17.08.2018

ما الأنسجة التي يتكون منها الدماغ؟ المادة الرمادية في الدماغ: مما تتكون وما هي المسؤولة عنه


الناقلات العصبية ( الناقلات العصبية,وسطاء) - مواد كيميائية نشطة بيولوجيًا تنتقل من خلالها نبضات كهربائية من الخلية العصبية عبر الفضاء التشابكي بين الخلايا العصبية. نبض العصب، دخول محطة ما قبل المشبكي، يؤدي إلى إطلاق جهاز الإرسال في الشق التشابكي. تتفاعل جزيئات الوسطاء مع بروتينات مستقبلات محددة في غشاء الخلية، وتبدأ سلسلة من التفاعلات الكيميائية الحيوية التي تسبب تغييرًا في تيار الأيونات عبر الغشاء، مما يؤدي إلى إزالة استقطاب الغشاء وحدوث جهد الفعل.

لسنوات عديدة، اعتقد الخبراء أن الكحول والمخدرات القوية فقط هي التي يمكن أن تسبب الإدمان. ومع ذلك، أظهرت تقنيات التصوير العصبي والأبحاث الحديثة أن بعض الأنشطة الممتعة، مثل المقامرة والتسوق والجنس، يمكنها أيضًا استمالة الدماغ.

فهم جديد لمشكلة مشتركة

لا أحد يبدأ بإدمان المخدرات، لكن الكثيرين يقعون في فخها. دعونا نفكر في الأخير إحصاءات حكومية. ما يقرب من 23 مليون أمريكي - أي ما يقرب من واحد من كل 10 - مدمنون على الكحول أو المخدرات الأخرى. المراكز الثلاثة أفضل الأدويةتشمل العقاقير المسببة للإدمان الماريجوانا ومسكنات الألم الأفيونية والكوكايين. أكثر من ثلثي الناس يتعاطون الكحول. . لقد اعتقدوا أن التغلب على الإدمان ينطوي على معاقبة المخالفين، أو بدلاً من ذلك، تشجيعهم على حشد الإرادة للتخلص من هذه العادة.

الناقلات العصبية، مثل الهرمونات، هي رسل أولية، لكن إطلاقها وآلية عملها في المشابك العصبية الكيميائية يختلفان تمامًا عن تلك الخاصة بالهرمونات. في الخلية قبل المشبكي، تقوم الحويصلات التي تحتوي على الناقل العصبي بإطلاقه محليًا في حجم صغير جدًا من الشق المشبكي. ثم ينتشر الناقل العصبي المتحرر عبر الفجوة ويرتبط بالمستقبلات الموجودة على الغشاء بعد المشبكي. الانتشار هو عملية بطيئة، ولكن عبور هذه المسافة القصيرة التي تفصل بين أغشية ما قبل وبعد المشبكي (0.1 ميكرومتر أو أقل) يحدث بسرعة كافية للسماح بنقل الإشارة بسرعة بين الخلايا العصبية أو بين الخلية العصبية والعضلة.

منذ ذلك الحين، تغير الإجماع العلمي. اليوم نتعرف على الإدمان على أنه مرض مزمن، مما يغير بنية ووظيفة الدماغ. إلى جانب أمراض القلب والأوعية الدمويةتلف القلب والسكري وتدهور البنكرياس وإدمان المخدرات يسيطر على الدماغ. ويحدث هذا عندما يمر الدماغ بسلسلة من التغييرات، بدءًا من التعرف على المتعة وانتهاءً بالرغبة في السلوك القهري.

يسجل الدماغ جميع الملذات بنفس الطريقة، سواء كانت تأتي من عقار ذو تأثير نفسي، أو مكافأة مالية، أو لقاء جنسي، أو وجبة مرضية. إن احتمال أن يؤدي استخدام عقار ما أو الانخراط في نشاط مجزي إلى الإدمان يرتبط ارتباطًا مباشرًا بمعدل إطلاق الدوبامين، وكثافة هذا الإطلاق، وموثوقية هذا الإطلاق. حتى استخدام نفس الدواء من خلال طرق مختلفة للتناول يمكن أن يؤثر على مدى احتمالية أن يؤدي إلى الإدمان.

يمكن أن يسبب نقص أي من الناقلات العصبية مجموعة متنوعة من الاضطرابات، على سبيل المثال: أنواع مختلفةاكتئاب. يُعتقد أيضًا أن تكوين الاعتماد على المخدرات والتبغ يرجع إلى حقيقة أنه عند استخدام هذه المواد، يتم تنشيط آليات إنتاج الناقل العصبي السيروتونين، وكذلك الناقلات العصبية الأخرى، مما يمنع (يُزيح) الآليات الطبيعية المماثلة.

على سبيل المثال، يؤدي تدخين عقار ما أو حقنه عن طريق الوريد، بدلاً من ابتلاعه في شكل حبوب، عادةً إلى إشارة دوبامين أسرع وأقوى ومن المرجح أن يؤدي إلى تعاطي المخدرات.

