توانایی در ادراک محیط اطراف، یادگیری، حافظه، تحلیل، تخیل، احساسات و حواس پنج‌گانه به سیستم عصبی وابسته هستند. تمامی واکنش‌های خودآگاه و ناخوداگاه نیز به عملکرد این سیستم مربوط می‌شود. نورون که با اسامی دیگری همچون سلول عصبی یا یاخته عصبی نیز شناخته می‌شود، از اجزای اصلی و عملکردی این سیستم برای انتقال پیام عصبی است. در این مطلب به انواع، ساختار، عملکرد و بیماری‌های مرتبط با این سلول‌ها می‌پردازیم.

فهرست مطالب این نوشته پنهان کردن

سیستم عصبی انسان

قبل از توضیح درباره نورون بهتر است کمی در مورد سیستم عصبی بدانیم. در انسان و دیگر مهره‌داران دستگاه عصبی به دو بخش تقسیم می‌شود:

  • «سیستم عصبی مرکزی» (Central Nervous System | CNS): ادراک اطلاعات دریافتی از محیط توسط این بخش انجام می‌شود که شامل مغز و نخاع است.
  • «سیستم عصبی محیطی» (Peripheral Nervous System | PNS): شامل نورون‌هایی است که خارج از سیستم عصبی مرکزی اما در ارتباط با آن هستند مانند نورون‌های عصبی و نورون‌های حرکتی.
سیتم عصبی انسان
سیستم عصبی انسان از دو بخش تشکیل شده است: ۱- CNS و ۲- PNS

انواع نورون

نورون‌ها را می‌توان بر اساس عملکرد، در انسان به سه گروه تقسیم‌بندی کرد:

  • نورون حسی
  • نورون حرکتی
  • نورون بینابینی
انواع نورون
ارتباط بین سه نوع نورون حسی، حرکتی و بینابینی

نورون های حسی

این سلول‌ها اطلاعات را از محیط دریافت و به سیستم عصبی مرکزی منتقل می‌کنند. مثلا وقتی شما یک فنجان داغ را بلند می‌کنید، نورون‌های حسی پوست که در تماس با فنجان هستند، با انتقال پیام به مغز، موجب درک حس گرما می‌شوند.

نورون حسی
بخش‌های مختلف یک نورون حسی

نورون های حرکتی

این نورون‌ها اطلاعات را از دیگر سلول‌های عصبی (نورون‌های حسی یا بینابینی) دریافت و به عضلات بدن دستور حرکت را ارسال می‌کنند. در مثال فنجان، پس از انتقال حس داغی از طریق نورون‌های حسی به نورون‌های بینابینی در نخاع، نورون‌های حرکتی پیام انقباض را به ماهیچه‌های دست منتقل می‌کنند که موجب واکنش ناگهانی و کشیدن دست به عقب می‌شود. به این ترتیب بخشی از سیستم عصبی با ایجاد واکنش‌های ناخوداگاه، از بدن در برابر آسیب محافظت می‌کند.

نورون حرکتی
ساختار نورون حرکتی

نورون های بینابینی

بیشترین تعداد نورون‌ها جزو این دسته هستند که وظیفه آنالیز کردن پیام‌های ساده مانند واکنش‌های ناخوداگاه یا عملکردهای پیچیده‌تر را در مدارهای عصبی بر عهده دارند. انتقال مجموعه‌ای از پیام‌ها توسط این نورون‌ها در مغز، کمک می‌کنند فرد درک کند که نباید به یک تکه ذغال داغ دست بزند. در این تصمیم، او از آموخته‌های قبلی خود استفاده کرده‌ و در واقع به یاد آورده‌ که ذغال داغ است. سپس نوبت به تصمیم‌گیری می‌رسد، به خاطر آوردن احساس ناشی از لمس ذغال، باعث می‌شود تصمیم بگیرد که به ذغال دست نزند.

عملکرد نورون چیست؟

تمام نورون‌ها فارغ از نوع، سه عملکرد اساسی دارند:

  • دریافت پیام: جمع‌آوری (سیگنال) یا اطلاعات از محیط
  • ادغام سیگنال‌های ورودی: خروجی این عملکرد، انتقال یا عدم انتقال پیام است.
  • انتقال پیام: دستور عملکردی از مغز، به سلول‌های هدف منتقل می‌شود (هر سلولی می‌تواند سلول هدف باشد مثل سلول‌های عضلانی، غدد یا نورون‌های دیگر).

