. Šie signalai yra įmanomi, nes kiekvienas neuronas turi įkrautą ląstelinę membraną (įtampos skirtumas tarp vidaus ir išorės), o šios membranos krūvis gali pasikeisti, reaguojant į neuromediatorių molekules, išsiskiriančias iš kitų neuronų ir aplinkos dirgiklių. Norint suprasti, kaip bendrauja neuronai, pirmiausia reikia suprasti bazinio arba „ramybės“ membranos krūvio pagrindą.

Neuroninės įkrautos membranos

Lipidų dvisluoksnė membrana, supanti neuroną, yra nepralaidi įkrautoms molekulėms ar jonams. Norėdami patekti į neuroną arba išeiti iš jo, jonai turi praeiti per specialius baltymus, vadinamus jonų kanalais, kurie apima membraną. Jonų kanalų konfigūracijos yra skirtingos: atidarytos, uždarytos ir neaktyvios, kaip parodyta (PageIndex{1}) paveiksle. Kai kurie jonų kanalai turi būti aktyvuoti, kad jie atsidarytų ir leistų jonams patekti į ląstelę arba iš jos. Šie jonų kanalai yra jautrūs aplinkai ir gali atitinkamai keisti savo formą. Jonų kanalai, keičiantys savo struktūrą, reaguojant į įtampos pokyčius, vadinami jonų kanalais, kuriuose yra įtampa. Įtampa valdomi jonų kanalai reguliuoja santykines skirtingų jonų koncentracijas ląstelės viduje ir išorėje. Bendrojo krūvio skirtumas tarp ląstelės vidaus ir išorės vadinamas membranos potencialu.

Nuoroda į mokymąsi

Šiame vaizdo įraše aptariamas ramybės membranos potencialo pagrindas.

Poilsio membranos potencialas

Ramybės būsenoje esantis neuronas yra neigiamai įkrautas: ląstelės vidus yra maždaug 70 milivoltų neigiamas nei išorė (–70 mV, atkreipkite dėmesį, kad šis skaičius skiriasi priklausomai nuo neurono tipo ir rūšies). Ši įtampa vadinama ramybės membranos potencialu; jį sukelia jonų koncentracijų skirtumai ląstelės viduje ir išorėje. Jei membrana būtų vienodai pralaidi visiems jonams, kiekviena jonų rūšis tekėtų per membraną ir sistema pasiektų pusiausvyrą. Kadangi jonai negali tiesiog kirsti membranos savo nuožiūra, ląstelės viduje ir išorėje yra skirtingos kelių jonų koncentracijos, kaip parodyta žemiau esančioje lentelėje. Teigiamai įkrautų kalio jonų skaičiaus skirtumas (K.+) ląstelės viduje ir išorėje dominuoja ramybės membranos potencialas ((PageIndex{2}) pav.). Kai membrana yra ramybės būsenoje, K+ jonai kaupiasi ląstelės viduje dėl gryno judėjimo su koncentracijos gradientu. Neigiamas ramybės membranos potencialas sukuriamas ir palaikomas didinant katijonų koncentraciją už ląstelės ribų (tarpląsteliniame skystyje), palyginti su ląstelės viduje (citoplazmoje). Neigiamą krūvį ląstelėje sukuria tai, kad ląstelės membrana yra labiau pralaidi kalio jonų judėjimui nei natrio jonų judėjimas. Neuronuose kalio jonų koncentracija yra didelė ląstelėje, o natrio jonų koncentracija yra didelė už ląstelės ribų. Ląstelėje yra kalio ir natrio nutekėjimo kanalai, leidžiantys dviem katijonams išsklaidyti savo koncentracijos gradientą. Tačiau neuronai turi daug daugiau kalio nutekėjimo kanalų nei natrio nutekėjimo kanalai. Todėl kalis iš ląstelės išsisklaido daug greičiau nei įsiskverbia į natrį. Kadangi iš ląstelės išeina daugiau katijonų, nei patenka, dėl to ląstelės vidus yra neigiamai įkrautas, palyginti su ląstelės išorine dalimi. Natrio kalio siurblio veiksmai padeda išlaikyti poilsio potencialą, kai tik jis bus sukurtas. Prisiminkite, kad natrio kalio siurbliai duoda du K.+ jonus į ląstelę pašalindami tris Na+ jonų vienam suvartotam ATP. Kadangi iš ląstelės išstumiama daugiau katijonų nei paimama, ląstelės vidus išlieka neigiamai įkrautas, palyginti su tarpląsteliniu skysčiu. Reikėtų pažymėti, kad kalcio jonai (Cl) linkę kauptis už ląstelės ribų, nes juos atbaido citoplazmoje esantys neigiamo krūvio baltymai.

Lentelė ( PageIndex {1} ): Jonų koncentracija neuronų viduje ir išorėje. Ramybės membranos potencialas yra skirtingų koncentracijų ląstelės viduje ir išorėje rezultatas.

JonasEkstraląstelinė koncentracija (mM)Ląstelių koncentracija (mM)Santykis išorėje/viduje
Na+1451212
K+41550.026
Cl−120430
Organiniai anijonai (A−)100

Veiksmo potencialas

Neuronas gali priimti įvestį iš kitų neuronų ir, jei šis įėjimas yra pakankamai stiprus, nusiųsti signalą pasroviui esantiems neuronams. Signalo perdavimą tarp neuronų paprastai perduoda cheminė medžiaga, vadinama neurotransmiteriu. Signalo perdavimas neurone (iš dendrito į aksono galą) vyksta trumpai pakeitus ramybės būsenos membranos potencialą, vadinamą veikimo potencialu. Kai neuromediatorių molekulės prisijungia prie receptorių, esančių neurono dendrituose, atsiveria jonų kanalai. Sužadinimo sinapsėse ši anga leidžia teigiamiems jonams patekti į neuroną ir sukelia membranos depoliarizaciją - sumažėja įtampos skirtumas tarp neurono vidaus ir išorės. Jutiminės ląstelės ar kito neurono dirgiklis depoliarizuoja tikslinį neuroną iki jo slenksčio potencialo (-55 mV). Na+ kanalai aksono kalne atsiveria, todėl teigiami jonai gali patekti į ląstelę (paveikslėlis ( PageIndex {3} ) ir ( PageIndex {4} ) pav.). Atsivėrus natrio kanalams, neuronas visiškai depoliarizuojasi iki maždaug +40 mV membranos potencialo. Veiksmo potencialas laikomas „viskas arba nieko“ įvykiu, nes pasiekus slenkstinį potencialą, neuronas visada visiškai depolarizuojasi. Kai depolarizacija bus baigta, ląstelė dabar turi „atkurti“ membranos įtampą į poilsio potencialą. Norėdami tai padaryti, Na+ kanalai užsidaro ir negali būti atidaromi. Taip prasideda neurono ugniai atsparus laikotarpis, kai jis negali sukurti kito veikimo potencialo, nes jo natrio kanalai neatsidaro. Tuo pačiu metu įtampos ribos K+ kanalai atsidaro, todėl K.+ palikti kamerą. Kaip sakė K.+ jonai palieka ląstelę, membranos potencialas vėl tampa neigiamas. K difuzija+ iš ląstelės iš tikrųjų hiperpoliarizuoja ląstelę, nes membranos potencialas tampa neigiamas nei įprastas ląstelės poilsio potencialas. Šiuo metu natrio kanalai grįš į savo ramybės būseną, tai reiškia, kad jie yra pasirengę vėl atsidaryti, jei membranos potencialas vėl viršys slenkstinį potencialą. Galiausiai papildomas K+ jonai difunduoja iš ląstelės per kalio nutekėjimo kanalus, grąžindami ląstelę iš hiperpoliarizuotos būsenos į ramybės membranos potencialą.