ويخلق الحصين ذكريات هذا الشعور السريع بالرضا، وتخلق اللوزة استجابة مشروطة لمحفزات معينة. اعتقد العلماء ذات مرة أن تجربة المتعة وحدها كانت كافية لتحفيز الناس على مواصلة البحث عن مادة أو نشاط يسبب الإدمان.

الأدرينالين (الإبينفرين) (L-1(3,4-Dioxyphenyl)-2-ميثيل أمينوثانول) هو الهرمون الرئيسي في لب الغدة الكظرية، كما أنه ناقل عصبي. تركيبها الكيميائي هو الكاتيكولامينات. يتواجد الأدرينالين في مختلف الأعضاء والأنسجة، ويتشكل بكميات كبيرة في أنسجة الكرومافين، وخاصة في نخاع الغدة الكظرية، ويرتبط عمل الأدرينالين بالتأثير على المستقبلات الأدرينالية ألفا وبيتا ويتزامن إلى حد كبير مع تأثيرات الإثارة. من الألياف العصبية الودية. ويشارك الأدرينالين في تنفيذ ردود الفعل مثل "القتال أو الهروب"، ويزداد إفرازه بشكل حاد خلال الظروف العصيبة والمواقف الحدودية ومشاعر الخطر والقلق والخوف والإصابات والحروق وحالات الصدمة. يسبب تضيق الأوعية الدموية في أعضاء البطن والجلد والأغشية المخاطية. وبدرجة أقل يضيق الأوعية الدموية للعضلات الهيكلية. الضغط الشريانييزداد تحت تأثير الأدرينالين. ومع ذلك، فإن التأثير الضاغط للأدرينالين الناتج عن تحفيز مستقبلات بيتا الأدرينالية يكون أقل ثباتًا من تأثير الأدرينالين. التغييرات في نشاط القلب معقدة: من خلال تحفيز المستقبلات الأدرينالية للقلب، يساهم الأدرينالين في زيادة كبيرة في معدل ضربات القلب وزيادة معدل ضربات القلب. ولكن في الوقت نفسه، بسبب التغيرات المنعكسة بسبب ارتفاع ضغط الدم، يتم تحفيز الأعصاب المبهمة المركزية، والتي لها تأثير كابح على القلب؛ ونتيجة لذلك، قد يتباطأ نشاط القلب. قد يحدث عدم انتظام ضربات القلب، خاصة في ظل ظروف نقص الأكسجة، حيث يسبب الأدرينالين استرخاء العضلات الملساء للأمعاء القصبية، وتوسع حدقة العين (بسبب تقلص العضلات الشعاعية للقزحية، والتي لها تعصيب أدريناليني). هناك زيادة في نسبة الجلوكوز في الدم وزيادة في استقلاب الأنسجة. يعزز الأدرينالين تكوين السكر في الدم وتحلل الجليكوجين، ويمنع تخليق الجليكوجين في الكبد والعضلات الهيكلية، ويعزز امتصاص الجلوكوز واستخدامه بواسطة الأنسجة، مما يزيد من نشاط إنزيمات تحلل السكر. يعزز الأدرينالين أيضًا تحلل الدهون (تكسير الدهون) ويمنع تخليق الدهون. في التراكيز العالية، يعمل الأدرينالين على تعزيز تقويض البروتين. الألياف العصبيةالأدرينالين بتركيزات معتدلة ليس لها تأثير تقويضي مفرط له تأثير غذائي على عضلة القلب و العضلات الهيكلية. مع التعرض لفترة طويلة لتركيزات معتدلة من الأدرينالين، لوحظ زيادة في حجم (تضخم وظيفي) عضلة القلب والعضلات الهيكلية. ويفترض أن هذا التأثير هو أحد آليات تكيف الجسم على المدى الطويل قلق مزمنوزيادة النشاط البدني. في الوقت نفسه، يؤدي التعرض لفترات طويلة لتركيزات عالية من الأدرينالين إلى زيادة تقويض البروتين، وهو انخفاض كتلة العضلاتوالقوة وفقدان الوزن والإرهاق. وهذا ما يفسر الهزال والإرهاق أثناء الشدة (الإجهاد الذي يتجاوز قدرات الجسم على التكيف)، ويحسن الأدرينالين القدرة الوظيفية للعضلات الهيكلية (خاصة أثناء التعب). تأثيره مشابه في هذا الصدد لتأثير إثارة الألياف العصبية الودية، والأدرينالين له تأثير محفز على الجهاز العصبي المركزي، على الرغم من أنه يخترق حاجز الدم في الدماغ بشكل ضعيف. إنه يزيد من مستوى اليقظة والطاقة العقلية والنشاط، ويسبب التعبئة العقلية ورد الفعل الموجه والشعور بالقلق أو الأرق أو التوتر الناتج في المواقف الحدودية، كما أن للأدرينالين تأثير واضح مضاد للحساسية ومضاد للالتهابات، ويمنع إطلاقه. من الهستامين والسيروتونين والكينين وغيرها من وسطاء الحساسية والالتهابات من الخلايا الدهنية، ويقلل من حساسية الأنسجة لهذه المواد. يسبب الأدرينالين زيادة في عدد الكريات البيض في الدم، ويرجع ذلك جزئيًا إلى إطلاق الكريات البيض من المستودع الموجود في الطحال، ويرجع ذلك جزئيًا إلى إعادة توزيع خلايا الدم أثناء التشنج الوعائي، ويرجع ذلك جزئيًا إلى إطلاق كريات الدم البيضاء غير الناضجة من العظم مستودع النخاع. إحدى الآليات الفسيولوجية للحد من التفاعلات الالتهابية والحساسية هي زيادة إفراز الأدرينالين من نخاع الغدة الكظرية، والذي يحدث أثناء العديد من الحالات. الالتهابات الحادة، العمليات الالتهابية، ردود الفعل التحسسية، يسبب الأدرينالين أيضًا زيادة في عدد الصفائح الدموية ونشاطها الوظيفي، والذي يسبب، إلى جانب تشنج الشعيرات الدموية الصغيرة، تأثير الأدرينالين المرقئي. إحدى الآليات الفسيولوجية التي تعزز الإرقاء هي زيادة تركيز الأدرينالين في الدم أثناء فقدان الدم.