ساختار نورون

ساختار نورون یا آناتومی آن، مانند سایر سلول‌ها از یک بخش اصلی یا بدنه به نام جسم سلولی یا «سوما» (Soma) تشکیل شده که هسته سلولیِ نورون را در بر گرفته است. نورون‌ها نیاز به تولید مقدار فراوانی پروتئین دارند که بیشتر آن‌ها در سوما ساخته می‌شوند. شبکه آندوپلاسمی دانه‌دار (خشن) در نورون‌ها، ساختاری به نام «جسم نیسل» (Nissl Body) را به وجود آورده است که پروتئین‌های مورد نیاز سلول عصبی را تولید می‌کند.

فرایندهای سلولی متعددی خارج از جسم سلولی و در ساختارهایی به نام دندریت و آکسون اتفاق می‌افتند. در ادامه، بخش‌های مختلف نورون به عنوان یک سلول، توضیح داده شده است.

غشای سلولی نورون

مانند تمام سلول‌ها، غشای پلاسمایی نورون نیز از دو لایه لیپیدی همراه با تعداد زیادی پروتئین تشکیل شده است. این دو لایه لیپیدی در تمام سلول‌ها عایق جریان الکتریکی هستند اما پروتئین‌های موجود در غشای سلولی نورون، پیام الکتریکی را از طریق همین پروتئین‌ها منتقل می‌کنند.

دندریت چیست؟

دو عملکرد اولیه نورون یعنی دریافت و پردازش اطلاعات ورودی، در جسم سلولی و دندریت‌ها انجام می‌شوند. سیگنال‌های ورودی به یک نورون دو نوع دارند:

  • سیگنال «محرک» (Excitatory): موجب راه‌اندازی پتانسیل عمل می‌شود.
  • سیگنال «بازدارنده» (Inhibitory) یا مهاری: از ایجاد پتانسیل عمل جلوگیری می‌کند.

بیشتر نورون‌ها، سیگنال‌های فراوانی را از طریق دندریت‌های خود دریافت می‌کنند. هر نورون گاهی بیش از چند دندریت دارد و بنابراین قادر است هزاران سیگنال را از سلول‌های مختلف اطراف خود دریافت کند. نحوه پاسخ نورون به برآیند سیگنال‌های دریافت شده وابسته است و در نهایت منجر به ایجاد یک پالس الکتریکی می‌شود.

تفاوت دندریت و آکسون چیست؟

آکسون تفاوت‌های متعددی با دندریت دارد که از آن جمله می‌توان موارد زیر را نام برد:

  • قطر یک دندریت، از ابتدا تا انتهای آن کمتر می‌شود و اغلب با برآمدگی‌های کوچکی به نام «خار» (Spine) پوشیده شده‌ است. اما آکسون‌ها قطر یکنواختی دارند و فاقد این خارها هستند. خارها در انتقال پیام عصبی به جسم سلولی نورون نقش دارند.
  • آکسون از قسمتی از جسم سلولی به نام آکسون هیلاک (Axon Hillock) یا پشته آکسونی خارج می‌شود.
  • بسیاری از آکسون‌ها با یک لایه ایزوله‌کننده به نام میلین پوشانده شده‌اند که به انتقال سریع پالس‌های عصبی در طول آکسون کمک می‌کند اما دندریت فاقد میلین است.

سیناپس چیست؟

ارتباط بین دندریت یک نورون و جسم سلولی نورون‌های دیگر، «سیناپس» (Synapse) نام دارد. دو نورونی که از طریق فضای سیناپسی با یکدیگر مرتبط شده‌اند را در جهت انتقال پالس الکتریکی، به ترتیب نورون پیش‌سیناپسی و نورون پس‌سیناپسی می‌گویند. ارتباط بین نورون‌ها و عضلات اسکلتی، اتصال عصبی-عضلانی و ارتباط بین نورون‌ها و عضلات صاف (غیر ارادی) یا سلول‌های غدد به عنوان اتصالات عصبی شناخته می‌شوند.

سیناپس

نحوه انتقال پیام در سیناپس

در اواخر قرن ۱۹ و اوایل قرن ۲۰، اطلاعات متناقضی درباره ماهیت انتقال سیناپسی وجود داشت. برخی اعتقاد داشتند که انتقال پیام در سیناپس، با جریان یونی از یک نورون به نورون دیگر صورت می‌گیرد. در حالی‌که گروه دیگر معتقد بودند که آزادسازی یک ماده شیمیایی و انتقال آن بین دو نورون، موجب پاسخ عصبی نورونِ گیرنده می‌شود.