Meno ryšys

Kalio kanalų blokatoriai, tokie kaip amjodaronas ir prokainamidas, naudojami nenormaliam širdies elektriniam aktyvumui, vadinamam širdies aritmija, gydyti, trukdo K+ judėjimui per įtampos valdomus K+ kanalus. Kuriai veiksmų potencialo daliai tikėtumėtės įtakos kalio kanalams?

Nuoroda į mokymąsi

Šiame vaizdo įraše pateikiama veiksmų galimybių apžvalga.

Mielinas ir veiksmų potencialo sklaida

Kad veikimo potencialas galėtų perduoti informaciją kitam neuronui, jis turi keliauti išilgai aksono ir pasiekti aksono gnybtus, kur gali pradėti neuromediatorių išsiskyrimą. Veikimo potencialo laidumo išilgai aksono greitį įtakoja ir aksono skersmuo, ir aksono atsparumas srovės nuotėkiui. Mielinas veikia kaip izoliatorius, neleidžiantis srovei išeiti iš aksono; tai padidina veikimo potencialo laidumo greitį. Sergant demielinizuojančiomis ligomis, tokiomis kaip išsėtinė sklerozė, veikimo potencialo laidumas sulėtėja, nes srovė nutekėja iš anksčiau izoliuotų aksonų zonų. Ranvier mazgai, pavaizduoti (PageIndex{5}) paveiksle, yra mielino apvalkalo tarpai išilgai aksono. Šios nemielinuotos erdvės yra maždaug vieno mikrometro ilgio ir jose yra įtampos ribotas Na+ ir K.+ kanalai. Jonų srautas šiais kanalais, ypač Na+ kanalus, vėl ir vėl regeneruoja veikimo potencialą palei aksoną. Šis veikimo potencialo „šokimas“ iš vieno mazgo į kitą vadinamas druskingu laidumu. Jei Ranviero mazgų nebūtų išilgai aksono, veikimo potencialas skleistųsi labai lėtai nuo Na+ ir K.+ kanalai turėtų nuolat atkurti veiksmų potencialą kiekviename aksono taške, o ne tam tikruose taškuose. Ranvier mazgai taip pat taupo energiją neuronui, nes kanalai turi būti tik mazguose, o ne visame aksone.

Sinaptinė transmisija

Sinapsė arba „spraga“ yra vieta, kur informacija perduodama iš vieno neurono į kitą. Sinapsės dažniausiai susidaro tarp aksonų galų ir dendritinių spyglių, tačiau tai nėra visuotinė tiesa. Taip pat yra aksonų-aksonų, dendritų-dendritų ir aksonų-ląstelių kūno sinapsės. Signalą perduodantis neuronas vadinamas presinapsiniu neuronu, o signalą priimantis neuronas – postsinapsiniu neuronu. Atkreipkite dėmesį, kad šie pavadinimai yra susiję su tam tikra sinapsė - dauguma neuronų yra ir presinapsiniai, ir postsinapsiniai. Yra dviejų tipų sinapsės: cheminės ir elektrinės.

Cheminė sinapsė

Kai veikimo potencialas pasiekia aksono gnybtą, jis depolarizuoja membraną ir atveria įtampos ribotą Na+ kanalai. Na+ jonai patenka į ląstelę, toliau depoliarizuodami presinapsinę membraną. Ši depoliarizacija sukelia Ca įtampą2+ kanalus atidaryti. Kalcio jonai, patenkantys į ląstelę, inicijuoja signalinę kaskadą, dėl kurios atsiranda mažos su membrana susijusios pūslelės, vadinamos sinapsinėmis pūslelėmis, kuriose yra neurotransmiterių molekulių, susiliejančių su presinapsine membrana. Sinapsinės pūslelės parodytos (PageIndex{6}) paveiksle, kuris yra skenuojančio elektroninio mikroskopo vaizdas.

Vezikulės susiliejimas su presinapsine membrana sukelia neuromediatoriaus išsiskyrimą į sinapsinį plyšį - tarpląstelinę erdvę tarp presinapsinės ir postsinapsinės membranos, kaip parodyta paveikslėlyje ( PageIndex {7} ). Neuromediatorius difunduoja per sinapsinį plyšį ir prisijungia prie receptorių baltymų, esančių postsinapsinėje membranoje.

Pririšus specifinį neuromediatorių, postsinapsinėje membranoje atsiveria tam tikri jonų kanalai, šiuo atveju-su ligandais susiję kanalai. Neurotransmiteriai gali turėti sužadinamąjį arba slopinamąjį poveikį postsinapsinei membranai, kaip nurodyta toliau esančioje lentelėje. Pavyzdžiui, kai presinapsinis neuronas sinapsėje tarp nervo ir raumenų (vadinamo neuromuskuline jungtimi) išskiria acetilcholiną, jis sukelia postsinapsinį Na+ kanalus atidaryti. Na+ patenka į postsinapsinę ląstelę ir sukelia postsinapsinę membraną. Ši depoliarizacija vadinama sužadinančiu postsinapsiniu potencialu (EPSP) ir padidina postsinapsinio neurono tikimybę sukelti veikimo potencialą. Neurotransmiterio išsiskyrimas slopinančiose sinapsėse sukelia slopinamąjį postsinapsinį potencialą (IPSP), presinapsinės membranos hiperpoliarizaciją. Pavyzdžiui, kai neuromediatorius GABA (gama-aminosviesto rūgštis) išsiskiria iš presinapsinio neurono, jis jungiasi ir atveria Cl- kanalai. Cl- jonai patenka į ląstelę ir hiperpoliarizuoja membraną, todėl neuronas rečiau suaktyvina veikimo potencialą.