لكن الأبحاث الحديثة تشير إلى أن الوضع أكثر تعقيدًا. لا يسهل الدوبامين تجربة المتعة فحسب، بل يلعب أيضًا دورًا في التعلم والذاكرة - وهما عنصران أساسيان في الانتقال من الإعجاب بشيء ما إلى الإدمان عليه.

وفق النظرية الحديثةفيما يتعلق بالإدمان، يتفاعل الدوبامين مع ناقل عصبي آخر، وهو الغلوتامات، للسيطرة على نظام الدماغ القائم على المكافأة. ويلعب هذا النظام دورًا مهمًا في الحفاظ على الحياة لأنه يربط الأنشطة الضرورية لبقاء الإنسان بالمتعة والمكافأة.

نورإبينفرين, بافراز ,L-1- (3،4-ديوكسي فينيل) -2-أمينو إيثانول- هرمون النخاع الكظري والناقل العصبي. ينتمي إلى الأمينات الحيوية، وهي مجموعة من الكاتيكولامينات، والنورإبينفرين هو مقدمة للأدرينالين. يختلف النورإبينفرين عنه في تركيبه الكيميائي في غياب مجموعة الميثيل عند ذرة الآزوتامينو في السلسلة الجانبية، وعمله كهرمون يتآزر إلى حد كبير مع عمل الأدرينالين. ويعتبر أحد أهم "وسطاء اليقظة". تشارك الإسقاطات النورأدرينالية في نظام التنشيط الشبكي الصاعد.تخليق النورإبينفرين إن مقدمة النورإبينفرين هي الدوبامين (يتم تصنيعه من التيروزين، والذي بدوره هو مشتق من الفينيل ألانين)، والذي بمساعدة إنزيم الدوبامين بيتا هيدروكسيلاز ، يتم هيدروكسيله (يربط مجموعة OH) بالنورإبينفرين في حويصلات النهايات المشبكية. في الوقت نفسه، يثبط النورإبينفرين الإنزيم الذي يحول التيروزين إلى مقدمة الدوبامين، والذي يتم من خلاله التنظيم الذاتي لتخليقه.مستقبلات النورإبينفرين هناك مستقبلات ألفا 1 وألفا 2 وبيتا للنورإبينفرين. تنقسم كل مجموعة إلى مجموعات فرعية تختلف في تقاربها مع منبهات ومضادات مختلفة ووظائف جزئية. يمكن أن تكون مستقبلات ألفا 1 وبيتا بعد المشبكي فقط وتحفز محلقة الأدينيلات، ويمكن أن تكون ألفا 2 بعد وقبل المشبكي وتمنع محلقة الأدينيلات. تحفز مستقبلات بيتا تحلل الدهون، وتحلل النورإبينفرين، وللنورإبينفرين عدة مسارات تحلل، بوساطة إنزيمين: أوكسيديز أحادي الأمين-A (MAOA) وكاتيكول-O-ميثيل ترانسفيراز (COMT). في النهاية، يتم تحويل النورإبينفرين إلى 3-ميثوكسي-4-هيدروكسي فينيل غليكول (بالإنجليزية: 3-Methoxy-4-hydroxyphenylglycol) أو حمض الفانيليل مانديليك (بالإنجليزية: Vanillyl mandelic acid). . الموضع الأزرق) من جذع الدماغ ونهايات الجهاز العصبي الودي. عدد الخلايا العصبية النورأدرينالية في الجهاز العصبي المركزي صغير (عدة آلاف)، لكن لديها مجال تعصيب واسع جدًا في الدماغ.

