Aju närviühendused: retseptorite teke, areng, ajufunktsiooni paranemine ja uute närviühenduste loomine. Närviühenduste loomise ja inimaju treenimise viisid – nii nagu arvad, nii saad

14. detsember 2017

Neuronid - erirühm keharakud, mis levitavad teavet kogu kehas. Elektrilisi ja keemilisi signaale kasutades aitavad need ajul koordineerida kõiki elutähtsaid funktsioone.

Lihtsamalt öeldes on närvisüsteemi ülesanne koguda keskkonnast või kehast signaale, hinnata olukorda, otsustada, kuidas neile reageerida (näiteks muuta pulssi) ja mõelda ka toimuvale. ja jäta see meelde. Peamine tööriist nende ülesannete täitmiseks on neuronid, mis on kootud kogu kehas keerukasse võrku.

Ajus on keskmiselt 86 miljardit neuronit, millest igaüks on seotud veel 1000 neuroniga. See loob uskumatu suhtlusvõrgustiku. Neuron on närvisüsteemi põhiüksus.

Neuronid (närvirakud) moodustavad umbes 10% ajust, ülejäänud on gliiarakud ja astrotsüüdid, mille ülesandeks on neuronite hooldamine ja toitmine.

Kuidas neuron välja näeb?

Neuronite struktuuri võib jagada kolmeks osaks:

Neuronikeha (soma) – võtab vastu informatsiooni. Sisaldab raku tuuma.

· Dendriidid on lühikesed protsessid, mis saavad teavet teistelt neuronitelt.

Akson on pikk protsess, mis kannab teavet neuroni kehast teistesse rakkudesse. Kõige sagedamini lõpeb akson sünapsiga (kontaktiga) teiste neuronite dendriitidega.

Dendriite ja aksoneid nimetatakse närvikiududeks.

Aksonite pikkus on väga erinev, mõnest millimeetrist kuni meetrini või rohkemgi. Pikimad on seljaaju ganglionide aksonid.

Neuronite tüübid

Neuroneid saab klassifitseerida mitme parameetri järgi, näiteks struktuuri või täidetava funktsiooni järgi.

Neuronite tüübid sõltuvalt funktsioonist:

Eferentsed (motoorsed) neuronid – kannavad teavet kesknärvisüsteemist (aju ja seljaaju) teiste kehaosade rakkudesse.

Aferentsed (tundlikud) neuronid – koguvad infot kogu kehast ja kannavad seda kesknärvisüsteemi.

· Interneuronid – edastavad infot neuronite vahel, sageli kesknärvisüsteemi sees.

Kuidas neuronid teavet edastavad?

Teistelt rakkudelt teavet saav neuron kogub seda, kuni see ületab teatud läve. Pärast seda saadab neuron mööda aksonit alla elektriimpulsi – aktsioonipotentsiaali.

Aktsioonipotentsiaal tekib elektriliselt laetud osakeste liikumisel läbi aksoni membraani.

Puhkeseisundis on neuroni sees olev elektrilaeng seda ümbritseva rakkudevahelise vedeliku suhtes negatiivne. Seda erinevust nimetatakse membraanipotentsiaaliks. Tavaliselt on see 70 millivolti.

Kui neuroni keha saab piisavalt laengu ja see "tulitab", toimub aksoni külgnevas osas depolarisatsioon - membraanipotentsiaal tõuseb kiiresti ja langeb seejärel umbes 1/1000 sekundiga. See protsess käivitab aksoni külgneva lõigu depolarisatsiooni ja nii edasi, kuni impulss liigub kogu aksoni pikkuses. Pärast depolarisatsiooniprotsessi tekib hüperpolarisatsioon - lühiajaline puhkeseisund, hetkel on impulsi edastamine võimatu.

Aktsioonipotentsiaali tekitavad kõige sagedamini kaaliumi (K+) ja naatriumi (Na+) ioonid, mis liiguvad ioonikanalite kaudu rakkudevahelisest vedelikust rakku ja tagasi, muutes neuroni laengu ja muutes selle esmalt positiivseks ning seejärel vähendades seda. .

Aktsioonipotentsiaal annab rakule kõik või mitte midagi printsiibi, see tähendab, et impulss kas edastatakse või mitte. Nõrgad signaalid kogunevad neuroni kehasse, kuni nende laeng on protsesside kaudu edastamiseks piisav.

müeliin

Müeliin on valge paks aine, mis katab enamiku aksoneid. See kate tagab kiududele elektriisolatsiooni ja suurendab seda läbiva impulsi kiirust.

Müeliniseerunud kiud versus müeliniseerimata.

Müeliini toodavad perifeerias Schwanni rakud ja keskosas oligodendrotsüütides närvisüsteem. Kiu käigus katkeb müeliini ümbris - need on Ranvieri sõlmed. Tegevuspotentsiaal liigub lõikelt lõikepunktile, mis tagab kiire impulsi edastamise.

Selline levinud ja tõsine haigus, nagu hulgiskleroos, on põhjustatud müeliinkesta hävimisest.

Kuidas sünapsid töötavad

Neuronid ja koed, kuhu nad impulssi edastavad, ei puutu füüsiliselt kokku, rakkude vahel on alati ruum – sünaps.

Sõltuvalt teabe edastamise viisist võivad sünapsid olla keemilised või elektrilised.

keemiline sünaps

Pärast seda, kui signaal liigub mööda neuroni protsessi, jõuab sünapsi, vabanemiseni keemilised ained– neurotransmitterid (neurotransmitterid) kahe neuroni vahele. Seda ruumi nimetatakse sünaptiliseks lõheks.

Keemilise sünapsi struktuuri skeem.

Edastava (presünaptilise) neuroni neurotransmitter, mis siseneb sünaptilisse pilusse, suhtleb vastuvõtva (postsünaptilise) neuroni membraani retseptoritega, käivitades terve protsesside ahela.

Keemiliste sünapside tüübid:

glutamatergiline - vahendaja on glutamiinhape, omab sünapsi stimuleerivat toimet;

GABA-ergiline - vahendajaks on gamma-aminovõihape (GABA), omab sünapsi pärssivat toimet;

kolinergiline - vahendaja on atsetüülkoliin, teostab teabe neuromuskulaarset edastamist;

adrenergiline – vahendajaks on adrenaliin.

elektrilised sünapsid

Elektrilised sünapsid on kesknärvisüsteemis vähem levinud ja levinud. Rakud suhtlevad spetsiaalsete valgukanalite kaudu. Presünaptiline ja postsünaptiline membraan elektrilistes sünapsides paiknevad lähestikku, mistõttu on impulss võimeline liikuma otse rakust rakku.

Elektriliste sünapside kaudu impulsside edastamise kiirus on palju suurem kui keemiliste sünapside kaudu, seetõttu asuvad need peamiselt nendes osakondades, kus on vaja kiiret reaktsiooni, näiteks kaitsereflekside eest vastutavates osakondades.

Teine erinevus kahe sünapsitüübi vahel seisneb info edastamise suunas: kui keemilised sünapsid suudavad impulssi edastada ainult ühes suunas, siis elektrilised sünapsid on selles mõttes universaalsed.

Järeldus

Neuronid on ehk kõige ebatavalisemad rakud kehas. Iga toimingu, mida inimkeha teeb, tagab neuronite töö. Keeruline närvivõrk kujundab isiksust ja teadvust. Nad vastutavad nii kõige primitiivsemate reflekside kui ka kõige keerukamate mõtlemisega seotud protsesside eest.