Įvykus neurotransmisijai, neuromediatorius turi būti pašalintas iš sinapsinio plyšio, kad postsinapsinė membrana galėtų „atstatyti“ ir būti pasirengusi priimti kitą signalą. Tai galima padaryti trimis būdais: neuromediatorius gali išsiskirti iš sinapsinio plyšio, jį gali suskaidyti sinapsinio plyšio fermentai, arba jį gali perdirbti (kartais vadinamas reabsorbcija) presinapsinis neuronas. Šiame neurotransmisijos etape veikia keli vaistai. Pavyzdžiui, kai kurie vaistai, skiriami Alzheimerio liga sergantiems pacientams, slopina acetilcholinesterazę – fermentą, kuris skaido acetilcholiną. Šis fermento slopinimas iš esmės padidina neurotransmisiją sinapsėse, kurios išskiria acetilcholiną. Išsiskyręs acetilcholinas lieka plyšyje ir gali nuolat jungtis ir atsirišti prie postsinapsinių receptorių.

Lentelė ( PageIndex {2} ): Neuromediatoriaus funkcija ir vieta
NeuromediatoriusPavyzdysVieta
AcetilcholinasCNS ir (arba) PNS
Biogeninis aminasDopaminas, serotoninas, norepinefrinasCNS ir (arba) PNS
Amino rūgštisGlicinas, glutamatas, aspartatas, gama aminosviesto rūgštisCNS
NeuropeptidasMedžiaga P, endorfinaiCNS ir (arba) PNS

Elektros sinapsė

Nors elektrinių sinapsių yra mažiau nei cheminių, jos yra visose nervų sistemose ir atlieka svarbų ir unikalų vaidmenį. Neurotransmisijos būdas elektrinėse sinapsėse visiškai skiriasi nuo cheminių sinapsių. Elektrinėje sinapsėje presinapsinės ir postsinapsinės membranos yra labai arti viena kitos ir iš tikrųjų yra fiziškai sujungtos kanalų baltymais, sudarančiais tarpų jungtis. Tarpų jungtys leidžia srovei pereiti tiesiai iš vienos ląstelės į kitą. Be jonų, pernešančių šią srovę, kitos molekulės, tokios kaip ATP, gali pasklisti per didelių tarpų jungties poras.

Yra esminių skirtumų tarp cheminių ir elektrinių sinapsių. Kadangi cheminės sinapsės priklauso nuo neuromediatorių molekulių išsiskyrimo iš sinapsinių pūslelių, kad perduotų jų signalą, yra maždaug 1 milisekundė delsos tarp tada, kai aksono potencialas pasiekia presinapsinį galą ir kai neuromediatorius atveria postsinapsinius jonų kanalus. Be to, šis signalizavimas yra vienpusis. Priešingai, signalizacija elektrinėse sinapsėse vyksta beveik akimirksniu (tai svarbu sinapsėms, dalyvaujančioms pagrindiniuose refleksuose), o kai kurios elektrinės sinapsės yra dvikryptės. Elektrinės sinapsės taip pat yra patikimesnės, nes mažiau tikėtina, kad jos bus užblokuotos, ir jos yra svarbios sinchronizuojant neuronų grupės elektrinį aktyvumą. Pavyzdžiui, manoma, kad elektrinės sinapsės talamoje reguliuoja lėtos bangos miegą, o šių sinapsių sutrikimas gali sukelti traukulius.

Signalo apibendrinimas

Kartais vienas EPSP yra pakankamai stiprus, kad sukeltų veiksmo potencialą postsinapsiniame neurone, tačiau dažnai keli presinapsiniai įėjimai turi sukurti EPSP maždaug tuo pačiu metu, kad postsinapsinis neuronas būtų pakankamai depolarizuotas, kad suaktyvintų veiksmo potencialą. Šis procesas vadinamas sumavimu ir vyksta aksono kalvoje, kaip parodyta paveiksle (PageIndex{8}). Be to, vienas neuronas dažnai įeina iš daugelio presinapsinių neuronų - kai kurie sužadinantys, o kiti - slopinantys, todėl IPSP gali panaikinti EPSP ir atvirkščiai. Tai yra grynasis postsinapsinės membranos įtampos pokytis, kuris lemia, ar postsinapsinė ląstelė pasiekė savo sužadinimo slenkstį, reikalingą veikimo potencialui suaktyvinti. Kartu sinapsinis sumavimas ir sužadinimo slenkstis veikia kaip filtras, kad atsitiktinis „triukšmas“ sistemoje nebūtų perduodamas kaip svarbi informacija.

Kasdienis ryšys: smegenų ir kompiuterio sąsaja

Amiotrofinė šoninė sklerozė (ALS, dar vadinama Lou Gehrigo liga) yra neurologinė liga, kuriai būdingas motorinių neuronų, kontroliuojančių savanoriškus judesius, degeneracija. Liga prasideda raumenų silpnėjimu ir koordinacijos stoka ir galiausiai sunaikina kalbą, kvėpavimą ir rijimą kontroliuojančius neuronus; galiausiai liga gali sukelti paralyžių. Tuo metu pacientams reikia pagalbos iš mašinų, kad jie galėtų kvėpuoti ir bendrauti. Buvo sukurtos kelios specialios technologijos, leidžiančios „užrakintiems“ pacientams bendrauti su likusiu pasauliu. Pavyzdžiui, viena technologija leidžia pacientams rašyti sakinius trūkčiojant skruostus. Tada šiuos sakinius galima garsiai perskaityti kompiuteriu.

