المشبك العصبي: الهيكل والأنواع وكيف يعمل - GEOGRAFÍA - 2026

و المشبك العصبية يتكون الاتحاد من الأزرار الطرفية اثنين من الخلايا العصبية من أجل المعلومات الإرسال. في هذا الصدد ، ترسل الخلايا العصبية الرسالة ، بينما يستقبلها جزء من الآخر.

وبالتالي ، يحدث الاتصال عادةً في اتجاه واحد: من الزر الطرفي للخلية أو الخلايا العصبية إلى غشاء الخلية الأخرى ، على الرغم من صحة وجود بعض الاستثناءات. يمكن أن تتلقى خلية عصبية واحدة معلومات من مئات الخلايا العصبية.

أجزاء من الخلايا العصبية. المصدر: Julia Anavel Painted Cordova / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

يتلقى كل خلية عصبية مفردة معلومات من الأزرار الطرفية للخلايا العصبية الأخرى ، وتتشابك الأزرار الطرفية للأخيرة مع الخلايا العصبية الأخرى.

المفاهيم الأساسية

يُعرَّف الزر الطرفي بأنه سماكة صغيرة في نهاية محور عصبي ، والتي ترسل معلومات إلى المشبك. في حين أن المحور العصبي هو نوع من "السلك" الممدود والرفيع الذي ينقل الرسائل من نواة الخلية العصبية إلى زرها الطرفي.

يمكن أن تتشابك الأزرار الطرفية للخلايا العصبية مع غشاء السوما أو التشعبات.

مخطط خلية عصبية

يحتوي جسم الخلية أو سوما على نواة العصبون ؛ لديها آليات تسمح بصيانة الخلية. بدلا من ذلك ، التشعبات هي فروع تشبه الأشجار من الخلايا العصبية التي تبدأ من سوما.

عندما ينتقل جهد فعل عبر محور عصبون ، فإن الأزرار الطرفية تطلق مواد كيميائية. يمكن أن يكون لهذه المواد تأثيرات مثيرة أو مثبطة على الخلايا العصبية التي تتصل بها. في نهاية العملية برمتها ، تؤدي تأثيرات هذه المشابك العصبية إلى ظهور سلوكنا.

جهد الفعل هو نتاج عمليات الاتصال داخل الخلية العصبية. يوجد فيه مجموعة من التعديلات في الغشاء المحوري التي تسبب إطلاق المواد الكيميائية أو الناقلات العصبية.

تتبادل الخلايا العصبية النواقل العصبية عند نقاط الاشتباك العصبي الخاصة بها كوسيلة لإرسال المعلومات إلى بعضها البعض.

هيكل المشبك العصبي

عملية انتقال متشابك في الخلايا العصبية

تتواصل الخلايا العصبية من خلال المشابك ، ويتم نقل الرسائل من خلال إطلاق الناقلات العصبية. تنتشر هذه المواد الكيميائية في الفراغ السائل بين الأزرار الطرفية والأغشية التي تنشئ نقاط الاشتباك العصبي.

نيرون قبل المشبكي

تسمى الخلية العصبية التي تطلق الناقلات العصبية من خلال زرها الطرفي بالخلايا العصبية قبل المشبكية. بينما الشخص الذي يتلقى المعلومات هو العصبون بعد المشبكي.

الخلايا العصبية قبل المشبكية (أعلى) والخلايا العصبية بعد المشبكية (أسفل). مساحة ما قبل المشبكي بين الاثنين

عندما تلتقط الأخيرة الناقلات العصبية ، يتم إنتاج ما يسمى بالجهود المشبكية. أي أنها تغيرات في إمكانات الغشاء للخلايا العصبية بعد المشبكية.

للتواصل ، يجب أن تفرز الخلايا مواد كيميائية (نواقل عصبية) يتم الكشف عنها بواسطة مستقبلات متخصصة. تتكون هذه المستقبلات من جزيئات بروتينية متخصصة.

يتم تمييز هذه الظواهر ببساطة من خلال المسافة بين الخلايا العصبية التي تطلق المادة والمستقبلات التي تلتقطها.

الخلايا العصبية بعد المشبكي

وهكذا ، يتم إطلاق النواقل العصبية بواسطة الأزرار الطرفية للخلايا العصبية قبل المشبكية ويتم اكتشافها من خلال المستقبلات الموجودة على غشاء العصبون بعد المشبكي. يجب أن يكون كلا العصبونات على مقربة شديدة حتى يحدث هذا النقل.

