معلومة

هل تؤثر المحاور المجاورة في العصب على بعضها البعض؟


افترض أن لدي ليفًا عصبيًا يتكون من عدة محاور تعمل جميعها بالتوازي مع بعضها البعض. عندما يتم إنشاء جهد فعل في محور عصبي معين ، فإن هذا سيغير تركيز أيونات الصوديوم والبوتاسيوم داخل المحور العصبي ، وفي السائل خارج الخلية حول هذا المحور.

السؤال هو ، هل سيؤدي هذا التغيير في تركيز الأيونات في السائل خارج الخلية ، إلى تغيير جهد العتبة لمحور مجاور ، يشترك في نفس السائل خارج الخلية؟


نعم ، يمكن أن يؤثر النشاط في الخلايا الأخرى على المجال الكهربائي المحيط وبالتالي يؤثر على سلوك الخلايا العصبية القريبة. هذه الظاهرة ، والمعروفة باسم اقتران ephaticيمكن أن تكون مهمة ولكنها عادة ما تكون صغيرة.

في كثير من الحالات ، من المحتمل أن تكون صغيرة جدًا بحيث لا تكون ذات أهمية فسيولوجية. لاحظ أن إمكانات العمل الفردية عابرة تمامًا ، وخاصة في المحاور النخاعية ، تكون التيارات الناتجة محلية وصغيرة. لذلك من غير المحتمل أن يكون لنشاط خلية عصبية واحدة تأثير ملحوظ على الخلايا العصبية القريبة.

ومع ذلك ، في المسالك المحورية غير الملقحة و / أو عندما تكون مجموعة أكبر من الخلايا العصبية نشطة ، يكون الاقتران ephatic أكثر احتمالا. على وجه الخصوص ، يبدو أنه يلعب دورًا في مزامنة مجموعات الخلايا أثناء التذبذبات. على سبيل المثال ، وجد Anastassiou et al (2011) أن إطلاق الخلايا العصبية القشرية يمكن أن يكون مغمورًا بالحقل خارج الخلية ويؤثر على إمكانات الغشاء داخل الخلايا بحوالي 0.5 مللي فولت.

Anastassiou ، CA ، Perin ، R. ، Markram ، H. ، Koch ، C. ، 2011. اقتران Ephaptic للخلايا العصبية القشرية. علم الأعصاب الطبيعي 14، 217-223.

أيضا ، كمرجع:

جيفريز ، جي جي ، 1995. التعديل غير المشبكي للنشاط العصبي في الدماغ: التيارات الكهربائية والأيونات خارج الخلية. فيزيول القس 75 ، 689-723.

Buzsáki ، G. ، Anastassiou ، C.A. ، Koch ، C. ، 2012. أصل الحقول والتيارات خارج الخلية - EEG و ECoG و LFP والمسامير. مراجعات الطبيعة علم الأعصاب 13، 407-420. (انظر الصفحات 411-412)


يحرر: بالنسبة لحالتك الخاصة ، من غير المرجح أن يؤثر الانتشار المحتمل للعمل في أحد المحاور العصبية على المحاور الأخرى بأي طريقة ذات صلة في مسار من المحاور النخاعية. هذا صحيح بشكل خاص لأن بدء إمكانات العمل لا يحدث على طول المحور العصبي نفسه ، ولكن حيث يتفرع المحور العصبي من جسم الخلية (الجزء الأولي للمحور). تعتبر العتبة مهمة في موقع البدء ، ولكنها ليست ذات صلة حقًا بالمسار نفسه ، حيث يقوم المحور العصبي فقط بتوصيل الإشارة التي يتلقاها من موقع البدء.


يتطلب الطول الأقصى للعمليات المحورية أن إنتاج ATP الهوائي و Ca 2+ التوازن غير منظم بشكل موحد في السيتوبلازم. نتيجة لذلك ، فإن نقل ووضع الميتوكوندريا على طول المحاور أمر ضروري لاستتباب الخلايا العصبية. تخضع الميتوكوندريا لنقل سريع ولكن متقطع في كلا الاتجاهين المتقدم والرجعي في المحاور. لقد أظهرنا أنه في الخلايا العصبية الحسية الجنينية للكتاكيت ، يستجيب نقل الميتوكوندريا للتغيرات الفسيولوجية في الخلية ، وبشكل خاص لنشاط مخروط النمو. عندما يستطيل محور عصبي بشكل نشط ، تتحرك الميتوكوندريا بشكل تفضيلي إلى الأمام ثم تصبح ثابتة ، وتتراكم في منطقة مخروط النمو النشط. عندما يتوقف الاستطالة المحورية ، تستأنف الميتوكوندريا في المحاور البعيدة الحركة ولكنها تخضع للنقل العكسي الصافي وتصبح موزعة بشكل موحد على طول المحور المحوري. يتم تحقيق إعادة توزيع الميتوكوندريا بطريقتين: هناك انتقال بين الميتوكوندريا المتحركة والثابتة وانتقال كبير إلى الأعلى والأسفل لنشاطها الحركي المتقدم ، ولكن ليس إلى الوراء. لا يستجيب نقل الميتوكوندريا للاستطالة المستحثة تجريبياً للمحاور في حالة عدم وجود مخروط نمو نشط ، مما يعني أن الإشارات الصادرة عن مخروط النمو النشط تنظم النقل. لتحديد طبيعة هذه الإشارات ، قمنا بتحفيز محاور المحاور الحسية بؤريًا في الثقافة باستخدام عامل نمو الأعصاب (NGF) المترافق تساهميًا مع خرز البوليسترين. نجد أن الميتوكوندريا تتراكم في مناطق تحفيز NGF البؤري. هذه الاستجابة خاصة بالميتوكوندريا ولا تنتج عن اضطراب عام في الهيكل الخلوي في منطقة التحفيز. يؤدي تعطيل مسار فوسفوينوزيتيد 3-كيناز (PI 3-kinase) ، وهو أحد مسارات الإشارات في اتجاه مجرى النهر من ارتباط مستقبلات NGF ، إلى القضاء تمامًا على تأثيرات NGF على سلوك الميتوكوندريا في المحاور. نقترح أن يتم تنظيم النقل و / أو الإرساء في الميتوكوندريا جزئيًا عبر إشارات NGF / TrkA / PI 3-كيناز.