Palyginti nauja tyrimų kryptis, padedanti paralyžiuotiems pacientams, įskaitant sergančius ALS, bendrauti ir išlaikyti tam tikrą savarankiškumą, vadinama smegenų ir kompiuterio sąsajos (BCI) technologija ir pavaizduota paveiksle ( PageIndex {9} ) . Ši technologija skamba kaip kažkas iš mokslinės fantastikos: ji leidžia paralyžiuotiems pacientams valdyti kompiuterį tik savo mintimis. Yra keletas BCI formų. Kai kuriose formose naudojami EEG įrašai iš ant kaukolės užklijuotų elektrodų. Šiuose įrašuose yra informacijos iš didelių neuronų populiacijų, kurias gali iššifruoti kompiuteris. Kitos BCI formos reikalauja, kad į variklio žievės rankos ir plaštakos sritį būtų implantuota elektrodų masė, mažesnė už pašto ženklą. Ši BCI forma, nors ir labiau invazinė, yra labai galinga, nes kiekvienas elektrodas gali įrašyti faktinius vieno ar kelių neuronų veikimo potencialus. Tada šie signalai siunčiami į kompiuterį, kuris buvo išmokytas iššifruoti signalą ir paduoti jį į įrankį, pvz., žymeklį kompiuterio ekrane. Tai reiškia, kad pacientas, sergantis ALS, gali naudotis elektroniniu paštu, skaityti internete ir bendrauti su kitais, galvodamas pajudinti ranką ar ranką (net jei paralyžiuotas pacientas negali atlikti to kūno judesio). Naujausi pasiekimai leido paralyžiuotam užrakintam pacientui, kuris prieš 15 metų patyrė insultą, valdyti robotinę ranką ir net pavalgyti kavos naudojant BCI technologiją.

Nepaisant nuostabios BCI technologijos pažangos, ji taip pat turi apribojimų. Dėl šios technologijos pacientui gali prireikti daug valandų treniruočių ir ilgo intensyvaus susikaupimo; prietaisams implantuoti taip pat gali prireikti smegenų operacijos.

Nuoroda į mokymąsi

Žiūrėkite šį vaizdo įrašą, kuriame paralyžiuota moteris naudoja smegenimis valdomą roboto ranką, kad įsigertų į burną, be kitų vaizdų, kuriuose rodoma smegenų ir kompiuterio sąsajos technologija.

Sinaptinis plastiškumas

Sinapsės nėra statinės struktūros. Jie gali susilpnėti arba sustiprėti. Jie gali būti sulaužyti ir sukurti naujas sinapses. Sinaptinis plastiškumas leidžia atlikti šiuos pokyčius, kurie visi reikalingi veikiančiai nervų sistemai. Tiesą sakant, sinapsinis plastiškumas yra mokymosi ir atminties pagrindas. Visų pirma du procesai, ilgalaikis potencija (LTP) ir ilgalaikė depresija (LTD), yra svarbios sinapsinio plastiškumo formos, atsirandančios hipokampo sinapsėse, smegenų regione, kuris yra susijęs su prisiminimų saugojimu.

Ilgalaikis potencialas (LTP)

Ilgalaikis stiprinimas (LTP) yra nuolatinis sinapsinio ryšio stiprinimas. LTP yra pagrįstas Hebbian principu: kartu degančios ląstelės jungiasi kartu. Už sinapsinio stiprėjimo, pastebimo naudojant LTP, yra įvairių mechanizmų, nė vienas iki galo nesuprantamas. Vienas žinomas mechanizmas apima postsinapsinio glutamato receptorių tipą, vadinamą NMDA (N-metil-D-aspartato) receptoriais, parodyta 35.2.10 paveiksle. Šiuos receptorius paprastai blokuoja magnio jonai; tačiau, kai postsinapsinis neuronas yra depoliarizuojamas dėl kelių presinapsinių įėjimų greitai iš eilės (iš vieno neurono arba iš kelių neuronų), magnio jonai yra priversti išeiti, todėl Ca ​​jonai patenka į postsinapsinę ląstelę. Toliau, Ca2+ jonai, patenkantys į ląstelę, inicijuoja signalinę kaskadą, dėl kurios į postsinapsinę membraną įterpiamas kitokio tipo glutamato receptorius, vadinamas AMPA (α-amino-3-hidroksi-5-metil-4-izoksazolepropiono rūgšties) receptoriais, nes aktyvuota AMPA receptoriai leidžia teigiamiems jonams patekti į ląstelę. Taigi, kai kitą kartą glutamatas bus išleistas iš presinapsinės membranos, jis turės didesnį sužadinimo poveikį (EPSP) postsinapsinei ląstelei, nes glutamato prisijungimas prie šių AMPA receptorių leis į ląstelę daugiau teigiamų jonų. Papildomų AMPA receptorių įterpimas sustiprina sinapsę ir reiškia, kad postsinapsinis neuronas labiau užsidega reaguodamas į presinapsinį neurotransmiterių išsiskyrimą. Kai kurie piktnaudžiavimo vaistai kartu pasirenka LTP kelią, ir šis sinapsinis stiprinimas gali sukelti priklausomybę.

Ilgalaikė depresija (LTD)

Ilgalaikė depresija (LTD) iš esmės yra priešinga LTP: tai ilgalaikis sinapsinio ryšio susilpnėjimas. Vienas mechanizmas, kuris, kaip žinoma, sukelia LTD, taip pat apima AMPA receptorius. Esant tokiai situacijai, kalcis, patenkantis per NMDA receptorius, inicijuoja kitokią signalizacijos kaskadą, dėl kurios AMPA receptoriai pašalinami iš postsinapsinės membranos, kaip parodyta paveikslėlyje ( PageIndex {10} ). Sumažėjus AMPA receptorių membranoje, postsinapsinis neuronas mažiau reaguoja į glutamatą, išsiskiriantį iš presinapsinio neurono. Nors tai gali atrodyti priešinga, LTD gali būti tokia pat svarbi mokymuisi ir atminčiai, kaip ir LTP. Silpnėjantis ir genimas nepanaudotas sinapses leidžia prarasti nesvarbius ryšius ir, lyginant, sustiprina sinapses, kurios patyrė LTP.

Santrauka

Neuronai turi įkrautas membranas, nes ląstelės viduje ir išorėje yra skirtingos jonų koncentracijos. Įtampa valdomi jonų kanalai kontroliuoja jonų judėjimą į neuroną ir iš jo. Kai neuronų membrana depoliarizuojama bent iki sužadinimo slenksčio, suaktyvinamas veikimo potencialas. Tada veikimo potencialas plinta mielinizuotu aksonu iki aksono galų. Cheminėje sinapsėje veikimo potencialas sukelia neuromediatorių molekulių išsiskyrimą į sinapsinį plyšį. Prisijungdamas prie postsinapsinių receptorių, neuromediatorius gali sukelti sužadinamąjį ar slopinamąjį postsinapsinį potencialą, atitinkamai depoliarizuodamas arba hiperpolarizuodamas postsinapsinę membraną. Elektrinėse sinapsėse veikimo potencialas yra tiesiogiai perduodamas postsinapsinei ląstelei per tarpų jungtis-didelių kanalų baltymus, jungiančius prieš ir postsinapsines membranas. Sinapsės nėra statinės struktūros ir gali būti sustiprintos ir susilpnintos. Du sinapsinio plastiškumo mechanizmai yra ilgalaikis stiprinimas ir ilgalaikė depresija.