Uskumatud faktid

Inimkeha on uskumatu keeruline ja segane süsteem, mis siiani segab arste, teadlasi, vaatamata tuhandete aastate pikkusele meditsiiniteadmisele.

Selle tulemusena veider ja mõnikord uskumatud faktid meie keha.

Aju on inimese anatoomia kõige keerulisem ja kõige vähem mõistetav osa. Me ei pruugi temast palju teada, kuid siin on mõned väga huvitavaid fakte, mis teatud.

Impulsside kiirus ajus

Närviimpulsid liiguvad läbi aju suure kiirusega 273 km tunnis.

Kas olete kunagi mõelnud, miks reageerite teie ümber toimuvale nii kiiresti? Miks vigastatud sõrm kohe haiget teeb? Selle põhjuseks on närviimpulsside ülikiire liikumine ajust teie kehaosadesse ja vastupidi. Tänu sellele on närviimpulsside reaktsioonikiirus võrreldav võimsa luksusliku sportauto kiirusega.

aju energia

Aju toodab elektripirniga samaväärset energiat 10 vatti. Multikad, kus mõtlemise ajal pirn pea kohal ripub, pole tõest liiga kaugel. Teie aju toodab sama palju energiat kui väike lambipirn, isegi Kui sa magad.

Samal ajal on aju kõige suurema energiatarbimisega organ. See võtab kehalt umbes 20% energiat, moodustades 2% kogu kehamassist. Suurem osa sellest energiast kulub neuronite, aga ka neuronite ja astrotsüütide (teatud tüüpi raku) vahelisele infovahetusele.

aju mälu

Inimese ajurakud võivad talletada 5 korda rohkem teavet kui Briti või muu entsüklopeedia.

Teadlased peavad seda veel välja selgitama lõplikud arvud, aga aju maht elektroonilises mõttes on hinnanguliselt umbes 1000 terabaiti.

Näiteks Suurbritannia rahvusarhiiv, mis sisaldab 900 aasta ajaloolisi kirjeid, võtab enda alla vaid 70 terabaiti. See muudab inimese mälu muljetavaldavalt mahukaks.

hapnik ajus

Sinu aju kasutab 20% hapnikku mida sa hingad. Vaatamata aju väikesele massile kulutab see rohkem hapnikku kui ükski teine ​​inimkeha organ.

See muudab aju väga vastuvõtlikuks hapnikupuudusega seotud kahjustustele. Seetõttu meeldib talle, kui sa sügavalt hingad.

Kui hapniku juurdevool ajju suureneb, hakkavad aktiveeruma need ajupiirkonnad, mis nõrga verevooluga ei toiminud, ning vananemisprotsess, rakusurm aeglustub.

Huvitav fakt! Unearterid hargnevad kolju sees pisikesteks veresoonteks, moodustades keeruka ja hämmastava kapillaaride võrgustiku. Need on väga õhukesed veretunnelid, mis tagavad vere juurdepääsu aju väikseimatele osadele, pakkudes vajalik kogus neuronid ja hapnik.

Aju töö une ajal

Aju on aktiivsem öösel, kui päeva jooksul. Loogiliselt võib eeldada, et teeme tööpäeva jooksul mõtteprotsesse, keerulisi arvutusi ja ülesandeid, mis nõuaks rohkem ajutegevust kui näiteks voodis lamamine.

Selgub, et ka vastupidi. Niipea kui magama jääd aju töötab edasi. Teadlased ei tea veel täielikult, miks see nii on, kuid kõigi unistuste eest peame olema tänulikud sellele konkreetsele elundile.

Huvitav fakt! Varases lapsepõlves ei ole unel ja ärkvelolekul vahet. Seda seletatakse mõtlemise kohaga ajus. Peaaegu kõik mõtteprotsessid toimuvad lapsepõlves. paremas poolkeras. Laps õpib maailma piltide kaudu. Seetõttu on lapse mälestused oma struktuurilt sarnased unenägudele.

Täiskasvanud last õpetatakse valmis ja kindlate mõistetega, mis “ummistavad” meie aju. Seetõttu on meie ajus asümmeetria. Vasak ajupoolkera on päevasel tööl ülekoormatud. Olukord näib tasandust une ajal, mil vasak poolkera"uinub" ja õige hakkab aktiivselt tegutsema, sukeldudes meid kujundliku mõtlemise maailma.

Kuidas aju töötab unenägudes

Teadlased ütlevad, et mida kõrgem on I.Q. mees, seda rohkem ta unistab.

See võib muidugi tõsi olla, kuid te ei tohiks sellist väidet võtta kui mõtete puudumist, kui te ei mäleta oma unenägusid. Enamik meist ei mäleta paljusid unenägusid. Lõppude lõpuks on enamiku unistuste aeg, millele me mõtleme 2-3 sekundit ja sellest napilt piisab, et aju neid parandaks.

Huvitav fakt! Teadlased viisid läbi katse, mille tulemusena leiti, et inimese aju on palju aktiivsem, kui ta unistab selle asemel, et keskenduda ühetoonilisele tööle.

Hetkel, mil unenägude protsess algab, hakkab enamik ajuosasid kõvasti tööd tegema. Seega võime järeldada, et unenäod aitavad lahenemisele kaasa kõik olulised küsimused.

Neuronite arv ajus

Neuronite arv ajus kasvab kogu inimese elu jooksul.

Aastaid uskusid teadlased ja arstid, et aju ja närvikude ei saa ise kasvada ega paraneda. Kuid selgus, et aju töötab samamoodi nagu paljude teiste kehaosade koed. Nii et neuronite arv võib pidevalt kasvada.

Sulle teadmiseks! Neuronid on alus mis tahes närvisüsteem. Need on spetsiaalsed rakud, milles puulaadsed protsessid lahknevad igas suunas, kokkupuutes naaberrakkudega, millel on samad protsessid. Kõik see moodustab tohutu keemiline ja elektriline võrku, mis on meie aju.

Need on neuronid, mis võimaldavad ajul toota erinevad tegevused palju tõhusam ja kiirem kui ükski kunagi loodud masin.

Aju ei tunne valu

Aju ise ei tunne valu. Kuigi aju on valu töötlemise keskus, kui lõikate oma sõrme või saate põletust, siis see ei oma valu retseptoreid ja ei tunne valu.

Aju aga ümbritseb palju kudesid, närve ja veresooned mis on valule väga vastuvõtlikud ja võivad põhjustada peavalu.

Samas peavalud on erinevat tüüpi ja paljude täpsed põhjused on ebaselged.

Inimese aju ja vesi

80% aju koosneb vesi. Teie aju ei ole kindel hall mass, mida telekas näidatakse. See on seal pulseeriva vere ja suure veesisalduse tõttu pehme ja roosa kude.

Seega, kui tunnete janu, on see ka sellepärast aju nõuab vett.

Huvitav fakt! Inimese aju kaalub keskmiselt 1,4 kg ja on veekao suhtes äärmiselt tundlik. Kui aju on pikka aega dehüdreeritud, lakkab selle õige olemasolu.

Minu nägemusega, kuidas aju töötab ja millised on võimalikud viisid tehisintellekti loomiseks. Sellest ajast peale on tehtud märkimisväärseid edusamme. Midagi osutus sügavamalt mõistetavaks, midagi simuleeriti arvutis. Tore on see, et projektiga seotud töös osalevad aktiivselt mõttekaaslased.

