Nervové spojenia mozgu: tvorba, rozvoj receptorov, zlepšenie funkcie mozgu a vytváranie nových nervových spojení. Spôsoby, ako vytvárať nervové spojenia a trénovať ľudský mozog – ako si myslíte, taký budete

14. decembra 2017

Neuróny - špeciálna skupina telových buniek, ktoré šíria informácie po celom tele. Pomocou elektrických a chemických signálov pomáhajú mozgu koordinovať všetky životne dôležité funkcie.

Zjednodušene povedané, úlohou nervového systému je zbierať signály z okolia alebo z tela, vyhodnocovať situáciu, rozhodovať sa, ako na ne reagovať (napríklad zmeniť srdcovú frekvenciu), a tiež premýšľať o tom, čo sa deje. a zapamätaj si to. Hlavným nástrojom na vykonávanie týchto úloh sú neuróny, tkané po celom tele v komplexnej sieti.

Priemerný odhad počtu neurónov v mozgu je 86 miliárd, pričom každý je spojený s ďalšími 1000 neurónmi. To vytvára neuveriteľnú sieť interakcií. Neurón je základná jednotka nervového systému.

Neuróny (nervové bunky) tvoria asi 10 % mozgu, zvyšok tvoria gliové bunky a astrocyty, ktorých funkciou je udržiavať a vyživovať neuróny.

Ako vyzerá neurón?

Štruktúru neurónu možno rozdeliť do troch častí:

Neurónové telo (soma) - prijíma informácie. Obsahuje bunkové jadro.

· Dendrity sú krátke procesy, ktoré prijímajú informácie z iných neurónov.

Axón je dlhý proces, ktorý prenáša informácie z tela neurónu do iných buniek. Axón najčastejšie končí synapsiou (kontaktom) s dendritmi iných neurónov.

Dendrity a axóny sa nazývajú nervové vlákna.

Axóny sa veľmi líšia v dĺžke, od niekoľkých milimetrov po meter alebo viac. Najdlhšie sú axóny miechových ganglií.

Typy neurónov

Klasifikácia neurónov sa môže vykonávať podľa niekoľkých parametrov, napríklad podľa štruktúry alebo vykonávanej funkcie.

Typy neurónov v závislosti od funkcie:

Eferentné (motorické) neuróny – prenášajú informácie z centrálneho nervového systému (mozog a miecha) do buniek v iných častiach tela.

Aferentné (senzitívne) neuróny – zbierajú informácie z celého tela a prenášajú ich do centrálneho nervového systému.

· Interneuróny – prenášajú informácie medzi neurónmi, často v rámci centrálneho nervového systému.

Ako neuróny prenášajú informácie?

Neurón, ktorý prijíma informácie z iných buniek, ich akumuluje, kým neprekročí určitú hranicu. Potom neurón vyšle po axóne elektrický impulz - akčný potenciál.

Akčný potenciál vzniká pohybom elektricky nabitých častíc cez axónovú membránu.

V pokoji je elektrický náboj vo vnútri neurónu negatívny v porovnaní s medzibunkovou tekutinou, ktorá ho obklopuje. Tento rozdiel sa nazýva membránový potenciál. Zvyčajne je to 70 milivoltov.

Keď telo neurónu dostane dostatok náboja a ten „vystrelí“, dôjde k depolarizácii v priľahlej časti axónu – membránový potenciál rýchlo stúpa a potom asi za 1/1000 sekundy klesá. Tento proces spúšťa depolarizáciu priľahlej časti axónu a tak ďalej, až kým impulz neprejde po celej dĺžke axónu. Po procese depolarizácie nastáva hyperpolarizácia - krátkodobý stav pokoja, v tomto momente je prenos impulzu nemožný.

Akčný potenciál je najčastejšie generovaný iónmi draslíka (K+) a sodíka (Na+), ktoré sa pohybujú iónovými kanálmi z medzibunkovej tekutiny do bunky a späť, čím menia náboj neurónu a robia ho najprv pozitívnym a potom ho znižujú. .

Akčný potenciál poskytuje bunke princíp všetko alebo nič, to znamená, že impulz sa vysiela alebo nie. Slabé signály sa budú hromadiť v tele neurónu, kým ich náboj nebude dostatočný na prenos cez procesy.

myelín

Myelín je biela, hustá látka, ktorá pokrýva väčšinu axónov. Tento povlak poskytuje vláknu elektrickú izoláciu a zvyšuje rýchlosť impulzu, ktorý ním prechádza.

Myelinizované vlákno verzus nemyelinizované.

Myelín je produkovaný Schwannovými bunkami na periférii a oligodendrocytmi v centrálnej časti nervový systém. V priebehu vlákna je myelínový obal prerušený - to sú uzly Ranviera. Akčný potenciál sa pohybuje od záchytu k záchytu, čo zabezpečuje rýchly prenos impulzu.

Taký bežný a vážna choroba, podobne ako roztrúsená skleróza, je spôsobená deštrukciou myelínovej pošvy.

Ako fungujú synapsie

Neuróny a tkanivá, ktorým prenášajú impulz, sa fyzicky nedotýkajú, medzi bunkami je vždy priestor – synapsia.

V závislosti od spôsobu prenosu informácií môžu byť synapsie chemické alebo elektrické.

chemická synapsia

Potom, čo signál, pohybujúci sa v procese neurónu, dosiahne synapsiu, uvoľnenie chemických látok– neurotransmitery (neurotransmitery) do priestoru medzi dvoma neurónmi. Tento priestor sa nazýva synaptická štrbina.

Schéma štruktúry chemickej synapsie.

Neurotransmiter z vysielacieho (presynaptického) neurónu, ktorý vstupuje do synaptickej štrbiny, interaguje s receptormi na membráne prijímacieho (postsynaptického) neurónu a spúšťa celý reťazec procesov.

Typy chemických synapsií:

glutamátergný - mediátorom je kyselina glutámová, má stimulačný účinok na synapsiu;

GABA-ergický - mediátorom je kyselina gama-aminomaslová (GABA), má inhibičný účinok na synapsiu;

cholinergný - mediátorom je acetylcholín, vykonáva neuromuskulárny prenos informácií;

adrenergný – mediátorom je adrenalín.

elektrické synapsie

Elektrické synapsie sú menej časté a bežné v centrálnom nervovom systéme. Bunky komunikujú prostredníctvom špeciálnych proteínových kanálov. Presynaptické a postsynaptické membrány v elektrických synapsiách sú umiestnené blízko seba, takže impulz je schopný prechádzať priamo z bunky do bunky.

Rýchlosť prenosu impulzov cez elektrické synapsie je oveľa vyššia ako cez chemické synapsie, preto sa nachádzajú hlavne v tých oddeleniach, kde je potrebná rýchla reakcia, napríklad tí, ktorí sú zodpovední za ochranné reflexy.

Ďalší rozdiel medzi týmito dvoma typmi synapsií je v smere prenosu informácií: ak chemické synapsie dokážu prenášať impulz len jedným smerom, potom sú elektrické synapsie v tomto zmysle univerzálne.

Záver

Neuróny sú možno najneobvyklejšími bunkami v tele. Každá činnosť, ktorú ľudské telo vykonáva, je zabezpečená prácou neurónov. Komplexná neurónová sieť formuje osobnosť a vedomie. Sú zodpovedné ako za najprimitívnejšie reflexy, tak aj za najzložitejšie procesy spojené s myslením.

