Tip:
Highlight text to annotate it
X
اعصاب چطور کار میکنند؟
آیا اعصاب به سادگیِ یک سیمکشی در درون بدن هستند
که الکتریسیته را هدایت میکنند، درست مانند سیمکشی درون دیوارهای خانهی شما
یا درون رایانهتان؟
این قیاسیست که معمولا آن را به کار میبریم،
اما واقعیت اینست که اعصاب کارکرد بسیار پیچیدهتری در بدن دارند.
آنها تنها نقش سیم را ندارند، بلکه سلولهایی هستند که حسگر به شمار میان،
آنها شناساگرهای جهان بیرون و درون هستند،
مبدلهایی هستند که اطلاعات را به تکانه - پالس - های الکتریکی تبدیل میکنند،
سیمهایی که این تکانهها را انتقال میدن،
ترانزیستورهایی که اطلاعات را تنظیم میکنند
و شدتشان را کاهش یا افزایش میدن-
و سرانجام، فعالسازهایی هستند که اطلاعات را دریافت می:کنند
و باعث میشن که این دادهها بر روی دیگر اندامها تاثیر بگذارند.
این را در نظر بگیرید. مادر شما به ملایمت بازوی شما را نوازش میکند
و شما با لذت واکنش نشان میدید.
یا یک عنکبوت روی بازوتان میخزد و شما یکه میخورید و آن را پرت میکنید.
یا دست شما با یک سطح داغ به هنگام بیرون آوردن کیک از فِر تماس پیدا میکند
و شما فورا آن را پس میکشید.
یک تماس آرام تولید لذت، ترس، یا درد میکند.
چطور یک نوع سلول میتونه این همه کارکرد داشته باشد؟
اعصاب در واقع کلافی از سلولها هستند که به آنها نِرون -یاختهی عصبی- میگیم
و هر یک از این یاختههای عصبی به خوبی در انتقال تکانههای عصبی، که شکلی از الکتریسیتهست، تخصص دارند،
و هر یک از این یاختههای عصبی به خوبی در انتقال تکانههای عصبی، که شکلی از الکتریسیتهست، تخصص دارند،
در پاسخ به تنها یک نوع محرک، و تنها در یک سو.
تکانهی عصبی از یک گیرنده آغاز میشه،
یک بخش ویژه از هر عصب،
جایی که تکانهی الکتریکی به وقوع میپیوندد.
یک گیرندهی عصبی ممکنست که گیرندهی دمایی باشد،
که تنها برای پاسخ به افزایش ناگهانی دما طراحی شده.
گونهی دیگری از گیرنده به موهای روی بازو چسبیده،
که حرکت آن موها را شناسایی میکند، مانند وقتی که یک عنکبوت روی پوست شما میخزد.
درحالی که نوع دیگری از یاختهی عصبی، یک حسگرِ پاسخدهنده به محرکهای مکانیکی با آستانهی تحمل پایینست،
که با یک تماس آرام برانگیخته میشه.
سپس هریک از این یاختههای عصبی اطلاعات ویژهای را با خود به همراه میبرند:
درد، هشدار، لذت.
و این دادهها روی ناحیههای ویژهای از مغز قرار داده میشن
و این همان تکانهی الکتریکیست.
درون یک عصب سیالی بسیار غنی از یون پتاسیم قرار دارد.
میزان آن ۲۰ برابر بیشتر از سیال بیرون از عصب است؛
در حالی که میزان سدیم این سیال بیرونی ده برابر بیشتر از مایع درون عصب است.
ناهمترازی میان سدیم بیرون و پتاسیم درون سلول
سبب میشود که درون عصب نسبت به بیرون آن، بار الکتریکی منفی داشته باشد،
سبب میشود که درون عصب نسبت به بیرون آن، بار الکتریکی منفی داشته باشد،
این میزان تقریبا برابر ۷۰- یا ۸۰- میلیولت است.
به این اندازه پتانسیل استراحت عصب میگن.
اما در واکنش به انگیزانندهای که آن عصب برای شناسایی آن طراحی شده،
روزنههای دیوارهی سلولی در نزدیکی گیرندهی سلول باز میشن.
این روزنهها مجراهای پروتئینی ویژهای هستند
که برای هجوم ناگهانی سدیم به درون عصب طراحی شدهاند.
یونهای سدیم به گرادیان غلظت پایینتر هجوم میبرند،
و به هنگام این کار، درون عصب دارای بار مثبت میشود -
تقریبا ۴۰+ میلیولت.
در این هنگام، درآغاز درون عصب، درست در کنار حسگر،
اگر تغییرات بار الکتریکی عصب به اندازهی کافی زیاد باشد،
یعنی اگر به آنچه «آستانه» خوانده میشود، برسد،
مجراهای یون سدیم کناری هم باز میشن، و سپس آنهایی که در نزدیکیشان هستند،
و این همینطور ادامه مییابد،
به اینترتیب بار مثبت در امتداد غشای عصب پخش میشود
تا به دیوارهی سلولِ عصب برسد
و سپس در راستای زائدهی دراز و نخ مانند عصب، آسه [آکسون]، پخش میشود.
در همین هنگام، مجراهای پتاسیم گشوده میشوند،
پتاسیم به بیرون عصب یورش میبرد،
و ولتاژ غشا به حالت معمول برمیگردد.
در حقیقت، مقداری هم از آن فراتر میرود.
و در طی این تخطّی،
عصب در برابر قطبشزدایی احتمالی مقاوم میشود - یک جور رویینشدن،
که این از برگشت تکانهی الکتریکی عصب جلوگیری میکند.
سپس، پمپهای یون، سدیم را به بیرون از عصب برمیگرداند،
و پتاسیم را به درون عصب راه میدهد.
تا عصب به حالت معمول آسایش خود بازگردد.
پایانهی عصبی، انتهای آسه [آکسون]،
با هدفِ عصب ارتباط برقرار میکند.
این هدف، عصبهای دیگری هستند که در ناحیهی ویژهای در نخاع قرار گرفتهاند،
تا دادهها در آنجا پردازش شده و به خودِ مغز فرستاده شوند.
یا هدف عصب ممکنست اندام دیگری باشد، مثلا یک ماهیچه.
هنگامی که تکانهی الکتریکی به پایانِ عصب میرسد،
کیسهها، یا پاکتهای کوچک، که حاوی انتقالدهندههای عصبیِ شیمیایی هستند،
توسط عصب آزاد شده و به سرعت با هدفِ عصب واکنش میدهند.
این فرآیند انتقال سیناپسی نام دارد،
چون اتصال میان عصب و هدفِ کناری در این زنجیره
سیناپس نام دارد. و در همینجاست، در این سیناپس،
که میتواند از شدت دادههای الکتریکی یاختههای عصبی کاسته شود،
بر آن افزوده شود،
با هم یکپارچه شود،
یا به یک فرآیند اطلاعاتی دیگر برگردانده شود.