امروزه می‌دانیم که هر دو نوع انتقال الکتریکی و شیمیایی بین نورون‌ها وجود دارند و حتی گاهی در یک سیناپس هر دو نوع سیگنالینگ اتفاق می‌افتد. انتقال شیمیایی در سیستم عصبی رایج‌تر و پیچیده‌تر است. در ادامه مطلب، هر دو نوع انتقال عصبی توضیح داده شده‌اند.

سیناپس شیمیایی

در این نوع انتقال، یک ماده شیمیایی به نام نوروترانسمیتر، از نورون پیش‌سیناپسی ترشح و وارد فضای سیناپسی می‌شود. همان‌طور که ذکر شد، این انتقال از آکسون یک نورون به دندریت نورون گیرنده انجام می‌گیرد. از آنجایی که دندریت و آکسون انشعابات متعددی دارند، قادر به ارسال و دریافت تعداد زیادی پیام از انواع نورون‌ها هستند. در آکسونِ هر نورون، تعداد زیادی وزیکول‌های سیناپسی و حاوی مولکول‌های نوروترانسمیتر قرار دارند.

یک فاصله کوچک بین آکسون نورون پیش‌سیناپسی و دندریت نورون پس‌سیناپسی به نام شکاف سیناپسی وجود دارد. با دریافت پیام عصبی توسط نورون، کانال‌های کلسیمی وابسته به ولتاژ در غشای نورون فعال می‌شوند و کلسیم که غلظت بالاتری در محیط خارجی دارد، وارد سلول خواهد شد.

افزایش غلظت کلسیم درون نورون، باعث اتصال غشای وزیکول‌های حاوی نوروترانسمیتر و غشای آکسون می‌شود و به این ترتیب نوروترانسمیترها در شکاف سیناپسی آزاد خواهند شد. سپس این مولکول‌ها به پروتئین‌های گیرنده در غشای دندریت نورون پس‌سیناپسی متصل می‌شوند. فعال شدن رسپتورها، منجر به باز یا بسته شدن برخی کانال‌های یونی و مثبت یا منفی‌تر شدن فضای داخلی سلول خواهد شد.

برخی مواقع خود پروتئین گیرنده یک کانال یونی است و مستقیما باعث تغییرات در بار الکتریکی داخل سلول می‌شود و گاهی فقط یک گیرنده است که کانال‌های یونی را فعال می‌کند.

سیناپس چیست
ساختار یک سیناپس

پتانسیل محرک یا مهاری پس سیناپسی

همان‌طور که گفته شد، انتقال نوروترانسمیترها، می‌تواند باعث بسته یا باز شدن کانال‌های یونی خاصی شود که بر پتانسیل الکتریکی و ولتاژ غشای سلول اثرگذار است. اگر تغییرات محرک باشند، موجب ایجاد پاسخ در نورون می‌شوند و «پتانسیل پس‌سیناسپی محرک» یا «EPSP» نام دارد که موجب افزایش بار مثبت داخل سلول نسبت به خارج از سلول خواهد شد.

اما گاهی یک EPSP واحد، برای راه‌اندازی فعالیت نورونی کافی نیست و همراه با پتانسیل‌های محرک دیگر است که می‌تواند منجر به واکنش عصبی شود. اگر تغییرات الکتریکی هیچ واکنشی را در نورون ایجاد نکنند، «پتانسیل پس‌سیناپسی مهاری» یا «IPSP» نامیده می‌شود.

نوروترانسمیترها

در  اکثر سیناپس‌ها و اتصالات عصبی، فرایند انتقال پیام از طریق مولکول‌های شیمیایی به نام «نوروترانسمیترها» (Neurotransmitters) یا انتقال‌دهنده‌های عصبی انجام می‌شود. وقتی یک پیام یا پالس عصبی از ابتدای یک دندریت تا انتهای آکسون (پایانه سیناپسی) می‌رود، آزادسازی نوروترانسمیتر در فضای سیناپسی، پیام را به نورون بعدی منتقل می‌کند. نوروترانسمیترها از نظر ساختار شیمیایی و نحوه عملکرد به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند:

