العصبونات والمشابك
تتبّع نبضة كهربائية واعبر مشبكاً، وتعلّم كيف تشكّل النواقل واللدونة الدارات العصبية.
جهد الفعل
حدث كهربائي وجيز من نمط «الكل أو لا شيء» ينقل المعلومات على طول المحور العصبي.
المشبك الكيميائي
الوصول
يصل جهد الفعل إلى نهاية المحور.
الخلايا
بنية العصبون
يستقبل العصبون المعلومات ويدمجها وينقلها عبر أجزاء متخصصة.
- تستقبل التغصنات المدخلات.
- يحافظ جسم الخلية عليها ويدمج الإشارات.
- ينقل المحور العصبي الخرج إلى النهايات.
الخلايا الدبقية
تدعم الخلايا الدبقية الدارات العصبية وتعزلها وتغذيها وتحميها، كما تسهم فعلياً في تشكيل الإشارات.
- تنظم الخلايا النجمية الأيونات والنواقل وتدفق الدم.
- تصنع الخلايا قليلة التغصن ميالين الجهاز المركزي، وتصنعه خلايا شوان في الأعصاب المحيطية.
- الخلايا الدبقية الصغيرة هي خلايا المناعة المقيمة.
الإشارة الكهربائية
جهد الغشاء في الراحة
تحافظ تدرجات الأيونات ونفاذية الغشاء الانتقائية على جهد العصبون في الراحة قرب −70 ملي فولت.
- تهيمن قنوات تسرب البوتاسيوم على النفاذية في الراحة.
- تحافظ مضخة الصوديوم/البوتاسيوم على التدرجات مع الزمن.
فترة الجموح
بعد النبضة تمنع حالات القنوات نبضةً أخرى أو تصعّبها لفترة وجيزة.
- تعكس الفترة المطلقة تعطيل قنوات الصوديوم.
- تحتاج الفترة النسبية إلى مدخل أقوى ما دامت موصلية البوتاسيوم مرتفعة.
التوصيل القفزي
يتيح الميالين تجدد جهد الفعل عند عُقَد رانفييه، فيسرّع التوصيل.
- يقلل الميالين تسرب التيار عبر غشاء المحور.
- تبطئ إزالة الميالين النقل أو توقفه.
كيمياء المشابك
المشبك الكهربائي
تمرر الوصلات الفجوية التيار الأيوني مباشرةً بين الخلايا بتأخير ضئيل جداً.
- غالباً ما تكون ثنائية الاتجاه.
- تفيد في مزامنة مجموعات من العصبونات.
الشبكات والتكامل
الجهود بعد المشبكية
تتجمع جهود EPSP وIPSP الصغيرة مكانياً وزمنياً عند تلّ المحور العصبي.
- تزيد EPSP احتمال الإطلاق وتقلله IPSP.
- يجمع التكامل المكاني مشابك متعددة، ويجمع التكامل الزمني مدخلات متقاربة زمنياً.
- يؤدي تجاوز العتبة عند تلّ المحور إلى جهد فعل.
اللدونة
اللدونة العصبية
يمكن للخبرة والنشاط تغيير قوة المشابك وتنظيم الدارات وبنيتها.
- يقوي التقوية طويلة الأمد (LTP) النقل المشبكي ويضعفه الاكتئاب طويل الأمد (LTD).
- تربط اللدونة الهيبية الخلايا التي تنشط معاً مراراً.
- قد تعيد اللدونة البنيوية تشكيل الأشواك والمشابك والمحاور.
النواقل العصبية وصلاتها السريرية
| التأثير | الدور | مواضع الاستخدام | النواقل العصبية وصلاتها السريرية | |
|---|---|---|---|---|
| الغلوتامات | استثاري | الناقل الاستثاري السريع الرئيسي، ومحوري في التعلم واللدونة. | واسع الانتشار في القشرة ودارات الدماغ. | قد يسهم فرط الاستثارة في النوبات والأذية السُّمِّية الاستثارية. |
| غابا (GABA) | تثبيطي | الناقل التثبيطي السريع الرئيسي، ويثبّت نشاط الدارات. | عصبونات بينية في أنحاء الدماغ ومخرجات المخيخ. | يهم اختلال توازن الاستثارة والتثبيط في الصرع وعلاجات القلق. |
| الدوبامين | تعديلي | يضبط الحركة وتعلم المكافأة والدافعية والانتباه. | المسارات السوداوية المخططية والميزوليمبية وأمام الجبهية. | يُعد فقد الدوبامين في المسار السوداوي المخططي محورياً في باركنسون؛ كما يشفر توقع المكافأة لا المتعة وحدها. |
| السيروتونين | تعديلي | يعدّل المزاج والنوم والشهية والمرونة السلوكية. | تمتد إسقاطات نوى الرفاء إلى معظم الدماغ. | تستهدف علاجات مزاجية كثيرة إشارات السيروتونين، لكن انخفاضه وحده ليس تشخيصاً ولا تفسيراً كاملاً. |
| الأستيل كولين | تعديلي | يدعم الانتباه والتعلم والذاكرة والنقل العصبي العضلي. | الدماغ الأمامي القاعدي وجذع الدماغ والعصبونات الحركية. | يحدث فقد كوليني في الدماغ الأمامي القاعدي في ألزهايمر؛ وتعزز بعض العلاجات الإشارة الكولينية. |
| النورإبينفرين (نورأدرينالين) | تعديلي | يضبط الاستثارة واليقظة واستجابة الشدة والانتباه. | إسقاطات الموضع الأزرق المنتشرة في القشرة. | تستهدفه بعض أدوية ADHD والاكتئاب؛ ويعتمد أثره على الدارة والجرعة. |
| الغلايسين | تثبيطي | مثبط سريع في الحبل الشوكي وجذع الدماغ، ويعمل أيضاً عاملاً مساعداً لمستقبل NMDA. | الحبل الشوكي وجذع الدماغ ومشابك NMDA. | قد يسبب اضطراب إشاراته فرط الفزع وأعراضاً حركية. |
| الإندورفينات | تعديلي | ببتيدات أفيونية داخلية تعدّل الألم والشدة والمكافأة. | دارات الوطاء والنخامى ودارات الألم الموزعة. | تنشّط الأدوية الأفيونية مستقبلات ذات صلة، فتسكّن الألم مع خطر الاعتماد والجرعة الزائدة. |