Selles artiklite sarjas kavatseme rääkida intelligentsuse kontseptsioonist, mille kallal me praegu töötame, ja demonstreerida mõningaid lahendusi, mis on aju modelleerimise valdkonnas põhimõtteliselt uued. Kuid selleks, et narratiiv oleks arusaadav ja järjekindel, sisaldab see mitte ainult uute ideede kirjeldust, vaid ka lugu aju tööst üldiselt. Mõned asjad, eriti alguses, võivad tunduda lihtsad ja üldtuntud, kuid ma soovitan teil neid mitte vahele jätta, kuna need määravad suuresti loo üldise tõendi.

Üldine arusaam ajust

Närvirakud, need on ka neuronid, koos oma signaale edastavate kiududega moodustavad närvisüsteemi. Selgroogsetel on enamik neuroneid koondunud koljuõõnde ja seljaaju kanalisse. Seda nimetatakse kesknärvisüsteemiks. Sellest lähtuvalt eristatakse selle komponentidena aju ja seljaaju.

Seljaaju kogub signaale enamikust keha retseptoritest ja edastab need ajju. Taalamuse struktuuride kaudu levivad need laiali ja projitseeritakse ajukooresse poolkerad aju.

Infotöötlusega tegeleb lisaks ajupoolkeradele ka väikeaju, mis tegelikult on väike iseseisev aju. Väikeaju tagab peenmotoorika ja kõigi liigutuste koordineerimise.

Nägemine, kuulmine ja lõhn annavad ajule infovoo välismaailma kohta. Iga selle voo komponent, mis on läbinud oma trakti, projitseeritakse ka ajukoorele. Ajukoor on 1,3–4,5 mm paksune halli aine kiht, mis moodustab aju välispinna. Voldikutest tekkivate keerdude tõttu on koor pakitud nii, et see võtab kolm korda vähem pinda kui lahtivoldituna. Ühe poolkera ajukoore kogupindala on ligikaudu 7000 ruutmeetrit.

Selle tulemusena projitseeritakse kõik signaalid ajukoorele. Projektsioon viiakse läbi närvikiudude kimpude abil, mis on jaotatud ajukoore piiratud aladele. Piirkond, millele projitseeritakse välist teavet või teavet teistest ajuosadest, moodustab kortikaalse piirkonna. Sõltuvalt sellest, milliseid signaale sellise tsooni jaoks vastu võetakse, on sellel oma spetsialiseerumine. Seal on motoorne ajukoore piirkond, sensoorne piirkond, Broca piirkond, Wernicke piirkond, nägemispiirkonnad, kuklasagara, kokku umbes sada erinevat tsooni.

Vertikaalses suunas jaguneb koor tavaliselt kuueks kihiks. Nendel kihtidel ei ole selgeid piire ja need on määratud ühe või teise rakutüübi ülekaaluga. Ajukoore erinevates piirkondades võivad need kihid väljenduda erinevalt, tugevamalt või nõrgemalt. Kuid üldiselt võime öelda, et ajukoor on üsna universaalne ja eeldada, et selle erinevate tsoonide toimimine allub samadele põhimõtetele.

Koore kihid

Aferentsed kiud kannavad signaale ajukooresse. Nad jõuavad ajukoore III, IV tasemele, kus nad jaotuvad neuronite vahel, mis külgnevad kohaga, kus aferentne kiud tabasid. Enamikul neuronitest on ajukoore piirkonnas aksonaalsed ühendused. Kuid mõnel neuronil on aksonid, mis ulatuvad sellest kaugemale. Nende eferentsete kiudude kaudu lähevad signaalid kas ajust väljapoole, näiteks täidesaatvatesse organitesse, või projitseeritakse teistesse oma või teise poolkera ajukoore osadesse. Sõltuvalt signaali edastamise suunast jagunevad eferentsed kiud tavaliselt järgmisteks osadeks:

• assotsiatiivsed kiud, mis ühendavad ühe poolkera ajukoore üksikuid osi;
• commissuraalsed kiud, mis ühendavad kahe poolkera ajukoore;
• projektsioonkiud, mis ühendavad ajukoore kesknärvisüsteemi alumiste osade tuumadega.

Kui võtta suund, mis on ajukoore pinnaga risti, siis on märgata, et selles suunas paiknevad neuronid reageerivad sarnastele stiimulitele. Selliseid vertikaalselt paigutatud neuronite rühmi nimetatakse kortikaalseteks veergudeks.

Võite kujutleda ajukooret kui suurt lõuendit, mis on lõigatud eraldi tsoonideks. Neuronaalse aktiivsuse muster igas tsoonis kodeerib teatud teavet. Närvikiudude kimbud, mille moodustavad aksonid, mis ulatuvad väljapoole nende kortikaalset tsooni, moodustavad projektsiooniühenduste süsteemi. Teatud teave projitseeritakse igasse tsooni. Pealegi võib ühte tsooni korraga vastu võtta mitu infovoogu, mis võivad tulla nii enda kui ka vastaspoolkera tsoonidest. Iga infovoog on justkui mingi pilt, mille joonistab närvikimbu aksonite aktiivsus. Ajukoore eraldiseisva tsooni toimimine on paljude projektsioonide vastuvõtmine, teabe meeldejätmine, selle töötlemine, oma tegevuspildi kujundamine ja selle tsooni tööst tuleneva teabe edasine projitseerimine.

Märkimisväärne osa ajust on valgeaine. Selle moodustavad neuronite aksonid, mis loovad samad projektsioonirajad. Alloleval pildil on valget ainet näha kerge täidisena ajukoore ja aju sisemiste struktuuride vahel.

Valgeaine jaotumine aju eesmises osas

Hajusspektri MRI abil oli võimalik jälgida üksikute kiudude suunda ja koostada kolmemõõtmeline kortikaalsete tsoonide ühenduvuse mudel (Connectomics projekt (Connectome)).

Allolevad joonised annavad hea ettekujutuse lingi struktuurist (Van J. Wedeen, Douglas L. Rosene, Ruopeng Wang, Guangping Dai, Farzad Mortazavi, Patric Hagmann, Jon H. Kaas, Wen-Yih I. Tseng, 2012).

Vaade vasakust poolkeralt

Tagantvaade

Parempoolne vaade

Muide, tagantvaates on selgelt näha vasaku ja parema poolkera projektsiooniteede asümmeetria. See asümmeetria määrab suuresti ära erinevused funktsioonides, mida poolkerad õppimise käigus omandavad.

Neuron

Aju aluseks on neuron. Loomulikult algab aju modelleerimine närvivõrkude abil vastusega küsimusele, mis on selle tööpõhimõte.

Tõelise neuroni töö põhineb keemilised protsessid. Puhkeseisundis on neuroni sise- ja väliskeskkonna potentsiaalide erinevus – membraanipotentsiaal, mis on umbes 75 millivolti. See moodustub spetsiaalsete valgu molekulide töö tõttu, mis töötavad naatrium-kaaliumpumpadena. Need pumbad juhivad ATP nukleotiidi energia tõttu kaaliumiioone raku sisse ja naatriumiioone - välja. Kuna valk toimib sel juhul ATPaasina, see tähendab ensüümina, mis hüdrolüüsib ATP-d, nimetatakse seda "naatrium-kaalium-ATPaasiks". Selle tulemusena muutub neuron laetud kondensaatoriks, mille sees on negatiivne laeng ja väljas positiivne laeng.

Neuroni skeem (Mariana Ruiz Villarreal)

Neuroni pind on kaetud hargnevate protsessidega - dendriitidega. Teiste neuronite aksonilõpmed külgnevad dendriitidega. Kohti, kus need ühenduvad, nimetatakse sünapsideks. Sünaptilise interaktsiooni kaudu on neuron võimeline reageerima sissetulevatele signaalidele ja teatud tingimustel genereerima oma impulssi, mida nimetatakse piigiks.