  • نوروترانسمیترهای متعارف (Conventional Neurotransmitters): در وزیکول‌های سیناپسی نگهداری می‌شوند و خود دو نوع دارند:
    • «مولکول‌های کوچک» (Small Molecule Neurotransmitters)
    • «نوروپپتیدها» (Neuropeptides)
  • نوروترانسمیترهای نامتعارف (Unconventional Neurotransmitters): در سال‌های اخیر، گروهی از انتقال‌دهنده‌های عصبی شناخته شده‌اند که از قوانین نوروترانسمیترهای متعارف پیروی نمی‌کنند. به طور مثال در وزیکول‌های سیناپسی ذخیره نمی‌شوند و جهت انتقال پیام توسط آن‌ها ممکن است از نورون پس سیناپسی به نورون پیش سیناپسی باشد. این نوع نوروترانسمیترها شامل دو گروه هستند:
    • «اندوکانابینوئیدها» (Endocannabinoids): انتقال‌دهنده های عصبی که از لیپید ساخته و به گیرنده‌های کانابینوئید در سیستم عصبی مرکزی متصل می‌شوند.
    • «انتقال‌ دهنده‌های گازی» (Gasotransmitters): گازهای قابل انحلالی مانند نیتریک اسید و کربن مونواکسید. به جای میان‌کنش با گیرنده‌های موجود در غشای سلول می‌توانند به صورت مستقیم از غشا به داخل سلول منتشر شوند.

مولکول‌های کوچک انتقال دهنده

انواع مختلفی از مولکول‌های آلی کوچک که موارد زیر را در بر می‌گیرند:

  • نوروترانسمیتر آمینواسیدی: مانند گلایسین و GABA (این آمینواسید در ساختار پروتئین‌ها به کار نمی‌رود.)
  • آمین‌های بیوژنیک: از پیش‌سازهای آمینواسیدی ساخته می‌شوند و شامل این مولکول‌ها هستند:
    • دوپامین
    • نوراپی‌نفرین
    • اپی‌نفرین
    • سروتونین
    • هیستامین

نوروپپتیدها

هر نوروپپتید از سه یا تعداد بیشتری آمینو اسید تشکیل شده است و انواع بسیار گسترده‌ای دارد که برای مثال می‌توان به نوروپپتیدهای زیر اشاره کرد:

  • «اندورفین‌ها» (Endorphins): مهارکننده درد
  • «انکفالین‌ها» (Enkephalin): مهارکننده درد و التهاب
  • «ماده Substance P) «P): میانجیِ انتقال پیام درد
  • «نوروپپتید Neuropeptide Y) «Y): محرک خوردن غذا و گاهی پیشگیری‌کننده از تشنج
انکفالین
انکفالین یک نمونه از نوروترانسمیترهای پپتیدی است که در تصویر، اسیدآمینه‌های سازنده آن را مشاهده می‌کنید.

استیل کولین

استیل کولین از نورون‌های پیش‌سیناپسی به درون فضای سیناپسی ترشح می‌شود. این مولکول به عنوان یک گیرنده برای دریچه‌های یونی سدیم در سلول پس‌سیناپسی عمل می‌کند. استیل‌کولین از کولین و استیل کوآنزیم A ساخته می‌شود.

استیل کولین
ساختمان شیمیایی مولکول استیل‌کولین

گاما آمینو بوتیریک اسید

گاما آمینو بوتیریک اسید (GABA)، یکی از مهارکننده‌های اصلی در سیستم عصبی مرکزی مهره‌دارانِ بالغ است و بر کانال‌های کلسیم اثر می‌گذارد. GABA توسط آنزیم گلوتامات دکربوکسیلاز از نوروترانسمیترهای گلوتامات ساخته می‌شود.

گلوتامات

گلوتامات در کنار آسپارتات، یکی از دو نوروترانسمیتر محرک آمینواسیدی در سیستم عصبی مرکزی است.

دوپامین

دوپامین با خلق و رفتار مرتبط است و به عنوان هر دو نوع نوروترانسمیتر پیش‌سیناپسی و پس‌سیناپسی شناخته می‌شود. دوپامین توسط عملکرد آنزیم‌های تیروزین هیدروکسیلاز و آروماتیک آمینو اسید دکربوکسیلاز، از آمینواسید تیروزین ساخته می‌شود.

سروتونین

هم به عنوان محرک و هم به عنوان بازدارنده عمل می‌کند. سروتونین از آمینو اسید تریپتوفان و توسط آنزیم‌های تریپتوفان هیدروکسیلاز و دکربوکسیلاز ساخته می‌شود. کمبود این نوروترانسمیتر با افسردگی مرتبط است.