يتم تحديد عدم التناسق الهيكلي والوظيفي للخلايا العصبية والحفاظ عليه من خلال تحديد المواقع المحددة لعضياتها. نتيجة لذلك ، في العمليات المحورية شديدة الاستقطاب ، يجب تنظيم تنوع وحجم ووجهة حركة مرور العضيات بإحكام. نظرًا لأن الفئات المختلفة من العضيات المنقولة داخل محاور الفقاريات تتصرف بشكل مختلف (Overly et al.، 1996 Ligon and Steward، 2000) ، فمن المرجح أن تكون الإشارات التي تتحكم في حركة مرور العضيات متنوعة. جذبت الميتوكوندريا ، على وجه الخصوص ، انتباهنا بسبب وظائفها الأيضية الفريدة ونمط حركتها الفريد. توضح أدوارهم في إنتاج ATP الهوائي ، واستتباب Ca 2+ وإنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية ، أن التوطين الصحيح للميتوكوندريا ضروري لحياة الخلايا العصبية. لكن الطريقة التي يتم بها تحقيق توزيعها تختلف عن تلك الموجودة في العضيات الأخرى: تخضع الميتوكوندريا للحركة في كلا الاتجاهين داخل المحاور وتقضي جزءًا كبيرًا ولكن متغيرًا من وقتها ثابتًا (هولينبيك ، 1996). في محاور الخلايا العصبية الطرفية الجنينية في الثقافة ، تخضع الميتوكوندريا لحركة تقدمية صافية ثم تتوقف في منطقة مخروط النمو النشط ولكنها تتحرك إلى الوراء وتتراجع عن المحور العصبي البعيد عندما يتوقف نشاط مخروط النمو (موريس وهولينبيك ، 1993). يحدث هذا التعديل لحركة الميتوكوندريا بالتنسيق مع نمو محور عصبي عبر آليتان: (1) صعود وهبوط النشاط الحركي المتقدم و (2) تجنيد الميتوكوندريا بين الحالات الثابتة والمتحركة (موريس وهولينبيك ، 1993). من الممكن أن تحدث أحداث مماثلة في الحيوانات البالغة لتعديل توزيع الميتوكوندريا استجابةً للنشاط المشبكي (Wong-Riley and Welt ، 1980 Kageyama and Wong-Riley ، 1982 Bindokas et al. ، 1998).

ولكن ما هي الإشارات الجزيئية المحددة التي تتحكم في حركة الميتوكوندريا في المحور العصبي؟ نظرًا لأن نشاط مخروط النمو له تأثير واضح على سلوك الميتوكوندريا (Morris and Hollenbeck ، 1993) ، فقد ركزنا على الإشارات التي تؤثر على نمو المحور العصبي ، وخاصة التغذية العصبية. التغذية العصبية هي عوامل غذائية تعمل عبر عائلة Trk من كينازات التيروزين للمستقبلات والعديد من مسارات الإشارات داخل الخلايا لدعم نمو الخلايا العصبية وبقائها وتمايزها وصيانتها (Huang and Reichardt ، 2001 Lewin and Barde ، 1996). أحد أعضاء عائلة neurotrophin ، وهو عامل نمو الأعصاب (NGF) ، يدعم بقاء الخلايا العصبية الحسية المتعاطفة والمشتقة من القمة العصبية مثل تلك التي قمنا بتحليل نقل الميتوكوندريا فيها (Otten et al.، 1980 Davies، 1994 Kaplan and Stevens، 1994 Farinas، 1999 Verge et al.، 1989). ولكن بالإضافة إلى دعم البقاء على قيد الحياة والتمايز ، فإن NGF يعزز على وجه التحديد نمو المحوار وتشكيل الفرع الجانبي (Yasuda et al. ، 1990 Diamond et al. ، 1992 Gallo and Letourneau ، 1998) ، جزئيًا على الأقل ، لأنه يمكن أن يعزز نمو حركة المخروط (Campenot ، 1994) وتعمل كدليل إرشادي لمخروط النمو النشط (Letourneau ، 1978 Gundersen and Barrett ، 1979 Gallo et al. ، 1997 Paves and Saarma ، 1997).