تتضمن دائرة المكافأة في الدماغ مناطق مرتبطة بالتحفيز والذاكرة، بالإضافة إلى المتعة. المواد والسلوكيات الإدمانية تحفز نفس الدائرة ثم تزيد من طاقتها. أي أن هذه العملية تحفزنا على التصرف في محاولة للعثور على مصدر للمتعة. تحديد ما إذا كنت تعاني من الإدمان ليس بالأمر السهل تمامًا. والاعتراف بذلك ليس بالأمر السهل، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى الوصمة والعار المرتبطين بإدمان المخدرات. لكن الاعتراف بالمشكلة هو الخطوة الأولى للتعافي.

إن الإجابة بـ "نعم" على أي من الأسئلة الثلاثة التالية تشير إلى أنك قد تكون تعاني من مشكلة إدمان المخدرات، و على الأقليرجى استشارة المورد الخاص بك الخدمات الطبيةلمزيد من التقييم والتوجيه. هل تستخدم المزيد من المادة أو تنخرط في السلوك أكثر مما كانت عليه في الماضي؟ هل تعاني من أعراض الانسحاب عندما تكون بعيدًا عن المادة أو عندما تنخرط في هذا السلوك؟ هل سبق لك أن كذبت على أي شخص بشأن تعاطيك للمخدرات أو مدى سلوكك؟ وبمرور الوقت، يتكيف الدماغ بطرق تجعل المادة أو النشاط المرغوب فيه أقل متعة.

الدوبامين ( الدوبامين ,د.أ.) هو ناقل عصبي، وكذلك هرمون ينتج عن نخاع الغدة الكظرية والأنسجة الأخرى (على سبيل المثال، الكلى). وفقا لتركيبه الكيميائي، ينتمي الدوبامين إلى الأمينات الحيوية، وتحديدا الكاتيكولامينات. الدوبامين هو مقدمة للنورإبينفرين (وبالتالي الأدرينالين) في عملية التخليق الحيوي. الدوبامين هو أحد العوامل الكيميائية للتعزيز الداخلي (ERF). مثل معظم هذه العوامل، يحتوي الدوبامين على نظائر مخدرة، على سبيل المثال، الأمفيتامين، الميثامفيتامين، الإيفيدرين، الميثكاثينون، الكوكايين هو مثبط إعادة امتصاص الدوبامين، حيث يمنع الريسيربين ضخ الدوبامين في الحويصلات قبل المشبكي.

في الطبيعة، عادة ما تأتي المكافآت فقط مع الوقت والجهد. توفر العقاقير والسلوكيات المسببة للإدمان طريقًا مختصرًا، حيث تغمر الدماغ بالدوبامين والناقلات العصبية الأخرى. دماغنا ليس لديه طريقة بسيطةمقاومة الهجمة. على سبيل المثال، يمكن للمخدرات التي تسبب الإدمان أن تطلق كمية من الدوبامين تزيد بمقدار ضعفين إلى عشرة أضعاف عن المكافآت الطبيعية، وهي تفعل ذلك بشكل أسرع وأكثر موثوقية. في الشخص الذي يصبح مدمنًا، تصبح مستقبلات الدماغ مثقلة. يستجيب الدماغ عن طريق إنتاج كميات أقل من الدوبامين أو القضاء على مستقبلات الدوبامين، وهو تكيف مشابه لخفض مستوى الصوت في مكبر الصوت عندما تصبح الضوضاء عالية جدًا.

السيروتونين، 5-هيدروكسي تريبتامين,5-HT- ناقل عصبي وهرمون مهم. وفقًا لتركيبه الكيميائي، ينتمي السيروتونين إلى الأمينات الحيوية، وهي فئة من التريبتامينات، السيروتونين كناقل عصبي يلعب السيروتونين دور الناقل العصبي في الجهاز العصبي المركزي. يتم تجميع الخلايا العصبية السيروتونينية في جذع الدماغ: في نواة الجسر والنواة الرافي. من الجسر هناك نتوءات تنازلية إلى الحبل الشوكي، والخلايا العصبية في نواة الرافي تعطي نتوءات تصاعدية إلى المخيخ، والجهاز الحوفي، والعقد القاعدية، والقشرة. في هذه الحالة، تنتج الخلايا العصبية للنواة الظهرية والوسطى محاور عصبية تختلف من الناحية الشكلية والفيزيولوجية الكهربية، وتستهدف التعصيب والحساسية تجاه بعض العوامل السامة العصبية، على سبيل المثال، عقار النشوة.

ونتيجة لهذه التعديلات، يكون للدوبامين تأثير أقل على مركز المكافأة في الدماغ. عادة ما يجد الأشخاص الذين يصابون بالإدمان أنه مع مرور الوقت، فإن المادة المرغوبة لم تعد تمنحهم نفس القدر من المتعة. يجب أن يأخذوا المزيد من هذا للحصول على نفس الدوبامين "العالي" لأن دماغهم قد تكيف - وهو تأثير يعرف بالتسامح.

في هذه المرحلة، يتولى الإكراه. تتضاءل المتعة المرتبطة بالمخدرات أو السلوك الإدماني، ومع ذلك تستمر ذكرى التأثير المطلوب والحاجة إلى إعادة إنشائه. يبدو الأمر كما لو أن آلية التحفيز الطبيعية لم تعد تعمل.