Meno jungtys

[nuoroda] Kalio kanalų blokatoriai, tokie kaip amjodaronas ir prokainamidas, naudojami nenormaliam širdies elektriniam aktyvumui, vadinamam širdies aritmija, gydyti, trukdo K+ judėjimui per įtampos priklausomus K+ kanalus. Kuriai veiksmų potencialo daliai tikėtumėtės įtakos kalio kanalams?

[nuoroda] Kalio kanalų blokatoriai sulėtina repoliarizacijos fazę, bet neturi įtakos depoliarizacijai.

Žodynėlis

Veiksmo potencialas
savaime sklindantis momentinis neurono (ar raumenų) membranos elektrinio potencialo pokytis
depoliarizacija
membranos potencialo pasikeitimas į mažiau neigiamą vertę
jaudinantis postsinapsinis potencialas (EPSP)
posinapsinės membranos depoliarizacija, kurią sukelia neuromediatorių molekulės, išsiskyrusios iš presinapsinės ląstelės
hiperpoliarizacija
membranos potencialo pasikeitimas į neigiamą vertę
slopinamasis postsinapsinis potencialas (IPSP)
postsinapsinės membranos hiperpoliarizacija, kurią sukelia neuromediatorių molekulės, išsiskyrusios iš presinapsinės ląstelės
ilgalaikė depresija (LTD)
ilgalaikis sinapsinės jungties tarp pre- ir postsinapsinės ląstelės susilpnėjimas
ilgalaikis stiprinimas (LTP)
ilgalaikis sinapsinės jungties padidėjimas tarp priešsinapsinės ir posinapsinės ląstelės
membranos potencialas
elektrinio potencialo skirtumas tarp ląstelės vidaus ir išorės
perdirbimo periodas
laikotarpis po veikimo potencialo, kai yra sunkiau arba neįmanoma išjungti veikimo potencialą; sukelia natrio kanalų inaktyvavimas ir papildomų membranos kalio kanalų aktyvavimas
druskingas laidumas
Veikimo potencialo „šokinėjimas“ išilgai aksono iš vieno Ranviero mazgo į kitą
sumavimas
kelių presinapsinių įėjimų procesas, sukuriantis EPSP maždaug tuo pačiu metu, kad postsinapsinis neuronas būtų pakankamai depoliarizuotas, kad suaktyvintų veikimo potencialą
sinapsinis plyšys
tarpas tarp presinapsinės ir postsinapsinės membranos
sinapsinė pūslelė
sferinė struktūra, kurioje yra neurotransmiteris
sužadinimo slenkstis
depolarizacijos lygis, reikalingas veiksmo potencialui užsidegti

Kaip bendrauja neuronai

Visos nervų sistemos atliekamos funkcijos - nuo paprasto motorinio reflekso iki sudėtingesnių funkcijų, tokių kaip atminties ar sprendimo priėmimas - reikalauja, kad neuronai bendrautų tarpusavyje. Nors žmonės bendraudami naudoja žodžius ir kūno kalbą, neuronai naudoja elektrinius ir cheminius signalus. Kaip ir žmogus komitete, vienas neuronas paprastai gauna ir sintezuoja pranešimus iš kelių kitų neuronų, prieš priimdamas sprendimą siųsti pranešimą kitiems neuronams.


Ch. 3: Priklausomybės biologija

Šiame skyriuje išsamiau aptariamos kai kurios NIDA publikacijoje pateiktos temos ir papildomas turinys, paminėtas mūsų klasifikavimo sistemoje iš 2 modulio. Jūs skaitysite Begun ir Brown (2014) skyrių apie neurobiologiją ir priklausomybę. Šiame skyriuje, kaip papildoma pagalba mokantis, taip pat yra pavyzdys, kuriame taikomos daugelis sąvokų.

Šiame skyriuje perskaitysite apie:

  • genetikos vaidmuo medžiagų vartojimo sutrikimams/priklausomybei
  • pagrindinė neuroanatomija, susijusi su medžiagų vartojimo sutrikimais / priklausomybe
  • pagrindinė neurofiziologija, susijusi su medžiagų vartojimo sutrikimais / priklausomybe
  • narkotikų vartojimas ir žmogaus vystymasis
  • neurobiologija ir atsigavimas po medžiagų vartojimo sutrikimų
  • šios informacijos klinikines pasekmes ir
  • pagrindiniai terminai, vartojami narkotikų vartojimo sutrikimų ir priklausomybės srityje.

Spustelėkite čia, kad gautumėte nuorodą į mūsų „Carmen“ kursą, kur galite rasti šiam skyriui priskirtą (-us) pdf failą (-us). Turėsite būti prisijungę prie mūsų Carmen kurso, pasirinkti 3 ir 4 modulius ir pereiti į kursų sritį. Antraštėje „Skaitymai“ rasite langelį su nuorodomis į atitinkamų kursų vadovų skyrių skaitymus. Nepamirškite čia grįžti į savo vadovėlį, kad užbaigtumėte likusius skyrius ir interaktyvią veiklą.

Atsakykite į šiuos trumpus klausimus, kad įvertintumėte savo žinias apie skaitymus.


Centrinė nervų sistema (CNS): smegenų neuronai

1.4.2 pav. Centrinė nervų sistema

The Centrinė nervų sistemaarba sutrumpintai CNS sudaro galvos ir nugaros smegenys (žr. 1.4.2 pav.). CNS yra nervų sistemos dalis, uždengta kauluose (smegenis saugo kaukolė, o nugaros smegenis - stuburas). Jis vadinamas &bdquocentral&rdquo, nes būtent smegenys ir nugaros smegenys yra pirmiausia atsakingos už jutiminės informacijos apdorojimą ir, pavyzdžiui, liečiant karštą viryklę ar matant vaivorykštę, ir siunčiant signalus periferinei nervų sistemai veikti. Jis daugiausia bendrauja siųsdamas elektrinius signalus per atskiras nervų ląsteles, sudarančias pagrindinius nervų sistemos elementus neuronai. Žmogaus smegenyse yra maždaug 100 milijardų neuronų ir kiekvienas turi daug kontaktų su kitais neuronais sinapses (Brodal, 1992).