نظرًا لأنه يمكن أن يؤدي إلى تغييرات محلية في المحاور على نطاق زمني قصير نسبيًا ، فإن NGF هو مرشح جذاب لتنظيم حركة وتوزيع الميتوكوندريا المحورية. لقد اختبرنا هذه الفرضية في الخلايا العصبية الحسية الجنينية للكتاكيت في الثقافة عن طريق تعريض مناطق غير مميزة من المحوار بؤريًا إلى NGF ، وبالتالي فصل مسار الإشارة هذا عن الأحداث المعقدة لمخروط النمو. نبلغ هنا أن تحفيز NGF البؤري يسبب تراكمًا محليًا للميتوكوندريا ، ولكن ليس العضيات الأخرى ، في المحاور. لا يرجع تراكم الميتوكوندريا إلى الاضطراب المحلي للهيكل الخلوي بواسطة NGF. علاوة على ذلك ، تم إلغاء تنظيم نقل الميتوكوندريا بوساطة NGF تمامًا عن طريق تثبيط مسار phosphoinositide 3-kinase (PI 3-kinase) ، مما يشير إلى أن تنظيم نقل الميتوكوندريا بواسطة NGF يتطلب تنشيط PI 3-kinase.


العمود الفقري

يغلف العمود الفقري الحبل الشوكي للحماية والدعم.

أهداف التعلم

وصف العمود الفقري ، الهيكل الوقائي للنخاع الشوكي

الماخذ الرئيسية

النقاط الرئيسية

  • يتكون العمود الفقري البشري من 24 فقرة مفصلية مجمعة في مناطق عنق الرحم والصدر والقطني. تسع فقرات أخرى تشكل العجز والعصعص.
  • تتكون الفقرات النموذجية من الجسم الفقري الأمامي والجزء الخلفي ، والذي يحتوي على الثقبة الفقرية التي يمر من خلالها الحبل الشوكي.
  • هناك أربعة منحنيات رئيسية للعمود الفقري: عنق الرحم والصدر والقطني والحوض.
  • تقيد جوانب الفقرات نطاق الحركة لمنع قص الحبل الشوكي.
  • تخرج الأوعية الدموية والأعصاب من العمود الفقري عند الثقبة الفقرية.
  • هناك أربعة منحنيات رئيسية للعمود الفقري: عنق الرحم والصدر والقطني والحوض.

الشروط الاساسية

  • فقرات: العظام التي يتألف منها العمود الفقري.
  • صفيحة: الصفائح العظمية التي تشكل الجدران الخلفية لكل فقرة.
  • عنيق: قطعة من العظام تربط الصفيحة بالجسم الفقري.
  • الثقبة الفقرية: يتكون من الجسم الفقري والقوس الفقري ويحتوي على النخاع الشوكي.
  • العمود الفقري: سلسلة الفقرات التي تحمي النخاع الشوكي والعمود الفقري.

أمثلة

  • الحداب هو انحناء مقعر (حداب) مبالغ فيه للعمود الفقري الصدري ، يُعرف باسم & # 8220 نتوء. & # 8221
  • اللوردوسيس هو انحناء محدب (لوردوتي) مبالغ فيه في منطقة أسفل الظهر يُعرف باسم & # 8220swayback. & # 8221
  • الجنف هو انحناء جانبي غير طبيعي للعمود الفقري.

عدد الفقرات

العمود الفقري: أقسام العمود الفقري.

في علم التشريح البشري ، يتكون العمود الفقري (العمود الفقري أو العمود الفقري) عادة من 24 فقرة مفصلية وتسع فقرات مدمجة في العجز والعصعص. يقع في الجانب الظهري من الجذع ويفصل بينه وبين الأقراص الفقرية ، ويضم ويحمي الحبل الشوكي في القناة الشوكية. يوجد عادة 33 فقرة في البشر ، بما في ذلك الخمس التي تلتحم لتشكيل العجز ، والعظام الأربعة التي تشكل عظم الذنب ، والأخرى مفصولة بأقراص بين الفقرات. تشتمل المناطق الثلاث العليا على الـ 24 المتبقية ، ويتم تجميعها على شكل عنق الرحم (سبع فقرات) ، وصدري (12 فقرة) ، وقطني (خمس فقرات).

شكل العمود الفقري

تتكون الفقرة النموذجية من الجسم الفقري والقوس الفقري. تحيط هذه الأجزاء معًا الثقبة الفقرية التي تحتوي على الحبل الشوكي. يتكون القوس الفقري من زوج من العنيقات وزوج من الصفيحة. هناك عمليتان عرضيتان وعملية شائكة واحدة خلف (خلف) الجسم الفقري. تتجه العملية الشوكية نحو الاتجاه الخلفي ، بينما يتم عرض عملية عرضية واحدة إلى اليسار والأخرى إلى اليمين. يمكن الشعور بالعمليات الشائكة لمناطق عنق الرحم والقطن من خلال الجلد. تقع المفاصل السطحية فوق وتحت كل فقرة. هذه تقيد نطاق الحركة. بين كل زوج من الفقرات يوجد فتحتان صغيرتان تسمى الثقبة الفقرية والتي من خلالها تخرج الأعصاب الشوكية.

فقرات: منظر مائل لفقرات عنق الرحم.

انحناء العمود الفقري

عند النظر إلى العمود الفقري بشكل جانبي ، يقدم العمود الفقري عدة منحنيات تتوافق مع مناطق العمود المختلفة: عنق الرحم والصدر والقطني والحوض.

منحنيات عنق الرحم والصدر

يتقوّس منحنى عنق الرحم إلى الأمام ويبدأ عند قمة العملية السنية (التي تشبه الأسنان). وينتهي في منتصف الفقرة الصدرية الثانية. ينحني الانحناء الصدري ظهرًا ، ويبدأ في منتصف الفقرة الصدرية الثانية ، وينتهي في منتصف الفقرة الصدرية الثانية عشرة.