Neuveriteľné fakty

Ľudské telo je neuveriteľné zložité a mätúce systém, ktorý stále mätie lekárov, výskumníkov, napriek tisíckam rokov medicínskych poznatkov.

V dôsledku toho bizarné a niekedy neuveriteľné fakty naše telo.

Mozog je najzložitejšia a najmenej pochopená časť ľudskej anatómie. Možno o ňom veľa nevieme, no tu je zopár veľmi zaujímavosti, ktorý známy.

Rýchlosť impulzov v mozgu

Nervové impulzy prechádzajú mozgom rýchlosťou 273 km za hodinu.

Zamysleli ste sa niekedy nad tým, prečo tak rýchlo reagujete na to, čo sa okolo vás deje? Prečo zranený prst okamžite bolí? Je to spôsobené extrémne rýchlym pohybom nervových impulzov z mozgu do častí vášho tela a naopak. Vďaka tomu je rýchlosť reakcie nervových impulzov porovnateľná s rýchlosťou výkonného luxusného športového auta.

mozgová energia

Mozog generuje energiu ekvivalentnú žiarovke 10 wattov. Karikatúry, kde im pri myšlienkovom procese nad hlavou visí žiarovka, nie sú príliš ďaleko od pravdy. Váš mozog dokonca generuje toľko energie ako malá žiarovka Keď spíš.

Medzitým je mozog orgánom s najvyššou spotrebou energie. Z tela berie o 20% energie, pričom tvoria 2 % z celkovej telesnej hmotnosti. Väčšina tejto energie sa vynakladá na výmenu informácií medzi neurónmi, ako aj medzi neurónmi a astrocytmi (typ bunky).

pamäť mozgu

Ľudské mozgové bunky môžu skladovať 5-krát viac informácií ako britská alebo iná encyklopédia.

Vedci to ešte musia zistiť konečné čísla, avšak mozgová kapacita v elektronickom vyjadrení sa odhaduje na približne 1000 terabajtov.

Napríklad Národný archív Veľkej Británie, ktorý obsahuje historické záznamy za 900 rokov, zaberá iba 70 terabajtov. Vďaka tomu je ľudská pamäť pôsobivo priestranná.

kyslíka v mozgu

Používa váš mozog 20 % kyslíka ktoré dýchaš. Napriek malej hmotnosti mozgu spotrebuje viac kyslíka ako ktorýkoľvek iný orgán v ľudskom tele.

Vďaka tomu je mozog veľmi náchylný na poškodenie spojené s nedostatkom kyslíka. Preto má rád, keď zhlboka dýchate.

Ak sa zvýši prietok kyslíka do mozgu, potom sa začnú aktivovať tie oblasti mozgu, ktoré nefungovali so slabým prietokom krvi, a proces starnutia, bunková smrť sa spomalí.

Zaujímavý fakt! Krčné tepny sa v lebke rozvetvujú na drobné cievky, ktoré tvoria zložitú a úžasnú sieť kapilár. Sú to veľmi tenké krvné tunely, ktoré zabezpečujú prístup krvi do najmenších častí mozgu potrebné množstvo neuróny a kyslík.

Práca mozgu v spánku

Mozog je aktívnejší v noci, než cez deň. Logicky môžeme predpokladať, že počas pracovného dňa vykonávame myšlienkové pochody, zložité výpočty a úlohy, ktoré by si vyžadovali väčšiu mozgovú aktivitu ako povedzme ležanie v posteli.

Ukazuje sa, že to platí aj naopak. Hneď ako zaspíte mozog pokračuje v práci. Vedci ešte úplne nevedia, prečo je to tak, no za všetky sny musíme byť vďační práve tomuto orgánu.

Zaujímavý fakt! V ranom detstve nie je rozdiel medzi spánkom a bdením. To sa vysvetľuje miestom myslenia v mozgu. V detstve sa vyskytujú takmer všetky myšlienkové pochody. v pravej hemisfére. Dieťa spoznáva svet v obrazoch. Preto sú spomienky dieťaťa svojou štruktúrou podobné snom.

Dospelé dieťa sa učí pomocou hotových a jasných pojmov, ktoré „upchávajú“ náš mozog. Preto existuje asymetria nášho mozgu. Ľavá hemisféra je pri dennej práci preťažená. Zdá sa, že situácia sa vyrovnáva počas spánku, kedy ľavá hemisféra„zaspí“, a ten pravý začne aktívne konať, čím nás ponorí do sveta obrazného myslenia.

Ako funguje mozog počas snívania

Vedci tvrdia, že čím vyššie je I.Q. človek, tým viac sníva.

To samozrejme môže byť pravda, ale nemali by ste brať takéto vyhlásenie ako nedostatok myšlienok, ak si nemôžete spomenúť na svoje sny. Väčšina z nás si veľa snov nepamätá. Koniec koncov, čas väčšiny snov, na ktoré myslíme 2-3 sekundy a to sotva stačí na to, aby ich mozog opravil.

Zaujímavý fakt! Vedci uskutočnili experiment, v dôsledku ktorého sa zistilo, že mozog je oveľa aktívnejší u ľudí, keď sníva namiesto zamerania sa na jednotónovú prácu.

V momente, keď sa začína proces snívania, väčšina častí mozgu začne tvrdo pracovať. Preto môžeme konštatovať, že sny pomáhajú pri riešení všetky dôležité otázky.

Počet neurónov v mozgu

Počet neurónov v mozgu neustále rastie počas ľudského života.

Vedci a lekári celé roky verili, že mozog a nervové tkanivo sa nedokážu samé rozrásť ani opraviť. Ale ukázalo sa, že mozog funguje rovnako ako tkanivá mnohých iných častí tela. Takže počet neurónov môže rásť nepretržite.

Pre tvoju informáciu! Neuróny sú základ akýkoľvek nervový systém. Sú to špeciálne bunky, v ktorých sa stromovité procesy rozchádzajú vo všetkých smeroch, v kontakte so susednými bunkami, ktoré majú rovnaké procesy. To všetko tvorí obrovský chemické a elektrické siete, čo je náš mozog.

Sú to neuróny, ktoré umožňujú mozgu vytvárať rôzne akcie oveľa efektívnejšie a rýchlejšie ako ktorýkoľvek stroj, ktorý bol kedy vytvorený.

Mozog necíti bolesť

Samotný mozog nemôže cítiť bolesť. Keď si porežete prst alebo sa popálite, mozog je centrom spracovania bolesti nemá receptory bolesti a necíti bolesť.

Mozog je však obklopený mnohými tkanivami, nervami a cievy ktoré sú veľmi náchylné na bolesť a môžu vám spôsobiť bolesť hlavy.

Avšak, bolesti hlavy sú rôzne druhy a presné príčiny mnohých zostávajú nejasné.

Ľudský mozog a voda

80% mozog sa skladá z voda. Váš mozog nie je pevná šedá hmota, ktorá sa zobrazuje v televízii. Je to mäkké a ružové tkanivo vďaka pulzujúcej krvi a vysokému obsahu vody.

Takže, keď cítite smäd, je to aj preto mozog vyžaduje vodu.

Zaujímavý fakt! Ľudský mozog váži v priemere 1,4 kg a je mimoriadne citlivý na stratu vody. Ak je mozog dlhodobo dehydratovaný, potom jeho správna existencia prestane.

S mojou víziou, ako funguje mozog a aké sú možné spôsoby vytvorenia umelej inteligencie. Odvtedy sa dosiahol významný pokrok. Niečo sa ukázalo byť hlbšie pochopené, niečo bolo simulované na počítači. Čo je pekné, na práci na projekte sa aktívne podieľajú ľudia s podobným zmýšľaním.

