איך המוח האנושי עובד? - נוירופסיכולוגיה - 2025

המוח מתפקד כיחידה מבנית ותפקודית המורכבת בעיקר משני סוגים של תאים: נוירונים ותאי גלייה. ההערכה היא כי ישנם כ 100 טריליון נוירונים בכל מערכת העצבים האנושית וכאלף טריליון תאי גליה (ישנם פי 10 יותר תאי גליה מאשר נוירונים).

נוירונים מתמחים מאוד ותפקידם לקבל, לעבד ולהעביר מידע דרך מעגלים ומערכות שונות. תהליך העברת המידע מתבצע באמצעות סינפסות, שיכולות להיות חשמליות או כימיות.

תאי גלייה, לעומת זאת, אחראים על ויסות הסביבה הפנימית של המוח והקלה על תהליך התקשורת העצבית. תאים אלה נמצאים בכל מערכת העצבים היוצרים את המבנה שלהם והם מעורבים בתהליכי ההתפתחות וההיווצרות של המוח.

בעבר נהוג היה לחשוב שתאי גלייה רק ​​יוצרים את מבנה מערכת העצבים, ומכאן המיתוס המפורסם שאנחנו משתמשים רק ב 10% מהמוח שלנו. אך כיום אנו יודעים שהוא ממלא פונקציות מורכבות הרבה יותר, למשל, הם קשורים לוויסות מערכת החיסון ולתהליכי הפלסטיות הסלולארית לאחר שסבלו מפגיעה.

בנוסף, הם חיוניים לתפקוד הנוירונים כראוי, מכיוון שהם מקלים על תקשורת עצבית וממלאים תפקיד חשוב בהעברת חומרים מזינים לנוירונים.

כפי שאתה יכול לנחש, המוח האנושי מורכב בצורה מרשימה. ההערכה היא שמוח אנושי בוגר מכיל בין 100 ל 500 טריליון חיבורים ולגלקסיה שלנו יש כמאה מיליארד כוכבים, כך שניתן להסיק כי המוח האנושי מורכב הרבה יותר מאשר גלקסיה.

כיצד מועבר מידע במוח?

תפקוד המוח מורכב מהעברת מידע בין נוירונים, העברה זו מתבצעת בהליך מורכב פחות או יותר הנקרא סינפסה.

סינפסות יכולות להיות חשמליות או כימיות. סינפסות חשמליות מורכבות מהעברה דו כיוונית של זרם חשמלי בין שני נוירונים ישירות, ואילו סינפסות כימיות מחייבות מתווכים הנקראים מעברים עצביים.

בסופו של דבר, כאשר נוירון אחד מתקשר עם אחר, הוא עושה זאת כדי להפעיל אותו או לעכב אותו, ההשפעות הסופיות הנצפות על ההתנהגות או על תהליך פיזיולוגי כלשהו הן תוצאה של עירור ועיכוב של מספר נוירונים ברחבי מעגל עצבי.

סינפסות חשמל

סינפסות חשמליות מהירות וקלות משמעותית בהשוואה לכימיקלים. הם מוסברים בצורה פשוטה והם מורכבים מהעברת זרמים מפולרים בין שני נוירונים קרובים למדי, כמעט דבוקים זה בזה. סוג סינפסה זה בדרך כלל אינו מייצר שינויים ארוכי טווח בנוירונים פוסט-סינפטיים.

סינפסות אלו מתרחשות בנוירונים שיש להם צומת הדוק, בהם הקרומים כמעט נוגעים, מופרדים על ידי דל 2-4 ננומטר. המרחב בין נוירונים כה קטן מכיוון שנוירונים שלהם חייבים להצטרף יחד דרך תעלות העשויות מחלבונים הנקראים קוננקסנים.

הערוצים הנוצרים על ידי הקשרים הקשרים מאפשרים לתקשר בין שני הנוירונים. מולקולות קטנות (פחות מ- 1kDa) יכולות לעבור דרך נקבוביות אלה, ולכן סינפסות כימיות קשורות לתהליכי תקשורת מטבולית, בנוסף לתקשורת חשמלית, דרך חילופי מסרים שניים המיוצרים בסינפסה, כמו אינוספיטול טריפוספט ( IP ₃ ) או מונופוספט אדנוזין מחזורי (cAMP).

בדרך כלל נעשים סינפסות חשמליות בין נוירונים מאותו הסוג, אולם ניתן לראות סינפסות חשמליות גם בין נוירונים מסוגים שונים או אפילו בין נוירונים לאסטרוציטים (סוג של תאי גלייה).

סינפסות חשמל מאפשרות לתאי עצב לתקשר במהירות ונוירונים רבים להתחבר באופן סינכרוני. בזכות תכונות אלה אנו מסוגלים לבצע תהליכים מורכבים הדורשים העברת מידע מהירה, כגון תהליכים חושיים, מוטוריים וקוגניטיביים (תשומת לב, זיכרון, למידה …).

סינפסות כימיות

תמונה זו מציגה את האקסון שממנו משתחררים המועברים העצבים לכיוון קולטני הדנדריט

סינפסות כימיות מתרחשות בין תאי עצב סמוכים אליהם מתחבר אלמנט פרה-סינפטי, בדרך כלל מסוף אקסונלי, הפולט את האות, לבין יסוד פוסט-סינפטי, שנמצא בדרך כלל בסומה או בדנדריטים, המקבל את האות. אוֹת.