منحنيات أسفل الظهر والحوض

يبدأ الانحناء القطني ، الذي يكون أكثر وضوحًا عند النساء منه عند الرجال ، في منتصف الفقرة الصدرية الأخيرة وينتهي عند الزاوية العجزية. وهو محدب من الأمام مع وجود ثلاث فقرات سفلية محدبة أكثر بكثير من الفقرتين العلويتين. يوصف هذا المنحنى بأنه منحنى لوردوتيك. يبدأ منحنى الحوض عند المفصل العجزي الصدري وينتهي عند نقطة العصعص ويتجه التقعر إلى الأسفل وإلى الأمام.

المنحنيات الأولية والثانوية

يُطلق على الانحناءات الصدرية والعجزية اسم المنحنيات الأولية لأنها موجودة في الجنين وتبقى كما هي عند البالغين. عندما يكبر الطفل ، يرفع رأسه ويبدأ في اتخاذ وضع قائم ، تتطور المنحنيات الثانوية (عنق الرحم والقطني). يتشكل منحنى عنق الرحم عندما يكون الرضيع قادرًا على رفع رأسه (في عمر ثلاثة أو أربعة أشهر) والجلوس في وضع مستقيم (عند تسعة أشهر). يتشكل منحنى أسفل الظهر ما بين اثني عشر إلى ثمانية عشر شهرًا عندما يبدأ الطفل في المشي.


الميالين يسهل التوصيل

المايلين هو عازل كهربائي ، ومع ذلك ، فإن وظيفته في تسهيل التوصيل في المحاور ليس لها تشابه دقيق في الدوائر الكهربائية. في الألياف غير المبطنة ، يتم نشر التوصيل النبضي عن طريق الدوائر المحلية للتيار الأيوني الذي يتدفق إلى المنطقة النشطة من الغشاء المحوري ، عبر المحور العصبي ويخرج من خلال الأقسام المجاورة من الغشاء (الشكل 4-1). تعمل هذه الدوائر المحلية على إزالة استقطاب القطعة المجاورة من الغشاء بشكل مستمر ومتسلسل. في المحاور النخاعية ، يتعرض الغشاء المحوري القابل للاستثارة إلى الفضاء خارج الخلية فقط عند عقد رانفير ، وهذا هو موقع قنوات الصوديوم [2]. عندما يتم إثارة الغشاء الموجود في العقدة ، لا يمكن أن تتدفق الدائرة المحلية المتولدة عبر الغلاف عالي المقاومة ، وبالتالي تتدفق عبر الغشاء ويزيل استقطاب الغشاء عند العقدة التالية ، والتي قد تكون على بعد 1 مم أو أبعد (الشكل 4). 1). تعني السعة المنخفضة للغلاف أن هناك حاجة إلى القليل من الطاقة لإزالة استقطاب الغشاء المتبقي بين العقد ، مما يؤدي إلى انتشار الدائرة المحلية بسرعة متزايدة. يقفز الإثارة النشطة للغشاء المحوري من عقدة إلى عقدة ، ويسمى هذا الشكل من الانتشار النبضي بالتوصيل المملح (لاتيني) سالتاري & # x0201cto قفزة & # x0201d). هذه الحركة لموجة إزالة الاستقطاب أسرع بكثير من حركة الألياف غير المبطنة. علاوة على ذلك ، نظرًا لأن عُقد Ranvier فقط هي التي يتم تحفيزها أثناء التوصيل في الألياف النخاعية ، فإن تدفق Na + إلى العصب يكون أقل بكثير من الألياف غير الملقحة ، حيث يكون الغشاء بأكمله متورطًا. يتم الحصول على مثال على ميزة تكوّن الميالين من خلال مقارنة نوعين مختلفين من الألياف العصبية ، وكلاهما يعمل بسرعة 25 م / ثانية عند 20 & # x000b0C. يتطلب محور عصبي عملاق غير مملوء بقطر 500 مم من الحبار 5000 ضعف طاقة ويحتل حوالي 1500 مرة مساحة أكبر من العصب النخاعي الذي يبلغ قطره 12 مم في الضفدع.

الشكل 4-1

التوصيل النبضي في غير الملقح (أعلى) والميلين (قاع) ألياف. تُظهر الأسهم تدفق تيارات العمل في الدوائر المحلية إلى المنطقة النشطة من الغشاء. في الألياف غير المبطنة ، تتدفق الدوائر عبر قطعة الغشاء المجاورة ، (المزيد)

تتناسب سرعة التوصيل في الألياف الميالينية مع القطر ، بينما تتناسب في الألياف غير المبطنة مع الجذر التربيعي للقطر. وبالتالي ، فإن الاختلافات في متطلبات الطاقة والمساحة بين نوعي الألياف يتم تضخيمها عند سرعات توصيل أعلى. إذا لم تكن الأعصاب مليئة بالميلين وتم الحفاظ على سرعات التوصيل المكافئة ، فسيحتاج الحبل الشوكي البشري إلى أن يكون كبيرًا مثل جذع شجرة بحجم جيد. الميالين ، إذن ، يسهل التوصيل مع الحفاظ على المساحة والطاقة [3].


