كيف ترسل خلايا المخ الرسائل؟
في جزء من الثانية ، نستحضر الأفكار ونختبر الأحاسيس ونستجيب لعالمنا المتغير باستمرار. تمنحنا الاندفاعات السريعة لنشاط الدماغ هذه القدرات ومكنتنا من التغلب على الحيوانات المفترسة وكتابة الشعر وحتى التفكير في طبيعة وجودنا.
لكن كيف ترسل خلايا المخ الرسائل؟
الخطوة الأولى في عملية المراسلة هذه هي ملف إمكانات العمل، أو موجة من الكهرباء يتم تشغيلها في الخلية العصبية ، أو الخلايا العصبية. ترسل الخلايا العصبية الموجودة في الدماغ والحبل الشوكي وبقية الجسم رسائل بشكل عام بنفس الطريقة.
عندما يكون هناك شيء تحتاج إلى الانتباه إليه – على سبيل المثال ، صوت جرس الباب – فإن المستقبلات الموجودة في أعضاء الإحساس لديك تنشط الخلايا العصبية المؤدية إلى الدماغ. تنفتح أنفاق صغيرة في أغشية الخلايا العصبية ، مما يسمح للجزيئات أو الأيونات الموجبة الشحنة بالتسرب إلى الخلية.
متعلق ب: قد تكون الإشارات الحلزونية الغامضة في الدماغ البشري مفتاحًا لإدراكنا
تموج هذه الجسيمات المشحونة على طول غشاء الخلية ، على غرار الطريقة التي تمر بها الإلكترونات عبر الأسلاك في الأجهزة الكهربائية. تنتقل هذه الإشارة الكهربائية من غشاء الخلية إلى محوارها ، وهو هيكل طويل يشبه الذيل ينبثق من جسم الخلية. يتم فصل هذا المحور عن المحور العصبي للخلية العصبية التالية في سلسلة الاتصالات بواسطة فجوة تسمى المشبك.
عندما يصل هذا الدافع الكهربائي إلى نهاية محور عصبي ، تطلق العصبون مواد كيميائية تسمى الناقلات العصبية في المشبك. تتجول المواد الكيميائية عبر الفجوة وتلتصق بمستقبلات محددة على العصبون التالي. إذا تم تشغيل عدد كافٍ من المستقبلات ، فقد تولد الخلايا العصبية المستقبلة إمكانات العمل الخاصة بها وتمرير الرسالة إلى الخلايا العصبية الأخرى في الشبكة.
نظرًا لأن الخلايا المتصلة بواسطة المشبك فقط هي التي يمكنها التواصل عبر النواقل العصبية ، فيمكن اعتبارها “رسائل سرية” لا يمكن اكتشافها في تلك اللحظة إلا من خلال هاتين العصبيتين وليس الخلايا المحيطة بهما ، مايك لودفيجقال أستاذ الفسيولوجيا العصبية بجامعة إدنبرة في المملكة المتحدة لـ Live Science.
وقال لودفيج إن الخلايا العصبية يمكنها أيضًا بث “الإعلانات العامة”.
تقوم الخلايا العصبية بذلك عن طريق إطلاق شظايا بروتين صغيرة تسمى نيوروببتيدات، من خلال أغشية الخلايا الخاصة بهم. تؤدي إمكانات الفعل إلى إطلاق الببتيد العصبي ، ولكن بدلاً من عبور النانومتر إلى الخلية العصبية التالية كما تفعل الناقلات العصبية ، تأخذ الببتيدات العصبية رحلة طويلة حول الدماغ. تطفو حول السائل الذي يحيط بالدماغ ، وترتبط في النهاية بالمستقبلات في مناطق الدماغ البعيدة. هذا النوع من الاتصال أبطأ بكثير من الإشارات التشابكية ، لكن له تأثيرات بعيدة المدى.
قال لودفيج: “المهم ليس جزيء الإشارة نفسه بقدر ما هو توزيع مستقبلاته” أو مكان وجوده في الدماغ. في الدراسات على الحيوانات ، عندما يغير العلماء موقع وكثافة بعض المستقبلات ، فإن ذلك يغير سلوك الحيوان. يشير ذلك إلى أن الأفكار والأفعال لا تعتمد فقط على الخلايا العصبية المرتبطة بشكل مباشر ولكن أيضًا على حساسية خلايا الدماغ المختلفة تجاه الببتيدات العصبية بعيدة المدى.
خذ الببتيد العصبي الأوكسيتوسين، ما يسمى بالهرمون الاجتماعي. يتم إطلاق الأوكسيتوسين في أدمغة فئران البراري (ميكروتوس ochrogaster) عندما يتزاوجون ويسهل تكوين أ رابطة أحادية الزواج. تظهر الحيوانات أنه عندما يحجب الباحثون مستقبله اهتمام أقل في الاقتران. وإذا تم الإفراط في التعبير عن المستقبل ، مما يعني أن هناك عددًا كبيرًا بشكل غير عادي ، فإن إناث الحيوانات تكون أكثر حرصًا على الاستقرار مع رفيقها المختار.
متعلق ب: 6 تأثيرات مثيرة للاهتمام للأوكسيتوسين
يبدو أن الأوكسيتوسين يعزز العلاقات الرومانسية والعائلية لدى البشر أيضًا. الأمهات اللواتي لديهن مستويات أعلى من الهرمون بعد الولادة مباشرة ارتباط أقوى لمواليدهم من أولئك الذين لديهم مستويات أقل ، و الوقوع في الحب يرتبط بزيادة الأوكسيتوسين.
وبالمثل ، يبدو أن الببتيد العصبي الآخر ، هرمون تحفيز الخلايا الصباغية ألفا (alpha-MSH) ، يثبط الشهية ويحفز الرغبة الجنسية في كل من حيوانات المختبر والأشخاص. الأدوية التي تنشط نفس مستقبلات alpha-MSH تثبط شهية الفرد للطعام ولكن زيادة الشهية الجنسية، مما يشير إلى أن الجوع والدافع الجنسي يتم التحكم فيهما من خلال تداخل دوائر الدماغ.
حدد العلماء أكثر من 100 ببتيدات عصبية بشرية التي تؤثر على عدد لا يحصى من السلوكيات. لكن العلماء يشتبهون في أن هناك الكثير مما يجب اكتشافه ، استنادًا إلى أكثر من 1000 ببتيد متوقع في الجينوم البشري.
قد تتفاعل أشكال الاتصالات العصبية القصيرة والطويلة المسافة. تشير الدلائل الناشئة إلى ذلك تلعب الببتيدات العصبية دورًا في اللدونة المشبكية، أو قدرة الخلايا العصبية على تعديل قوة إطلاقها استجابة لتجارب مختلفة. تشكل اللدونة المشبكية أساس التعلم – في كل مرة تدرس فيها لامتحان ، على سبيل المثال ، تصبح نقاط الاشتباك العصبي حيث يتم تخزين تلك الذاكرة أقوى قليلاً.
يمكن أن تؤثر الببتيدات العصبية أيضًا على الخلايا العصبية حساسية تجاه النواقل العصبية ويؤثر ، بدوره ، على مدى احتمالية توليد إمكانات العمل الخاصة به استجابةً للآخرين. يبدو أن “البث العام” للدماغ يمكن أن يؤثر على المحادثات الخاصة بالخلايا.