נוירונים אלה אינם קשורים, יש מרווח ביניהם של 20 ננומטר הנקרא שסע סינפטי.

ישנם סוגים שונים של סינפסות כימיות בהתאם למאפיינים המורפולוגיים שלהם. על פי גריי (1959), ניתן לחלק סינפסות כימיות לשתי קבוצות.

ניתן לסכם את הסינפסות הכימיות באופן הבא:

1. פוטנציאל פעולה מגיע למסוף האקסון, זה פותח את תעלות יון הסידן (Ca ²⁺ ) וזרימה של יונים משתחררת לשסע הסינפטי.
2. זרימת היונים מעוררת תהליך בו השלפוחיות, המלאות במועברים עצביים, נקשרות לקרום הפוסט-סינפטי ופותחות נקבובית דרכה כל תכולתן יוצאות לכיוון השסע הסינפטי.
3. המעבירים העצביים המשוחררים נקשרים לקולטן הפוסט-סינפטי הספציפי לאותו מעביר עצב.
4. קשירת המוליך העצבי לנוירון הפוסט-סינפטי מווסתת את תפקודי הנוירון הפוסט-סינפטי.

סוגי סינפסות כימיות

סינפסות כימיות מסוג I (אסימטריות)

בסינפסות אלה המרכיב הפרסינפטי נוצר על ידי מסופים אקסונליים המכילים שלפוחיות מעוגלות והרכיב הפוסט-סינטטי נמצא בדנדריטים ויש צפיפות גבוהה של קולטנים פוסט-סינטטיים.

סוג הסינפסה תלוי במועברים העצביים המעורבים, כך שמעבירים עצביים מעוררים, כמו גלוטמט, מעורבים בסינפסות מסוג I, בעוד שמעברי עצבים מעכבים, כמו GABA, פועלים בסינפסות מסוג II.

למרות שזה לא מתרחש בכל מערכת העצבים, באזורים מסוימים כמו חוט השדרה, substantia nigra, gangli basal ו- colliculi, ישנם סינפסות GABA-ergic עם מבנה מסוג I.

סינפסות כימיות מסוג II (סימטריות)

בסינפסות אלה, המרכיב הפרסינפטי נוצר על ידי מסופים אקסונליים המכילים שלפוחית ​​סגלגלה וניתן למצוא את המרכיב הפוסט-סינטטי הן בסומה והן בדנדריטים ויש צפיפות נמוכה יותר של קולטנים פוסט-סינטטיים מאשר בסינפסות מסוג I.

הבדלים אחרים בסינפסה מסוג זה ביחס לסוג I הוא שהשסע הסינפטי שלו הוא צר יותר (כ -12 ננומטר בערך).

דרך נוספת לסיווג סינפסות היא על פי המרכיבים הפרה-סינפטיים והפוסט-סינפטיים היוצרים אותם. לדוגמה, אם המרכיב הפרה-סינפטי הוא אקסון והמרכיב הפוסט-סינפטי הוא דנדריט, הם נקראים סינפסות אקסודנדריטיות. בדרך זו אנו יכולים למצוא סינפסות אקסואקסוניות, אקסוסומטיות, דנדרוקסון, דנדרודנדריטיות …

סוג הסינפסה המופיע בתדירות הגבוהה ביותר במערכת העצבים המרכזית הוא סינפסות אקסוספיניות מסוג I (א-סימטרי). ההערכה היא כי בין 75-95% מהסינפסות בקליפת המוח הינם מסוג I, בעוד שרק בין 5 ל- 25% הם הסינפסות מסוג II.

מעבירים עצביים ומעצבי עצבים

מושג המוליך העצבי כולל את כל החומרים שמשתחררים בסינפסה הכימית ומאפשרים תקשורת עצבית. מעבירים עצביים עומדים בקריטריונים הבאים:

• הם מסונתזים בתוך נוירונים ונמצאים במסופים האקסונליים.
• כאשר משתחרר כמות מספקת של המעביר העצבי, הוא מפעיל את השפעותיו על נוירונים סמוכים.
• לאחר שסיימו את משימתם, הם מחוסלים באמצעות מנגנוני השפלה, הפעלה או ספיגה מחודשת.

מעצבים עצביים הם חומרים המשלימים את פעולותיהם של מעבירי עצבים על ידי הגברת או הקטנת השפעתם. הם עושים זאת על ידי התחברות לאתרים ספציפיים בתוך הקולטן postsynaptic.

ישנם סוגים רבים של מעבירים עצביים, שהחשובים שבהם הם:

• חומצות אמינו, שיכולות להיות מעוררות, כמו גלוטמט, או מעכבים, כגון חומצת γ-aminobutyric, הידועה יותר בשם GABA.
• אצטילכולין.
• קטכולאמידים, כמו דופמין או נוראדרנלין
• אינדולמינים, כמו סרוטונין.
• נוירופפטידים.

הפניות

1. García, R., Núñez, Santín, L., Redolar, D., & Valero, A. (2014). נוירונים ותקשורת עצבית. בספר D. Redolar, Neuroscience Cognitive (עמ '27-66). מדריד: פנמריקן רפואי.
2. גארי, א '(1959). סינפסיס אקסו-סומטי ואקסו דנדריטי של קליפת המוח: מחקר מיקרוסקופ אלקטרונים. ג 'ענת, 93, 420-433.
3. פאסנטס, ח '(נ'). איך המוח עובד? עקרונות כלליים. הוחזר ב -1 ביולי 2016 מ- Science for all.