V tejto sérii článkov plánujeme hovoriť o koncepte inteligencie, na ktorom v súčasnosti pracujeme, a ukázať niektoré riešenia, ktoré sú zásadne nové v oblasti modelovania mozgu. Ale aby bolo rozprávanie zrozumiteľné a konzistentné, bude obsahovať nielen popis nových myšlienok, ale aj príbeh o práci mozgu vo všeobecnosti. Niektoré veci, najmä na začiatku, sa môžu zdať jednoduché a známe, no odporučil by som vám ich nepreskakovať, keďže do značnej miery určujú celkovú svedectvo deja.

Všeobecné chápanie mozgu

Nervové bunky, to sú tiež neuróny, spolu s ich vláknami, ktoré prenášajú signály, tvoria nervový systém. U stavovcov je väčšina neurónov sústredená v lebečnej dutine a miechovom kanáli. Toto sa nazýva centrálny nervový systém. Podľa toho sa mozog a miecha rozlišujú ako jeho zložky.

Miecha zhromažďuje signály z väčšiny telesných receptorov a prenáša ich do mozgu. Prostredníctvom štruktúr talamu sa distribuujú a premietajú do kôry hemisféry mozgu.

Okrem mozgových hemisfér sa na spracovaní informácií podieľa aj mozoček, čo je v skutočnosti malý nezávislý mozog. Mozoček zabezpečuje jemnú motoriku a koordináciu všetkých pohybov.

Zrak, sluch a čuch poskytujú mozgu prúd informácií o vonkajšom svete. Každá zo zložiek tohto prúdu, ktorá prešla vlastným traktom, sa premieta aj do kôry. Kôra je 1,3 až 4,5 mm hrubá vrstva šedej hmoty, ktorá tvorí vonkajší povrch mozgu. Vďaka záhybom vytvoreným záhybmi je kôra zabalená tak, že zaberá trikrát menšiu plochu ako v rozvinutom stave. Celková plocha kôry jednej hemisféry je približne 7000 cm2.

V dôsledku toho sa všetky signály premietajú do kôry. Projekcia sa uskutočňuje pomocou zväzkov nervových vlákien, ktoré sú rozmiestnené v obmedzených oblastiach kôry. Oblasť, na ktorú sa premietajú buď externé informácie alebo informácie z iných častí mozgu, tvorí kortikálnu oblasť. Podľa toho, aké signály sa pre takúto zónu prijímajú, má svoju špecializáciu. Existuje oblasť motorickej kôry, zmyslová oblasť, oblasť Broca, oblasť Wernicke, vizuálne oblasti, okcipitálny lalok, celkovo asi sto rôznych zón.

Vo vertikálnom smere je kôra zvyčajne rozdelená do šiestich vrstiev. Tieto vrstvy nemajú jasné hranice a sú určené prevahou jedného alebo druhého typu buniek. V rôznych oblastiach kôry môžu byť tieto vrstvy vyjadrené rôzne, silnejšie alebo slabšie. Vo všeobecnosti však môžeme povedať, že kôra je celkom univerzálna a predpokladáme, že fungovanie jej rôznych zón podlieha rovnakým princípom.

Vrstvy kôry

Aferentné vlákna prenášajú signály do kôry. Dostanú sa do úrovne III, IV kôry, kde sú rozdelené medzi neuróny susediace s miestom, kde zasiahlo aferentné vlákno. Väčšina neurónov má axonálne spojenia vo svojej oblasti kôry. Ale niektoré neuróny majú axóny presahujúce za ne. Prostredníctvom týchto eferentných vlákien smerujú signály buď mimo mozog, napríklad do výkonných orgánov, alebo sa premietajú do iných častí kôry jednej alebo druhej hemisféry. V závislosti od smeru prenosu signálu sa eferentné vlákna zvyčajne delia na:

• asociatívne vlákna, ktoré spájajú jednotlivé časti kôry jednej hemisféry;
• komisurálne vlákna, ktoré spájajú kôru dvoch hemisfér;
• projekčné vlákna, ktoré spájajú kôru s jadrami dolných častí centrálneho nervového systému.

Ak vezmeme smer kolmý na povrch kôry, potom si všimneme, že neuróny umiestnené pozdĺž tohto smeru reagujú na podobné podnety. Takéto vertikálne usporiadané skupiny neurónov sa nazývajú kortikálne stĺpce.

Mozgovú kôru si môžete predstaviť ako veľké plátno, rozrezané na samostatné zóny. Vzor neurónovej aktivity v každej zo zón kóduje určité informácie. Zväzky nervových vlákien tvorené axónmi presahujúcimi ich kortikálnu zónu tvoria systém projekčných spojení. Do každej zo zón sa premietajú určité informácie. Jedna zóna navyše môže súčasne prijímať niekoľko informačných tokov, ktoré môžu pochádzať zo zón vlastnej aj opačnej hemisféry. Každý tok informácií je ako akýsi obraz nakreslený činnosťou axónov nervového zväzku. Fungovanie samostatnej zóny kôry je príjem mnohých projekcií, zapamätanie si informácií, ich spracovanie, vytvorenie vlastného obrazu o činnosti a ďalšie premietanie informácií vyplývajúcich z práce tejto zóny.

Významnú časť mozgu tvorí biela hmota. Tvoria ho axóny neurónov, ktoré vytvárajú rovnaké projekčné dráhy. Na obrázku nižšie je bielu hmotu vidieť ako svetlú výplň medzi kôrou a vnútornými štruktúrami mozgu.

Distribúcia bielej hmoty v prednej časti mozgu

Pomocou difúzneho spektrálneho MRI bolo možné sledovať smer jednotlivých vlákien a zostaviť trojrozmerný model konektivity kortikálnych zón (projekt Connectomics (Connectome)).

Obrázky nižšie poskytujú dobrú predstavu o štruktúre odkazu (Van J. Wedeen, Douglas L. Rosene, Ruopeng Wang, Guangping Dai, Farzad Mortazavi, Patric Hagmann, Jon H. Kaas, Wen-Yih I. Tseng, 2012).

Pohľad z ľavej hemisféry

Pohľad zozadu

Pohľad z pravej strany

Mimochodom, pri pohľade zozadu je jasne viditeľná asymetria projekčných dráh ľavej a pravej hemisféry. Táto asymetria do značnej miery určuje rozdiely vo funkciách, ktoré hemisféry získavajú pri učení.

Neuron

Základom mozgu je neurón. Prirodzene, modelovanie mozgu pomocou neurónových sietí začína odpoveďou na otázku, aký je princíp jeho fungovania.

Fungovanie skutočného neurónu je založené na chemické procesy. V pokoji je medzi vnútorným a vonkajším prostredím neurónu potenciálny rozdiel – membránový potenciál, ktorý je asi 75 milivoltov. Vzniká vďaka práci špeciálnych proteínových molekúl, ktoré fungujú ako sodno-draselné pumpy. Tieto pumpy vďaka energii nukleotidu ATP poháňajú draselné ióny dovnútra a sodíkové ióny - von z bunky. Keďže proteín v tomto prípade pôsobí ako ATPáza, teda enzým, ktorý hydrolyzuje ATP, nazýva sa „sodno-draselná ATPáza“. V dôsledku toho sa neurón zmení na nabitý kondenzátor so záporným nábojom vo vnútri a kladným nábojom vonku.