مساحة متشابكة

ومع ذلك ، على عكس ما قد يُعتقد ، فإن الخلايا العصبية التي تصنع المشابك الكيميائية لا تنضم ماديًا. في الواقع ، يوجد بينهما مساحة تُعرف بالفضاء المشبكي أو الشق المشبكي.

يبدو أن هذه المساحة تختلف من نقطة إلى أخرى ، ولكنها عمومًا بعرض حوالي 20 نانومتر. توجد شبكة من الخيوط في الشق المشبكي تحافظ على محاذاة الخلايا العصبية قبل وبعد المشبكي.

إمكانات العمل

أ. عرض تخطيطي لإمكانية العمل المثالية. ب. سجل حقيقي لإمكانية العمل. المصدر: en: Memenen / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)

لكي يحدث تبادل للمعلومات بين خليتين عصبيتين أو مشابك عصبية ، يجب أن يحدث أولاً جهد فعل.

تحدث هذه الظاهرة في العصبون الذي يرسل الإشارات. يحتوي غشاء هذه الخلية على شحنة كهربائية. في الواقع ، أغشية جميع الخلايا في أجسامنا مشحونة كهربائيًا ، لكن المحاور فقط يمكنها تحفيز جهود الفعل.

يُطلق على الفرق بين الجهد الكهربائي داخل الخلية العصبية وخارجها اسم إمكانات الغشاء.

يتم التوسط في هذه التغييرات الكهربائية بين داخل وخارج الخلية العصبية من خلال تركيزات الأيونات الموجودة ، مثل الصوديوم والبوتاسيوم.

عندما يكون هناك انعكاس سريع جدًا لإمكانات الغشاء ، يحدث جهد فعل. وهو يتألف من نبضة كهربائية موجزة ، يجرها المحور العصبي من سوما أو نواة الخلية العصبية إلى الأزرار الطرفية.

يجب أن نضيف أن إمكانات الغشاء يجب أن تتجاوز عتبة إثارة معينة لحدوث إمكانية الفعل. يتم ترجمة هذه النبضة الكهربائية إلى إشارات كيميائية يتم إطلاقها من خلال الزر الطرفي.

كيف يعمل المشبك؟

الخلايا العصبية متعددة الأقطاب. المصدر: BruceBlaus

تحتوي الخلايا العصبية على أكياس تسمى الحويصلات المشبكية ، والتي يمكن أن تكون كبيرة أو صغيرة. تحتوي جميع الأزرار الطرفية على حويصلات صغيرة تحمل جزيئات الناقل العصبي بداخلها.

يتم إنتاج الحويصلات في آلية موجودة في سوما تسمى جهاز جولجي. ثم يتم نقلها بالقرب من زر المحطة. ومع ذلك ، يمكن أيضًا إنتاجها على الزر الطرفي باستخدام مادة "معاد تدويرها".

عندما يتم إرسال جهد عمل على طول المحور العصبي ، يحدث نزع الاستقطاب (إثارة) من الخلية قبل المشبكية. نتيجة لذلك ، يتم فتح قنوات الكالسيوم في الخلايا العصبية للسماح لأيونات الكالسيوم بالدخول إليها.

بعد وصول جهد الفعل ، يزيل استقطاب العصبون قبل المشبكي وتفتح قنوات الكالسيوم ، لتدخل الأيونات

ترتبط هذه الأيونات بالجزيئات الموجودة على أغشية الحويصلات المشبكية الموجودة على الزر الطرفي. ينكسر الغشاء المذكور ، يندمج مع غشاء الزر الطرفي. ينتج عن هذا إطلاق الناقل العصبي في الفضاء المشبكي.

يلتقط سيتوبلازم الخلية الأجزاء المتبقية من الغشاء ويحملها إلى الصهاريج. هناك يتم إعادة تدويرها ، مما يخلق حويصلات متشابكة جديدة معهم.

إطلاق النواقل العصبية من العصبون قبل المشبكي والارتباط بالمستقبلات الموجودة على العصبون بعد المشبكي

تحتوي العصبون بعد المشبكي على مستقبلات تلتقط المواد الموجودة في الفضاء المشبكي. تُعرف هذه المستقبلات باسم مستقبلات ما بعد المشبكي ، وعند تنشيطها تتسبب في فتح القنوات الأيونية.