Jei galėtume padidinti atskirų neuronų vaizdą, pamatytume, kad jie yra ląstelės, sudarytos iš skirtingų dalių (žr. 1.4.3 pav.). Trys pagrindiniai neurono komponentai yra dendritai, soma ir aksonas. Neuronai bendrauja tarpusavyje, gaudami informaciją per dendritų, kurie veikia kaip antena. Kai dendritai nukreipia šią informaciją į soma, arba ląstelės kūnas, jis kaupiasi kaip elektrocheminis signalas. Ši elektrinė signalo dalis, vadinama an Veiksmo potencialas numuša aksonas, ilga uodega, kuri veda tolyn nuo somos ir link kito neurono. Kai žmonės kalba apie & ldquonerves & rdquo nervų sistemoje, tai paprastai reiškia aksonų ryšulius, kurie sudaro ilgus nervinius laidus, kuriais gali sklisti elektriniai signalai. Ryšiui tarp ląstelių padeda tai, kad aksoną dengia a mielino apvalkalas&mdasha riebalinių ląstelių sluoksnis, leidžiantis signalui labai greitai keliauti iš neurono į neuroną (Kandel, Schwartz ir Jessell, 2000)

1.4.3 pav. Neurono dalys

Jei dar labiau priartintume, galėtume atidžiau pažvelgti į sinapsę, tarpą tarp neuronų (žr. 1.4.4 pav.). Čia pamatytume, kad tarp neuronų yra erdvė, vadinama sinapsinis tarpas. Norėdami suteikti jums mastelio pojūtį, mes galime palyginti sinaptinį tarpą su centinio metalo storumu, ploniausiu iš visų Amerikos monetų (apie 1,35 mm). Vienos monetos storyje galite sukrauti maždaug 70 000 sinaptinių spragų!

Kaip veikimo potencialas, elektrinis signalas pasiekia aksono galą, mažyčius cheminių medžiagų paketus, vadinamus neurotransmiteriai, paleidžiami. Tai cheminė elektrocheminio signalo dalis. Šie neurotransmiteriai yra cheminiai signalai, keliaujantys iš vieno neurono į kitą, leidžiantys jiems susisiekti vienas su kitu. Yra daug skirtingų neurotransmiterių tipų ir kiekvienas turi specialią funkciją. Pavyzdžiui, serotoninas veikia miegą, alkį ir nuotaiką. Dopaminas siejamas su dėmesiu, mokymusi ir malonumu (Kandel & Schwartz, 1982)

1.4.4 pav.: sinapsės tarp neuronų vaizdas

Nuostabu suvokti, kad kai pagalvoji ir ištiesi ranką išgerti stiklinę vandens, kai supranti, kad tavo geriausias draugas yra laimingas, kai bandai prisiminti neurono dalių pavadinimą, o tai, ką patiri, iš tikrųjų yra elektrocheminis impulsai šaudo tarp nervų!


Kaip veikia nervų signalai?

Nervų signalai iš tikrųjų susiduria su įdomia chemija. Nervų ląstelės bendrauja tarpusavyje naudodami chemines medžiagas, vadinamas neurotransmiteriais. Jei neurotransmiterių derinys yra teisingas, jie gali sukelti nervų ląstelės srovę. Tada elektrinis nervo signalas keliauja išilgai aksono, skubėdamas chemijos. Jonai, kurios yra mažos, įkrautos molekulės, juda ir išeina iš membranos įėjimų. Šie judesiai keliauja žemyn aksonu, kaip domino, kuris buvo apvirtęs. Kai elektros srovė pasiekia elemento galą, ji išskiria kitas chemines medžiagas. Šis signalo judėjimas žemyn neuronu vadinamas veikimo potencialu. Dauguma neuronų taip dega, tačiau ne visi neuronai yra vienodi.


4.3: Kaip bendrauja neuronai - biologija

Nervų sistema yra nuostabi ląstelių kolekcija, kuri valdo nevalingą ir savanorišką elgesį, tuo pačiu išlaikydama homeostazė. Nervų sistemos funkcijos apima:

& middot & emspPažinimas (mąstymas) ir problemų sprendimas

& middot & emspVykdomoji funkcija ir planavimas

·&emspKalbos supratimas ir kūrimas

& middot & emspEmocijos ir emocinė išraiška

& middot & emsp Endokrininių organų reguliavimas

·&emspŠirdies susitraukimų dažnio, kvėpavimo dažnio, kraujagyslių pasipriešinimo, temperatūros ir egzokrininių liaukų reguliavimas

Žmogaus nervų sistema yra sudėtingas tinklas, kuriame yra daugiau nei 100 milijardų ląstelių, kurios perduoda, koordinuoja ir reguliuoja likusio kūno signalus. Psichinis ir fizinis veiksmas atsiranda, kai kūnas gali reaguoti į išorinius dirgiklius naudodamas nervų sistemą. Šiame skyriuje apžvelgsime nervų sistemą ir jos pagrindinę organizaciją.

Pastaba: Didžioji dalis šiame skyriuje pateiktos informacijos taip pat aptariama MCAT elgesio mokslų apžvalgos 1 skyriuje.

CENTRINĖS IR PERIFERINĖS NERVŲ SISTEMOS

Paprastai tariant, nervų sistemoje yra trijų rūšių nervinės ląstelės: sensoriniai neuronai, motoriniai neuronai ir tarpneuronai. Sensoriniai neuronai (taip pat žinomas kaip aferentiniai neuronai) perduoda jutiminę informaciją iš receptorių į nugaros smegenis ir smegenis. Motoriniai neuronai (taip pat žinomas kaipeferentiniai neuronai) perduoti motorinę informaciją iš smegenų ir nugaros smegenų į raumenis ir liaukas. Interneuronai yra tarp kitų neuronų ir yra daugiausiai iš trijų tipų. Interneuronai yra daugiausia smegenyse ir nugaros smegenyse ir dažnai yra susiję su refleksiniu elgesiu.

Apenki neuronai kyla nugaros smegenyse link smegenų eferentinių neuronų eišeina iš nugaros smegenų pakeliui į likusį kūną.

Skirtingos informacijos rūšys reikalauja skirtingo apdorojimo. Dirgiklių apdorojimas ir atsako generavimas gali vykti nugaros smegenų lygyje arba gali prireikti įvesties iš smegenų kamieno arba smegenų žievės. Refleksai, aptarti vėliau šiame skyriuje, reikalauja tik apdorojimo nugaros smegenų lygyje. Pavyzdžiui, kai refleksinis plaktukas atsitrenkia į girnelės sausgyslę, juslinė informacija patenka į nugaros smegenis, kur variklio signalas siunčiamas į keturgalvį raumenį, todėl koja šokinėja į priekį ties keliu. Nereikia jokio smegenų indėlio. Tačiau kai kuriems scenarijams reikalingas smegenų ar smegenų kamieno įvestis. Kai tai atsitiks, supraspinalinis naudojamos grandinės.