Schéma neurónu (Mariana Ruiz Villarreal)

Povrch neurónu je pokrytý vetviacimi procesmi - dendritmi. Zakončenie axónov iných neurónov prilieha k dendritom. Miesta, kde sa spájajú, sa nazývajú synapsie. Prostredníctvom synaptickej interakcie je neurón schopný reagovať na prichádzajúce signály a za určitých okolností generovať vlastný impulz, nazývaný hrot.

K prenosu signálu v synapsiách dochádza v dôsledku látok nazývaných neurotransmitery. Keď nervový impulz vstúpi do synapsie pozdĺž axónu, uvoľní molekuly neurotransmiterov charakteristické pre túto synapsiu zo špeciálnych vezikúl. Na membráne neurónu prijímajúceho signál sa nachádzajú proteínové molekuly – receptory. Receptory interagujú s neurotransmitermi.

chemická synapsia

Receptory umiestnené v synaptickej štrbine sú ionotropné. Tento názov zdôrazňuje skutočnosť, že sú to aj iónové kanály schopné pohybovať iónmi. Neurotransmitery pôsobia na receptory tak, že sa ich iónové kanály otvoria. V súlade s tým sa membrána buď depolarizuje alebo hyperpolarizuje, v závislosti od toho, ktoré kanály sú ovplyvnené, a podľa toho, aký typ tejto synapsie. V excitačných synapsiách sa otvárajú kanály, ktoré umožňujú vstup katiónov do bunky - membrána sa depolarizuje. V inhibičných synapsiách sa otvárajú aniónové vodivé kanály, čo vedie k hyperpolarizácii membrány.

Za určitých okolností môžu synapsie zmeniť svoju citlivosť, čo sa nazýva synaptická plasticita. To vedie k tomu, že synapsie jedného neurónu získavajú rôznu citlivosť na vonkajšie signály.

Súčasne mnoho signálov vstupuje do synapsií neurónu. Inhibičné synapsie ťahajú membránový potenciál v smere akumulácie náboja vo vnútri bunky. Naopak, aktiváciou synapsií sa pokúste vybiť neurón (obrázok nižšie).

Excitácia (A) a inhibícia (B) gangliovej bunky sietnice (Nicholls J., Martin R., Wallas B., Fuchs P., 2003)

Keď celková aktivita prekročí iniciačný prah, dôjde k výboju, ktorý sa nazýva akčný potenciál alebo špička. Hrot je prudká depolarizácia membrány neurónu, ktorá generuje elektrický impulz. Celý proces generovania impulzu trvá približne 1 milisekundu. Zároveň ani trvanie, ani amplitúda impulzu nezávisia od toho, aké silné boli príčiny, ktoré ho spôsobili (obrázok nižšie).

Registrácia akčného potenciálu gangliovej bunky (Nicolls J., Martin R., Wallas B., Fuchs P., 2003)

Po vrchole zaistia iónové pumpy spätné vychytávanie neurotransmiteru a vyčistenie synaptickej štrbiny. Počas refraktérneho obdobia nasledujúceho po špičke neurón nie je schopný generovať nové impulzy. Trvanie tohto obdobia určuje maximálnu frekvenciu generovania, ktorej je neurón schopný.

Hroty, ktoré vznikajú v dôsledku aktivity na synapsiách, sa nazývajú evokované. Vyvolaná špičková frekvencia kóduje, ako dobre sa prichádzajúci signál zhoduje s nastavením citlivosti synapsií neurónu. Keď prichádzajúce signály dopadajú presne na citlivé synapsie, ktoré aktivujú neurón, a to neinterferuje so signálmi prichádzajúcimi do inhibičných synapsií, potom je odozva neurónu maximálna. Obraz, ktorý je popísaný takýmito signálmi, sa nazýva stimul charakteristický pre neurón.

Samozrejme, myšlienka fungovania neurónov by sa nemala príliš zjednodušovať. Informácie medzi niektorými neurónmi sa môžu prenášať nielen hrotmi, ale aj kanálmi, ktoré spájajú ich vnútrobunkový obsah a prenášajú elektrický potenciál priamo. Takéto šírenie sa nazýva postupné a samotné spojenie sa nazýva elektrická synapsia. Dendrity sa v závislosti od vzdialenosti od tela neurónu delia na proximálne (blízke) a distálne (vzdialené). Distálne dendrity môžu tvoriť časti, ktoré fungujú ako semi-autonómne jednotky. Okrem synaptických dráh excitácie existujú aj extrasynaptické mechanizmy, ktoré spôsobujú metabotropné hroty. Okrem vyvolanej aktivity existuje aj spontánna aktivita. A nakoniec, neuróny mozgu sú obklopené gliovými bunkami, ktoré majú tiež významný vplyv na prebiehajúce procesy.

Dlhá cesta evolúcie vytvorila mnoho mechanizmov, ktoré mozog využíva pri svojej práci. Niektoré z nich je možné pochopiť samostatne, význam iných je jasný až pri zvažovaní pomerne zložitých interakcií. Preto by sa vyššie uvedený popis neurónu nemal brať ako vyčerpávajúci. Aby sme sa dostali k hlbším modelom, musíme najprv pochopiť „základné“ vlastnosti neurónov.

V roku 1952 Alan Lloyd Hodgkin a Andrew Huxley opísali elektrické mechanizmy, ktoré riadia tvorbu a prenos nervový signál v axóne obrovskej chobotnice (Hodgkin, 1952). Čo sa cenilo nobelová cena v odbore fyziológia alebo medicína v roku 1963. Hodgkin-Huxleyho model opisuje správanie neurónu systémom obyčajných diferenciálne rovnice. Tieto rovnice zodpovedajú procesu autovln v aktívnom médiu. Zohľadňujú mnohé zložky, z ktorých každá má svoj biofyzikálny náprotivok v reálnej bunke (obrázok nižšie). Iónové čerpadlá zodpovedajú zdroju prúdu I p. Vnútorná lipidová vrstva bunková membrána tvorí kondenzátor s kapacitou C m . Iónové kanály synaptických receptorov zabezpečujú elektrickú vodivosť g n , ktorá závisí od použitých signálov, ktoré sa menia s časom t, a celkovej hodnoty membránového potenciálu V. Zvodový prúd membránových pórov vytvára vodič g L . K pohybu iónov cez iónové kanály dochádza pôsobením elektrochemických gradientov, ktoré zodpovedajú zdrojom napätia s elektromotorickou silou E n a EL .

Hlavné komponenty modelu Hodgkin-Huxley

Prirodzene, pri vytváraní neurónových sietí existuje túžba zjednodušiť model neurónov a ponechať v ňom len tie najpodstatnejšie vlastnosti. Najznámejším a najpopulárnejším zjednodušeným modelom je McCulloch-Pitts umelý neurón, vyvinutý začiatkom štyridsiatych rokov minulého storočia (McCulloch J., Pitts W., 1956).


Formálny McCulloch-Pittsov neurón

Na vstupy takéhoto neurónu sa posielajú signály. Tieto signály sú vážené sčítané. Ďalej sa na túto lineárnu kombináciu aplikuje určitá nelineárna aktivačná funkcia, napríklad sigmoidálna. Logistická funkcia sa často používa ako sigmoidálna funkcia:


Logistická funkcia

V tomto prípade sa aktivita formálneho neurónu zapíše ako

V dôsledku toho sa takýto neurón zmení na prahovú sčítačku. Pri dostatočne strmej prahovej funkcii je výstupný signál neurónu buď 0 alebo 1. Vážený súčet vstupného signálu a váh neurónu je konvolúciou dvoch obrazov: obrazu vstupného signálu a obrazu opísaného pomocou hmotnosti neurónu. Výsledok konvolúcie je tým vyšší, čím presnejšia je zhoda týchto obrázkov. To znamená, že neurón v skutočnosti určuje, do akej miery je dodávaný signál podobný obrazu zaznamenanému na jeho synapsiách. Keď hodnota konvolúcie prekročí určitú úroveň a prahová funkcia sa prepne na jednu, možno to interpretovať ako silné vyhlásenie neurónu, že rozpoznal prezentovaný obraz.