هیستامین

هیستامین یک نوروایمنوترانسمیتر و نورومودولاتور است که در میل جنسی، خواب و بیداری نقش دارد. این نوروترانسمیتر در هسته غده هیپوتالاموس پستانداران یافت می‌شود.

نوروترانسمیترها
ساختمان نوروترانسمیترهای: ۱- گلایسین ۲- گلوتامیک‌اسید ۳- GABA

رسپتور نوروترانسمیترها

انتقال‌دهنده‌های عصبی از طریق اتصال به رسپتور یا گیرنده‌ای که روی غشای سلول هدف قرار دارد، منجر به تغییرات درون‌سلولی و انتقال پیام می‌شوند. هر نوروترانسمیتر می‌تواند چندین نوع رسپتور داشته باشد و بر این اساس به عنوان عامل مهاری یا محرک عمل کند.

انواع رسپتور

رسپتورهای پروتئینی شامل دو گروه هستند:

  • کانال‌های یونی فعال‌شونده با لیگاند: پروتئین‌های بزرگ غشایی هستند که در واکنش مستقیم به لیگاند (انتقال‌دهنده عصبی) همراه با تغییر ساختار، باز می‌شوند.
  • رسپتورهای متابولیک: اتصال نوروترانسمیتر به این نوع گیرنده، موجب آغاز یک مسیر سیگنالینگ می‌شود که در نهایت به باز یا بسته شدن کانال‌های غشایی می‌انجامد یا از روش‌های دیگری بر عملکرد داخل سلولی تأثیر می‌گذارد.

به دلیل وجود مسیر سیگنالینگ و پیامبرهای ثانویه، انتقال پیام از طریق رسپتورهای متابولیک، کندتر از کانال‌های یونی انجام می‌شود.

انواع نورون

نورون‌ها را بر اساس معیارهای متعددی مانند ساختار ظاهری، محل فعالیت و عملکرد می‌توان تقسیم‌بندی کرد که در ادامه توضیح داده شده‌اند.

ساختار نورون ها

نورون ها از نظر ساختار، ۴ دسته هستند:

  • تک‌قطبی: پیام عصبی را فقط در یک جهت منتقل می‌کنند.
  • دوقطبی: یک آکسون و یک دندریت دارند.
  • چندقطبی: یک آکسون و ۲ یا تعداد بیشتری دندریت دارند.
  • فاقد آکسون: در این نوع نورون، آکسون و دندریت قابل تمایز از یکدیگر نیستند.
  • تک‌قطبی کاذب: دارای یک انشعاب که هم به عنوان آکسون هم دندریت عمل می‌کنند.
انواع نورون ها
انواع نورون: ۱- تک‌قطبی ۲- دوقطبی ۳- تک‌قطبی کاذب ۴- چندقطبی

انواع نورون از نظر محل فعالیت

نورون‌ها از نظر محل قرارگیری در سیستم عصبی و شکل ظاهری انواع مختلفی دارند مانند:

  • سلول‌های سبدی: نورون‌های بینابینی هستند که در اطراف جسم سلولی سلول‌های هدف، تراکمی از آکسون‌ها را ایجاد کرده‌اند و در کورتکس و مخچه وجود دارند.
  • سلول‌های بتز: نورون‌های حرکتی با اندازه‌ی بزرگ هستند.
  • سلول‌های لوگارو: نورون‌های بینابینی در مخچه
  • نورون‌های خاردار مدیومی: بیشترین نورون‌ها را در استریاتوم (جسم مخطط مغز) تشکیل می‌دهند که یکی از بخش‌های زیرقشری مغز جلویی است.
  • سلول‌های پورکینج: نورون‌هایی بسیار بزرگ در مخچه که یکی از انواع نورون‌های چندقطبی تک‌گلژی هستند.
  • سلول‌های پیرامیدال: نورون‌هایی با جسم سلولی چند وجهی از نوع گلژی یک
  • سلول‌های رنشاو: هر دو انتهای این نورون‌ها به نورون‌های حرکتی آلفا اتصال دارد.
  • سلول‌های برس تک‌قطبی: نورون‌های بینابینی با دندریت منحصر به فرد که به یک پرز برس مانند منتهی می‌شوند.
  • سلول‌های گرانول: نوعی از نورون‌های گلژی دو
  • سلول‌های شاخ قدامی: نورون‌های حرکتی در نخاع
  • سلول‌های عصبی دوکی یا اسپیندل: نورون‌های بینابینی که به قسمت‌های مختلف و دورتر مغز مرتبط هستند.