Pažvelkime į bendrą žmogaus nervų sistemos struktūrą, kuri pavaizduota 4.9 pav.

Pav 4.9. Pagrindiniai nervų sistemos skyriai

Nervų sistemą galima iš esmės suskirstyti į du pagrindinius komponentus: centrinę ir periferinę nervų sistemas. The Centrinė nervų sistema (CNS) susideda iš galvos ir nugaros smegenų. Smegenys susideda iš baltosios ir pilkosios medžiagos. The balta medžiaga susideda iš aksonų, uždėtų mielino apvalkaluose. The pilkoji medžiaga susideda iš nemielinuotų ląstelių kūnų ir dendritų. Smegenyse baltoji medžiaga yra giliau nei pilkoji medžiaga. Smegenų pagrinde yra smegenų kamienas, kuris didžiąja dalimi yra atsakingas už pagrindines gyvenimo funkcijas, tokias kaip kvėpavimas. Atkreipkite dėmesį, kad smegenų skiltys ir pagrindinės smegenų struktūros yra aptariamos 1 skyriuje MCAT elgesio mokslų apžvalga.

Nugaros smegenys tęsiasi žemyn nuo smegenų kamieno ir gali būti suskirstytos į keturis skyrius: gimdos kaklelio, krūtinės ląstos, juosmens, ir sakralinis. Beveik visos struktūros po kaklu gauna jutimo ir motorinę inervaciją iš nugaros smegenų. Nugaros smegenys yra apsaugotos stuburas, kuris perduoda nervus tarp gretimų slankstelių. Kaip ir smegenys, nugaros smegenys taip pat susideda iš baltos ir pilkosios medžiagos. Baltoji medžiaga yra laido išorėje, o pilkoji medžiaga yra giliai joje. Motorinių ir jutimo neuronų aksonai yra nugaros smegenyse. Jutimo neuronai atneša informaciją iš periferijos ir patenka į nugaros smegenų nugarinę (nugarinę) pusę. Šių jutimo neuronų ląstelių kūnai randami nugaros šaknies ganglijos. Motoriniai neuronai išeina iš nugaros smegenų ventraliai arba toje pusėje, kuri yra arčiausiai kūno priekio. Nugaros smegenų struktūrą galima pamatyti 4.10 paveiksle.

Pav 4.10. Nugaros smegenys Jutimo neuronai perduoda informaciją apie skausmą, temperatūrą ir vibraciją į smegenis ir turi ląstelių kūnus nugaros šaknies ganglijose link nugaros smegenų, motoriniai neuronai eina iš smegenų išilgai priešingos nugaros smegenų pusės pilvo šaknyje ir kontroliuoti griaučių raumenų ir liaukų sekreto judesius.

The periferinė nervų sistema (PNS), priešingai, susideda iš nervinio audinio ir skaidulų, esančių už smegenų ir nugaros smegenų ribų, pavyzdžiui, 12 porų kaukolės ir 31 poros stuburo nervų. Taigi PNS jungia CNS su likusia kūno dalimi ir gali būti suskirstyta į somatinę ir autonominę nervų sistemas.

The somatinė nervų sistema susideda iš jutimo ir motorinių neuronų, pasiskirsčiusių visoje odoje, sąnariuose ir raumenyse. Sensoriniai neuronai perduoda informaciją per aferentines skaidulas. Variklio impulsai, priešingai, sklinda eferentiniais pluoštais.

The autonominė nervų sistema (ANS) paprastai reguliuoja širdies plakimą, kvėpavimą, virškinimą ir liaukų sekreciją. Kitaip tariant, ANS valdo nevalingus raumenis, susijusius su daugeliu vidaus organų ir liaukų. ANS taip pat padeda reguliuoti kūno temperatūrą, suaktyvindamas prakaitavimą ar piloerektūrą, priklausomai nuo to, ar mums per karšta, ar per šalta. Svarbiausia suprasti, kad šios funkcijos yra automatinės arba nepriklausomos nuo sąmoningo valdymo. Atkreipkite dėmesį į žodžių autonominis ir automatinis panašumą. Ši asociacija leidžia lengvai prisiminti, kad autonominė nervų sistema valdo automatines funkcijas, tokias kaip širdies plakimas, kvėpavimas, virškinimas ir temperatūros kontrolė.

Pagrindinis skirtumas tarp somatinės ir autonominės nervų sistemos yra tas, kad periferiniame autonominės nervų sistemos komponente yra du neuronai. Somatinės nervų sistemos motorinis neuronas eina tiesiai iš nugaros smegenų į raumenis be sinapsės. Autonominėje nervų sistemoje du neuronai dirba nuosekliai, kad perduotų pranešimus iš nugaros smegenų. Pirmasis neuronas yra žinomas kaip preganglioninis neuronas, o antrasis yra postganglioninis neuronas. Preganglioninio neurono soma yra CNS, o jo aksonas keliauja į ganglioną PNS. Čia jis sinapsuoja postganglioninio neurono ląstelių kūne, kuris tada veikia tikslinį audinį.

PAGRINDINĖ SĄVOKA

Pirmasis autonominės nervų sistemos neuronas vadinamas preganglioniniu neuronu. Antrasis neuronas yra postganglioninis neuronas.

AUTONOMINĖ NERVŲ SISTEMA

ANS turi du poskyrius: simpatinę nervų sistemą ir parasimpatinę nervų sistemą. Šios dvi šakos dažnai prieštarauja viena kitai, o tai reiškia, kad jos yra priešingos. Pavyzdžiui, simpatinė nervų sistema veikia pagreitindama širdies susitraukimų dažnį ir slopindama virškinimą, o parasimpatinė nervų sistema, priešingai, sulėtina širdies ritmą ir padidina virškinimą.

Pagrindinis vaidmuo parasimpatinė nervų sistema yra taupyti energiją. Jis siejamas su ramybės ir miego būsenomis ir mažina širdies susitraukimų dažnį bei sutraukia bronchus. Parasimpatinė nervų sistema taip pat yra atsakinga už virškinimo valdymą, didinant peristaltiką ir eksokrininę sekreciją. Acetilcholinas yra neuromediatorius, atsakingas už parasimpatinius organizmo atsakus ir jį išskiria tiek preganglioniniai, tiek postganglioniniai neuronai. Klaidinis nervas (kaukolės nervas X) yra atsakingas už didžiąją dalį krūtinės ir pilvo ertmės parasimpatinės inervacijos. Parasimpatinės nervų sistemos funkcijos apibendrintos 4.11 paveiksle.