أستيل كولين (lat. أسيتوكولينوم) هو أمين حيوي يتعلق بالمواد المتكونة في الجسم. المرادفات: أسيتيل كلولينوم كلوراتوم، أسيكولين، سيتوكولين، ميوكول، إلخ.

نسيج دماغي

الدماغ محاط بقشرة آمنة من الجمجمة (باستثناء الكائنات الحية البسيطة). بالإضافة إلى ذلك، فهي مغطاة بقذائف (lat. سحايا المخ) من النسيج الضام- صعب (لات. الأم الجافية) وناعمة (lat. الأم الحنون) ، حيث يقع الأوعية الدموية أو العنكبوتية (lat. العنكبوتية) صدَفَة. بين الأغشية وسطح الرأس و الحبل الشوكييقع السائل النخاعي (غالبًا ما يسمى السائل النخاعي) - السائل النخاعي (lat. الخموريوجد السائل النخاعي أيضًا في بطينات الدماغ. ويسمى الفائض من هذا السائل استسقاء الرأس. يمكن أن يكون استسقاء الرأس خلقيًا (في أغلب الأحيان)، أو يوجد عند الأطفال حديثي الولادة، أو مكتسبًا.

كما تلعب عملية التعلم المذكورة سابقًا دورًا أيضًا. يقوم الحصين واللوزة الدماغية بتخزين معلومات حول الإشارات البيئية المرتبطة بالمادة المرغوبة بحيث يمكن العثور عليها مرة أخرى. تساعد هذه الذكريات في خلق استجابة مشروطة - رغبة شديدة - عندما يواجه الشخص هذه الإشارات البيئية.

فالشخص المدمن على الهيروين قد يتعرض لخطر الانتكاس عندما يرى إبرة تحت الجلد مثلا، بينما قد يبدأ شخص آخر في الشرب مرة أخرى بعد رؤية زجاجة من الويسكي. يساعد التعلم المنضبط في تفسير سبب تعرض الأشخاص لخطر إدمان المخدرات حتى بعد سنوات من الامتناع عن ممارسة الجنس. وبدلاً من ذلك، يمكنك حماية نفسك من الإدمان بقول نعم للآخرين. قم بتطوير اهتمامات متنوعة تعطي معنى لحياتك. افهم أن مشاكلك عادة ما تكون مؤقتة، وربما الأهم من ذلك، أن تدرك أن الحياة لا يجب أن تكون ممتعة دائمًا.

يتكون دماغ الكائنات الفقارية العليا من عدد من الهياكل: القشرة الدماغية، والعقد القاعدية، والمهاد، والمخيخ، وجذع الدماغ. ترتبط هذه الهياكل ببعضها البعض عن طريق الألياف العصبية (المسارات الموصلة). ويسمى جزء الدماغ الذي يتكون بشكل أساسي من الخلايا بالمادة الرمادية، ويسمى جزء الدماغ الذي يتكون بشكل أساسي من ألياف عصبية بالمادة البيضاء. اللون الأبيض هو لون المايلين، المادة التي تغطي الألياف، ويؤدي إزالة الميالين من الألياف إلى اضطرابات شديدة في الدماغ - (التصلب المتعدد).

تظهر الأبحاث أن الذكاء يأتي من خلايا الدماغ بخلاف الخلايا العصبية. الخلية البيضاء عبارة عن خلية نجمية بشرية ذات هوائيات طويلة فريدة تخترق عدة طبقات من المادة الرمادية. قام مجموعة من علماء الأعصاب بتطعيم الخلايا العقل البشريفي أدمغة الفئران، ووجدوا أن سرعة التعلم والذاكرة لدى القوارض تفوق بكثير سرعة التعلم والذاكرة لدى الفئران العادية. والجدير بالذكر أن الخلايا المزروعة لم تكن خلايا عصبية، بل كانت أنواعًا من خلايا الدماغ تسمى الخلايا الدبقية، وهي غير قادرة على إرسال الإشارات الكهربائية.

خلايا الدماغ

تشمل خلايا الدماغ الخلايا العصبية (الخلايا التي تولد وتنقل النبضات العصبية) والخلايا الدبقية، التي تؤدي وظائف إضافية مهمة. (يمكننا أن نعتبر أن الخلايا العصبية هي حمة الدماغ، والخلايا الدبقية هي السدى). تنقسم الخلايا العصبية إلى مثيرة (أي تنشيط إفرازات الخلايا العصبية الأخرى) ومثبطة (تمنع إثارة الخلايا العصبية الأخرى).

تظهر النتائج الجديدة أن معالجة المعلومات في الدماغ تتجاوز الإشارات الكهربائية بين الخلايا العصبية. كان الدافع وراء هذه التجارب هو الرغبة في فهم وظائف الخلايا الدبقية واختبار الاحتمال المثير للاهتمام بأن خلايا الدماغ غير الكهربائية قد تساهم في معالجة المعلومات، والإدراك، وربما حتى القدرة الإدراكية غير المسبوقة للدماغ البشري، والتي تتفوق بكثير على أي شيء آخر. حيوان.