رسم توضيحي لمشبك كيميائي. عندما يتم فتح قنوات صوديوم كافية ، فإن خلية ما بعد المشبكي تزيل الاستقطاب ويستمر جهد الفعل عبر الخلية العصبية.

عندما تفتح هذه القنوات ، تدخل بعض المواد إلى الخلايا العصبية ، مما يتسبب في إمكانية ما بعد المشبكي. يمكن أن يكون لهذا تأثيرات مثيرة أو مثبطة على الخلية اعتمادًا على نوع القناة الأيونية التي تم فتحها.

عادة ، تحدث إمكانات ما بعد المشبكي المثيرة عندما يخترق الصوديوم الخلية العصبية. بينما تنتج المثبطات عن طريق خروج البوتاسيوم أو دخول الكلور.

يتسبب دخول الكالسيوم إلى الخلايا العصبية في إحداث إمكانات مثيرة بعد المشبكي ، على الرغم من أنه ينشط أيضًا إنزيمات متخصصة تنتج تغيرات فسيولوجية في هذه الخلية. على سبيل المثال ، يؤدي إلى إزاحة الحويصلات المشبكية وإطلاق النواقل العصبية.

كما أنه يسهل التغييرات الهيكلية في الخلايا العصبية بعد التعلم.

المشبك الانتهاء

عادة ما تكون إمكانات ما بعد المشبكية قصيرة جدًا وتنتهي من خلال آليات خاصة.

واحد منهم هو تعطيل أستيل كولين بواسطة إنزيم يسمى أستيل كولينستراز. تتم إزالة جزيئات الناقل العصبي من الفضاء المشبكي عن طريق إعادة امتصاصها أو إعادة امتصاصها بواسطة ناقلات موجودة على الغشاء قبل المشبكي.

وهكذا ، فإن كل من الخلايا العصبية قبل المشبكي وما بعد المشبكي لها مستقبلات تلتقط وجود المواد الكيميائية من حولها.

هناك مستقبلات قبل المشبكي تسمى المستقبلات الذاتية التي تتحكم في كمية الناقل العصبي الذي تطلقه الخلية العصبية أو تصنعها.

أنواع المشبك

المشابك الكهربائية

رسم توضيحي لمشبك كهربائي. هو موضع تقدير إمكانات العمل

في نفوسهم يحدث انتقال عصبي كهربائي. ترتبط العصبونان جسديًا من خلال هياكل بروتينية تُعرف باسم "وصلات فجوة" أو مفترق فجوة.

تسمح هذه الهياكل بتغييرات في الخواص الكهربائية لأحد الخلايا العصبية للتأثير بشكل مباشر على الآخر والعكس صحيح. بهذه الطريقة ، تعمل العصبونتان كما لو كانت واحدة.

المشابك الكيميائية

مخطط المشبك الكيميائي. المصدر: Thomas Splettstoesser (www.scistyle.com)

يحدث النقل العصبي الكيميائي في المشابك الكيميائية. يتم فصل الخلايا العصبية قبل وبعد المشبكي بواسطة الفضاء المشبكي. قد يتسبب جهد الفعل في العصبون قبل المشبكي في إطلاق النواقل العصبية.

تصل هذه إلى الشق المشبكي ، وتكون متاحة لممارسة تأثيرها على الخلايا العصبية بعد المشبكي.

المشابك المثيرة

مثال على المشبك العصبي الاستثاري سيكون منعكس الانسحاب عندما نحترق. تكتشف الخلايا العصبية الحسية الجسم الساخن ، حيث إنها تحفز التشعبات.

يرسل هذا العصبون رسائل عبر محوره إلى الأزرار الطرفية الموجودة في الحبل الشوكي. ستطلق الأزرار الطرفية للخلايا العصبية الحسية مواد كيميائية تعرف بالناقلات العصبية التي من شأنها أن تثير الخلايا العصبية التي تتشابك معها. على وجه التحديد ، إلى interneuron (الذي يتوسط بين الخلايا العصبية الحسية والحركية).

هذا من شأنه أن يتسبب في إرسال المعلومات عبر العصبون الداخلي على طول محوره. بدورها ، تفرز الأزرار الطرفية للخلايا العصبية نواقل عصبية تثير العصبون الحركي.

يرسل هذا النوع من الخلايا العصبية رسائل على طول محورها العصبي ، والتي ترتبط بعصب للوصول إلى العضلة المستهدفة. بمجرد إطلاق النواقل العصبية من الأزرار الطرفية للخلايا العصبية الحركية ، تتقلص الخلايا العضلية لتبتعد عن الجسم الساخن.