Pav 4.11. Parasimpatinės nervų sistemos funkcijos

Priešingai, simpatinė nervų sistema suaktyvina stresas. Tai gali apimti viską - nuo lengvo streso, pvz., Neatsilikti nuo mokyklos darbų, iki ekstremalių situacijų, kurios reiškia skirtumą tarp gyvenimo ir mirties. Simpatinė nervų sistema yra glaudžiai susijusi su įniršio ir baimės reakcijomis, dar vadinamomis „kovok arba bėk“ reakcijomis. Suaktyvinus simpatinę nervų sistemą:

& middot & emsp Išdalija kraują judėjimo raumenims

·&emspPadidina gliukozės koncentraciją kraujyje

& middot & emspSumažina virškinimą ir peristaltiką

·&emspPlečia akis, kad būtų kuo daugiau šviesos

& middot & emsp Išleidžia epinefriną į kraują

Simpatinė ir parasimpatinė nervų sistemos:

·&emspSympathetic: "kovoti-arba-skrydis

·&emspParasimpatinis: "pailsėti-ir-virškinti

Simpatinės nervų sistemos funkcijos apibendrintos 4.12 pav. Simpatinėje nervų sistemoje preganglioniniai neuronai išskiria acetilcholiną, o dauguma postganglioninių neuronų išskiria norepinefriną.

Pav 4.12. Simpatinės nervų sistemos funkcijos

Neuroninės grandinės vadinamos refleksiniai lankai kontroliuoti refleksinį elgesį. Pavyzdžiui, pagalvokite, kas atsitinka, kai kas nors užlipa ant nagų. Pėdos receptoriai aptinka skausmą, o skausmo signalą jutimo neuronai perduoda iki nugaros smegenų. Tuo metu jutimo neuronai jungiasi su interneuronais, kurie vėliau gali perduoti skausmo impulsus iki smegenų. Užuot laukę, kol smegenys išsiųs signalą, nugaros smegenų interneuronai taip pat gali siųsti signalus tiesiai į abiejų kojų raumenis, todėl asmuo su skausmu atitraukia pėdą ir palaiko kitą koja. Pirminė jutiminė informacija vis dar patenka į smegenis, tačiau tuo metu, kai ji ten patenka, dėl reflekso lanko raumenys jau reagavo į skausmą. Yra dviejų tipų refleksiniai lankai: monosinapsinis ir polinapsinis.

PAGRINDINĖ SĄVOKA

Apsvarstykite refleksų tikslą. Nors gali būti juokinga priversti draugų kojas šokinėti, kai jas paliečiate, yra daugiau funkcinės priežasties, kodėl taip atsitinka. Tempimas ant girnelės sausgyslės verčia kūną galvoti, kad raumuo gali būti per daug ištemptas. Reaguodama į tai, raumuo susitraukia, kad būtų išvengta traumų.

Monosinapsinis

A monosinapsinio reflekso lankas, yra viena sinapsė tarp jutimo neurono, kuris gauna stimulą, ir motorinio neurono, kuris į jį reaguoja. Klasikinis pavyzdys yra kelio refleksas, parodyta 4.13 paveiksle. Ištiesus girnelės sausgyslę, informacija keliauja jutimo (aferentiniu, presinapsiniu) neuronu į nugaros smegenis, kur ji susilieja su motoriniu (eferentiniu, postsinapsiniu) neuronu, kuris sutraukia keturgalvį raumenį. Grynasis rezultatas yra kojos pratęsimas, kuris sumažina girnelės sausgyslės įtampą. Atminkite, kad refleksas yra tiesiog grįžtamojo ryšio kilpa ir atsakas į galimą sužalojimą. Jei girnelės sausgyslės ar keturgalvio raumens raumenys yra ištempti per toli, jie gali plyšti, pažeisti kelio sąnarį. Taigi refleksas padeda apsaugoti raumenis.

Pav 4.13. Kelio trūkčiojimo refleksas Kelio trūkčiojimo arba kelio tiesimo refleksas gali būti iššauktas greitai ištempus girnelės sausgyslę refleksiniu plaktuku.

Polisinapsinis

A polisinapsinis refleksinis lankas, tarp jutimo ir motorinių neuronų yra bent vienas interneuronas. Tikro gyvenimo pavyzdys yra reakcija į žingsnį ant vinio, aprašyta anksčiau, kuri apima pasitraukimo refleksas. Koja, kuria žengiama ant nago, bus skatinama lankstyti, naudojant klubų ir šlaunies raumenis, atitraukiant pėdą nuo nago. Tai monosinapsinis refleksas, panašus į anksčiau aprašytą kelio trūkčiojimo refleksą. Tačiau jei žmogus nori išlaikyti pusiausvyrą, kita koja turi būti tvirtai pastatyta ant žemės. Kad tai įvyktų, reikia stimuliuoti motorinį neuroną, kuris valdo priešingos kojos keturgalvio raumens raumenis, tą koją ištiesdamas. Nugaros smegenų interneuronai suteikia ryšį iš gaunamos jutiminės informacijos su atraminės kojos motoriniais neuronais.

MCAT koncepcijos patikrinimas 4.3:

Prieš tęsdami šiuos klausimus įvertinkite, kaip supratote medžiagą.

1. Kokios nervų sistemos dalys yra centrinėje nervų sistemoje (CNS)? Periferinė nervų sistema (PNS)?

2. Ką veikia aferentiniai neuronai? Ryškūs neuronai?

3. Kokias funkcijas atlieka somatinė nervų sistema? Autonominė nervų sistema?

4. Koks yra simpatinės nervų sistemos poveikis? Parasimpatinė nervų sistema?

5. Koks yra nervinių impulsų kelias monosinapsiniame reflekse? Polisinapsiniame reflekse?


Apibendrinant

Mūsų nervų sistemoje yra daugybė neuronų tipų, kurie prisitaiko ir specializuojasi pagal savo funkcijas, kad visi psichiniai ir fiziologiniai procesai galėtų vykti realiu laiku (svaigintu greičiu) ir be nesėkmių.

Smegenys yra labai gerai sutepta mašina būtent todėl, kad tiek neuronų klasės, tiek smegenų dalys labai gerai atlieka funkcijas, kurioms jos prisitaiko, nors tai gali būti galvos skausmas juos tiriant ir suprantant.