يعتمد التفكير الحديث حول كيفية عمل الدماغ على المستوى الخلوي على الأساس الذي وضعه منذ أكثر من قرن عالم التشريح العصبي الإسباني الكبير والحائز على جائزة نوبل. جائزة نوبلرامون كيال، الذي ابتكر عقيدة الخلايا العصبية. وينص هذا المبدأ على أن جميع معالجة المعلومات ونقلها إلى الجهاز العصبييحدث عن طريق إشارات كهربائية تمر عبر الخلايا العصبية في اتجاه واحد، وتتشابك مع التشعبات الشبيهة بجذور الخلايا العصبية، ثم تمر من الخلية العصبية عبر محور عصبي يشبه السلك كنبضات كهربائية عالية السرعة تحفز الخلية العصبية التالية في الدائرة عبر نقاط نهج وثيق يسمى المشابك العصبية.

يحدث التواصل بين الخلايا العصبية من خلال انتقال متشابك. كل خلية عصبية لديها امتداد طويل، يسمى محور عصبي، من خلاله تنقل النبضات إلى الخلايا العصبية الأخرى. تتشابك فروع وأشكال المحور العصبي عند نقطة الاتصال مع الخلايا العصبية الأخرى - على جسم الخلايا العصبية - الإندريتات (عمليات قصيرة). تعتبر المشابك العصبية المحورية والشجيرية أقل شيوعًا. وهكذا، تتلقى خلية عصبية واحدة إشارات من العديد من الخلايا العصبية وترسل بدورها نبضات إلى العديد من الخلايا العصبية الأخرى.

كل التفكير في كيفية تلقي الدماغ للمدخلات الحسية، وإجراء التحليل الحسابي، وتوليد الأفكار والعواطف والسلوك يعتمد على عقيدة الخلايا العصبية. ومع ذلك، في السنوات الاخيرةوقد بدأ بعض علماء الأعصاب يتساءلون عما إذا كانت وظائف الدعم العصبي هذه، إلى جانب جوانب أخرى من البيولوجيا الدبقية غير المفهومة جيدًا، قد تكون لها دور في التعلم والذاكرة والوظائف المعرفية الأخرى. فأر بشري، من الخلايا الجذعية الخلوية.

كلاهما أعضاء في مركز الطب الانتقالي في مركز طبيجامعة روتشستر. يوضح جولدمان أن الخلايا الدبقية البشرية والخلايا النجمية على وجه الخصوص تختلف كثيرًا عن القوارض. "الخلايا النجمية البشرية أكبر وأكثر تنوعًا في الشكل، وهي سمات رافقت تطور الدماغ البشري." ولاحظ الباحثون أن حجم الخلايا النجمية البشرية أكبر بـ 20 مرة من حجم الخلايا النجمية لدى القوارض. وكان هذا أكبر بكثير من الزيادة النسبية في حجم الخلايا العصبية البشرية مقارنة بالخلايا العصبية القوارض.

في معظم المشابك العصبية، يتم نقل الإشارات كيميائيًا - من خلال الناقلات العصبية. يعمل الوسطاء على الخلايا بعد المشبكية عن طريق الارتباط بمستقبلات غشائية، والتي تكون بمثابة روابط محددة لها. يمكن أن تكون المستقبلات عبارة عن قنوات أيونية ذات بوابات رابطة، وتسمى أيضًا مؤثر في التقلصالمستقبلات، أو قد تكون مرتبطة بأنظمة الرسائل الثانية داخل الخلايا (تسمى هذه المستقبلات استقلابي). تعمل تيارات المستقبلات الأيونية على تغيير شحنة غشاء الخلية بشكل مباشر، مما يؤدي إلى إثارةها أو تثبيطها. تتضمن أمثلة المستقبلات الأيونية مستقبلات kGABA (قناة الكلوريد المثبطة)، أو الغلوتامات (قناة الصوديوم المثيرة). من أمثلة المستقبلات الأيضية: المستقبل المسكاريني للأسيتيل كولين، ومستقبلات النوربينفرين، والإندورفين، والسيروتونين. نظرًا لأن عمل المستقبلات الأيونية يؤدي بشكل مباشر إلى التثبيط أو الإثارة، فإن تأثيراتها تتطور بشكل أسرع مما هي عليه في حالة المستقبلات الأيضية (1-2 مللي ثانية مقابل 50 مللي ثانية - عدة دقائق).

تبدو الخلايا النجمية البشرية مختلفة: شكل الخلايا النجمية البشرية أكثر تعقيدًا. تقوم بعض الخلايا النجمية البشرية بتمديد امتدادات خلوية تخترق بعمق عدة طبقات من المادة الرمادية في القشرة الدماغية، وهي غير مرئية في دماغ الفأر. في الواقع، وفقًا لعالم الأحياء العصبية ألفونس أراك، طبيب الأعصاب في معهد كاخال في مدريد، فإن هذا الاختلاف بين الخلايا النجمية في الحيوانات والبشر لم يفلت من ملاحظة رامون إي كاخال، ولكن هذا الفضول التشريحي تم طرحه في الاعتبار. حاوية القمامةالتاريخ مفقود من جميع النصوص الحديثة حول هذا الموضوع.