التنظيم الدقيق لمحاور الخلايا المستقبلة في العصب الشمي الضفدع

يؤدي التحفيز المتكرر للرائحة أو الكهربائي لعصب الضفدع الشمي إلى انخفاض طويل الأمد في استثارة الخلايا العصبية للمستقبلات. يتسبب التحفيز الكهربائي في العصب الشمي في السلحفاة في زيادة تركيز البوتاسيوم خارج الخلية بسبب تدفق البوتاسيوم من المحاور النشطة. يعمل تركيز البوتاسيوم المرتفع على إزالة استقطاب الغشاء المحوري ويعطله. إذا كانت المحاور تسير بالتوازي مع بعضها البعض في العصب لمسافات طويلة ، فإن التغيرات في التركيز الأيوني بسبب النشاط في أحد المحاور ستقلل من استثارة جيرانها. قد يكون لهذه الظاهرة تأثيرات مثل تلك الخاصة بالتثبيط الجانبي بين الجيران الموصوفين لأول مرة في ليمولوس ويمكن أن يعمل كمرشح ثابت للوقت الطويل للرسالة العصبية. يتكون العصب الشمي البرمائي من ألياف كثيفة ، ذات قطر صغير ، غير مبطنة. في هذه الدراسة ، قمنا بفحص البنية التحتية الدقيقة للضفدع (رنا بيبينس) العصب الشمي في المقاطع الطولية والعرضية لتحديد ما إذا كانت المحاور تتبع مسارًا متعرجًا وتغير الجيران غالبًا على طول العصب الشمي ، أو ما إذا كانت تتبع مسارات متوازية وبالتالي تميل إلى البقاء بالقرب من نفس الجيران. لقد وجدنا أن للمحاور مسارًا مستقيمًا جدًا داخل العصب وأن المحاور تميل إلى البقاء بجوار نفس المحاور الفردية على مسافات طويلة. نعتقد أن الركيزة التشريحية للعصب الشمي تفضل التفاعل المثبط القوي بين محور عصبي ومحاور عصبية.


علم التشريح العصبي وآليات الآلام الحشوية

Benjamin L. Katz MD ، ماجستير في إدارة الأعمال ،. أ.ساسان صبوري MD ، في الإدارة التداخلية لمتلازمات الآلام الحشوية المزمنة ، 2021

الجهاز العصبي الودي

تشمل وظائف الجهاز العصبي الودي العامة تضيق الأوعية وزيادة معدل ضربات القلب وتثبيط إفراز الغدد وتقلص العضلات الملساء في الأعضاء وتقلص العضلة العاصرة الملساء.

باستثناء الألياف العصبية الودية التي تتشابك مباشرة على خلايا chromaffin في النخاع الكظري ، تتكون جميع المسارات الحشوية اللاإرادية من خليتين على الأقل.

تم العثور على أجسام الخلايا العصبية للخلايا العصبية المتعاطفة قبل المشبكي في القرن الرمادي الجانبي لقطاعات الحبل الشوكي من T1 إلى L2 (الشكل 2.2). تتكون السلسلة السمبثاوية ، والمعروفة أيضًا باسم الجذع الودي ، من سلسلة من العقد المترابطة التي تمتد من قاعدة الجمجمة إلى العصعص الوحشي إلى العمود الفقري (الشكل 2.3). تسمح السلسلة السمبثاوية لمحاور الخلايا العصبية قبل المشبكية المتعاطفة بالتشابك في العقد الموجودة أعلى أو أسفل الأصل القطعي للحبل الشوكي.

الشكل 2.2. التنظيم العصبي اللاإرادي: الأعصاب السمبثاوي والباراسيمبثاوي قبل وبعد العقدة.

يتكون الجذع الودي من سلسلة من العقد المترابطة بينما توجد الخلايا العصبية السمبتاوي في النوى الحشوية لجذع الدماغ وفي مقاطع الحبل الشوكي من S2 إلى S4. يرجى ملاحظة أن الأعصاب السمبثاوية للأحشاء الصدرية هي فقط المشابك في الجذع الودي. تشابك الأعصاب السمبثاوية للأحشاء البطنية والحوضية في العقد قبل الأبهري.

مقتبس من Glick، DB. الجهاز العصبي اللاإرادي. تخدير ميلر. الطبعة السابعة. فيلادلفيا: إلسلفير ، 2010.

الشكل 2.3. تشريح الجثة للسلسلة السمبثاوية الصدري والعصب الحشوي الأكبر.

تمت إزالة الرئتين وغشاء الجنب لكشف السلسلة السمبثاوية الصدرية (السهام السوداء). يحتوي العصب الحشوي الأكبر (العلوي) على مشبك حوله (السهم الأصفر). يقع العصب الوربي T5 مع ربطة عنق حوله ويتم تمييزها بعلامة a سهم أسود صغير.

تغادر المحاور النخاعية لجميع الخلايا العصبية قبل المشبكية المتعاطفة الحبل الشوكي في الجذور البطنية للأعصاب الشوكية الصدرية والقطنية وتدخل الجذع الودي من خلال اتصالات الرامي البيضاء. قد تأخذ نبضات المحرك الحشوي السمبثاوي عدة مسارات في هذه المرحلة.

تتشابك محاور الخلايا العصبية الودي قبل المشبكي التي تحمل نبضات إلى الأوعية الدموية الطرفية والغدد الجلدية والعضلات الملساء في العقد السمبثاوية السلسلة. ثم تنضم محاور الخلايا العصبية بعد المشبكية المناظرة إلى الأعصاب الشوكية من خلال أجهزة اتصال رمادية اللون للوصول إلى أهدافها.