Signaali ülekanne sünapsides toimub tänu ainetele, mida nimetatakse neurotransmitteriteks. Kui närviimpulss siseneb mööda aksonit sünapsi, vabastab see spetsiaalsetest vesiikulitest sellele sünapsile iseloomulikud neurotransmitteri molekulid. Signaali vastuvõtva neuroni membraanil on valgumolekulid - retseptorid. Retseptorid suhtlevad neurotransmitteritega.

keemiline sünaps

Sünaptilises pilus paiknevad retseptorid on ionotroopsed. See nimi rõhutab tõsiasja, et need on ka ioonikanalid, mis on võimelised ioone liigutama. Neurotransmitterid toimivad retseptoritele nii, et nende ioonikanalid avanevad. Vastavalt sellele membraan kas depolariseerub või hüperpolariseerub, sõltuvalt sellest, millised kanalid on mõjutatud ja vastavalt sellele, millist tüüpi see sünaps on. Ergastavates sünapsides avanevad kanalid, mis võimaldavad katioonidel rakku siseneda – membraan depolariseerub. Inhibeerivates sünapsides avanevad aniooni juhtivad kanalid, mis viib membraani hüperpolarisatsioonini.

Teatud tingimustel võivad sünapsid muuta oma tundlikkust, mida nimetatakse sünaptiliseks plastilisuseks. See toob kaasa asjaolu, et ühe neuroni sünapsid omandavad väliste signaalide suhtes erineva vastuvõtlikkuse.

Samal ajal sisenevad paljud signaalid neuroni sünapsidesse. Inhibeerivad sünapsid tõmbavad membraanipotentsiaali raku sees laengu akumuleerumise suunas. Sünapside aktiveerimine, vastupidi, proovib neuronit tühjendada (joonis allpool).

Võrkkesta ganglionraku ergastamine (A) ja inhibeerimine (B) (Nicholls J., Martin R., Wallas B., Fuchs P., 2003)

Kui koguaktiivsus ületab initsiatsiooniläve, tekib tühjenemine, mida nimetatakse aktsioonipotentsiaaliks või piigiks. Spike on neuronimembraani terav depolarisatsioon, mis tekitab elektrilise impulsi. Kogu impulsi genereerimise protsess kestab umbes 1 millisekund. Samas ei sõltu impulsi kestus ega amplituud sellest, kui tugevad olid selle põhjustanud põhjused (joonis allpool).

Ganglionraku aktsioonipotentsiaali registreerimine (Nicolls J., Martin R., Wallas B., Fuchs P., 2003)

Pärast piiki tagavad ioonpumbad neurotransmitteri tagasihaarde ja sünaptilise pilu puhastamise. Teravusele järgneval perioodil ei suuda neuron uusi impulsse genereerida. Selle perioodi kestus määrab maksimaalse genereerimissageduse, milleks neuron on võimeline.

Sünapside aktiivsuse tagajärjel tekkivaid piike nimetatakse esilekutsutud. Tekitatud piigi sagedus kodeerib, kui hästi sissetulev signaal vastab neuroni sünapside tundlikkuse seadistusele. Kui sissetulevad signaalid langevad täpselt neuronit aktiveerivatele tundlikele sünapsidele ja see ei sega inhibeerivatesse sünapsidesse tulevaid signaale, siis on neuroni reaktsioon maksimaalne. Kujutist, mida sellised signaalid kirjeldavad, nimetatakse neuronile iseloomulikuks stiimuliks.

Muidugi ei tohiks neuronite toimimise ideed liiga lihtsustada. Teavet mõne neuroni vahel saab edastada mitte ainult naelu, vaid ka kanalite kaudu, mis ühendavad nende rakusisest sisu ja edastavad otse elektripotentsiaali. Sellist levikut nimetatakse järkjärguliseks ja ühendust ennast elektriliseks sünapsiks. Dendriidid, olenevalt kaugusest neuroni kehast, jagunevad proksimaalseteks (lähedaste) ja distaalseteks (kaugjuhtimispulkadeks). Distaalsed dendriidid võivad moodustada sektsioone, mis töötavad poolautonoomsete üksustena. Lisaks sünaptilistele ergastusradadele on olemas ka sünaptilised mehhanismid, mis põhjustavad metabotroopseid naelu. Lisaks esilekutsutud tegevusele on ka spontaanne tegevus. Ja lõpuks, aju neuroneid ümbritsevad gliiarakud, millel on ka oluline mõju käimasolevatele protsessidele.

Evolutsiooni pikk tee on loonud palju mehhanisme, mida aju oma töös kasutab. Mõned neist on mõistetavad omaette, teiste tähendus selgub alles üsna keerulisi koostoimeid arvestades. Seetõttu ei tohiks ülaltoodud neuroni kirjeldust võtta ammendavana. Sügavamate mudelite juurde liikumiseks peame kõigepealt mõistma neuronite "põhilisi" omadusi.

1952. aastal kirjeldasid Alan Lloyd Hodgkin ja Andrew Huxley elektrilisi mehhanisme, mis juhivad rakkude genereerimist ja edastamist. närvisignaal hiidkalmaari aksonis (Hodgkin, 1952). Mida hinnati Nobeli preemia füsioloogias või meditsiinis 1963. aastal. Hodgkin-Huxley mudel kirjeldab neuroni käitumist tavalise süsteemi abil diferentsiaalvõrrandid. Need võrrandid vastavad automaatlaineprotsessile aktiivses keskkonnas. Need võtavad arvesse paljusid komponente, millest igaühel on pärisrakus oma biofüüsikaline vaste (joonis allpool). Ioonpumbad vastavad vooluallikale I p. Sisemine lipiidikiht rakumembraan moodustab kondensaatori võimsusega C m . Sünaptiliste retseptorite ioonkanalid annavad elektrijuhtivuse g n , mis sõltub rakendatavatest signaalidest, mis muutuvad ajas t, ja membraani potentsiaali koguväärtusest V. Membraani pooride lekkevool tekitab juhi g L . Ioonide liikumine läbi ioonikanalite toimub elektrokeemiliste gradientide toimel, mis vastavad pingeallikatele elektromotoorjõuga E n ja E L .

Hodgkin-Huxley mudeli põhikomponendid

Loomulikult on närvivõrkude loomisel soov neuronimudelit lihtsustada, jättes sellesse ainult kõige olulisemad omadused. Kõige kuulsam ja populaarseim lihtsustatud mudel on McCulloch-Pittsi tehisneuron, mis töötati välja 1940. aastate alguses (McCulloch J., Pitts W., 1956).


Ametlik McCulloch-Pittsi neuron

Sellise neuroni sisenditesse saadetakse signaale. Need signaalid on kaalutud summeeritud. Lisaks sellele rakendatakse sellele lineaarsele kombinatsioonile teatud mittelineaarset aktiveerimisfunktsiooni, näiteks sigmoidset. Sageli kasutatakse logistilist funktsiooni sigmoidfunktsioonina:


Logistiline funktsioon

Sel juhul kirjutatakse formaalse neuroni aktiivsus kui

Selle tulemusena muutub selline neuron läve liitjaks. Piisavalt järsu lävifunktsiooni korral on neuroni väljundsignaal kas 0 või 1. Sisendsignaali ja neuroni kaalude kaalutud summa on kahe kujutise konvolutsioon: sisendsignaali kujutis ja kujutis, mida kirjeldab neuroni raskused. Mida kõrgem on konvolutsiooni tulemus, seda täpsem on nende piltide vastavus. See tähendab, et neuron määrab tegelikult selle, kui sarnane on edastatud signaal selle sünapsidesse salvestatud kujutisega. Kui konvolutsiooni väärtus ületab teatud taseme ja lävifunktsioon lülitub ühele, võib seda tõlgendada kui neuroni tugevat väidet, et ta on esitatud kujutise ära tundnud.