إن شكل وحجم الخلايا العصبية في الدماغ متنوع للغاية، فكل قسم يحتوي على أنواع مختلفة من الخلايا. هناك خلايا عصبية رئيسية تنقل محاورها النبضات إلى الأقسام الأخرى، وخلايا عصبية داخلية تقوم بالاتصال داخل كل قسم. ومن أمثلة الخلايا العصبية الرئيسية الخلايا الهرمية لقشرة المخ وخلايا بوركينم للمخيخ. من أمثلة العصبونات البينية خلايا السلة القشرية.

ربما يكون جزء مما يبقينا على قيد الحياة موجودًا في الخلايا النجمية، كما اقترح أراك. تساهم الزيادة في عدد وتعقيد الخلايا النجمية في الدماغ البشري أكثر من الخلايا العصبية زيادة كبيرةحجم الدماغ عند البشر والرئيسيات. «خلال تطور الدماغ البشري، زاد حجمه بنسبة 300% تقريبًا مقارنة بأسلافه من الرئيسيات؛ وفي المقابل، فإن العدد التقديري للخلايا العصبية أعلى بنسبة 25٪ فقط من الرئيسيات الأخرى. وفي المقابل، فإن الخلايا العصبية الموجودة في أدمغة الفئران والرجال لا تختلف كثيرًا عن بعضها البعض.

كيف تساهم الخلايا النجمية في تحقيق قفزات نوعية في الدماغ البشري؟ الخلايا النجمية البشرية تختلف ليس فقط في أحجام كبيرةولكن أيضًا بسرعة اتصال أعلى بكثير. بدلاً من توليد إشارات كهربائية، تتفاعل الخلايا النجمية مع الخلايا النجمية الأخرى ومع الخلايا العصبية التي تستخدم الناقلات العصبية. غالبًا ما يتم نقل الإشارات داخل الخلايا النجمية بواسطة موجات سريعة من أيونات الكالسيوم التي تستجيب للناقلات العصبية التي تحفز المستقبلات على غشاء الخلية. وجدت نيدرجارد وزملاؤها أن موجات إشارات الكالسيوم هذه أسرع بثلاث مرات في الخلايا النجمية البشرية منها في الخلايا النجمية الفأرية.

يمكن أيضًا تعديل نشاط الخلايا العصبية في بعض أجزاء الدماغ بواسطة الهرمونات.

العظام التي تحمي الدماغ من العوامل الخارجية ضرر ميكانيكي. مع نمو الدماغ وتطوره، فإنه يأخذ شكل الجمجمة.

يحتوي الدماغ البشري في المتوسط 100 (\displaystyle 100)مليارات الخلايا العصبية وتستهلك للتغذية 50% (\displaystyle 50\%)الجلوكوز الذي ينتجه الكبد ويطلقه في الدم.

دماغ بشري في مقطع سهمي، بأسماء روسية لهياكل الدماغ الكبيرة

الدماغ البشري، المنظر السفلي، بأسماء روسية لهياكل الدماغ الكبيرة

كتلة الدماغ

كتلة الدماغ أناس عادييونيتراوح ما بين 1000 إلى أكثر من 2000 جرام، وهو ما يمثل في المتوسط ​​حوالي 2% من وزن الجسم. يزن دماغ الرجل في المتوسط ​​100-150 جرامًا أكثر من دماغ المرأة. من المعتقد على نطاق واسع أن القدرات العقلية للشخص تعتمد على كتلة الدماغ: كيف المزيد من الكتلةالدماغ، وأكثر موهبة الشخص. ومع ذلك، فمن الواضح أن هذا ليس هو الحال دائما. على سبيل المثال، وزن دماغ I. S. Turgenev 2012 جم، ودماغ أناتول فرانس - 1017 جم. تم العثور على أثقل دماغ - 2850 جرامًا - لفرد يعاني من الصرع والحماقة. كان دماغه معيبًا وظيفيًا. لذا، لا توجد علاقة مباشرة بين كتلة الدماغ والقدرات العقلية للفرد.

ومع ذلك، في عينات كبيرة، وجدت العديد من الدراسات وجود علاقة إيجابية بين كتلة الدماغ والقدرة العقلية، وكذلك بين كتلة مناطق معينة من الدماغ ومؤشرات مختلفة للقدرة المعرفية. ومع ذلك، يحذر بعض العلماء من استخدام هذه الدراسات لدعم الاستنتاجات حول انخفاض الذكاء في بعض المجموعات العرقية (مثل السكان الأصليين الأستراليين) الذين لديهم متوسط ​​​​أحجام دماغية أصغر. وفقا لريتشارد لين، فإن الاختلافات العرقية في حجم الدماغ تفسر حوالي ربع الفرق في الذكاء.