انواع نورون‌ها از نظر عملکرد

الیاف یا سلول‌های عصبی از نظر عملکرد، سه دسته دارند:

  • نورون‌های آوران: اطلاعات را از بافت و اندام‌ها به سیستم عصبی مرکزی انتقال می‌دهند.
  • نورون‌های وابران: سیگنا‌ل‌های عصبی را از سیستم عصبی مرکزی به سلول‌های هدف منتقل می‌کنند.
  • نورون‌های بینابینی: عملکرد این گروه، مرتبط ساختن نورون‌های مختلف در سیستم عصبی به یکدیگر است.

انواع نورون از نظر وجود غلاف میلین

بیشتر نورون‌های میلین‌دار در سیستم عصبی محیطی وجود دارند. تجمع نورون‌های میلین‌دار موجب رنگ سفید فیبرهای عصبی در PNS می‌شود که به آن «ماده سفید» (White Matter) می‌گویند.

غلاف میلین
غلاف میلین، اطراف آکسون را می‌پوشاند.

تغییرات ظاهری نورون ها

بیشتر نورون‌ها از ساختار یکسانی پیروی می‌کنند اما برخی از نورون‌ها نیز بر اساس عملکرد خود به شکل متفاوتی درمی‌آیند. انواع نورون‌ها تفاوت بسیاری در اندازه و شکل خود دارند که با توجه به پیچیدگی سیستم عصبی و عملکردهای بسیار متنوع آن، قابل توجیه است.

به طور مثال، نورون‌های ویژه‌ای به نام «سلول‌های پورکینیه» (Purkinje Cells) در بخشی از مغز به نام مخچه وجود دارند. این نورون‌ها، دندریت‌های درختی و پیچیده‌ای دارند که به آن‌ها امکان دریافت و انتقال تعداد فراوانی سیگنال ورودی را می‌دهند. انواع دیگر نورون‌های مخچه نیز، اشکال متفاوت و خاص خود را دارند.

تفاوت در طول نورون ها

نورون‌ها از نظر طول، انواع گسترده ای دارند. برخی از آن‌ها بسیار کوتاه هستند و برخی از نخاع تا نوک انگشتان پا کشیده شده‌اند. این اندازه در یک بازیکن بسکتبال با قد دو متر، به بیش از یک متر و نیم می‌رسد.

تنوع نورون های حسی

در بسیاری از نورون‌های حسی، تفاوت مورفولوژیکی بین آکسون و دندریت بسیار نامحسوس است. یک رشته پوشیده شده با میلین از جسم سلولی خارج و به دو شاخه تقسیم می‌شود که یک شاخه اطلاعات را به نخاع منتقل و شاخه دیگر اطلاعات را از گیرنده‌های حسی ثانویه در سیستم عصبی محیطی دریافت می‌کند.

مدار عصبی

یک نورون به تنهایی عملکرد کافی ندارد و کارایی سیستم عصبی به همکاری مجموعه‌ای از نورون‌ها نیازمند است. نورون‌ها با اتصال به یکدیگر عملکرد دیگر نورون‌ها را مهار یا تحریک می‌کنند و منجر به ایجاد یک مدار برای آنالیز پیام‌های دریافتی و تولید واکنش می‌شوند. این مدار می‌تواند بسیار ساده و متشکل از چند نورون باشد یا شبکه ‌گسترده‌ای از نورون‌ها را درگیر کند.

رفلکس زانو

یکی از ساده‌ترین مدارهای عصبی، مربوط به پاسخ به کشیدگی عضلات مانند رفلکس زانو است. به محض ضربه خوردن به تاندون زیر زانو با یک چکش کوچک، اتساع عضله چهار سر ران نورون‌های حسی را تحریک می‌کند. آکسون‌هایی که از این نورون‌ها به نخاع رفته‌اند، پیام را به نورون‌های حرکتی مرتبط با عضلات چهار سر ران منتقل می‌کنند. در مقابل، نورون‌های حرکتی نیز موجب انقباض عضلات چهار سر ران می‌شوند.

