نورون چیست؟ | ساختار، انواع و عملکرد | به زبان ساده
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.
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.
انواع نورون
نورونها را میتوان بر اساس عملکرد، در انسان به سه گروه تقسیمبندی کرد:
- نورون حسی
- نورون حرکتی
- نورون 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 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 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.
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.
بسیارعالی.
عالی بود لذت بردیم
سلام وقتتون بخیر
نورون حرکتی به طور کلی چند نوع فعالیت دارد میشه بگید؟
انقباض و مهار عضلات اسکلتیه فقط؟
عالی ی ی ی ی ی ی
ممنون از زحماتی که کشیدید.
بسیار جامع و مفید بود👌👌
نرون هارو میشه ترجمه کرد؟
عالی واقعا دستتون درد نکنه خیلی ممنونم از فرادرس
بسیار خوب بود. کاش بازم ادامه ش میدادین و مثلا از جنبه ی نوروساینس محاسباتی بیشتر میگفتین برای بخش بعدیش.
بازم مممممممممنووووون
خدا خیرتون بده!
عالللیییییییی
بسیار مفید و جامع بود
سلام. من تو حوزه مهارت فردی، تحقیق میکنم.
بسیار شیوا و رسا بود.
بسیار متن روان و مفیدی برای خواننده بود
سلام.خیلی عالی بود
عالی بود. متنی با این توضیح ساده و در عین حال دقیق و جامع ندیده بودم.
واقعا عالی بود