المشابك المثبطة

هذا النوع من المشابك العصبية أكثر تعقيدًا إلى حد ما. سيتم تقديمه في المثال التالي: تخيل أنك تأخذ صينية ساخنة جدًا من الفرن. أنت ترتدي القفازات حتى لا تحرق نفسك ، ومع ذلك ، فهي رقيقة إلى حد ما وتبدأ الحرارة في التغلب عليها. بدلًا من إسقاط الدرج على الأرض ، حاول تحمل الحرارة قليلًا حتى يصبح على السطح.

كان رد فعل انسحاب أجسامنا لمحفز مؤلم أن يجعلنا نتخلى عن الجسم ، ومع ذلك ، فقد تحكمنا في هذا الدافع. كيف يتم إنتاج هذه الظاهرة؟

يُنظر إلى الحرارة القادمة من الدرج ، مما يزيد من نشاط المشابك المثيرة على الخلايا العصبية الحركية (كما هو موضح في القسم السابق). ومع ذلك ، يتم مواجهة هذه الإثارة عن طريق التثبيط الذي يأتي من بنية أخرى: دماغنا.

إنه يرسل معلومات تشير إلى أنه إذا أسقطنا الدرج ، فقد تكون كارثة كاملة. لذلك ، يتم إرسال الرسائل إلى النخاع الشوكي التي تمنع منعكس الانسحاب.

للقيام بذلك ، يصل محور عصبي من خلية عصبية في الدماغ إلى الحبل الشوكي ، حيث تتشابك أزراره الطرفية مع عصبون داخلي مثبط. يفرز ناقلًا عصبيًا مثبطًا يقلل من نشاط الخلايا العصبية الحركية ، ويمنع منعكس الانسحاب.

الأهم من ذلك ، هذه مجرد أمثلة. إن العمليات أكثر تعقيدًا حقًا (خاصة العمليات المثبطة) ، مع مشاركة آلاف الخلايا العصبية فيها.

فصول المشابك العصبية حسب الأماكن التي تحدث فيها

- المشابك Axodendritic: في هذا النوع ، يتصل الزر الطرفي بسطح التغصنات. أو ، مع العمود الفقري الشجيري ، وهي نتوءات صغيرة تقع على التشعبات في بعض أنواع الخلايا العصبية.

- المشابك المحورية: في هذه ، يتزامن الزر الطرفي مع سوما أو نواة العصبون.

- المشابك Axoaxonic: يتصل الزر الطرفي للخلية قبل المشبكي بمحور خلية ما بعد المشبكي. تعمل هذه الأنواع من نقاط الاشتباك العصبي بشكل مختلف عن النوعين الآخرين. وتتمثل وظيفتها في تقليل أو زيادة كمية الناقل العصبي الذي يتم إطلاقه بواسطة الزر الطرفي. وبالتالي ، فإنه يعزز أو يثبط نشاط الخلايا العصبية قبل المشبكية.

تم العثور أيضًا على المشابك العصبية الشجيرية ، لكن دورها الدقيق في الاتصال العصبي غير معروف حاليًا.

المواد التي يتم إطلاقها في المشبك العصبي

1. كارلسون ، إن آر (2006). فسيولوجيا السلوك 8. الطبعة مدريد: بيرسون. ص: 32-68.
2. كوان ، WM ، Südhof ، T. & Stevens ، CF (2001). المشابك. بالتيرنور ، دكتوراه في الطب: مطبعة جامعة جونز هوبكنز.
3. المشبك الكهربائي. (سادس). تم الاسترجاع في 28 فبراير 2017 ، من Pontificia Universidad Católica de Chile: 7.uc.cl.
4. Stufflebeam ، R. (nd). الخلايا العصبية ، نقاط الاشتباك العصبي ، إمكانات العمل ، والنقل العصبي. تم الاسترجاع في 28 فبراير 2017 ، من CCSI: mind.ilstu.edu.
5. نيكولز ، جي جي ، مارتين ، إيه آر ، فوكس ، بي إيه ، والاس ، بي جي (2001). من الخلايا العصبية إلى الدماغ ، الطبعة الرابعة. سندرلاند ، ماساتشوستس: سيناور.
6. المشبك. (سادس). تم الاسترجاع في 28 فبراير 2017 ، من جامعة واشنطن: faculty.washington.edu.