در رفلکس زانو، نورون‌های حسی که درون عضله هستند سبب انقباض فوری پس از کشیده شدن ماهیچه خواهند شد. نورون‌های حسیِ چهار سر ران، همچنین بخشی از مدار عصبی هستند که موجب استراحت عضلات همسترینگ می‌شوند. این نورون‌های حسی، از طریق نورون‌های بینابینی و به صورت غیر مستقیم با نورون‌های حرکتی در ارتباط هستند.

رفلکس زانو
رفلکس زانو در اثر برخورد ضربه به تاندون زیر کشکک، حاصل هماهنگی عملکرد نورون‌های حسی، حرکتی و بینابینی است.

سلول های گلیال

سلول‌های گلیال به نام‌های «سلول گلیا» (Glia Cells) یا «نوروگلیا» (Neuroglia) نیز شناخته می‌شوند. همانطور که گفته شد، سیستم عصبی از دو نوع سلول شامل نورون‌ها و سلول‌های گلیال تشکیل شده است. نورون‌ها واحدهای عملکردی سیستم عصبی هستند و سلول‌های گلیال نقش حمایت‌کننده و پشتیبان را در این سیستم دارند که برخلاف نورون‌ها پالس الکتریکی تولید نمی‌کنند. تعداد سلول‌های گلیال در مغز بسیار بیشتر از تعداد نورون‌ها است.

انواع سلول گلیال

در سیستم عصبی مهره‌داران بالغ، چهار نوع اصلی سلول گلیال وجود دارد:

  • «آستروسیت‌ها» (Astrocytes)
  • «میکروگلیال» (Microglia)
  • «اولیگودندروسیت‌ها» (Oligodendrocytes)
  • «سلول‌های شوان» (Schwann Cells)

سه دسته اول فقط در سیستم عصبی مرکزی (CNS) وجود دارند و دسته آخر فقط در سیستم عصبی محیطی (PNS) یافت می‌شوند. انواع دیگر شامل سلول‌های گلیال ماهواره‌ای و سلول‌های اپیدمیال هستند. در ادامه توضیحات بیشتری در مورد انواع سلول گلیال ارائه شده است.

آستروسیت ها

فراوان‌ترین نوع سلول‌های گلیال و در واقع فراوان‌ترین نوع سلول‌ها در مغز، آستروسیت‌ها هستند. خود آستروسیت‌ها نیز انواع مختلف و عملکردهای متفاوتی دارند که از آن جمله می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • کمک به گردش خون در مغز
  • حفظ ترکیب مایعی که نورون‌ها را در مغز احاطه کرده است.
  • تنظیم ارتباط بین نورون‌ها در فضای سیناپسی
  • در طول تکوین، آستروسیت‌ها به مهاجرت سلول‌های عصبی کمک می‌کنند.
  • کمک به تشکیل سد خونی-مغزی در دوران جنینی

اولیگودندروسیت ها و سلول های شوان

اولیگودندروسیت‌ها و سلول‌های شوان عملکرد مشابهی دارند و هر دو میلین را تولید می‌کنند که یک ماده ایزوله کننده در اطراف آکسونِ بسیاری از انواع نورون‌ها است.

سلول های میکروگلیال

این سلول‌ها با ماکروفاژهای سیستم ایمنی مرتبط هستند و سلول‌های مرده، پلاک‌های مغزی، سیناپس‌های از دست رفته و ذرات زائد را بدون آسیب رساندن به بافت سالم مغز، از بین می‌برند. سلول‌های میکروگلیال یا میکروگلیا، ۱۰ الی ۱۵ درصد از کل سلول‌های موجود در مغز را تشکیل می‌دهند. این سلول‌ها با انعطاف‌پذیری بالا در تغییرات ظاهری و عملکردی خود، متناسب با سیگنال‌های دریافتی و محل قرارگیری، انواع بسیاری دارند.

سلول های گلیال ماهواره ای

«سلول‌های گلیال ماهواره‌ای» (Satellite Glial Cells)، جسم سلولی سلول‌های گلیالی موجود در اعصاب محیطی را می‌پوشانند و تصور بر این است که عملکرد حمایتی دارند و ممکن است به عنوان یک سد حفاظتی عمل کنند، اما هنوز به طور قطع در مورد نقش آن‌ها اطلاعاتی وجود ندارد.