يمكن تقييم درجة نمو الدماغ، على وجه الخصوص، من خلال نسبة كتلة الحبل الشوكي إلى الدماغ. لذا، في القطط 1:1، في الكلاب - 1:3، في القرود السفلية - 1:16، في البشر - 1:50. كان لدى سكان العصر الحجري القديم الأعلى دماغ أكبر بشكل ملحوظ (بنسبة 10-12%) أكبر من الدماغ الإنسان المعاصر - 1:55-1:56.

بنية الدماغ

يتراوح حجم الدماغ لدى معظم الناس بين 1250-1600 سم مكعب ويمثل 91-95% من سعة الجمجمة. هناك خمسة أقسام في الدماغ: النخاع المستطيل، الدماغ المؤخر، والذي يتضمن الجسر والمخيخ، الغدة الصنوبرية، الدماغ المتوسط، الدماغ البيني والدماغ الأمامي، ويمثلها نصفي الكرة المخية. إلى جانب التقسيم أعلاه إلى أقسام، ينقسم الدماغ بأكمله إلى ثلاثة أجزاء كبيرة:

تغطي القشرة الدماغية نصفي الكرة الدماغية: الأيمن والأيسر.

سحايا الدماغ

الدماغ، مثل الحبل الشوكي، مغطى بثلاثة أغشية: ناعمة، وعنكبوتية، وصعبة.

صلب سحايا المخمبني من نسيج ضام كثيف، ومبطن من الداخل بخلايا مسطحة مبللة، مندمجة بإحكام مع عظام الجمجمة في منطقة قاعدتها الداخلية. بين الصعب و الأغشية العنكبوتيةهناك مساحة تحت الجافية مملوءة بالسوائل المصلية.

الأجزاء الهيكلية من الدماغ

النخاع

تعمل هذه المناطق كمجموعة من الكتل الدماغية الثلاث. ولكن من بينها، تصل هياكل الكتلة التي تنظم نشاط الدماغ (الكتلة الأولى من الدماغ) إلى أعلى مستوى من النضج. في الكتلة الثانية (كتلة تلقي المعلومات ومعالجتها وتخزينها) والثالثة (كتلة البرمجة والتنظيم والتحكم في النشاط)، فإن الأكثر نضجًا هي فقط مناطق القشرة التي تنتمي إلى الفصوص الأولية التي تتلقى المعلومات الواردة (الثانية) الكتلة) وتشكيل نبضات حركية صادرة (الكتلة الثالثة).

مناطق أخرى من القشرة الدماغية لا تصل إلى مستوى كاف من النضج بحلول وقت ولادة الطفل. ويتجلى ذلك من خلال صغر حجم الخلايا الموجودة فيها وصغر عرضها الطبقات العليا، تؤدي وظيفة ارتباطية، الحجم الصغير نسبيًا للمساحة التي تشغلها وعدم كفاية الميالين لعناصرها.

الفترة من 2 إلى 5 سنوات

تتراوح أعمارهم بين اثنينقبل خمسةبعد سنوات، يحدث نضوج الحقول الثانوية الترابطية للدماغ، ويقع جزء منها (المناطق الغنوصية الثانوية للأنظمة التحليلية) في الكتلتين الثانية والثالثة (المنطقة الحركية). تدعم هذه الهياكل عمليات الإدراك وتنفيذ سلسلة من الإجراءات.

الفترة من 5 إلى 7 سنوات

تنضج الحقول الثلاثية (الترابطية) للدماغ بعد ذلك. أولاً، يتطور المجال الترابطي الخلفي - المنطقة الجدارية الصدغية القذالية، ثم المجال الترابطي الأمامي - المنطقة الجبهية.

الحقول الثلاثية تحتل أكثر من غيرها مكانة عاليةفي التسلسل الهرمي للتفاعل بين مناطق الدماغ المختلفة، وهنا يتم تنفيذ الأشكال الأكثر تعقيدا لمعالجة المعلومات. تضمن المنطقة الترابطية الخلفية تجميع جميع المعلومات المتعددة الوسائط الواردة في انعكاس كلي فوق الوسائط للواقع المحيط بالموضوع في مجمل اتصالاته وعلاقاته. منطقة الارتباط الأمامية مسؤولة عن التنظيم الطوعي للأشكال المعقدة نشاط عقلىبما في ذلك اختيار المعلومات الضرورية والأساسية لهذا النشاط وتشكيل برامج النشاط على أساسها ومراقبة تقدمها الصحيح.

  • ساجان، كارل.تنانين عدن. الاستدلال حول تطور العقل البشري = ساجان، كارل. تنانين عدن. تكهنات حول تطور الذكاء البشري / ترانس. من الانجليزية إن إس ليفيتينا (1986). - سان بطرسبرج. : تيد أمفورا، 2005. - ص 265.
  • بلوم ف.، ليسرسون أ.، هوفستاتر إل.الدماغ والعقل والسلوك. - م.، 1988.