Skutočné neuróny sa nejakým spôsobom podobajú McCulloch-Pittsovým neurónom. Amplitúda ich špičiek nezávisí od toho, aké signály na synapsiách ich spôsobili. Buď máš špicu, alebo nie. Ale skutočné neuróny reagujú na stimul nie jediným impulzom, ale sekvenciou impulzov. V tomto prípade je frekvencia impulzov tým vyššia, čím presnejšie je rozpoznaná obrazová charakteristika neurónu. To znamená, že ak z takýchto prahových sčítačiek vybudujeme neurónovú sieť, potom so statickým vstupným signálom, hoci to dá nejaký výstupný výsledok, bude tento výsledok ďaleko od reprodukovania toho, ako fungujú skutočné neuróny. Aby sme neurónovú sieť priblížili biologickému prototypu, musíme simulovať prácu v dynamike, berúc do úvahy časové parametre a reprodukovať frekvenčné vlastnosti signálov.

Ale môžete ísť aj inak. Napríklad je možné určiť zovšeobecnenú charakteristiku aktivity neurónu, ktorá zodpovedá frekvencii jeho impulzov, to znamená počtu špičiek v určitom časovom období. Ak prejdeme k takémuto popisu, potom si neurón môžeme predstaviť ako jednoduchú lineárnu sčítačku.

Lineárna sčítačka

Výstupné a podľa toho aj vstupné signály pre takéto neuróny už nie sú dichatomické (0 alebo 1), ale sú vyjadrené určitou skalárnou hodnotou. Aktivačná funkcia sa potom zapíše ako

Lineárna sčítačka by nemala byť vnímaná ako niečo zásadne odlišné v porovnaní s impulzným neurónom, jednoducho umožňuje ísť do dlhších časových intervalov pri modelovaní či popisovaní. A hoci je opis impulzu správnejší, prechod na lineárnu sčítačku je v mnohých prípadoch odôvodnený výrazným zjednodušením modelu. Navyše, niektoré dôležité vlastnosti, ktoré je ťažké vidieť v pulznom neuróne, sú pre lineárnu sčítačku celkom zrejmé.

Ľudské telo je pomerne zložitý a vyvážený systém, ktorý funguje v súlade s jasnými pravidlami. Navyše sa navonok zdá, že všetko je celkom jednoduché, ale v skutočnosti je naše telo úžasnou interakciou každej bunky a orgánu. Celý tento „orchester“ vedie nervový systém pozostávajúci z neurónov. Dnes vám povieme, čo sú neuróny a aké dôležité sú v ľudskom tele. Veď sú zodpovední za naše duševné a fyzické zdravie.

Každý študent vie, že nám vládne náš mozog a nervový systém. Tieto dva bloky nášho tela predstavujú bunky, z ktorých každá sa nazýva nervový neurón. Tieto bunky sú zodpovedné za príjem a prenos impulzov z neurónu do neurónu a iných buniek ľudských orgánov.

Pre lepšie pochopenie toho, čo sú neuróny, môžu byť reprezentované ako najdôležitejší prvok nervového systému, ktorý plní nielen vodiacu úlohu, ale aj funkčnú. Prekvapivo až doteraz neurofyziológovia pokračujú v štúdiu neurónov a ich práce pri prenose informácií. Samozrejme, vo svojom vedeckom výskume dosiahli veľké úspechy a podarilo sa im odhaliť mnohé tajomstvá nášho tela, no na otázku, čo sú to neuróny, stále nedokážu odpovedať raz a navždy.

Nervové bunky: vlastnosti

Neuróny sú bunky a sú v mnohom podobné svojim ostatným „bratom“, ktorí tvoria naše telo. Ale majú množstvo funkcií. Vďaka svojej štruktúre takéto bunky v ľudskom tele po spojení vytvárajú nervové centrum.

Neurón má jadro a je obklopený ochranným plášťom. Vďaka tomu súvisí so všetkými ostatnými bunkami, ale tým sa podobnosť končí. Vďaka ďalším vlastnostiam nervovej bunky je skutočne jedinečná:

• Neuróny sa nedelia

Neuróny mozgu (mozog a miecha) sa nedelia. To je prekvapujúce, ale prestávajú sa vyvíjať takmer okamžite po ich objavení. Vedci sa domnievajú, že určitá prekurzorová bunka dokončí delenie ešte pred úplným vývojom neurónu. V budúcnosti zvyšuje iba spojenia, ale nie jeho množstvo v tele. S týmto faktom sú spojené mnohé ochorenia mozgu a centrálneho nervového systému. S vekom časť neurónov odumiera a zvyšné bunky v dôsledku nízkej aktivity samotného človeka nedokážu nadviazať spojenia a nahradiť svojich „bratov“. To všetko vedie k nerovnováhe v tele a v niektorých prípadoch k smrti.

• Nervové bunky prenášajú informácie

Neuróny môžu prenášať a prijímať informácie pomocou procesov - dendritov a axónov. Sú schopní vnímať určité údaje pomocou chemické reakcie a previesť ho na elektrický impulz, ktorý zase prechádza cez synapsie (spojenia) do správne bunky organizmu.

Jedinečnosť nervové bunky vedci dokázali, ale v skutočnosti dnes vedia o neurónoch len 20% toho, čo v skutočnosti skrývajú. Potenciál neurónov ešte nebol odhalený, vo vedeckom svete existuje názor, že odhalenie jedného tajomstva fungovania nervových buniek sa stáva začiatkom ďalšieho tajomstva. A zdá sa, že tento proces je nekonečný.

Koľko neurónov je v tele?

Táto informácia nie je s určitosťou známa, ale neurofyziológovia predpokladajú, že v ľudskom tele je viac ako sto miliárd nervových buniek. Jedna bunka má zároveň schopnosť vytvárať až desaťtisíc synapsií, čo vám umožňuje rýchlo a efektívne komunikovať s inými bunkami a neurónmi.

Štruktúra neurónov

Každá nervová bunka má tri časti:

• neurónové telo (soma);
• dendrity;
• axóny.

Stále nie je známe, ktorý z procesov sa v bunkovom tele rozvinie ako prvý, no rozdelenie zodpovedností medzi nimi je celkom zrejmé. Proces axónových neurónov sa zvyčajne tvorí v jednej kópii, ale môže tam byť veľa dendritov. Ich počet niekedy dosahuje niekoľko stoviek, čím viac dendritov má nervová bunka, tým viac buniek sa s ňou môže spájať. Rozsiahla sieť pobočiek navyše umožňuje preniesť množstvo informácií v čo najkratšom čase.

Vedci sa domnievajú, že pred tvorbou procesov sa neurón usadí v celom tele a od okamihu, keď sa objavia, je už na jednom mieste bez zmeny.

Prenos informácií nervovými bunkami

Aby sme pochopili, aké dôležité sú neuróny, je potrebné pochopiť, ako vykonávajú svoju funkciu prenosu informácií. Neurónové impulzy sa môžu pohybovať v chemickej a elektrickej forme. Proces dendritu neurónu prijíma informáciu ako dráždivú látku a prenáša ju do tela neurónu, axón ju prenáša ako elektronický impulz do iných buniek. Dendrity iného neurónu vnímajú elektronický impulz okamžite alebo pomocou neurotransmiterov (chemických vysielačov). Neurotransmitery sú zachytené neurónmi a potom použité ako ich vlastné.

Typy neurónov podľa počtu procesov

Vedci, ktorí pozorujú prácu nervových buniek, vyvinuli niekoľko typov ich klasifikácie. Jeden z nich rozdeľuje neuróny podľa počtu procesov:

• unipolárne;
• pseudo-unipolárne;
• bipolárny;
• multipolárny;
• bez axónov.

Klasický neurón je považovaný za multipolárny, má jeden krátky axón a sieť dendritov. Najslabšie prebádané sú neaxónové nervové bunky, vedci poznajú len ich umiestnenie – miechu.

Reflexný oblúk: definícia a stručný popis

V neurofyzike existuje taký termín ako "reflexné oblúkové neuróny". Bez nej je dosť ťažké získať úplný obraz o práci a význame nervových buniek. Podnety, ktoré ovplyvňujú nervový systém, sa nazývajú reflexy. Toto je hlavná činnosť nášho centrálneho nervového systému, vykonáva sa pomocou reflexného oblúka. Môže byť reprezentovaný ako druh cesty, po ktorej impulz prechádza z neurónu k realizácii akcie (reflex).

Túto cestu možno rozdeliť do niekoľkých etáp:

• vnímanie podráždenia dendritmi;
• prenos impulzov do tela bunky;
• transformácia informácie na elektrický impulz;
• prenos impulzu do tela;
• zmena činnosti orgánu (fyzická reakcia na podnet).

Reflexné oblúky môžu byť rôzne a pozostávajú z niekoľkých neurónov. Napríklad jednoduchý reflexný oblúk je vytvorený z dvoch nervových buniek. Jeden z nich prijíma informácie a druhý núti ľudské orgány vykonávať určité činnosti. Zvyčajne sa takéto akcie nazývajú nepodmienený reflex. Vyskytuje sa pri zásahu človeka napríklad do kolennej jamky a pri dotyku s horúcim povrchom.

V podstate jednoduchý reflexný oblúk vedie impulzy cez procesy miechy, zložitý reflexný oblúk vedie impulz priamo do mozgu, ktorý ho naopak spracuje a môže uložiť. Neskôr, po prijatí podobného impulzu, mozog vyšle potrebný príkaz orgánom, aby vykonali určitý súbor akcií.

Klasifikácia neurónov podľa funkčnosti

Neuróny možno klasifikovať podľa zamýšľaného účelu, pretože každá skupina nervových buniek je určená na určité akcie. Typy neurónov sú prezentované nasledovne:

1. citlivý

Tieto nervové bunky sú navrhnuté tak, aby vnímali podráždenie a transformovali ho na impulz, ktorý je presmerovaný do mozgu.

Vnímajú informácie a prenášajú impulz do svalov, ktoré uvádzajú do pohybu časti tela a ľudské orgány.

3. Vkladanie

Tieto neuróny vykonávajú komplexnú prácu, sú v strede reťazca medzi senzorickými a motorickými nervovými bunkami. Takéto neuróny prijímajú informácie, vykonávajú predbežné spracovanie a vysielajú impulzný príkaz.

4. Tajomstvo

Sekrečné nervové bunky syntetizujú neurohormóny a majú špeciálnu štruktúru s veľkým počtom membránových vakov.

Motorické neuróny: charakteristické

Eferentné neuróny (motorické) majú štruktúru identickú s ostatnými nervovými bunkami. Ich sieť dendritov je najviac rozvetvená a axóny siahajú až k svalovým vláknam. Spôsobujú stiahnutie a narovnanie svalu. Najdlhší v ľudskom tele je práve axón motorického neurónu, ide do palec nohy preč bedrový. V priemere je jeho dĺžka asi jeden meter.

Takmer všetky eferentné neuróny sa nachádzajú v mieche, pretože je zodpovedná za väčšinu našich nevedomých pohybov. To platí nielen pre nepodmienené reflexy (napríklad žmurkanie), ale aj pre akékoľvek akcie, na ktoré nemyslíme. Keď sa pozrieme na objekt, vysiela impulzy očný nerv mozgu. A tu je pohyb očná buľva vľavo a vpravo sa vykonáva pomocou príkazov miechy, sú to nevedomé pohyby. Takže ako starneme, ako sa zvyšuje množstvo nevedomých zvyčajných akcií, dôležitosť motorických neurónov sa vidí v novom svetle.

Typy motorických neurónov

Na druhej strane eferentné bunky majú určitú klasifikáciu. Sú rozdelené do nasledujúcich dvoch typov:

• a-motoneuróny;
• y-motorické neuróny.

Prvý typ neurónu má hustejšiu štruktúru vlákien a pripája sa k rôznym svalovým vláknam. Jeden takýto neurón môže využívať iný počet svalov.

Y-motoneuróny sú o niečo slabšie ako ich „bratia“, nedokážu využívať viacero svalových vlákien súčasne a sú zodpovedné za svalové napätie. Dá sa povedať, že oba typy neurónov sú riadiacim orgánom motorickej aktivity.

Aké svaly sú pripojené k motorickým neurónom?

Axóny neurónov sú spojené s niekoľkými typmi svalov (sú to robotníci), ktoré sú klasifikované ako:

• zviera;
• vegetatívny.

Prvú skupinu svalov predstavujú kostrové svaly a druhá patrí do kategórie hladkých svalov. Rozdielne sú aj spôsoby uchytenia na svalové vlákno. Kostrové svaly v mieste kontaktu s neurónmi tvoria akési plaky. Autonómne neuróny komunikujú s hladkým svalstvom cez malé opuchy alebo vezikuly.

Záver

Je nemožné si predstaviť, ako by naše telo fungovalo bez nervových buniek. Každú sekundu vykonávajú neuveriteľne zložitú prácu a sú zodpovední za nás emocionálny stav, chuťové preferencie a fyzická aktivita. Neuróny zatiaľ mnohé zo svojich tajomstiev neodhalili. Koniec koncov, aj tá najjednoduchšia teória o neobnovení neurónov spôsobuje medzi niektorými vedcami veľa kontroverzií a otázok. Sú pripravení dokázať, že v niektorých prípadoch sú nervové bunky schopné nielen vytvárať nové spojenia, ale aj reprodukovať sa. Samozrejme, je to zatiaľ len teória, ale môže sa ukázať, že je životaschopná.

Práca na štúdiu fungovania centrálneho nervového systému je mimoriadne dôležitá. Vďaka objavom v tejto oblasti budú totiž lekárnici schopní vyvinúť nové lieky na aktiváciu mozgovej činnosti a psychiatri lepšie pochopia podstatu mnohých chorôb, ktoré sa dnes zdajú byť nevyliečiteľné.

Každá štruktúra v ľudskom tele pozostáva zo špecifických tkanív, ktoré sú vlastné orgánu alebo systému. V nervovom tkanive - neurón (neurocyt, nerv, neurón, nervové vlákno). Čo sú mozgové neuróny? Ide o štrukturálnu a funkčnú jednotku nervového tkaniva, ktorá je súčasťou mozgu. Okrem anatomickej definície neurónu existuje aj funkčná - je to bunka excitovaná elektrickými impulzmi, ktorá je schopná spracovávať, uchovávať a prenášať informácie iným neurónom pomocou chemických a elektrických signálov.

Stavba nervovej bunky nie je až taká zložitá, v porovnaní so špecifickými bunkami iných tkanív podmieňuje aj jej funkciu. neurocyt pozostáva z tela (iný názov je soma) a procesov - axónu a dendritu. Každý prvok neurónu vykonáva svoju funkciu. Soma je obklopená vrstvou tukového tkaniva, ktorá prepúšťa iba látky rozpustné v tukoch. Vo vnútri tela je jadro a ďalšie organely: ribozómy, endoplazmatické retikulum a iné.

Okrem samotných neurónov prevládajú v mozgu tieto bunky, a to: gliový bunky. Pre svoju funkciu sú často označované ako mozgové lepidlo: glia slúži ako podporná funkcia pre neuróny a poskytuje im prostredie. Gliálne tkanivo umožňuje regeneráciu nervového tkaniva, výživu a pomáha pri vytváraní nervového impulzu.

Počet neurónov v mozgu bol vždy predmetom záujmu výskumníkov v oblasti neurofyziológie. Počet nervových buniek sa teda pohyboval od 14 miliárd do 100. Najnovší výskum brazílskych odborníkov zistil, že počet neurónov je v priemere 86 miliárd buniek.

odnože

Nástrojmi v rukách neurónu sú procesy, vďaka ktorým je neurón schopný plniť svoju funkciu vysielača a skladu informácií. Práve procesy tvoria širokú nervovú sieť, ktorá umožňuje ľudskej psychike rozvinúť sa v celej svojej kráse. Existuje mýtus, že duševné schopnosti človeka závisia od počtu neurónov alebo od hmotnosti mozgu, ale nie je to tak: ľudia, ktorých polia a podpolia mozgu sú vysoko rozvinuté (niekoľkokrát viac), sa stávajú génimi. Vďaka tomu budú polia zodpovedné za určité funkcie schopné tieto funkcie vykonávať kreatívnejšie a rýchlejšie.

axón

Axón je dlhá vetva neurónu, ktorá prenáša nervové impulzy od soma nervu k iným podobným bunkám alebo orgánom inervovaným určitým úsekom nervového stĺpca. Príroda obdarila stavovce bonusom – myelínovým vláknom, v štruktúre ktorého sú Schwannove bunky, medzi ktorými sú malé prázdne plochy – Ranvierove záchytky. Pozdĺž nich ako po rebríku preskakujú nervové impulzy z jednej oblasti do druhej. Táto štruktúra vám umožňuje zrýchliť prenos informácií občas (až asi 100 metrov za sekundu). Rýchlosť pohybu elektrického impulzu pozdĺž vlákna, ktoré nemá myelín, je v priemere 2-3 metre za sekundu.

Dendrity

Ďalší typ procesov nervovej bunky - dendrity. Na rozdiel od dlhého a neprerušeného axónu je dendrit krátka a rozvetvená štruktúra. Tento proces sa nezúčastňuje prenosu informácií, ale iba ich prijímania. Takže excitácia prichádza do tela neurónu pomocou krátkych vetiev dendritov. Zložitosť informácií, ktoré je dendrit schopný prijať, je určená jeho synapsiami (špecifickými nervovými receptormi), konkrétne jeho povrchovým priemerom. Dendrity sú vďaka veľkému počtu svojich tŕňov schopné nadviazať státisíce kontaktov s inými bunkami.

Metabolizmus v neuróne

Charakteristickým znakom nervových buniek je ich metabolizmus. Metabolizmus v neurocyte sa vyznačuje vysokou rýchlosťou a prevahou aeróbnych procesov (na báze kyslíka). Táto vlastnosť bunky sa vysvetľuje skutočnosťou, že práca mozgu je mimoriadne energeticky náročná a jej potreba kyslíka je veľká. Napriek tomu, že hmotnosť mozgu je len 2% hmotnosti celého tela, jeho spotreba kyslíka je približne 46 ml / min, čo je 25% celkovej spotreby tela.

Hlavným zdrojom energie pre mozgové tkanivo je okrem kyslíka glukózy kde prechádza zložitými biochemickými premenami. Nakoniec sa uvoľňujú zlúčeniny cukrov veľké množstvo energie. Na otázku, ako zlepšiť nervové spojenia mozgu, možno teda odpovedať: jesť potraviny obsahujúce zlúčeniny glukózy.

Funkcie neurónu

Napriek relatívne komplexná štruktúra, neurón má mnoho funkcií, z ktorých hlavné sú tieto:

• vnímanie podráždenia;
• spracovanie podnetov;
• prenos impulzov;
• vytvorenie odozvy.

Funkčne sú neuróny rozdelené do troch skupín:

Aferentný(citlivé alebo zmyslové). Neuróny tejto skupiny vnímajú, spracúvajú a posielajú elektrické impulzy do centrálneho nervového systému. Takéto bunky sú anatomicky umiestnené mimo CNS, ale v miechových neurónových zhlukoch (gangliách) alebo v rovnakých zhlukoch hlavových nervov.

Sprostredkovatelia(Tiež tieto neuróny, ktoré nepresahujú miechu a mozog, sa nazývajú interkalárne). Účelom týchto buniek je poskytnúť kontakt medzi neurocytmi. Nachádzajú sa vo všetkých vrstvách nervového systému.

Eferentný(motor, motor). Táto kategória nervové bunky sú zodpovedné za prenos chemických impulzov do inervovaných výkonných orgánov, zabezpečujú ich výkon a nastavujú ich funkčný stav.

Okrem toho sa v nervovom systéme funkčne rozlišuje ďalšia skupina - inhibičné (zodpovedné za inhibíciu bunkovej excitácie) nervy. Takéto bunky pôsobia proti šíreniu elektrického potenciálu.

Klasifikácia neurónov

Nervové bunky sú ako také rozmanité, takže neuróny možno klasifikovať na základe ich rôznych parametrov a atribútov, a to:

• Tvar tela. V rôznych častiach mozgu sa nachádzajú neurocyty rôznych tvarov soma:
  • stelát;
  • vretenovitý;
  • pyramídové (Betzove bunky).
• Podľa počtu výhonkov:
  • unipolárne: majú jeden proces;
  • bipolárne: na tele sa nachádzajú dva procesy;
  • multipolárne: na sóme takýchto buniek sa nachádzajú tri alebo viac procesov.
• Kontaktné vlastnosti povrchu neurónu:
  • axo-somatické. V tomto prípade axón kontaktuje sómu susednej bunky nervového tkaniva;
  • axo-dendritické. Tento typ kontakt zahŕňa spojenie axónu a dendritu;
  • axo-axonálny. Axón jedného neurónu má spojenie s axónom inej nervovej bunky.

Typy neurónov

Aby bolo možné vykonávať vedomé pohyby, je potrebné, aby impulz vytvorený v motorických zákrutách mozgu mohol dosiahnuť potrebné svaly. Rozlišujú sa teda tieto typy neurónov: centrálny motorický neurón a periférny.

Prvý typ nervových buniek pochádza z predného centrálneho gyrusu, ktorý sa nachádza pred najväčším sulkusom mozgu – konkrétne z Betzových pyramídových buniek. Ďalej sa axóny centrálneho neurónu prehlbujú do hemisfér a prechádzajú cez vnútornú kapsulu mozgu.

Periférne motorické neurocyty sú tvorené motorickými neurónmi predných rohov miechy. Ich axóny dosahujú rôzne formácie, ako sú plexusy, zhluky miechových nervov a čo je najdôležitejšie, výkonné svaly.

Vývoj a rast neurónov

Nervová bunka pochádza z prekurzorovej bunky. Vyvíjajú sa, prvé začínajú rásť axóny, dendrity dozrievajú o niečo neskôr. Na konci vývoja neurocytového procesu sa v blízkosti sómy bunky vytvorí malé, nepravidelne tvarované zahustenie. Táto formácia sa nazýva rastový kužeľ. Obsahuje mitochondrie, neurofilamenty a tubuly. Receptorové systémy bunky postupne dozrievajú a synaptické oblasti neurocytu sa rozširujú.

Vedenie ciest

Nervový systém má svoje sféry vplyvu v celom tele. Pomocou vodivých vlákien sa uskutočňuje nervová regulácia systémov, orgánov a tkanív. Mozog vďaka širokému systému dráh úplne kontroluje anatomický a funkčný stav akejkoľvek štruktúry tela. Obličky, pečeň, žalúdok, svaly a iné - to všetko kontroluje mozog, starostlivo a starostlivo koordinuje a reguluje každý milimeter tkaniva. A v prípade zlyhania opraví a vyberie vhodný model správania. Ľudské telo sa teda vďaka dráham vyznačuje autonómiou, sebareguláciou a prispôsobivosťou vonkajšiemu prostrediu.

Dráhy mozgu

Dráha je súbor nervových buniek, ktorých funkciou je výmena informácií medzi rôznymi časťami tela.

• Asociatívne nervové vlákna. Tieto bunky spájajú rôzne nervové centrá, ktoré sa nachádzajú na tej istej hemisfére.
• komisurálne vlákna. Táto skupina je zodpovedná za výmenu informácií medzi podobnými centrami mozgu.
• Projektívne nervové vlákna. Táto kategória vlákien spája mozog s miechou.
• exteroceptívne cesty. Prenášajú elektrické impulzy z kože a iných zmyslových orgánov do miechy.
• Proprioceptívny. Táto skupina dráh prenáša signály zo šliach, svalov, väzov a kĺbov.
• Interoceptívne cesty. Vlákna tohto traktu pochádzajú z vnútorné orgány, ciev a črevnej mezentérie.

Interakcia s neurotransmitermi

Neuróny rôznych umiestnení spolu komunikujú pomocou elektrických impulzov chemickej povahy. Aký je teda základ ich vzdelania? Existujú takzvané neurotransmitery (neurotransmitery) - zložité chemické zlúčeniny. Na povrchu axónu je nervová synapsia - kontaktná plocha. Na jednej strane je presynaptická štrbina a na druhej postsynaptická štrbina. Medzi nimi je medzera - to je synapsia. Na presynaptickej časti receptora sa nachádzajú vaky (vezikuly) obsahujúce určité množstvo neurotransmiterov (kvantové).

Keď sa impulz priblíži k prvej časti synapsie, spustí sa zložitý biochemický kaskádový mechanizmus, v dôsledku čoho sa otvárajú vaky s mediátormi a kvantá mediátorových látok plynulo prúdia do medzery. V tomto štádiu impulz zmizne a znovu sa objaví, až keď neurotransmitery dosiahnu postsynaptickú štrbinu. Potom sa s otvorením brány pre mediátory opäť aktivujú biochemické procesy a tie, ktoré pôsobia na najmenšie receptory, sa premenia na elektrický impulz, ktorý ide ďalej do hĺbky nervových vlákien.

Medzitým prideľte rôzne skupiny tieto isté neurotransmitery, konkrétne:

• Inhibičné neurotransmitery sú skupinou látok, ktoré majú inhibičný účinok na excitáciu. Tie obsahujú:
  • kyselina gama-aminomaslová (GABA);
  • glycín.
• Excitačné mediátory:
  • acetylcholín;
  • dopamín;
  • serotonín;
  • norepinefrín;
  • adrenalín.

Obnovte nervové bunky

Dlho sa verilo, že neuróny nie sú schopné deliť sa. Takéto vyhlásenie však podľa moderný výskum, sa ukázalo ako nepravdivé: v niektorých častiach mozgu dochádza k procesu neurogenézy prekurzorov neurocytov. Okrem toho má mozgové tkanivo vynikajúcu schopnosť neuroplasticity. Je veľa prípadov, keď zdravá časť mozgu preberie funkciu poškodenej.

Mnohí odborníci v oblasti neurofyziológie sa pýtali, ako obnoviť neuróny mozgu. Čerstvý výskum amerických vedcov odhalil, že pre včasnú a správnu regeneráciu neurocytov nie je potrebné užívať drahé lieky. Aby ste to dosiahli, musíte si urobiť správny plán spánku a jesť správne so zahrnutím vitamínov B a nízkokalorických potravín do stravy.

Ak dôjde k porušeniu nervových spojení mozgu, sú schopné sa zotaviť. Avšak existujú závažné patológie nervové spojenia a dráhy, ako je ochorenie motorických neurónov. Potom musíte kontaktovať špecialistu klinickú starostlivosť kde môžu neurológovia zistiť príčinu patológie a urobiť správnu liečbu.

Ľudia, ktorí predtým užívali alebo užívali alkohol, sa často pýtajú na otázku, ako obnoviť mozgové neuróny po alkohole. Odborník by odpovedal, že na to je potrebné systematicky pracovať na svojom zdraví. Do komplexu aktivít patrí vyvážená strava, pravidelný pohyb, duševná aktivita, prechádzky a cestovanie. Je dokázané, že nervové spojenia mozgu sa rozvíjajú štúdiom a premýšľaním o informáciách, ktoré sú pre človeka kategoricky nové.

V podmienkach presýtenia extra informácia, existencia trhu s rýchlym občerstvením a sedavý spôsob života, mozog je kvalitatívne prístupný rôznym škodám. Ateroskleróza, tvorba trombov na cievach, chronický stres, infekcie – to všetko je priama cesta k upchatiu mozgu. Napriek tomu existujú lieky, ktoré obnovujú mozgové bunky. Hlavnou a populárnou skupinou sú nootropiká. Prípravky tejto kategórie stimulujú metabolizmus v neurocytoch, zvyšujú odolnosť voči nedostatku kyslíka a priaznivo ovplyvňujú rôzne psychické procesy (pamäť, pozornosť, myslenie). Okrem nootropík ponúka farmaceutický trh lieky obsahujúce kyselina nikotínová, posilnenie stien krvných ciev a iné. Malo by sa pamätať na to, že obnovenie nervových spojení mozgu pri užívaní rôzne drogy je dlhý proces.

Vplyv alkoholu na mozog

Alkohol má negatívny vplyv na všetky orgány a systémy a najmä na mozog. Etylalkohol ľahko preniká ochrannými bariérami mozgu. Alkoholový metabolit - acetaldehyd - vážne ohrozenie pre neuróny: alkoholdehydrogenáza (enzým, ktorý spracováva alkohol v pečeni) v procese spracovania telom vytiahne viac tekutín vrátane vody z mozgu. Alkoholové zlúčeniny teda jednoducho vysušujú mozog, vyťahujú z neho vodu, v dôsledku čoho mozgové štruktúry atrofujú a dochádza k bunkovej smrti. V prípade jednorazového užitia alkoholu sú také procesy reverzibilné, čo sa nedá povedať o chronickom príjme alkoholu, keď sa popri organických zmenách vytvárajú stabilné patochakterologické znaky alkoholika. Viac detailné informácie o tom, ako sa deje „Vplyv alkoholu na mozog“.