سلول های اپیدمیال

این گروه از سلول‌های گلیا با اسامی «اپاندیم» (Ependyma) یا «اپاندیموسیت» (Ependymocyte) یا سلول‌های اپاندیمی نیز شناخته می‌شوند و در بطن‌های مغزی و کانال مرکزی نخاع قرار دارند. سلول‌های ایپیدمیال، مایع مغزی نخاعی را تولید و ترشح و با ضربات مژک‌های مو مانند خود، جریان یافتن مایع مغزی نخاعی در  بطن مغز و کانال نخاعی را تسهیل می‌کنند.

غلاف میلین چیست؟

میلین یک ماده از جنس چربی است که توسط برخی نورون‌های عصبی تولید می‌شود و به صورت یک غلاف، اطراف آکسون و فیبرهای عصبی را می‌پوشاند. میلین باعث افزایش سرعت انتقال پیام در طول رشته عصبی می‌شود و نقش حیاتی در عملکرد سیستم عصبی دارد. غلاف میلین یکپارچه نیست و در نقاطی دارای فرورفتگی‌هایی به نام «گره رانویه» (Node of Ranvier) است که پیام عصبی در این نقاط، از یک گره به گره بعدی جهش می‌کند.

فیبرهایی که غلاف میلین دارند، فاقد کانال‌های ولتاژی سدیم هستند و فقط در گره‌های رانویه می‌توان این کانال‌ها را مشاهده کرد. وجود غلاف میلین، در اواسط دهه ۱۸۰۰ کشف شد اما نزدیک به یک قرن بعد دانشمندان به اثر ایزوله کننده آن در فعالیت عصبی پی بردند. دو نقش عمده این ماده عبارتند از:

  • ایزوله کردن رشته عصبی: مانع از ایجاد اتصال کوتاه الکتریکی در اطراف نورون می‌شود و آن را عایق می‌کند. این نقش میلین در کنترل عملکردهای حرکتی بدن نقش اساسی دارد. مثلا در نوزادان که آکسون نورون‌ها هنوز میلین‌دار نشده است، حرکات بدن دقیق نیست.
  • افزایش سرعت انتقال پیام عصبی: پیام عصبی در انتهای هر قطعه از غلاف میلین، به غلاف میلین بعدی جهش می‌کند بنابراین سرعت هدایت پیام بیشتر می‌شود. این مسئله در جانورانی مانند زرافه با رشته‌های عصبی بیش از دو متر، اهمیت فراوانی دارد.
نورون میلین
تفاوت سرعت انتقال یک پیام عصبی در طول نورون‌های غلاف‌دار و بدون میلین

بیماری های مرتبط با غلاف میلین

از دست دادن میلین، سبب شکل‌گیری بسیاری از ناهنجاری‌ها در CNS می‌شود که رایج‌ترین آن‌ها مولتیپل اسکلروزیس یا «MS» است. دیگر ‌بیماری‌های مرتبط با از دست دادن میلین عبارتند از:

  • «نوریک اپتیک» (Optic Neuritis) یا نوریت بینایی: التهاب عصب یک یا هر دو چشم
  • «نورومیلیت اپتیکا» (Neuromyelitis Optica) یا «سندرم دویک» (Devic’s Disease): اعصاب چشم و نخاع را درگیر می‌کند.
  • «میلیت عرضی» (Transverse Myelitis): بر اثر التهاب طناب نخاعی ایجاد و منجر به عوارضی هم‌چون اختلالات حسی-حرکتی در روده، مثانه و سایر اندام‌ها می‌شود.
  • «آنسفالومیلیت منتشر حاد» (Acute Disseminated Encephalomyelitis): نوعی بیماری خودایمنی است که باعث التهاب مغز و نخاع می‌شود.
  • «آدرنومیلونوروپاتی» (Adrenomyeloneuropathy): نوعی اختلال متابولیک ژنتیکی، ارثی و نادر است که علائم آن از اوایل بزرگسالی تا میانسالی بروز می‌کنند.

اگر این مطلب برای شما مفید بوده است، آموزش‌ها و مطالب زیر نیز به شما پیشنهاد می‌شوند:

مریم بصیری (+)

«مریم بصیری»، فارغ التحصیل مقطع کارشناسی ارشد رشته زیست‌ شناسی-علوم سلولی و مولکولی، گرایش بیوشیمی است. او در حال حاضر مطالب زیست شناسی، سلامت و پزشکی مجله فرادرس را می‎نویسد.

بر اساس رای 4 نفر

آیا این مطلب برای شما مفید بود؟

نظر شما چیست؟

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

برچسب‌ها