محاور العصبونات السمبثاوية قبل المشبكية التي تحمل نبضات إلى الهياكل الموجودة في الرأس والرقبة تصعد داخل السلسلة الودية من مستويات النخاع الشوكي الصدري العلوي وتتشابك على العقد السمبثاوية العنقية. عادة ما تتبع محاور الخلايا العصبية بعد المشبكية المناظرة فروع الشرايين السباتية إلى أهدافها.

تدخل محاور الخلايا العصبية الودي قبل المشبكي التي تحمل نبضات إلى الأحشاء الصدرية مثل القلب والرئتين والمريء البطني البطني للأعصاب الشوكية وعادة ما تتشابك في العقد الودي المتجاورة. عادة ما تنتقل محاور الخلايا العصبية بعد المشبكية المقابلة عن طريق الفروع المباشرة إلى الضفائر القلبية والرئوية والمريئية اللاإرادية.

تمر محاور معظم الخلايا العصبية قبل المشبكية المتعاطفة إلى أحشاء البطن والحوض عبر الجذع الودي دون تشابك ، وتشكل أعصابًا صدرية أو حشوية قطنية مميزة ، وتتشابك في العقد داخل واحدة من العديد من الضفائر العصبية اللاإرادية المتجمعة حول الفروع الرئيسية للشريان الأورطي البطني . عادة ما تتبع محاور الخلايا العصبية بعد المشبكية المناظرة الفروع الحشوية المناسبة للشريان الأورطي للوصول إلى أهدافها.

قد تنزل محاور بعض الخلايا العصبية القطنية السفلية ما قبل المشبكية التي تحمل نبضات إلى الأجزاء البعيدة من الأعضاء التناسلية والأنسجة العجانية في السلسلة الوديّة لتتشابك في العقد السمبثاوي العجزيّة المتسلسلة. محاور عصبونات ما بعد المشبكية المناظرة ، "الأعصاب الحشوية المقدسة" ، تنتقل إلى الأمام عن طريق الفروع المباشرة ، وربما الوعائية ، للوصول إلى أهدافها.


كيف تتواصل الخلايا العصبية (بهذه السرعة)؟

الخلايا العصبية هي الوحدة الأساسية في الجهاز العصبي ، ومع ذلك ، بدأ الباحثون للتو في فهم كيفية إجراء الحسابات المعقدة التي تكمن وراء سلوكنا. لقد طلبنا من بواز باراك ، وهو باحث ما بعد الدكتوراة سابقًا في مختبر Guoping Feng في معهد McGovern ، وهو الآن محاضر أول في كلية العلوم النفسية وكلية Sagol لعلم الأعصاب في جامعة تل أبيب ، تفكيك أساسيات الاتصال العصبي لنا.

يوضح باراك أن "الخلايا العصبية تتواصل مع بعضها البعض من خلال الإشارات الكهربائية والكيميائية". "الإشارة الكهربائية ، أو جهد الفعل ، يمتد من منطقة جسم الخلية إلى المحاور الطرفية ، من خلال ليف رفيع يسمى محور عصبي. يمكن أن تكون بعض هذه المحاور طويلة جدًا ومعظمها قصير جدًا. تعتمد الإشارة الكهربائية التي تعمل على طول المحور العصبي على حركة الأيونات. تتأثر سرعة إرسال الإشارة بطبقة عازلة تسمى المايلين ".

المايلين عبارة عن طبقة دهنية تتكون ، في الجهاز العصبي المركزي للفقاريات ، عن طريق التفاف متحد المركز لعمليات الخلايا قليلة التغصن حول المحاور. تمت صياغة مصطلح "المايلين" في عام 1854 من قبل فيرشو (الذي أدى ولعه باليونانية وتسمية الهياكل الجديدة أيضًا إلى مصطلحات الأميلويد وسرطان الدم والكروماتين). في الصور الحديثة ، يكون غمد المايلين مرئيًا بشكل جميل على شكل حلزونات متحدة المركز تحيط بـ "أنبوب" المحور العصبي نفسه. الخلايا العصبية في الجهاز العصبي المحيطي هي أيضًا نخاع ، لكن الخلايا المسؤولة عن تكون الميالين هي خلايا شوان ، وليس الخلايا قليلة التغصن.

& # 8220 الخلايا العصبية تتواصل مع بعضها البعض من خلال الإشارات الكهربائية والكيميائية & # 8221 يشرح بوعز باراك.

& # 8220Myelin الهدف الرئيسي هو عزل الخلايا العصبية & # 8217s محور عصبي ، & # 8221 باراك يقول. & # 8220 تسرع الموصلية ونقل النبضات الكهربائية. يعزز المايلين الإرسال السريع للإشارات الكهربائية بشكل أساسي من خلال التأثير على عاملين: 1) زيادة المقاومة الكهربائية ، أو تقليل تسرب الإشارة الكهربائية والأيونات على طول المحور ، & # 8220 الالتفاف & # 8221 داخل المحور و 2) تقليل سعة الغشاء عن طريق زيادة المسافة بين المواد الموصلة داخل المحور العصبي (السوائل داخل الخلايا) وخارجه (السوائل خارج الخلية). "

أقسام متجاورة من محور عصبي في خلية عصبية معينة محاطة كل منها بغمد المايلين المميز. الفجوات غير المبطنة بين المناطق المتجمدة المجاورة من المحور العصبي تسمى عقد رانفيير ، وهي ضرورية للانتقال السريع لإمكانات الفعل ، فيما يسمى "التوصيل المملحي". تشبيه مفيد هو أنه إذا كان المحور العصبي نفسه مثل سلك كهربائي ، فإن المايلين يشبه العزل الذي يحيط به ، مما يسرع انتشار النبضات ، ويتغلب على الانخفاض في حجم جهد الفعل الذي قد يحدث أثناء النقل على طول محور عصبي عارية بسبب تسرب الإشارة الكهربائية ، كيف يعزز غمد المايلين النقل السريع الذي يسمح للخلايا العصبية بنقل المعلومات لمسافات طويلة في الوقت المناسب في الجهاز العصبي للفقاريات.