Päris neuronid sarnanevad mingil moel McCulloch-Pittsi neuronitega. Nende naelu amplituud ei sõltu sellest, millised signaalid sünapsides neid põhjustasid. Sul kas on nael või ei ole. Kuid tõelised neuronid reageerivad stiimulile mitte ühe impulsiga, vaid impulsside järjestusega. Sel juhul on impulsside sagedus seda suurem, mida täpsemalt tuvastatakse neuronile iseloomulik pilt. See tähendab, et kui me ehitame sellistest lävisummadest närvivõrgu, siis staatilise sisendsignaaliga, kuigi see annab mingisuguse väljundtulemuse, on see tulemus kaugel sellest, kuidas reaalsed neuronid töötavad. Närvivõrgu bioloogilisele prototüübile lähemale toomiseks peame simuleerima tööd dünaamikas, võttes arvesse ajaparameetreid ja reprodutseerides signaalide sagedusomadusi.

Kuid võite minna ka teistpidi. Näiteks võib välja tuua neuroni aktiivsuse üldistatud tunnuse, mis vastab selle impulsside sagedusele, st piikide arvule teatud aja jooksul. Kui läheme sellise kirjelduse juurde, siis võime mõelda neuronist kui lihtsast lineaarsest liitjast.

Lineaarne liitja

Selliste neuronite väljund- ja vastavalt ka sisendsignaalid ei ole enam dihhatoomilised (0 või 1), vaid neid väljendatakse teatud skalaarväärtusega. Seejärel kirjutatakse aktiveerimisfunktsioon kujul

Lineaarset liitjat ei tohiks tajuda millegi põhimõtteliselt erinevana võrreldes impulssneuroniga, see võimaldab lihtsalt modelleerimisel või kirjeldamisel minna pikematele ajavahemikele. Ja kuigi impulsi kirjeldus on õigem, on lineaarsele liitjale üleminek paljudel juhtudel põhjendatud mudeli tugeva lihtsustamisega. Pealegi mõned olulised omadused, mida on impulssneuronis raske näha, on lineaarse liitja puhul üsna ilmsed.

Inimkeha on üsna keeruline ja tasakaalustatud süsteem, mis toimib vastavalt selgetele reeglitele. Pealegi tundub väliselt, et kõik on üsna lihtne, kuid tegelikult on meie keha iga raku ja organi hämmastav koostoime. Kogu seda "orkestrit" juhatab närvisüsteem, mis koosneb neuronitest. Täna räägime teile, mis on neuronid ja kui olulised need inimkehas on. Lõppude lõpuks vastutavad nad meie vaimse ja füüsilise tervise eest.

Iga õpilane teab, et meie aju ja närvisüsteem juhivad meid. Neid kahte meie keha plokki esindavad rakud, millest kumbagi nimetatakse närvineuroniks. Need rakud vastutavad impulsside vastuvõtmise ja edastamise eest neuronilt neuronile ja teistele inimorganite rakkudele.

Neuronite paremaks mõistmiseks võib neid kujutada närvisüsteemi kõige olulisema elemendina, mis ei täida mitte ainult juhtivat, vaid ka funktsionaalset rolli. Üllataval kombel on neurofüsioloogid siiani jätkanud neuronite ja nende töö teabe edastamisel uurimist. Muidugi on nad saavutanud oma teadusuuringutes suurt edu ja suutnud paljastada palju meie keha saladusi, kuid nad ei suuda ikkagi lõplikult vastata küsimusele, mis on neuronid.

Närvirakud: omadused

Neuronid on rakud ja on paljuski sarnased oma teiste "vendadega", mis moodustavad meie keha. Kuid neil on mitmeid funktsioone. Oma struktuuri tõttu loovad sellised inimkeha rakud kombineerituna närvikeskuse.

Neuronil on tuum ja seda ümbritseb kaitsekesta. See muudab selle seotuks kõigi teiste rakkudega, kuid sarnasus lõpeb sellega. Närviraku muud omadused muudavad selle tõeliselt ainulaadseks:

• Neuronid ei jagune

Aju neuronid (aju ja seljaaju) ei jagune. See on üllatav, kuid nad lõpetavad arengu peaaegu kohe pärast nende ilmumist. Teadlased usuvad, et teatud prekursorrakk lõpetab jagunemise juba enne neuroni täielikku arengut. Tulevikus suurendab see ainult ühendusi, kuid mitte selle kogust kehas. Selle asjaoluga on seotud paljud aju ja kesknärvisüsteemi haigused. Vanusega osa neuronitest sureb ja ülejäänud rakud ei saa inimese enda madala aktiivsuse tõttu luua ühendusi ega asendada oma "vendi". Kõik see põhjustab keha tasakaaluhäireid ja mõnel juhul surma.

• Närvirakud edastavad teavet

Neuronid saavad informatsiooni edastada ja vastu võtta protsesside – dendriitide ja aksonite – abil. Nad on võimelised tajuma teatud andmeid abiga keemilised reaktsioonid ja teisendavad selle elektriimpulssiks, mis omakorda läbib sünapside (ühendused). õiged rakud organism.

Unikaalsus närvirakud teadlased on tõestanud, kuid tegelikult teavad nad nüüd neuronitest vaid 20% sellest, mida nad tegelikult varjavad. Neuronite potentsiaal pole veel paljastatud, teadusmaailmas on levinud arvamus, et närvirakkude toimimise ühe saladuse avalikustamisest saab teise saladuse algus. Ja see protsess näib olevat lõputu.

Mitu neuronit on kehas?

See teave pole täpselt teada, kuid neurofüsioloogid viitavad sellele, et inimkehas on rohkem kui sada miljardit närvirakku. Samal ajal on ühel rakul võime moodustada kuni kümme tuhat sünapsi, mis võimaldab kiiresti ja tõhusalt suhelda teiste rakkude ja neuronitega.

Neuronite ehitus

Igal närvirakul on kolm osa:

• neuronikeha (soma);
• dendriidid;
• aksonid.

Siiani pole teada, milline protsessidest rakukehas esimesena areneb, kuid vastutuse jaotus nende vahel on üsna ilmne. Aksoni neuroniprotsess moodustub tavaliselt ühes eksemplaris, kuid seal võib olla palju dendriite. Nende arv ulatub mõnikord mitmesajani, mida rohkem on närvirakus dendriite, seda rohkemate rakkudega saab seda seostada. Lisaks võimaldab ulatuslik filiaalide võrk edastada palju teavet võimalikult lühikese ajaga.

Teadlased usuvad, et enne protsesside tekkimist settib neuron kogu kehas ja nende ilmumise hetkest on see juba muutusteta ühes kohas.

Teabe edastamine närvirakkude kaudu

Et mõista, kui olulised on neuronid, on vaja mõista, kuidas nad täidavad oma teabe edastamise funktsiooni. Neuronaalsed impulsid on võimelised liikuma keemilisel ja elektrilisel kujul. Neurondendriidi protsess võtab stiimulina vastu infot ja edastab selle neuroni kehale, akson edastab selle elektroonilise impulsina teistele rakkudele. Teise neuroni dendriidid tajuvad elektroonilist impulssi kohe või neurotransmitterite (keemiliste saatjate) abil. Neurotransmitterid püüavad kinni neuronid ja seejärel kasutatakse neid omana.