يبدو أن مادة الميالين مهمة للغاية في الأداء الصحي للجهاز العصبي ، في الواقع ، تم ربط الاضطرابات في غمد الميالين بمجموعة متنوعة من الاضطرابات.

ماكغفرن ما بعد الدكتوراة ، بوعز باراك. الصورة: جاستن نايت

يوضح باراك: "يمكن أن ينشأ تكوّن النخاع غير الطبيعي من التطور غير الطبيعي الناجم عن التغيرات الجينية". "يمكن أن يحدث إزالة الميالين ، بسبب استجابة المناعة الذاتية ، والصدمات ، وأسباب أخرى. في الحالات العصبية التي تكون فيها خصائص الميالين غير طبيعية ، كما هو الحال في الآفات أو اللويحات ، يمكن أن يتأثر نقل الإشارات. على سبيل المثال ، يمكن أن تؤدي العيوب في الميالين إلى نقص الاتصال العصبي ، حيث قد يكون هناك تأخير أو انخفاض في نقل الإشارات الكهربائية والكيميائية. أيضًا ، في حالات تكوّن النخاع غير الطبيعي ، من الممكن أن يتأثر التزامن في نشاط منطقة الدماغ ، على سبيل المثال ، مما يؤدي إلى تصرفات وسلوكيات غير لائقة ".

لا يزال الباحثون يعملون لفهم دور الميالين في الاضطرابات بشكل كامل. يمتلك الميالين تاريخًا طويلًا من المراوغة ، حيث كانت أصوله في الجهاز العصبي المركزي غير واضحة لسنوات عديدة. لفترة من الزمن ، كان يُعتقد أن أصل المايلين هو المحور العصبي نفسه ، وكان ذلك فقط بعد الاكتشاف الأولي (بواسطة روبرتسون ، 1899) ، وإعادة الاكتشاف (ديل ريو-هورتيجا ، 1919) ، والتشكيك الذي أعقبه تأكيد نهائي ، أن دور الخلايا قليلة التغصن في تكوين المايلين أصبح واضحًا. من خلال التصوير الحديث والأدوات الجينية ، يجب أن نكون قادرين على فهم دورها بشكل متزايد في الجهاز العصبي السليم ، وكذلك في الجهاز العصبي المعرض للخطر.


لمحة عامة عن الجهاز العصبي

يتكون الجهاز العصبي من جزأين متميزين: الجهاز العصبي المركزي (الدماغ والحبل الشوكي) والجهاز العصبي المحيطي (الأعصاب خارج الدماغ والحبل الشوكي).

الوحدة الأساسية للجهاز العصبي هي الخلية العصبية (العصبون). تتكون الخلايا العصبية من جسم خلية كبير ونوعين من الألياف العصبية:

محور عصبي: ألياف عصبية طويلة ونحيلة تنطلق من خلية عصبية ويمكن أن ترسل رسائل كنبضات كهربائية إلى الخلايا العصبية والعضلات الأخرى

التشعبات: فروع الخلايا العصبية التي تتلقى النبضات الكهربائية

عادة ، تنقل الأعصاب النبضات كهربائيًا في اتجاه واحد - من محور إرسال النبضات لخلية عصبية واحدة (وتسمى أيضًا الخلايا العصبية) إلى التشعبات المستقبلة للدفعة للخلية العصبية التالية. عند نقاط الاتصال بين الخلايا العصبية (نقاط الاشتباك العصبي) ، يفرز المحور العصبي كميات صغيرة من الرسل الكيميائي (الناقلات العصبية). تحفز الناقلات العصبية المستقبلات الموجودة على تشعبات الخلايا العصبية التالية لإنتاج تيار كهربائي جديد. تستخدم أنواع مختلفة من الأعصاب نواقل عصبية مختلفة لنقل النبضات عبر المشابك. بعض النبضات تحفز الخلية العصبية التالية ، بينما يمنعها البعض الآخر.

يحتوي المخ والحبل الشوكي أيضًا على خلايا داعمة تسمى الخلايا الدبقية. تختلف هذه الخلايا عن الخلايا العصبية ولا تنتج نبضات كهربائية. هناك عدة أنواع منها ما يلي:

الخلايا النجمية: توفر هذه الخلايا العناصر الغذائية للخلايا العصبية وتتحكم في التركيب الكيميائي للسوائل حول الخلايا العصبية ، مما يتيح لها النمو. يمكنهم تنظيم النواقل العصبية والبيئة الكيميائية الخارجية حول الخلايا العصبية للتأثير على عدد المرات التي ترسل فيها الخلايا العصبية النبضات وبالتالي تنظيم مدى نشاط مجموعات الخلايا العصبية.