Neuronite tüübid protsesside arvu järgi

Närvirakkude tööd jälgivad teadlased on välja töötanud mitut tüüpi nende klassifikatsiooni. Üks neist jagab neuronid protsesside arvu järgi:

• unipolaarne;
• pseudo-unipolaarne;
• bipolaarne;
• multipolaarne;
• aksonivaba.

Klassikalist neuronit peetakse multipolaarseks, sellel on üks lühike akson ja dendriitide võrgustik. Kõige vähem uuritud on mitteaksonilised närvirakud, teadlased teavad ainult nende asukohta - seljaaju.

Refleksi kaar: määratlus ja lühikirjeldus

Neurofüüsikas on selline termin nagu "reflekskaare neuronid". Ilma selleta on üsna raske saada terviklikku pilti närvirakkude tööst ja tähendusest. Närvisüsteemi mõjutavaid stiimuleid nimetatakse refleksideks. See on meie kesknärvisüsteemi põhitegevus, see toimub reflekskaare abil. Seda saab kujutada teatud teena, mida mööda impulss liigub neuronilt tegevuse (refleksi) elluviimiseni.

Selle tee võib jagada mitmeks etapiks:

• ärrituse tajumine dendriitide poolt;
• impulsi ülekandmine raku kehasse;
• teabe muutmine elektriimpulssiks;
• impulsi ülekandmine kehale;
• elundi aktiivsuse muutus (füüsiline reaktsioon stiimulile).

Refleksikaared võivad olla erinevad ja koosneda mitmest neuronist. Näiteks moodustub kahest närvirakust lihtne reflekskaar. Üks neist saab teavet ja teine ​​paneb inimorganid teatud toiminguid tegema. Tavaliselt nimetatakse selliseid toiminguid tingimusteta refleksiks. See tekib siis, kui inimest lüüakse näiteks põlvekedrale ja kuuma pinna puudutamisel.

Põhimõtteliselt juhib lihtne reflekskaar impulsse läbi seljaaju protsesside, kompleksne reflekskaar juhib impulsi otse ajju, mis omakorda töötleb seda ja suudab salvestada. Hiljem saadab aju sarnase impulsi saamisel organitele vajaliku käsu teatud toimingute sooritamiseks.

Neuronite klassifikatsioon funktsionaalsuse järgi

Neuroneid saab klassifitseerida nende sihtotstarbe järgi, sest iga närvirakkude rühm on mõeldud teatud toimingute jaoks. Neuronite tüübid on esitatud järgmiselt:

1. tundlik

Need närvirakud on loodud ärrituse tajumiseks ja selle muutmiseks impulsiks, mis suunatakse ümber ajju.

Nad tajuvad teavet ja edastavad impulsi lihastele, mis panevad liikuma kehaosad ja inimorganid.

3. Sisestamine

Need neuronid teevad keerukat tööd, asuvad sensoorsete ja motoorsete närvirakkude vahelise ahela keskmes. Sellised neuronid võtavad vastu teavet, teostavad eeltöötlust ja edastavad impulsskäsku.

4. Sekretoorium

Sekretoorsed närvirakud sünteesivad neurohormoone ja neil on eriline struktuur suure hulga membraanikottidega.

Motoorsed neuronid: iseloomulikud

Eferentsete neuronite (motoorika) struktuur on identne teiste närvirakkudega. Nende dendriitide võrgustik on kõige hargnenud ja aksonid ulatuvad lihaskiududeni. Need põhjustavad lihaste kokkutõmbumist ja sirgumist. Inimkeha pikim on just motoneuroni akson, mis läheb pöial jalad maha nimme. Keskmiselt on selle pikkus umbes üks meeter.

Peaaegu kõik eferentsed neuronid asuvad seljaajus, kuna see vastutab enamiku meie teadvuseta liikumiste eest. See kehtib mitte ainult tingimusteta reflekside (näiteks pilgutamise), vaid ka kõigi toimingute kohta, millele me ei mõtle. Kui vaatame objekti, saadab see impulsse oftalmiline närv aju. Ja siin on liikumine silmamuna vasakule ja paremale viiakse läbi seljaaju käskude kaudu, need on teadvuseta liigutused. Nii et vananedes ja teadvustamata harjumuspäraste tegevuste hulga suurenedes nähakse motoorsete neuronite tähtsust uues valguses.

Motoorsete neuronite tüübid

Eferentsetel rakkudel on omakorda teatud klassifikatsioon. Need on jagatud kahte tüüpi:

• a-motoneuronid;
• y-motoorsed neuronid.

Esimest tüüpi neuronid on tihedama kiustruktuuriga ja kinnituvad erinevate lihaskiudude külge. Üks selline neuron võib kasutada erinevat arvu lihaseid.

Y-motoneuronid on veidi nõrgemad kui nende "vennad", nad ei saa kasutada mitut lihaskiudu korraga ja vastutavad lihaspingete eest. Võime öelda, et mõlemat tüüpi neuronid on motoorset aktiivsust kontrollivad organid.

Millised lihased on motoorsete neuronite külge kinnitatud?

Neuronite aksonid on seotud mitut tüüpi lihastega (need on töötajad), mida klassifitseeritakse järgmiselt:

• loom;
• vegetatiivne.

Esimest lihaste rühma esindavad skeletilihased ja teine ​​​​kuulub silelihaste kategooriasse. Erinevad on ka lihaskiu külge kinnitamise meetodid. Skeletilihased neuronitega kokkupuute kohas moodustavad omamoodi naastud. Autonoomsed neuronid suhtlevad silelihastega väikeste tursete või vesiikulite kaudu.

Järeldus

On võimatu ette kujutada, kuidas meie keha toimiks närvirakkude puudumisel. Nad teevad iga sekund uskumatult keerulist tööd, vastutades meie eest emotsionaalne seisund, maitse-eelistused ja kehaline aktiivsus. Neuronid pole veel paljusid oma saladusi paljastanud. Lõppude lõpuks põhjustab isegi kõige lihtsam teooria neuronite taastumatuse kohta mõnede teadlaste seas palju poleemikat ja küsimusi. Nad on valmis tõestama, et mõnel juhul on närvirakud võimelised mitte ainult looma uusi ühendusi, vaid ka ise paljunema. Muidugi on see praegu vaid teooria, kuid see võib osutuda elujõuliseks.

Töö kesknärvisüsteemi talitluse uurimisel on äärmiselt oluline. Tõepoolest, tänu selles valdkonnas tehtud avastustele saavad apteekrid välja töötada uusi ravimeid, mis aktiveerivad ajutegevust, ja psühhiaatrid mõistavad paremini paljude praegu ravimatuna tunduvate haiguste olemust.

Iga inimkeha struktuur koosneb konkreetsetest kudedest, mis on elundile või süsteemile omased. Närvikoes - neuron (neurotsüüt, närv, neuron, närvikiud). Mis on aju neuronid? See on aju osaks oleva närvikoe struktuurne ja funktsionaalne üksus. Lisaks neuroni anatoomilisele määratlusele on olemas ka funktsionaalne - see on elektriimpulssidest erutatud rakk, mis on keemiliste ja elektriliste signaalide abil võimeline töötlema, salvestama ja edastama informatsiooni teistele neuronitele.

Närviraku ehitus ei ole nii keeruline, võrreldes teiste kudede spetsiifiliste rakkudega määrab see ka selle funktsiooni. neurotsüüt koosneb kehast (teine ​​nimi on soma) ja protsessidest - aksonist ja dendriidist. Iga neuroni element täidab oma funktsiooni. Sooma ümbritseb rasvkoe kiht, mis laseb läbi ainult rasvlahustuvaid aineid. Keha sees on tuum ja muud organellid: ribosoomid, endoplasmaatiline retikulum ja teised.

Lisaks neuronitele endile domineerivad ajus järgmised rakud, nimelt: gliaalne rakud. Nende funktsioonide tõttu nimetatakse neid sageli ajuliimiks: glia toimib neuronite tugifunktsioonina, pakkudes neile keskkonda. Gliaalkude võimaldab närvikoel taastuda, toita ja luua närviimpulsse.

Neuronite arv ajus on neurofüsioloogia valdkonna teadlastele alati huvi pakkunud. Seega jäi närvirakkude arv vahemikku 14 miljardit kuni 100. Brasiilia ekspertide viimastest uuringutest selgus, et neuronite arv on keskmiselt 86 miljardit rakku.

võrsed

Töövahenditeks neuroni käes on protsessid, tänu millele on neuron võimeline täitma oma funktsiooni info edastajana ja talletajana. Just protsessid moodustavad laia närvivõrgustiku, mis võimaldab inimese psüühikal täies hiilguses lahti rulluda. On müüt, et inimese vaimsed võimed sõltuvad neuronite arvust või aju kaalust, kuid see pole nii: need inimesed, kelle ajuväljad ja alamväljad on kõrgelt arenenud (mitu korda rohkem), saavad geeniusteks. Tänu sellele saavad teatud funktsioonide eest vastutavad väljad neid funktsioone loomingulisemalt ja kiiremini täita.

akson

Akson on neuroni pikk haru, mis edastab närviimpulsid närvi somast teistele sarnastele rakkudele või organitele, mida innerveerib teatud närvisamba osa. Loodus andis selgroogsetele boonuse - müeliinikiud, mille struktuuris on Schwanni rakud, mille vahel on väikesed tühjad alad - Ranvieri lõiked. Mööda neid, nagu redelit, hüppavad närviimpulsid ühest piirkonnast teise. See struktuur võimaldab teil aeg-ajalt teabe edastamist kiirendada (kuni umbes 100 meetrit sekundis). Elektrilise impulsi liikumiskiirus piki müeliinita kiudu on keskmiselt 2-3 meetrit sekundis.

Dendriidid

Teist tüüpi närvirakkude protsessid - dendriidid. Erinevalt pikast ja katkematust aksonist on dendriit lühike ja hargnenud struktuur. See protsess ei ole seotud teabe edastamisega, vaid ainult selle vastuvõtmisega. Niisiis, erutus jõuab neuroni kehasse dendriitide lühikeste harude abil. Teabe keerukuse, mida dendriit on võimeline vastu võtma, määravad tema sünapsid (spetsiifilised närviretseptorid), nimelt selle pinna läbimõõt. Dendriidid suudavad oma selgroo tohutu hulga tõttu luua sadu tuhandeid kontakte teiste rakkudega.

Ainevahetus neuronis

Närvirakkude eripäraks on nende ainevahetus. Ainevahetus neurotsüüdis eristub selle suure kiiruse ja aeroobsete (hapnikupõhiste) protsesside ülekaaluga. Seda raku omadust seletatakse sellega, et aju töö on äärmiselt energiamahukas ja selle hapnikuvajadus on suur. Hoolimata asjaolust, et aju kaal moodustab vaid 2% kogu keha massist, on selle hapnikutarbimine ligikaudu 46 ml / min, mis moodustab 25% kogu keha tarbimisest.

Ajukoe peamine energiaallikas lisaks hapnikule on glükoos kus see läbib keerukaid biokeemilisi muutusi. Lõppkokkuvõttes vabanevad suhkruühendid suur hulk energiat. Seega saab vastuse küsimusele, kuidas aju närviühendusi parandada: sööge glükoosiühendeid sisaldavaid toite.

Neuronite funktsioonid

Vaatamata suhteliselt keeruline struktuur, neuronil on palju funktsioone, millest peamised on järgmised:

• ärrituse tajumine;
• stiimuli töötlemine;
• impulsi edastamine;
• vastuse moodustumine.

Funktsionaalselt jagunevad neuronid kolme rühma:

Aferentsed(tundlik või sensoorne). Selle rühma neuronid tajuvad, töötlevad ja saadavad kesknärvisüsteemi elektrilisi impulsse. Sellised rakud paiknevad anatoomiliselt väljaspool kesknärvisüsteemi, vaid seljaaju neuronaalsetes klastrites (ganglionides) või samades kraniaalnärvide klastrites.

Vahendajad(Samuti nimetatakse neid neuroneid, mis ei ulatu üle seljaaju ja aju, interkalaarseteks). Nende rakkude eesmärk on luua kontakt neurotsüütide vahel. Need asuvad närvisüsteemi kõigis kihtides.

Efferent(mootor, mootor). See kategooria närvirakud vastutavad keemiliste impulsside edastamise eest innerveeritud täidesaatvatele organitele, tagades nende jõudluse ja seadistades neid funktsionaalne seisund.

Lisaks eristatakse närvisüsteemis funktsionaalselt veel ühte rühma – inhibeerivad (vastutavad rakkude ergutamise pärssimise eest) närvid. Sellised rakud takistavad elektripotentsiaali levikut.

Neuronite klassifikatsioon

Närvirakud on mitmekesised, nii et neuroneid saab klassifitseerida nende erinevate parameetrite ja atribuutide alusel, nimelt:

• Keha kuju. Aju erinevates osades paiknevad erineva somakujuga neurotsüüdid:
  • tähtkuju;
  • spindlikujuline;
  • püramiidsed (Betzi rakud).
• Võrsete arvu järgi:
  • unipolaarne: on üks protsess;
  • bipolaarne: kehal paiknevad kaks protsessi;
  • multipolaarne: selliste rakkude somas paiknevad kolm või enam protsessi.
• Neuroni pinna kontaktomadused:
  • aksosomaatiline. Sel juhul puutub akson kokku närvikoe naaberraku somaga;
  • akso-dendriitne. Seda tüüpi kontakt hõlmab aksoni ja dendriidi ühendamist;
  • akso-aksonaalne. Ühe neuroni aksonil on ühendused teise närviraku aksoniga.

Neuronite tüübid

Teadlike liigutuste läbiviimiseks on vajalik, et aju motoorsetes keerdkäikudes tekkiv impulss jõuaks vajalike lihasteni. Seega eristatakse järgmist tüüpi neuroneid: tsentraalne motoorne neuron ja perifeerne.

Esimest tüüpi närvirakud pärinevad eesmisest kesksest gyrusest, mis asub aju suurima vao ees – nimelt Betzi püramiidrakkudest. Edasi süvenevad keskneuroni aksonid poolkeradesse ja läbivad aju sisemise kapsli.

Perifeersed motoorsed neurotsüüdid moodustuvad seljaaju eesmiste sarvede motoorsete neuronite poolt. Nende aksonid jõuavad erinevatesse moodustistesse, nagu põimikud, seljaajunärvi kobarad ja mis kõige tähtsam - esinevad lihased.

Neuronite areng ja kasv

Närvirakk pärineb prekursorrakust. Arenedes hakkavad esimesed aksonid kasvama, dendriidid küpsevad mõnevõrra hiljem. Neurotsüütide protsessi evolutsiooni lõpus moodustub raku soma lähedal väike ebakorrapärase kujuga tihendus. Seda moodustist nimetatakse kasvukoonuseks. See sisaldab mitokondreid, neurofilamente ja torukesi. Raku retseptorsüsteemid küpsevad järk-järgult ja neurotsüüdi sünaptilised piirkonnad laienevad.

Radade läbiviimine

Närvisüsteemil on oma mõjusfäärid kogu kehas. Juhtivate kiudude abil viiakse läbi süsteemide, elundite ja kudede närviregulatsioon. Aju kontrollib tänu laiale radade süsteemile täielikult keha mis tahes struktuuri anatoomilist ja funktsionaalset seisundit. Neerud, maks, magu, lihased ja teised – kõike seda kontrollib aju, koordineerides ja reguleerides hoolikalt ja vaevaliselt iga koemillimeetrit. Ja rikke korral parandab ja valib sobiva käitumismudeli. Seega eristab inimkeha tänu radadele autonoomia, iseregulatsiooni ja väliskeskkonnaga kohanemisvõimega.

Aju rajad

Rada on närvirakkude kogum, mille ülesanne on vahetada teavet erinevate kehaosade vahel.

• Assotsiatiivsed närvikiud. Need rakud ühendavad erinevaid närvikeskusi, mis asuvad samas poolkeras.
• commissuraalsed kiud. See rühm vastutab teabevahetuse eest sarnaste ajukeskuste vahel.
• Projektiivsed närvikiud. See kiudude kategooria liigendab aju seljaajuga.
• eksterotseptiivsed rajad. Nad kannavad elektrilisi impulsse nahalt ja teistelt meeleorganitelt seljaajusse.
• Propriotseptiivne. See radade rühm kannab signaale kõõlustelt, lihastelt, sidemetelt ja liigestelt.
• Interotseptiivsed teed. Selle trakti kiud pärinevad siseorganid, veresooned ja soolestiku mesenteeria.

Koostoime neurotransmitteritega

Erineva asukohaga neuronid suhtlevad omavahel keemilise iseloomuga elektriimpulsside abil. Niisiis, mis on nende hariduse aluseks? On olemas niinimetatud neurotransmitterid (neurotransmitterid) – komplekssed keemilised ühendid. Aksoni pinnal on närvisünaps - kontaktpind. Ühel pool on presünaptiline lõhe ja teisel pool postsünaptiline lõhe. Nende vahel on lõhe – see on sünaps. Retseptori presünaptilises osas on kotid (vesiikulid), mis sisaldavad teatud kogust neurotransmittereid (kvant).

Kui impulss läheneb sünapsi esimesele osale, käivitatakse keerukas biokeemiline kaskaadimehhanism, mille tulemusena avanevad vahendajatega kotid ja vahendaja ainete kvantid voolavad sujuvalt pilusse. Selles etapis impulss kaob ja ilmub uuesti alles siis, kui neurotransmitterid jõuavad postsünaptilisse pilusse. Seejärel aktiveeruvad taas biokeemilised protsessid mediaatorite värava avanemisega ja need, mis toimivad kõige väiksematele retseptoritele, muudetakse elektriimpulssiks, mis läheb edasi närvikiudude sügavustesse.

Vahepeal eraldage erinevad rühmad need samad neurotransmitterid, nimelt:

• Inhibeerivad neurotransmitterid on ainete rühm, millel on ergastust pärssiv toime. Need sisaldavad:
  • gamma-aminovõihape (GABA);
  • glütsiin.
• Ergutavad vahendajad:
  • atsetüülkoliin;
  • dopamiin;
  • serotoniin;
  • norepinefriin;
  • adrenaliin.

Kas närvirakud taastuvad

Pikka aega arvati, et neuronid ei ole võimelised jagunema. Selline avaldus aga vastavalt kaasaegsed uuringud, osutus valeks: mõnes ajuosas toimub neurootsüütide prekursorite neurogeneesi protsess. Lisaks on ajukoel suurepärane neuroplastilisuse võime. On palju juhtumeid, kui terve ajuosa võtab kahjustatud aju funktsiooni üle.

Paljud neurofüsioloogia valdkonna eksperdid mõtlesid, kuidas aju neuroneid taastada. Ameerika teadlaste värsked uuringud näitasid, et neurootsüütide õigeaegseks ja nõuetekohaseks regenereerimiseks ei pea te kasutama kallid ravimid. Selleks peate lihtsalt koostama õige unegraafiku ja sööma õigesti, lisades dieeti B-vitamiinid ja madala kalorsusega toidud.

Kui aju närviühendused on rikutud, on nad võimelised taastuma. Siiski on tõsised patoloogiad närviühendused ja -teed, nagu motoorsete neuronite haigus. Seejärel peate võtma ühendust spetsialistiga kliiniline hooldus kus neuroloogid saavad välja selgitada patoloogia põhjuse ja teha õige ravi.

Varem alkoholi tarvitanud või tarvitanud inimesed esitavad sageli küsimuse, kuidas taastada aju neuroneid pärast alkoholi. Spetsialist vastaks, et selleks on vaja süstemaatiliselt oma tervise kallal tööd teha. Tegevuste kompleks sisaldab tasakaalustatud toitumist, regulaarset liikumist, vaimset tegevust, jalutuskäike ja reisimist. On tõestatud, et aju närviühendused arenevad inimese jaoks kategooriliselt uue teabe uurimise ja mõtisklemise kaudu.

Üleküllastuse tingimustes Lisainformatsioon, kiirtoiduturu olemasolu ja istuv eluviis, on aju kvalitatiivselt vastuvõtlik erinevatele kahjustustele. Ateroskleroos, trombootiline moodustumine veresoontes, krooniline stress, infektsioonid - kõik see on otsene tee aju ummistumiseks. Vaatamata sellele on ajurakke taastavaid ravimeid. Peamine ja populaarne rühm on nootroopsed ravimid. Selle kategooria preparaadid stimuleerivad ainevahetust neurootsüütides, suurendavad vastupanuvõimet hapnikuvaegusele ja avaldavad positiivset mõju erinevatele vaimsetele protsessidele (mälu, tähelepanu, mõtlemine). Lisaks nootroopilistele ravimitele pakub farmaatsiaturg ravimeid, mis sisaldavad nikotiinhape, veresoonte seinte tugevdamine ja teised. Tuleb meeles pidada, et võtmisel aju närviühenduste taastamine erinevad ravimid on pikk protsess.

Alkoholi mõju ajule

Alkohol avaldab negatiivset mõju kõikidele organitele ja süsteemidele ning eriti ajule. Etüülalkohol tungib kergesti läbi aju kaitsebarjääride. Alkoholi metaboliit - atseetaldehüüd - tõsine oht neuronite puhul: alkoholdehüdrogenaas (ensüüm, mis töötleb alkoholi maksas) tõmbab keha töötlemisprotsessis ajust rohkem vedelikku, sealhulgas vett. Seega alkoholiühendid lihtsalt kuivatavad aju, tõmmates sellest vett välja, mille tagajärjel ajustruktuurid atroofeeruvad ja rakusurm. Ühekordse alkoholitarbimise korral on sellised protsessid pöörduvad, mida ei saa öelda kroonilise alkoholitarbimise kohta, kui lisaks orgaanilistele muutustele kujunevad välja alkohooliku stabiilsed patokarakteroloogilised tunnused. Rohkem detailne info sellest, kuidas "Alkoholi mõju ajule" toimub.