خلايا البطانة العصبية: تتشكل هذه الخلايا على طول المناطق المفتوحة في الدماغ والحبل الشوكي لتكوين وإطلاق السائل الدماغي النخاعي ، والذي يغمر خلايا الجهاز العصبي.

الخلايا السلفية الدبقية: يمكن لهذه الخلايا إنتاج خلايا نجمية وخلايا قليلة التغصن جديدة لتحل محل تلك التي دمرت بسبب الإصابات أو الاضطرابات. توجد الخلايا السلفية الدبقية في جميع أنحاء الدماغ عند البالغين.

الخلايا الدبقية الصغيرة: تساعد هذه الخلايا في حماية الدماغ من الإصابة وتساعد في إزالة الحطام من الخلايا الميتة. يمكن لهذه الخلايا أن تتحرك في الجهاز العصبي ويمكن أن تتكاثر لحماية الدماغ أثناء الإصابة.

قليلة التغصن: تشكل هذه الخلايا غلافًا حول محاور الخلايا العصبية وتصنع غشاءًا متخصصًا يسمى المايلين ، وهي مادة دهنية تعزل المحاور العصبية وتسرع من توصيل النبضات على طول الألياف العصبية.

خلايا شوان هي أيضًا خلايا دبقية. ومع ذلك ، فإن هذه الخلايا موجودة في الجهاز العصبي المحيطي وليس في الدماغ والحبل الشوكي. تشبه هذه الخلايا الخلايا قليلة التغصن وتصنع المايلين لعزل المحاور في الجهاز العصبي المحيطي.

يتكون الدماغ والحبل الشوكي من رمادي و مادة بيضاء.

مسالة رمادية او غير واضحة يتكون من أجسام الخلايا العصبية والتشعبات والمحاور والخلايا الدبقية والشعيرات الدموية (أصغر الأوعية الدموية في الجسم).

المادة البيضاء يحتوي على عدد قليل جدًا من الخلايا العصبية نسبيًا ويتكون أساسًا من محاور ملفوفة بالعديد من طبقات المايلين والخلايا قليلة التغصن التي تصنع المايلين. المايلين هو ما يجعل المادة البيضاء بيضاء. (تعمل طبقة المايلين حول المحور العصبي على تسريع توصيل النبضات العصبية - انظر الأعصاب.)

تعمل الخلايا العصبية بشكل روتيني على زيادة أو تقليل عدد الاتصالات التي تربطها بالخلايا العصبية الأخرى. قد تشرح هذه العملية جزئيًا كيف يتعلم الناس ويتكيفون ويشكلون الذكريات. لكن نادرًا ما ينتج المخ والحبل الشوكي خلايا عصبية جديدة. الاستثناء هو الحُصين ، وهي منطقة من الدماغ تشارك في تكوين الذاكرة.

الجهاز العصبي هو نظام اتصال معقد للغاية يمكنه إرسال واستقبال كميات هائلة من المعلومات في وقت واحد. ومع ذلك ، فإن النظام عرضة للأمراض والإصابات ، كما في الأمثلة التالية:

قد تلتهب الخلايا قليلة التغصن وتضيع ، مما يسبب التصلب المتعدد.

يمكن أن تصيب البكتيريا أو الفيروسات الدماغ أو النخاع الشوكي ، مسببة التهاب الدماغ أو التهاب السحايا.

يمكن أن يؤدي انسداد تدفق الدم إلى الدماغ إلى حدوث سكتة دماغية.

يمكن أن تسبب الإصابات أو الأورام أضرارًا هيكلية للدماغ أو النخاع الشوكي.


التشعبات

إلى جانب المحور العصبي ، تمتلك الخلايا العصبية فروعًا أخرى تسمى التشعبات والتي تكون عادةً أقصر من المحاور وتكون غير مائلة. يُعتقد أن التشعبات تشكل أسطح استقبال لمدخلات متشابكة من الخلايا العصبية الأخرى. في العديد من التشعبات ، يتم توفير هذه الأسطح من خلال هياكل متخصصة تسمى العمود الفقري التغصني ، والتي من خلال توفير مناطق منفصلة لاستقبال النبضات العصبية ، وتعزل التغيرات في التيار الكهربائي عن الجذع الشجيري الرئيسي.

تفترض النظرة التقليدية للوظيفة التغصنية أن المحاور العصبية فقط هي التي تقوم بتوصيل النبضات العصبية وأن التشعبات فقط هي التي تستقبلها ، ولكن التشعبات يمكن أن تشكل نقاط الاشتباك العصبي مع التشعبات والمحاور وحتى الجسدية يمكنها استقبال النبضات. Indeed, some neurons have no axon in these cases nervous transmission is carried out by the dendrites.


Organisation Of The Human Nervous System [back to top]

The human nervous system is far more complex than a simple reflex arc, although the same stages still apply. The organisation of the human nervous system is shown in this diagram:

It is easy to forget that much of the human nervous system is concerned with routine, involuntary jobs, such as homeostasis, digestion, posture, breathing, etc. This is the job of the autonomic nervous system, and its motor functions are split into two divisions, with anatomically distinct neurones. Most body organs are innervated by two separate sets of motor neurones one from the sympathetic system and one from the parasympathetic system. These neurones have opposite (or antagonistic) effects. In general the sympathetic system stimulates the fight or flight responses to threatening situations, while the parasympathetic system relaxes the body. The details are listed in this table: