Мэдрэлийн утас нь цочромтгой байдлыг мэдрэх, шинээр гарч ирж буй мэдрэлийн импульсийг дамжуулах чадвартай бөгөөд бие ба хүрээлэн буй орчин, түүний хэсгүүдийн хооронд холбоо тогтоодог.

Рецепторуудаас үүсдэг мэдрэлийн импульс нь дамжуулагчийн дагуу мэдрэлийн эсүүдээр дамжин ажиллаж буй эрхтнүүд эсвэл бусад нейронуудад тархдаг бөгөөд энэ нь цахилгаан потенциалын өөрчлөлтөд хүргэдэг үйл ажиллагааны давалгаа юм. Мэдрэлийн өдөөгдсөн хэсэг бүр амрах хэсгүүдийн хувьд цахилгаан сөрөг болдог. Үүссэн потенциалын хэлбэлзэл нь тухайн бүс нутгаар импульс дамжих цахилгаан илэрхийлэл бөгөөд үүнийг үйл ажиллагааны потенциал гэж нэрлэдэг.

Мэдрэлийн дагуу өдөөх долгионы тархалт нь физик -химийн процесс явагддаг. Цахилгаан үзэгдлүүдтэй зэрэгцэн мэдрэлийн импульс дамжих нь бага зэрэг дулаан ялгаруулдаг. Ийнхүү импульс үүсэх, дамжих энерги нь цочроох эх үүсвэрээс бус харин мэдрэлийн өөрөө үүсдэг. Цочрол нь өөрөө энерги ялгаруулж, мэдрэлийн утаснуудын үйл ажиллагаанд түлхэц болдог.

Өдөөлтийн давалгаа үүссэний дараа 0.001 секундын дотор мэдрэл нь импульс хийх чадваргүй болоход галд тэсвэртэй байдлын үе эхэлдэг. Дараа нь хариу урвал нь зөвхөн маш хүчтэй цочролд (харьцангуй галд тэсвэртэй үе) тохиолддог бөгөөд эцэст нь эслэгийг өдөөх чадвар нь анхны түвшинд хүрдэг.

Мэдрэлийн эсэд цочрох хүч чадлын үзүүлэлт бол үе үе импульсийн давтамж юм. Мэдрэл дэх өдөөгч утаснуудын тоо нэмэгдэх нь булчингийн сайн дурын агшилтыг хангадаг.

Мэдрэлийн бодисын солилцоо нь хүчилтөрөгчийн тасралтгүй хэрэглээ, нүүрстөрөгчийн давхар ислийг ялгаруулдаг онцлогтой. Мэдрэл хөөрөхөд хүчилтөрөгчийн хэрэгцээ нэмэгдэж, ялгарах нүүрстөрөгчийн давхар ислийн хэмжээ нэмэгддэг. Мэдрэлийн бодисын солилцоонд глюкоз ба фосфолипид чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд энэ нь амрах үед түүний амин чухал үйл ажиллагааг хангадаг. Сэтгэл хөдөлсөн үед фосфат бонд агуулсан фосфокреатин задардаг. Сүүн хүчил ба аммиак бас ялгардаг.

Мэдрэлийн чухал шинж чанар нь өдөөлтийн хүчнээс хамаардаггүй бөгөөд энэ нь утаснуудын дагуух импульсийн хурд юм. Эфферент мотор утас нь хамгийн өндөр дамжуулах хурдтай, афферент (хүрэлцэх ба температурын мэдрэмж), хамгийн бага нь өвдөлт мэдрэмтгий утас юм. Хүний хувьд моторын шилэн дэх импульс дамжуулах хурд нь 60-120 м / с хооронд хэлбэлздэг. Өвдөлт дамжуулдаг утаснууд болон автономит мэдрэлийн системийн утаснуудад дамжуулах хурд 1-30 м / сек хооронд хэлбэлздэг. Бүх удаан импульс нь махлаг утаснуудын дагуу явдаг.

Импульсийн хурд нь өдөөлтийн долгионыг дамжуулж буй шилэн калибраас хамаарна. Мэдрэлийн бүтцэд мэдрэлийн утаслаг бүтэцтэй гурван бүлэг байдаг.

А бүлгийн утас- целлюлоз, 1 - 20 цент диаметртэй, хөхтөн амьтдын мэдрэлийн импульсийн хамгийн өндөр хурдтай (100-5 м / сек) ялгаатай. Эдгээр утаснууд нь гүн мэдрэмтгий байдал, хүрэлцэх өдөөлт, даралт, моторын импульсийг дамжуулдаг.

В бүлгийн утас- нимгэн махлаг, импульс дамжуулах хурд 12-3 м / сек. Эдгээр утаснууд нь яг л нутагшуулсан өвдөлтийн мэдрэмж, түүнчлэн преганглион утаснуудын импульсийг дамжуулдаг.

С бүлгийн утас- махлаг бус (хамгийн сайн махлаг, электрон микроскопийн хамгийн сүүлийн үеийн мэдээллээр) импульсийн дамжуулах хурд 2 м / с-ээс бага байна. Эдгээр утаснууд нь өвдөлт, температурын мэдрэмжийг дамжуулдаг ба постганглионы утас юм.

Шилэн эсийн дагуух мэдрэлийн импульсийн хурд ба түүний өдөөлт хоёрын хооронд шууд хамаарал байдаг нь тогтоогдсон: эслэгийг хурдан дамжуулах тусам түүний өдөөх чадвар нэмэгддэг.

Мэдрэлийн импульс дамжуулах

Мэдрэлийн импульсийн мөн чанарын талаархи асуулт одоогоор шийдэгдээгүй байна. Мэдрэлийн дагуу дамжуулах талаар янз бүрийн онол байдаг.

Одоогийн байдлаар мэдрэлийн импульсийн цахилгаан тархалтын онол хамгийн их хүлээн зөвшөөрөгдсөн бөгөөд үүний дагуу өдөөлтөөр өдөөгдсөн мэдрэлийн хэсэг нь зэргэлдээ амрах хэсгүүдийн хувьд сөрөг цахилгаан цэнэг олж авдаг. Үүссэн потенциалын ялгаа нь өдөөгдөөгүй хэсгээс өдөөгдсөн рүү чиглэсэн цахилгаан гүйдэл рүү хөтөлдөг. Амрах хэсэг нь сэтгэл хөдөлгөсөн хэсэг болж, сөрөг цэнэг хүлээн авдаг бөгөөд энэ нь хөршийн өдөөгдөөгүй хэсэгт эерэг цэнэгтэйгээр нөлөөлдөг бөгөөд тэндээс цахилгаан гүйдэл гүйдэг. Ийнхүү мэдрэлийн идэвхтэй хэсгүүдийн орон нутгийн гүйдэл нь хөрш зэргэлдээ идэвхгүй хүмүүст нөлөөлдөг.

Мэдрэлийн импульс үүсэх, дамжих нь мэдрэлийн импульсийн цахилгаан механизмыг хүлээн зөвшөөрөх, цочромтгой байдлын хүчнээс орон нутгийн цахилгаан урвалын тоон тоон хамаарлыг үндэслэн аажмаар өдөөх онолын дагуу явагддаг.

Зарим хүмүүсийн үзэж байгаагаар мэдрэлийн дагуух өдөөлт нь спазмодик хэлбэрээр тархдаг бөгөөд Ранвиерыг таслахад ялгадас гарч ирдэг. Мэдрэлийн импульс дамжуулахад онцгой ач холбогдолтой зүйл бол хөндлөн огтлол бүрийн хөндлөн мембран юм.

Өдөөлтийг химийн аргаар дамжуулах онолыг олон нийт хүлээн зөвшөөрсөн. Энэхүү онолын дагуу орон нутгийн гүйдэл нь синапсаар дамжих импульсийн дамжуулагч хүчин зүйл боловч деполяризацийн хөгжил нь ацетилхолины химийн зуучлалаас хамаардаг бөгөөд энэ нь холестерестеразын ферментийн нөлөөгөөр хурдан туйлширсан төлөвийг сэргээдэг.

Шилэн эсэд гол дамжуулагч бүтэц нь нейрофибрил бүхий аксоплазм юм. Аксонтой нягт холбоотой целлюлоз нь өдөөлт ба цахилгаан дамжуулах чанарыг тодорхойлдог. Мэдрэлийн импульсийн тархалтын хурд нь целлюлозын зузаанаас шууд хамаардаг. Эмгэг судлалын янз бүрийн нөхцөлд целлюлоз нь түүний бүтцийг өөрчлөх замаар ер бусын өдөөлтөд хариу үйлдэл үзүүлдэг.

Ранвиерийг таслах нь мэдрэлийн утас солилцох, дамжуулахад онцгой ач холбогдолтой гэж үздэг.

Цитоплазм нь миелин ба аксоныг бүрхсэн Schwann эс нь миелин ба аксоны солилцооны үйл явц явагддаг орчин болох мэдрэлийн амин чухал үйл ажиллагаанд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. мэдрэлийн чухал бүрэлдэхүүн хэсгүүд хуримтлагддаг.

Коллаген ба ретикуляр давхаргаас бүрдэх дотоод мэдрэлийн бүрхүүл нь мэдрэлийн эсийг хамгаалах бүрхүүл үүсгэдэг бөгөөд энэ нь суналт, шахалтаас хамгаалдаг бөгөөд цусны хангамжийг хангадаг.

Мэдрэлийн эсүүдийн харилцан үйлчлэлийн механизм

Мэдрэлийн эсүүд хоорондоо нягт холбоотой ажилладаг.

Мэдрэлийн импульсийн утга. Мэдрэлийн эсүүдийн хоорондын бүх харилцан үйлчлэл нь хоёр механизмын ачаар хийгддэг: 1) мэдрэлийн эсийн цахилгаан талбайн нөлөө (цахилгаан нөлөөлөл) ба 2) мэдрэлийн импульсийн нөлөө.

Эхнийх нь тархины маш жижиг хэсгүүдэд тархсан байдаг. Мэдрэлийн эсийн цахилгаан цэнэг нь түүний эргэн тойронд цахилгаан орон үүсгэдэг бөгөөд түүний хэлбэлзэл нь ойролцоох нейронуудын цахилгаан талбарт өөрчлөлт оруулдаг бөгөөд энэ нь тэдний өдөөлт, тогтворгүй байдал, дамжуулах чанарыг өөрчлөхөд хүргэдэг. . Нейроны цахилгаан орон нь харьцангуй богино урттай, ойролцоогоор 100 микрон бөгөөд энэ нь эсээс алслагдсан зайд маш хурдан суларч, зөвхөн зэргэлдээх нейронуудад л нөлөөлдөг.

Хоёрдахь механизм нь зөвхөн хамгийн ойрын харилцан үйлчлэлээс гадна холын зайд мэдрэлийн нөлөөллийг дамжуулах боломжийг олгодог. Мэдрэлийн импульсийн тусламжтайгаар тархины алслагдсан, тусгаарлагдсан хэсгүүдийг нийтлэг, синхроноор ажилладаг системд нэгтгэдэг бөгөөд энэ нь биеийн үйл ажиллагааны нарийн төвөгтэй хэлбэрийг үргэлжлүүлэхэд шаардлагатай байдаг. Тиймээс мэдрэлийн импульс нь нейронуудын хоорондох харилцааны гол хэрэгсэл юм. Тархины сонгосон цэг дээр импульсийн тархалтын өндөр хурд, тэдгээрийн орон нутгийн нөлөө нь мэдрэлийн систем дэх мэдээллийг хурдан, үнэн зөв дамжуулахад хувь нэмэр оруулдаг. Мэдрэлийн хоорондын харилцан үйлчлэлд давтамжийн кодыг ашигладаг, өөрөөр хэлбэл нэг мэдрэлийн эсийн үйл ажиллагааны төлөв байдал, хариу урвалын шинж чанарыг өөр мэдрэлийн эс рүү илгээдэг импульсийн давтамж (үйл ажиллагааны потенциал) өөрчлөгдсөнөөр кодлогддог. Мэдрэлийн эсээс нэг нэгжид илгээсэн импульсийн нийт тоо буюу түүний нийт импульсийн идэвх нь нейроны үйл ажиллагааны физиологийн чухал үзүүлэлт юм.

Химийн синапсын үндсэн элементүүд: синаптик хагарал, цэврүү (синаптик цэврүү), нейротрансмиттер, рецептор.

Синапс(Грек σύναψις, συνάπτειν - гараас тэврэх, тэврэх, гар барих) - хоёр нейрон эсвэл нейрон ба эффектор эсийн хоорондох холбоо барих газар. Хоёр эсийн хооронд мэдрэлийн импульс дамжуулах үүргийг гүйцэтгэдэг бөгөөд синаптик дамжуулалтын үед дохионы далайц, давтамжийг зохицуулж болдог. Импульсийн дамжуулалтыг химийн аргаар зуучлагчдын тусламжтайгаар эсвэл ионыг нэг эсээс нөгөөд дамжуулж цахилгаан дамжуулдаг.

Энэ нэр томъёог 1897 онд Английн физиологич Чарльз Шеррингтон танилцуулсан. Гэсэн хэдий ч Шеррингтон өөрөө энэ нэр томъёоны санааг физиологич Майкл Фостероос олж авсан гэж мэдэгджээ.

Синапсын ангилал

Цахилгаан синапсын үндсэн элементүүд (эфапс): а - битүү төлөвт холбогч; b - холболт нээлттэй төлөвт; c - мембран дотор холбосон холбогч; d - коннексин мономер, e - плазмын мембран; f - эс хоорондын зай; g - цахилгаан синапс дахь 2-4 нанометрийн зай; h - холбогч гидрофилийн суваг.

Мэдрэлийн импульс дамжуулах механизмаар

Химийн бодис гэдэг нь хоёр мэдрэлийн эсүүд хоорондоо нягт холбогддог газар бөгөөд эндээс мэдрэлийн эс импульс дамжуулж, эсийн хооронд тусгай бодис ялгаруулдаг.

цахилгаан (эфапс) - мембраныг тусгай уургийн формацын тусламжтайгаар холбосон хос эсийг илүү нягт уялдуулдаг газар - конексон (коннексон бүр зургаан уургийн дэд хэсгээс бүрдэнэ). Цахилгаан синапс дахь эсийн мембраны хоорондох зай 3.5 нм (ердийн эс хоорондын мембран нь 20 нм) байдаг. Эсийн гаднах шингэний эсэргүүцэл бага байдаг тул (энэ тохиолдолд) синапсаар дамжих импульс цаг алдалгүй дамждаг. Цахилгаан синапс нь ихэвчлэн өдөөгч шинж чанартай байдаг.

холимог синапс - Принаптикийн үйл ажиллагааны потенциал нь ердийн ба химийн синапсын постсинаптик мембраныг деполяризацит гүйдэл үүсгэдэг бөгөөд энд ба синсиний өмнөх мембранууд хоорондоо нягт уялдаагүй байдаг. Тиймээс эдгээр синапсуудад химийн дамжуулалт нь шаардлагатай олшруулах механизм болдог.

Хамгийн түгээмэл нь химийн синапс юм. Хөхтөн амьтдын мэдрэлийн системийн хувьд цахилгаан синапс нь химийн шинж чанараас бага шинж чанартай байдаг.

Байршил, бүтцэд хамаарах байдлаар [засварлах | вики текстийг засварлах]

захын

• мэдрэлийн булчингийн

  мэдрэлийн эсүүд (аксо-вазал)

  рецептор-нейрон

төв

• аксо-дендритик- дендрит, түүний дотор

  • axo-spiny- дендритик нуруу, дендрит дээрх өсөлт;

аксо-соматик- мэдрэлийн эсүүдтэй;

axo-axonal- аксоны хооронд;

dendro-dendritic- дендритүүдийн хооронд;

Химийн синапс байршлын янз бүрийн сонголтууд

Нейротрансмиттерээр

аминоген, биогенийн амин агуулсан (жишээлбэл, серотонин, допамин);

• эпинефрин эсвэл норэпинефрин агуулсан адренергик эмүүд орно;

ацетилхолин агуулсан холинергик;

пурин агуулсан purinergic;

пептид агуулсан пептидерги.

Үүний зэрэгцээ синапс дээр зөвхөн нэг нейротрансмиттер үйлдвэрлэгддэггүй. Ихэвчлэн гол зуучлагчийг модуляторын үүрэг гүйцэтгэдэг нөгөөтэй нь хамт хаядаг.

Үйлдлийн тэмдгээр

сэтгэл хөдөлгөм

тоормос.

Хэрэв эхнийх нь постсинаптик эсэд өдөөлт үүсэхэд хувь нэмэр оруулдаг бол (тэдгээрийн дотор импульс ирсний үр дүнд мембран деполяризаци хийдэг бөгөөд энэ нь тодорхой нөхцөлд үйл ажиллагааны потенциал үүсгэж болзошгүй юм.), Дараа нь эсрэгээрээ , гадаад төрхийг нь зогсоох эсвэл урьдчилан сэргийлэх, импульсийн цаашдын тархалтаас урьдчилан сэргийлэх. Ихэвчлэн дарангуйлагч нь глицинергик (зуучлагч - глицин) ба GABAergic синапс (зуучлагч - гамма -аминобутирийн хүчил) юм.

Дарангуйлагч синапс нь хоёр төрөлтэй: 1) синапс, өмнөх синапсын төгсгөлд зуучлагч суллагдаж, постсинаптик мембраныг гиперполяризаци хийж, постсинаптик дарангуйлах потенциал үүсэхэд хүргэдэг; 2) аксо-аксональ синапс, синапсийн өмнөх дарангуйллыг хангадаг. Холинергик синапс (s. Cholinergica) нь ацетилхолиныг зуучлагч болгодог синапс юм.

Зарим синапс агуулсан байдаг синапсийн дараах хатуурал- уургаас бүрдсэн электрон нягт бүс. Синапс нь орших эсвэл байхгүйгээр ялгагдана. тэгш бусба тэгш хэмтэй... Глютаматергик бүх синапс нь тэгш хэмтэй бус байдаг бол GABAergic синапс нь тэгш хэмтэй байдаг.

Хэд хэдэн синаптик өргөтгөлүүд нь постсинаптик мембрантай харьцдаг тохиолдолд олон синапс.

Синапсийн тусгай хэлбэрүүд орно нурууны аппаратдендритийн постсинаптик мембраны богино дан эсвэл олон цухуйсан хэсгүүд нь синаптик тэлэлттэй холбоотой байдаг. Нурууны аппарат нь нейрон дээрх синаптик контактуудын тоо, улмаар боловсруулж буй мэдээллийн хэмжээг ихээхэн нэмэгдүүлдэг. "Нуруугүй" синапсийг "хөдөлгөөнгүй" синапс гэж нэрлэдэг. Жишээлбэл, бүх GABAergic синапсууд нь хөдөлгөөнгүй байдаг.

Мэдрэлийн импульс- сэтгэлийн хөөрлийн давалгаа, ирмэгүүд нь мэдрэлийн эсийн дагуу тархаж, захын хэсгээс мэдээлэл дамжуулах үйлчилгээтэй. рецептор (мэдрэмтгий) мэдрэлийн төвүүд, төв дотор. мэдрэлийн систем ба үүнээс гүйцэтгэх аппарат руу - булчин, булчирхай. Н. -ийн ишлэл ба. түр зуурын цахилгаан дагалддаг. хөх тарианы процессыг эсээс гадна эсийн доторхи электродоор бүртгэж болно.

N. -ийн үүсэл, дамжуулалт, боловсруулалт. мэдрэлийн системээр дасгал хийдэг. Үндсэн Дээд организмын мэдрэлийн системийн бүтцийн элемент бол мэдрэлийн эс буюу нейрон бөгөөд эсийн бие, олон тооны хэсгээс бүрддэг. процесс - дендрит (Зураг 1). Нериферих дэх үйл явцуудын нэг. нейронууд нь маш том урттай байдаг - энэ бол мэдрэлийн эс буюу аксон, урт нь ~ 1 м, зузаан нь 0.5-30 микрон байдаг. Мэдрэлийн утаснуудыг махлаг (миелинжсэн) ба махлаг бус гэсэн хоёр ангилдаг. Целлюлозын утас нь тусгайлан бүтээсэн миелин бүрхүүлтэй байдаг. мембран, тусгаарлах гэх мэт ирмэгийг аксон дээр шархлуулдаг. Үргэлжилсэн миелин бүрхүүлийн хэсгүүдийн урт нь 200 микроноос 1 мм-ийн хооронд хэлбэлздэг. 1 микрон өргөнтэй Ранвиерийг таслан зогсоов. Миелин бүрхүүл нь тусгаарлагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг; Эдгээр хэсгүүдийн мэдрэлийн утас нь идэвхгүй байдаг, зөвхөн Ранвиерын хөндлөн огтлолын мембран нь цахилгаан идэвхтэй байдаг. Махгүй утас нь тусгаарлагчгүй байдаг. талбай; тэдгээрийн бүтэц нь бүхэл бүтэн уртын дагуу жигд бөгөөд мембран нь цахилгаантай байдаг. бүх гадаргуу дээрх үйл ажиллагаа.

Мэдрэлийн утас нь бусад мэдрэлийн эсүүдийн бие эсвэл дендритээр төгсдөг боловч тэдгээрээс тусгаарлагддаг

аймшигтай ~ 10 нм өргөн. Энэ хоёр эсийн хоорондох холбоо барих хэсгийг нэрлэдэг. синапс. Синапс руу орж буй аксон мембраныг нэрлэдэг. пресинаптик, харгалзах дендрит буюу булчингийн мембран нь синапсийн дараах үе юм (үзнэ үү. Үүрэн бүтэц).

Хэвийн нөхцөлд, дендрит эсвэл эсийн бие дээр гарч, тэнхлэгийн дагуу эсийн биеэс чиглэлд тархсан N. ба. Цувралууд нь мэдрэлийн эсийн дагуу байнга гүйдэг (аксон нь Н. ба. чиглэл). Эдгээр давтамжийн давтамж. гадагшлуулах нь тэднийг үүсгэсэн цочролын хүч чадлын талаархи мэдээллийг агуулдаг; Жишээлбэл, дунд зэргийн идэвхтэй үед давтамж нь ~ 50-100 импульс / сек байна. ~ 1500 импульс / сек давтамжтайгаар гадагшилдаг эсүүд байдаг.

N. -ийн тархалтын хурд ба. мэдрэлийн эсийн төрөл ба түүний диаметрээс хамаарна d, та ~ d 1/2. Хүний мэдрэлийн системийн нимгэн утаснуудад u ~ 1 m / s, зузаан утаснуудад u ~ 100-120 m / s байдаг.

N. ба. мэдрэлийн эс эсвэл мэдрэлийн эсийн биеийг цочроосны үр дүнд үүсдэг. Н ба. цочромтгой байдлаас үл хамааран үргэлж ижил шинж чанартай (хэлбэр, хурдтай) байдаг, өөрөөр хэлбэл N. -ийн цочрол ба. огт үүсэхгүй, гэхдээ дээд хязгаарын утгатай бол энэ нь бүрэн далайцтай байдаг.

Сэтгэл хөдөлгөсний дараа галд тэсвэртэй үе эхэлдэг бөгөөд энэ хугацаанд мэдрэлийн эсийн өдөөлт буурдаг. Хэвлийн булчинг ялгах. шилэн эсийг ямар нэгэн өдөөлтөөр өдөөх боломжгүй галд тэсвэртэй үе. галд тэсвэртэй хугацаа, сэтгэлийн хөөрөл боломжтой боловч түүний босго хэмжээ хэвийн хэмжээнээс дээгүүр байна. Abs. галд тэсвэртэй хугацаа нь N. -ийн дамжуулах давтамжийг хязгаарладаг ба. Мэдрэлийн утас нь орон байрны шинж чанартай байдаг, өөрөөр хэлбэл байнга цочрооход дасдаг бөгөөд энэ нь өдөөх босгыг аажмаар нэмэгдүүлдэг. Энэ нь N. -ийн давтамж буурахад хүргэдэг. бүр бүрмөсөн алга болох хүртэл. Хэрэв цочроох хүч аажмаар нэмэгдэх юм бол босгон дээр очсон ч гэсэн сэтгэлийн хөөрөл үүсэхгүй.

Зураг.1. Мэдрэлийн эсийн бүтцийн диаграм.

Н. -ийн мэдрэлийн эсийн дагуу ба. цахилгаан долгион хэлбэрээр тархдаг. боломж Синапсын үед тархалтын механизмд өөрчлөлт ордог. Н. ба. принаптикт хүрдэг. төгсгөлүүд, синаптикт. Цоорхой нь идэвхтэй химийн бодисоор ялгардаг. бодис - med and about at r. Зуучлагч нь синаптикаар дамжин тархдаг. цоорхой ба постсинаптикийн нэвчилтийг өөрчилдөг. мембран, үүний үр дүнд үүн дээр потенциал үүсч, дахин тархах импульс үүсгэдэг. Химийн бодис ингэж ажилладаг. синапс. Цахилгаан бас байдаг. мөр гарах үед синапс. нейрон нь цахилгаан эрчим хүчээр хангагдсан байдаг.

Н. -ийн сэтгэл хөөрөл ба... Физик цахилгаан дүр төрхтэй холбоотой санаа. эсийн потенциал гэж нэрлэгддэг зүйл дээр суурилдаг. мембраны онол. Эсийн мембран нь өөр өөр концентрацитай электролитийн уусмалыг ялгаж, илүүдэлтэй байдаг. тодорхой ионуудын нэвчилт. Тиймээс аксон мембран нь 7 нм зузаантай липид, уургийн нимгэн давхарга юм. Түүний цахилгаан амрах эсэргүүцэл ~ 0.1 ом. м 2, багтаамж ~ 10 мф / м 2. Аксоны дотор К + ионы концентраци өндөр, Na + ба Cl - ионы концентраци бага, хүрээлэн буй орчинд эсрэгээрээ байдаг.

Амрах үед аксон мембран нь К + ионоор нэвчдэг. Концентрацийн ялгаатай байдлаас шалтгаалан C 0 K. ба int in. уусмалаар калийн мембраны потенциал мембран дээр тогтдог

хаана Т.- гэдэс. түр зуур, д- электрон. Аксоны мембран дээр ~ -60 мВ -ийн амрах чадвар нь f -le -тэй нийцдэг.

Na + ба Cl ионууд мембран руу нэвтэрдэг. Ионуудын тэнцвэрт бус хуваарилалтыг хадгалахын тулд эс нь эсийн энерги зарцуулдаг идэвхтэй тээврийн системийг ашигладаг. Тиймээс мэдрэлийн эсийн тайван байдал нь термодинамикийн хувьд тэнцвэртэй байдаггүй. Энэ нь ионы шахуургын үйл ажиллагааны улмаас хөдөлгөөнгүй бөгөөд нээлттэй хэлхээний мембраны потенциалыг нийт цахилгаантай тэнцүү тэгээс тодорхойлдог. Одоогийн.

Мэдрэлийн цочролын үйл явц дараах байдлаар хөгждөг (мөн үзнэ үү БиофизикХэрэв сул гүйдлийн импульсийг аксоноор дамжуулж, мембраны деполяризацид хүргэдэг бол ext -ийг салгасны дараа. нөлөөллийн потенциал нь монотон байдлаар анхны түвшинд эргэж ирдэг. Ийм нөхцөлд аксон нь идэвхгүй цахилгаан шиг ажилладаг. конденсатор ба тогтмол гүйдэлээс бүрдсэн хэлхээ. эсэргүүцэл

Цагаан будаа. 2. Мэдрэлийн үйл ажиллагааны чадавхийг хөгжүүлэхЛокне: a- дэд босго ( 1 ) ба дээд хязгаар (2) цочроох; б-мембраны хариу урвал; босго хэт их цочроход бүрэн хүч илэрдэгарга хэмжээ авах; v- дамжин өнгөрөх ионы гүйдэл сэтгэл хөдлөх үед мембран; Г.- ойролцоо энгийн аналитик загварт ионы гүйдэл.

Хэрэв одоогийн импульс нь тодорхой босго утгаас хэтэрсэн бол эвдрэлийг унтраасны дараа потенциал өөрчлөгдөх болно; потенциал эерэг болж, зөвхөн дараа нь амрах түвшинд буцаж ирдэг бөгөөд эхлээд үүнийг бага зэрэг алгасдаг (гиперполяризацийн бүс, Зураг 2). Энэ тохиолдолд мембраны хариу үйлдэл нь эвдрэлээс хамаардаггүй; энэ импульс гэж нэрлэдэг. үйл ажиллагааны боломж. Үүний зэрэгцээ ионы гүйдэл мембранаар дамжин эхлээд дотогшоо, дараа нь гадагш чиглэнэ (Зураг 2, v).

Феноменологийн. Н. -ийн үүсэх механизмын тайлбар ба. 1952 онд A. L. Hodg-kin, A. F. Huxley нар өгсөн. Ионы нийт гүйдэл нь кали, натри, алдагдсан гүйдэл гэсэн гурван бүрэлдэхүүн хэсгээс бүрдэнэ. Мембраны потенциал нь босго утга j * (~ 20mV) -ээр шилжихэд мембран Na + ион руу нэвчих чадвартай болдог. Na + ионууд эсийн давхарга руу орж, натрийн тэнцвэрт байдалд хүрэх хүртэл мембраны потенциалыг өөрчилдөг.

~ 60 мВ хүчдэл. Тиймээс үйл ажиллагааны потенциалын нийт далайц ~ 120 мВ хүрдэг. Хамгийн дээд хэмжээндээ хүрэх үед. мембран дахь потенциал, кали (мөн тэр үед натри) дамжуулах чадвар хөгжиж эхэлдэг. Үүний үр дүнд натрийн урсгал нь гадагш чиглэсэн калийн урсгалаар солигддог. Энэ гүйдэл нь үйл ажиллагааны потенциал буурсантай тохирч байна.

Эмпирик байдлыг бий болгосон. натри ба калийн урсгалын тодорхойлолтын талаархи мэдээлэл. Шилэн эсийн орон зайн нэгэн төрлийн өдөөлт бүхий мембран потенциалын зан төлөвийг дараах байдлаар тодорхойлно.

хаана ОРУУЛСАН- мембраны багтаамж, Би- ионы гүйдэл, кали, натри, нэвчилтийн гүйдлээс бүрдэнэ. Эдгээр гүйдлийг DC -ээр тодорхойлно. emf j K, j Na and j лба дамжуулах чадвар g K, gНа ба г л:

Үнэ цэнэ г лтогтмол, цахилгаан дамжуулалт гэж үздэг gНа ба g K параметрүүдийг ашиглан тайлбарласан болно м, hба NS:

gНа, g K - тогтмол; сонголтууд t, hба NSшугаман тэгшитгэлийг хангах

Хараат байдлын коэффициент. мембран потенциалын а ба б -ийг (Зураг 3) хамгийн сайн тохирох нөхцлөөс сонгоно

Цагаан будаа. 3. Коэффициентүүдийн хамаарал a ба б мембранаасболомж.

тооцоолсон ба хэмжсэн муруй Би(t). Параметрүүдийг сонгохдоо мөн ижил зүйлийг анхаарч үздэг. Хөдөлгөөнгүй утгуудын хамаарал t, hба NSмембраны потенциалыг Зураг дээр үзүүлэв. 4. Олон тооны параметртэй загварууд байдаг. Ийнхүү мэдрэлийн эсийн мембран нь шугаман бус ион дамжуулагч бөгөөд шинж чанар нь цахилгаанаас ихээхэн хамаардаг. талбарууд. Өдөөлт үүсгэх механизмыг сайн ойлгодоггүй. Ur-nia Hodgkin-Huxley нь зөвхөн амжилттай эмпирикийг өгдөг. тодорхой физик зүйл байхгүй үзэгдлийн тодорхойлолт. загварууд. Тиймээс цахилгаан гүйдлийн механизмыг судлах нь чухал ажил юм. мембран, ялангуяа хяналттай цахилгаан гүйдэл. талбайн ионы сувгууд.

Цагаан будаа. 4. Хөдөлгөөнгүй утгуудын хамаарал t, hба NS мембраны потенциалаас.

N. -ийн тархалт... Н ба. эсийн дагуу унтрахгүйгээр болон DC -ээр тархах боломжтой. хурд. Энэ нь дохио дамжуулахад шаардагдах энергийг нэг төвөөс гаргадаггүй, харин орон нутагт, эслэгийн цэг бүрт цуглуулдагтай холбоотой юм. Хоёр төрлийн утаснуудын дагуу N ба шилжүүлэх хоёр арга байдаг: тасралтгүй ба давстай (огцом), импульс нь Ранвиерын нэг таслалтаас нөгөө рүү шилжих үед миелин тусгаарлагдсан хэсгүүдийг дайран өнгөрдөг.

Миелингүй тохиолдолд. шилэн мембраны потенциалын тархалт j ( x, t) -ийг ur-niy тодорхойлно:

хаана ОРУУЛСАН- нэг ширхэг урт тутамд мембраны багтаамж, R- ширхэгийн нэгжийн уртын дагуух уртын (эсийн болон эсийн гаднах) эсэргүүцлийн нийлбэр, Би- нэгжийн урттай ширхэгийн мембранаар урсах ионы гүйдэл. Цахилгаан. Одоогийн Бинь боломжит j -ийн функц бөгөөд цаг хугацаанаас хамаардаг tба координат NS... Энэ хамаарлыг ur -nii (2) - (4) тодорхойлно.

Функциональ төрөл Бибиологийн хувьд өдөөгч орчинд зориулагдсан. Гэсэн хэдий ч (5) тэгшитгэл, хэрэв бид маягтыг үл тоомсорловол Би, илүү ерөнхий шинж чанартай бөгөөд олон физикийг дүрсэлдэг. үзэгдэл, жишээ нь. шаталтын процесс. Тиймээс Н. -ийг шилжүүлэх. нунтаг утас шатаахтай зүйрлэв. Хэрэв аялалын дөлөнд гал асаах процессыг зардлаар хийдэг бол N. ба. сэтгэл хөдлөл гэж нэрлэгддэг тусламжтайгаар үүсдэг. орон нутгийн гүйдэл (Зураг 5).

Цагаан будаа. 5. Тархалтыг хангах орон нутгийн гүйдэлмэдрэлийн импульсийн бууралт.

Ур -ния Ходжкин - Н. ба. тоогоор шийдсэн. Хураасан туршилтуудын хамт олж авсан шийдлүүд. өгөгдөл нь Н. -ийн тархалт болон. өдөөх үйл явцын нарийн ширийн зүйлээс хамаардаггүй. Чанар. Н. -ийн тархалтын зураг ба. зөвхөн өдөөлтийн ерөнхий шинж чанарыг тусгасан энгийн загварыг ашиглан олж авч болно. Энэхүү хандлага нь N. ба -ийн хурд, хэлбэрийг тооцоолох боломжтой болсон. нэгэн төрлийн эслэгт, тэдгээрийн жигд бус байдал, тэр ч байтугай идэвхтэй мэдээллийн хэрэгсэлд өдөөх тархалтын нарийн төвөгтэй хэлбэрийн өөрчлөлт. зүрхний булчинд. Хэд хэдэн байна. дэвсгэр энэ төрлийн загварууд. Эдгээрээс хамгийн энгийн нь дараах байдалтай байна. Н ба өнгөрөх үед мембранаар дамждаг ионы гүйдэл нь ээлжит шинж тэмдэг юм: эхлээд шилэн дотор, дараа нь гадагш урсдаг. Тиймээс үүнийг хэсэгчилсэн тогтмол байдлаар ойролцоогоор тооцоолж болно (Зураг 2, Г.). Мембраны потенциал j *босго утгаар шилжих үед өдөөлт үүсдэг. Энэ үед шилэн дотор руу чиглэсэн, хэмжээтэй тэнцүү гүйдэл байна j "... T "хугацааны дараа гүйдэл нь эсрэгээрээ өөрчлөгдөнө j"". Энэ үе шат ~ t "" хүртэл үргэлжилнэ. (5) тэгшитгэлийн шийдлийг хувьсагчийн функц гэж олж болно t = x / u, энд u нь N. ба тархалтын хурд юм. (зураг 2, б).

Бодит утаснуудад t "хугацаа хангалттай урт тул зөвхөн u хурдыг тодорхойлдог бөгөөд үүнд дараах f-la хүчинтэй байна. ... Үүнийг харгалзан үзээд j" ~ ~ d, R ~ d 2 ба ОРУУЛСАН ~ d, хаана dнь шилэн диаметр юм, бид туршилтын дагуу у ~ d 1/2. Хэсэгчилсэн тогтмол ойролцоо байдлыг ашиглан үйл ажиллагааны потенциалын хэлбэрийг олдог.

Ur-nie (5) нь N. ба. Үнэндээ хоёр шийдлийг зөвшөөрдөг. Хоёр дахь шийдэл нь тогтворгүй болж хувирдаг; Энэ нь N. ба. потенциалын далайц ба хурд хамаагүй бага. Хоёрдахь, тогтворгүй шийдэл байгаа нь шаталтын онолын хувьд ижил төстэй шинж чанартай байдаг. Хажуугийн дулаан шингээгчтэй дөл тархах үед тогтворгүй горим бас боломжтой болно. Энгийн аналитик загвар өмсөгч Н. ба. нэмэлтийг харгалзан сайжруулах боломжтой. дэлгэрэнгүй мэдээлэл.

Мэдрэлийн утаснуудын хэсэг болон салаалалт өөрчлөгдөхөд Н. хэцүү эсвэл бүр бүрэн хааж болно. Өргөтгөсөн эслэгт (Зураг 6) импульсийн хурд тэлэхэд ойртох тусам буурч, тэлэлтийн дараа шинэ суурин утгад хүрэх хүртэл нэмэгдэж эхэлдэг. N. -ийн удаашрал ба. хүчтэй байх тусам хөндлөн огтлолын ялгаа их байх болно. Хангалттай том N. -ийн өргөтгөл ба. зогсдог. Шүүмжлэл байна. шилэн өргөтгөл, нь бууруулах нь саатуулдаг N. ба.

N. ба. (өргөн утаснаас нарийн ширхэгт хүртэл) хаалт үүсэхгүй, харин хурдны өөрчлөлт эсрэгээрээ байна. Нарийсгах дөхөж очиход Н. -ийн хурд ба. нэмэгдэж, дараа нь шинэ хөдөлгөөнгүй утга болж буурч эхэлдэг. Хурдны график дээр (Зураг, 6 a) нэг төрлийн гогцоо олж авдаг.

Ри. 6. Өргөтгөх замаар мэдрэлийн импульс дамжихмөлхөгч шилэн: a- импульсийн хурдыг өөрчлөх чиглэлээс хамааран; б-схем шилэн дүрсийг өргөжүүлэх.

Өөр нэг төрлийн бус байдал нь шилэн мөчир юм. Салаалах цэг дээр задлах. импульс дамжих, хаагдах сонголтууд. Асинхрон Н. -ийн хандлагаар ба. хаах нөхцөл нь офсет хугацаанаас хамаарна. Хэрэв импульсийн хоорондох хугацаа бага байвал тэдгээр нь бие биенээ өргөн гурав дахь шилэн рүү нэвтрэхэд тусалдаг. Хэрэв ээлжийн хэмжээ хангалттай том бол Н. ба. бие биедээ саад учруулах. Энэ нь эхлээд гарч ирсэн боловч гурав дахь эслэгийг өдөөж чадаагүй Н. ба., Зангилааг галд тэсвэртэй төлөвт хэсэгчлэн шилжүүлсэнтэй холбоотой юм. Үүнээс гадна синхрончлолын эффект байдаг: N. ойртох тусам ба. зангилаа руу ороход тэдний хоцрогдол буурдаг.

N. ба түүний харилцан үйлчлэл... Бие дэх мэдрэлийн утаснуудыг боодол эсвэл мэдрэлийн хонгил болгон нэгтгэж, нэг төрлийн утастай кабель үүсгэдэг. Багцанд байгаа бүх утас нь бие даасан байдаг. холбооны шугам, гэхдээ нэг нийтлэг "утастай" байдаг - эс хоорондын шингэн. N. ба. Аль нэг ширхэгийн дагуу гүйх үед эс хоорондын шингэнд цахилгаан үүсгэдэг. зэргэлдээ утаснуудын мембраны потенциалд нөлөөлдөг талбар. Ихэвчлэн ийм нөлөө нь ач холбогдол багатай бөгөөд харилцаа холбооны шугамууд харилцан хөндлөнгийн оролцоогүйгээр ажилладаг боловч энэ нь эмгэг хэлбэрээр илэрдэг. ба урлаг. нөхцөл. Мэдрэлийн хонгилыг тусгайлан боловсруулдаг. химийн бодисууд, зөвхөн харилцан хөндлөнгийн оролцоо төдийгүй өдөөлтийг хөрш зэргэлдээх утас руу шилжүүлэхийг ажиглах боломжтой.

Хязгаарлагдмал хэмжээгээр гадны хэсэгт байрлуулсан хоёр мэдрэлийн утас хоорондын харилцан үйлчлэлийн талаархи туршилтууд. шийдэл. Хэрэв N. ба. Нэг ширхэг утаснуудын дагуу гүйдэг бол хоёр дахь ширхэгийн өдөөх чадвар нэгэн зэрэг өөрчлөгддөг. Өөрчлөлт нь гурван үе шаттай. Эхэндээ хоёр дахь ширхэгийн өдөөлт буурдаг (өдөөх босго нэмэгддэг). Энэхүү өдөөлт буурах нь эхний эслэгийн дагуух үйл ажиллагааны потенциалаас урьтаж, эхний шилэн дэх потенциал хамгийн дээд хэмжээндээ хүрэх хүртэл ойролцоогоор үргэлжилнэ. Дараа нь өдөөх чадвар нэмэгдэж, энэ үе шат нь эхний эслэг дэх потенциал буурахтай давхцаж байна. Эхний эслэгт мембраныг бага зэрэг гиперполяризаци хийх үед өдөөлт нь дахин буурдаг.

Үүний зэрэгцээ. Н. -ийн ишлэл ба. заримдаа хоёр утаснаас илүү синхрончлол хийх боломжтой байв. Хэдийгээр өөрийн гэсэн. N. -ийн хурд ба. өөр өөр утаснуудад өөр өөр байдаг. сэтгэлийн хөөрөл үүсч болзошгүй юм. Хэрэв таных бол. хурд ижил байсан, дараа нь хамтын импульс бага хурдтай байв. Өөрийн гэсэн мэдэгдэхүйц ялгаа бүхий. хурдны хувьд хамтын хурд нь завсрын утгатай байв. Зөвхөн N. ба. Синхрончлох боломжтой байсан бөгөөд хурд нь тийм ч их ялгаатай биш байв.

Мат. Энэ үзэгдлийн тодорхойлолтыг j 1 ба j 2 параллель хоёр ширхэг утаснуудын мембраны потенциалын хувьд ур-несийн системээр өгсөн болно.

хаана R 1 ба R 2 - эхний ба хоёр дахь утаснуудын уртааш эсэргүүцэл, R 3 - гадаад орчны уртааш эсэргүүцэл, g = R 1 R 2 + R 1 R 3 + R 2 R 3. Ионы гүйдэл Би 1 ба Би 2 -ийг мэдрэлийн сэтгэл хөдлөлийн нэг эсвэл өөр загвараар дүрсэлж болно.

Энгийн аналитик ашиглах үед. загварын шийдэл нь ул мөрийг дагуулдаг. зураг Нэг эслэгийг өдөөхөд хөрш зэргэлдээ мембраны потенциал өдөөгддөг: эхлээд эслэгийг гиперполяризаци, дараа нь деполяризаци, эцэст нь дахин гиперполяризаци. Эдгээр гурван үе шат нь эсийн өдөөлт буурах, нэмэгдүүлэх, шинээр буурахтай тохирч байна. Параметрүүдийн хэвийн утгын хувьд хоёр дахь үе дэх мембраны потенциал нь деполяризаци руу шилжих нь босго хэмжээнд хүрдэггүй тул өдөөлтийг хөрш зэргэлдээ шилэн рүү шилжүүлэхгүй. Үүний зэрэгцээ. Хоёр ширхэг утас, систем (6) -ыг өдөөх нь өөрөө ижил төстэй хамтарсан уусмалыг зөвшөөрдөг бөгөөд энэ нь хоёр N. ба. бие биенээсээ хол байх. Хэрэв удаан N. ба. Урд талд байвал хурдан импульсийг удаашруулж, урагш гаргахгүй; хоёулаа харьцангуй бага хурдтайгаар хөдөлдөг. Хэрэв хурдан II бол. ба., Дараа нь энэ нь удаан импульс татаж. Хамтын хурд нь өөрийнхтэй ойролцоо болж хувирдаг. хурдан импульсийн хурд. Мэдрэлийн нарийн төвөгтэй бүтцэд гадаад төрх автоволи.

Сонирхолтой орчин... Биеийн мэдрэлийн эсүүдийг мэдрэлийн сүлжээнд нэгтгэдэг бөгөөд хөх тариа нь утаснуудын салбарлах давтамжаас хамааран ховор, өтгөн гэж хуваагддаг. Ховор хадгалалтын сүлжээнд. элементүүд нь бие даан өдөөгддөг бөгөөд дээр дурдсанчлан зөвхөн салбар зангилаанууд дээр харилцан үйлчилдэг.

Өтгөн сүлжээнд сэтгэлийн хөөрөл нь олон элементүүдийг нэг дор оруулдаг тул тэдгээрийн нарийвчилсан бүтэц, хоорондоо холбогдох арга нь ач холбогдолгүй болж хувирдаг. Сүлжээ нь өдөөлт үүсэх, тархах параметрүүдийг тодорхойлдог тасралтгүй өдөөгч орчин шиг ажилладаг.

Хөдөлгөөнт орчин нь гурван хэмжээст байж болно, гэхдээ үүнийг ихэвчлэн хоёр хэмжээст гадаргуу гэж үздэг. К -л -д үүссэн сэтгэлийн хөөрөл. гадаргуу дээрх цэг, тойрог долгион хэлбэрээр бүх чиглэлд тархдаг. Сэтгэл хөдлөлийн давалгаа нь саад тотгорыг тойрон эргэлдэж чаддаг, гэхдээ тэдгээрээс тусгаж чаддаггүй, мөн орчны хил хязгаараас тусдаггүй. Долгион хоорондоо мөргөлдөхөд тэдний харилцан сүйрэл тохиолддог; өдөөх фронтын ард галд тэсвэртэй бүс байгаа тул эдгээр долгионууд бие биенээрээ дамжиж чадахгүй.

Сэтгэл хөдөлгөдөг орчны жишээ бол зүрхний мэдрэл булчингийн синсити юм - мэдрэл ба булчингийн утаснуудын нэг чиглэлд өдөөлтийг дамжуулах чадвартай нэг дамжуулагч системд нэгтгэх. Мэдрэлийн булчингийн синцити нь сэтгэлийн хөдөлгөөний долгионыг дагаж, зүрх судасны аппаратыг нэг хяналтын төвөөс илгээдэг. Нэг жигд хэмнэл заримдаа зөрчигдөж, хэм алдагдал үүсдэг. Эдгээр горимуудын нэгийг нэрлэдэг. тосгуурын цохилт: эдгээр нь саад тотгорыг тойрсон өдөөлтийн эргэлтээс үүдэлтэй бие даасан агшилт юм. дээд эсвэл доод судал. Ийм горим үүсэхийн тулд саад бэрхшээлийн периметр нь хүний ​​тосгуур дахь ~ 5 см -ийн хэмжээтэй өдөөх долгионы уртаас хэтрэх ёстой. 3-5 Гц давтамжтай тосгуурын агшилт. Илүү төвөгтэй өдөөх хэлбэр бол ховдолын фибрилляци юм. зүрхний булчингийн элементүүд гаднаасаа агшилж эхэлдэг. ~ 10 Гц давтамжтай хөрш зэргэлдээ элементүүдтэй холбоо барихгүйгээр. Фибрилляци нь цусны эргэлтийг зогсооно.

Өдөөгч орчны аяндаа идэвхжиж буй байдал, хадгалалт нь долгионы эх үүсвэр бий болсонтой салшгүй холбоотой. Долгионы хамгийн энгийн эх үүсвэр (аяндаа өдөөгдсөн эсүүдийн бүлэг) нь үе үе өгч чаддаг. үйл ажиллагааны лугшилт, зүрхний зүрхний аппаратыг ингэж зохицуулдаг.

Сэтгэлийн хөөрлийн эх үүсвэр нь нарийн төвөгтэй орон зайн улмаас үүсч болно. өдөөх горимыг зохион байгуулах, жишээлбэл. хамгийн энгийн өдөөгч орчинд гарч ирдэг эргэдэг спираль долгионы төрлийн ревербератор. Өөр нэг төрлийн реверб нь өдөөх босго өөр өөр хоёр төрлийн элементээс бүрдсэн орчинд тохиолддог; ревербератор нь нэг буюу бусад элементүүдийг үе үе өдөөж, хөдөлгөөнийхөө чиглэлийг өөрчилж, үүсгэдэг.

Гурав дахь төрлийн эх сурвалж нь хугарлын индекс эсвэл өдөөх босго нь янз бүр биш орчинд гарч ирдэг тэргүүлэх төв (цуурай эх үүсвэр) юм. Энэ тохиолдолд нэгэн төрлийн бус байдал дээр тусгасан долгион (цуурай) гарч ирдэг. Ийм долгионы эх үүсвэр байгаа нь автомат долгионы онолд судлагдсан нарийн төвөгтэй өдөөх горимууд гарч ирэхэд хүргэдэг.

Лит.:А.Хожкин, Мэдрэлийн импульс, тутамд англи хэлнээс., M., 1965; Кац Б., Мэдрэл, булчин ба синапс, транс. англи хэлнээс, M., 1968; Ходоров Б.И., Өдөөлтийн асуудал, Л., 1969; Тасаки I., Мэдрэлийн хөөрөл, транс. англи хэлнээс., M., 1971; Маркин В.С., Пастушенко В.Ф., Чизмад-жев Ю.А., Хэвлэл мэдээллийн хэрэгслийн онол, М., 1981. С.Маркин.

Мэдрэлийн систембүх эрхтэн тогтолцооны зохицуулсан ажлыг хянадаг, зохицуулдаг, зохицуулдаг, дотоод орчныхоо бүтцийн тогтвортой байдлыг хадгалдаг (үүний ачаар хүний ​​бие бүхэлдээ ажилладаг). Мэдрэлийн системийн оролцоотойгоор бие нь гадаад орчинтой холбогддог.

Мэдрэлийн эд

Мэдрэлийн систем үүсдэг мэдрэлийн эдмэдрэлийн эсүүдээс бүрддэг - нейронуудба жижиг хиймэл дагуулын эсүүд (глиал эсүүд), энэ нь нейроноос 10 дахин их юм.

НейронуудМэдрэлийн системийн үндсэн үүргийг хангах: мэдээлэл дамжуулах, боловсруулах, хадгалах. Мэдрэлийн импульс нь цахилгаан шинж чанартай бөгөөд мэдрэлийн эсийн үйл явцын дагуу тархдаг.

Гар хиймэл дагуулуудмэдрэлийн эсийн өсөлт, хөгжлийг дэмжиж, тэжээл, дэмжлэг, хамгаалалтын үүргийг гүйцэтгэдэг.

Нейрон бүтэц

Нейрон бол мэдрэлийн системийн үндсэн бүтэц, үйл ажиллагааны нэгж юм.

Мэдрэлийн системийн бүтэц, үйл ажиллагааны нэгж бол мэдрэлийн эс юм. нейрон... Үүний гол шинж чанар нь өдөөлт ба цахилгаан дамжуулах чанар юм.

Нейрон нь дараахь зүйлээс бүрдэнэ биеба салбарууд.

Богино, өндөр салаалсан процессууд - дендрит, тэдгээрээр дамжин мэдрэлийн импульс ирдэг биедмэдрэлийн эс. Нэг буюу хэд хэдэн дендрит байж болно.

Мэдрэлийн эс бүр нэг урт процесстой байдаг. аксон, импульсийг чиглүүлдэг эсийн биеэс... Аксоны урт нь хэдэн арван сантиметр хүрч чаддаг. Багцууд болж, аксонууд үүснэ мэдрэл.

Мэдрэлийн эсийн урт үйл явц (аксон) хамрагдсан болно миелин бүрхүүл... Ийм хавсралтуудын бөөгнөрлийг авч үзнэ миелин(цагаан өнгөтэй өөх тос шиг бодис), төв мэдрэлийн системд тархи, нугасны цагаан эдийг бүрдүүлдэг.

Богино процесс (дендрит) ба мэдрэлийн эсүүд миелин бүрхүүлгүй тул саарал өнгөтэй болдог. Тэдний бөөгнөрөл нь тархины саарал бодисыг бүрдүүлдэг.

Нейронууд хоорондоо ийм байдлаар холбогддог: нэг нейроны тэнхлэг нь өөр нейроны бие, дендрит эсвэл аксонтой холбогддог. Нэг нейрон нөгөө нейронтой холбоо барих газрыг нэрлэдэг синапс... Нэг мэдрэлийн эсийн биед 1200-1800 синапс байдаг.

Синапс гэдэг нь мэдрэлийн импульсийг нэг нейроноос нөгөөд дамжуулах химийн дамжуулалтыг хийдэг хөрш зэргэлдээ эсүүдийн хоорондын зай юм.

Тус бүр синапс нь гурван хэсгээс бүрдэнэ:

1. мэдрэлийн төгсгөлөөс үүссэн мембран ( синапсийн өмнөх мембран);
2. эсийн биеийн мембран ( постсинаптик мембран);
3. синаптик хагаралэдгээр мембрануудын хооронд

Синапсын өмнөх синапсийн хэсэг нь биологийн идэвхт бодис агуулдаг ( зуучлагч), энэ нь мэдрэлийн импульсийг нэг нейроноос нөгөөд дамжуулдаг. Мэдрэлийн импульсийн нөлөөгөөр зуучлагч нь синаптик хагаралд орж, постсинаптик мембран дээр ажиллаж, эсийн биед дараагийн мэдрэлийн эсийг өдөөдөг. Тиймээс синапсаар дамжуулан өдөөлт нь нэг нейроноос нөгөөд дамждаг.

Сэтгэл хөдлөлийн тархалт нь мэдрэлийн эдийн ийм шинж чанартай холбоотой байдаг цахилгаан дамжуулах чанар.

Нейроны төрөл

Нейронууд хэлбэр дүрсээрээ ялгаатай байдаг

Гүйцэтгэсэн функцээс хамааран дараахь төрлийн мэдрэлийн эсүүдийг ялгаж үздэг.

• Нейрон, мэдрэлээс төв мэдрэлийн систем рүү дохио дамжуулах(нугас ба тархи) гэж нэрлэдэг мэдрэмтгий... Ийм нейронуудын бие нь төв мэдрэлийн системээс гадна мэдрэлийн зангилаанууд (зангилаа) -д байрладаг. Мэдрэлийн зангилаа нь төв мэдрэлийн системээс гадуурх мэдрэлийн эсүүдийн цогц юм.
• Нейрон, нугас, тархиас булчин болон дотоод эрхтэнд импульс дамжуулахмотор гэж нэрлэдэг. Тэд төв мэдрэлийн системээс импульсийг ажлын эрхтэн рүү дамжуулдаг.
• Мэдрэх ба мотор мэдрэлийн эсүүдийн хоорондын холбоогүйцэтгэсэн интерьерүүднугас ба тархи дахь синаптик контактуудаар дамжуулан. Цочмог мэдрэлийн эсүүд нь төв мэдрэлийн системд оршдог (өөрөөр хэлбэл эдгээр мэдрэлийн эсүүдийн бие ба процессууд тархинаас гадагш гардаггүй).

Төв мэдрэлийн системд нейрон хуримтлагдахыг нэрлэдэг гол(тархи, нугасны утас).

Нуруу нугас, тархи нь бүх эрхтэнтэй холбогддог мэдрэл.

Мэдрэл- ихэвчлэн мэдрэлийн эсүүд ба нейроглия эсүүдийн аксонуудаас бүрддэг мэдрэлийн утаснуудын багцаас бүрдсэн бүрхүүлтэй бүтэц.

Мэдрэл нь төв мэдрэлийн систем ба эрхтэн, цусны судас, арьсны хоорондох холбоог бий болгодог.

Байгаль орчинтой харьцуулахад маш бага. Үйл ажиллагааны потенциалыг гүйцэтгэх үед хүчдэлээс хамааралтай натрийн сувгууд нээгдэж, эерэг цэнэгтэй натрийн ионууд эерэг цахилгаан цэнэгээр тэнцвэржих хүртэл концентрацийн градиентийн дагуу цитоплазмд ордог. Үүний дараа хүчдэлээс хамааралтай сувгуудыг идэвхгүй болгож, эерэг цэнэгтэй калийн ионыг эсээс тарааж, хүрээлэн буй орчинд агуулагдах агууламж нь эс доторх эсээс хамаагүй бага байдаг тул амрах сөрөг боломжийг сэргээдэг.

Үйл ажиллагааны боломжит үе шатууд

1. Баяжуулалтын өмнөх- мембраныг деполяризацийн чухал түвшинд деполяризаци хийх явц (орон нутгийн өдөөлт, орон нутгийн хариу үйлдэл).
2. Оргил потенциал буюу нэмэгдэхдээшлэх хэсэг (мембран деполяризаци) ба буурах хэсэг (мембран реполяризаци) зэргээс бүрдэнэ.
3. Сөрөг ул мөрийн боломж- деполяризацийн чухал түвшингээс мембраны туйлшралын анхны түвшин хүртэл (ул мөр деполяризаци).
4. Эерэг ул мөрийн потенциал- мембраны потенциал нэмэгдэж, аажмаар анхны үнэ цэнэ рүүгээ буцах (ул мөрийн гиперполяризаци).

Ерөнхий заалтууд

Амьд эсийн мембраны туйлшрал нь ионы найрлага нь дотоод болон гадна талаасаа ялгаатай байдагтай холбоотой юм. Хэрэв эс тайван байдалд байгаа бол мембраны эсрэг талын ионууд нь амрах боломж гэж нэрлэгддэг харьцангуй тогтвортой потенциалын ялгааг бий болгодог. Хэрэв та амьд эсийн дотор электродыг оруулаад үлдсэн мембраны потенциалыг хэмжвэл сөрөг утгатай болно (ойролцоогоор -70 --90 мВ). Энэ нь мембраны дотор талын нийт цэнэг нь гадна талынхаас хамаагүй бага байдагтай холбоотой боловч хоёр талд нь катион ба анион байдаг. Гадна талдаа - натри, кальци, хлорын илүү их ион, дотор нь калийн ион ба сөрөг цэнэгтэй уургийн молекул, амин хүчил, органик хүчил, фосфат, сульфат. Бид мембраны гадаргуугийн цэнэгийн тухай ярьж байгаа гэдгийг ойлгох ёстой - ерөнхийдөө эсийн дотор болон гадна байгаа орчин төвийг сахисан байдлаар цэнэглэгддэг.

Мембраны потенциал нь янз бүрийн өдөөлтийн нөлөөн дор өөрчлөгдөж болно. Мембраны гадна эсвэл дотор талд электродоор дамжуулж буй цахилгаан гүйдэл нь хиймэл өдөөгч болж чаддаг. In vivo өдөөлт нь ихэвчлэн хөрш зэргэлдээх эсүүдээс синапсаар дамждаг эсвэл эсээс гадуур орчинд тархсан тархалтаар дамждаг химийн дохио юм. Мембраны потенциалын нүүлгэн шилжүүлэлт сөрөг байж болно ( гиперполяризаци) эсвэл эерэг ( деполяризаци) тал.

Мэдрэлийн эдэд үйл ажиллагааны потенциал нь ихэвчлэн деполяризацийн үед үүсдэг.Хэрэв нейрон мембраны деполяризаци нь тодорхой босго түвшинд хүрч эсвэл түүнээс хэтэрвэл эсийн сэтгэл хөдөлж, цахилгаан дохионы долгион түүний биеэс тэнхлэг рүү тархдаг. ба дендрит. (Бодит нөхцөлд постсинаптик потенциал нь ихэвчлэн мэдрэлийн эсийн биед үүсдэг бөгөөд энэ нь үйл ажиллагааны потенциалаас эрс ялгаатай байдаг, жишээлбэл, тэд "бүх юм эсвэл юу ч биш" гэсэн зарчмыг дагаж мөрддөггүй. мембраны тусгай хэсэг болох потенциал - тэнхлэг толгод, ингэснээр үйл ажиллагааны потенциал нь дендритэд хамаарахгүй).

Цагаан будаа. 3.Натрийн хоёр суваг бүхий мембраныг нээлттэй, хаалттай төлөвт харуулсан хамгийн энгийн диаграмм

Энэ нь эсийн мембран дээр ионы суваг байдаг - мембраны нүх сүвийг бүрдүүлдэг уургийн молекулууд байдаг бөгөөд үүгээр дамжуулан ионууд мембраны дотоод талаас гадна ба нөгөө рүү дамждаг. Ихэнх сувгууд нь ионы өвөрмөц шинж чанартай байдаг - натрийн суваг нь зөвхөн натрийн ионыг нэвтрүүлэх боломжийг олгодог бөгөөд бусдыг зөвшөөрдөггүй (энэ үзэгдлийг сонгомол гэж нэрлэдэг). Өдөөгч эд эсийн мембран (мэдрэл ба булчин) их хэмжээгээр агуулдаг потенциалаас хамааралтаймембраны потенциалын шилжилтэнд хурдан хариу өгөх чадвартай ионы сувгууд. Мембраны деполяризаци нь юуны түрүүнд хүчдэлтэй натрийн суваг нээхэд хүргэдэг. Натрийн хангалттай суваг нэгэн зэрэг нээгдэхэд эерэг цэнэгтэй натрийн ионууд мембраны дотоод тал руу гүйдэг. Энэ тохиолдолд хөдөлгөгч хүчийг концентрацийн градиент (мембраны гадна талд эсийн доторхоос илүү эерэг цэнэгтэй натрийн ионууд байдаг) ба мембраны дотор талд сөрөг цэнэгээр хангадаг (2 -р зургийг үз). Натрийн ионы урсгал нь мембраны потенциалд илүү том бөгөөд маш хурдан өөрчлөлт оруулдаг бөгөөд үүнийг нэрлэдэг үйл ажиллагааны боломж(тусгай уран зохиолд үүнийг PD гэж нэрлэдэг).

Дагуу бүх юм эсвэл огт байхгүй хуульөдөөгч эд эсийн мембран нь өдөөлтөд огт хариу өгдөггүй, эсвэл одоогоор боломжтой хамгийн их хүчээр хариу үйлдэл үзүүлдэг. Өөрөөр хэлбэл, хэрэв өдөөлт хэт сул, босго оноонд хүрээгүй бол үйл ажиллагааны боломж огт үүсэхгүй; Үүний зэрэгцээ, босго өдөөлт нь босго давсан өдөөгчтэй ижил далайцтай үйл ажиллагааны потенциалыг бий болгоно. Энэ нь үйл ажиллагааны потенциалын далайц үргэлж ижил байдаг гэсэн үг биш юм - мембраны ижил хэсэг нь өөр өөр төлөвт байх тусам өөр өөр далайцтай үйл ажиллагааны потенциал үүсгэж чаддаг.

Сэтгэл хөдөлгөсний дараа нейрон хэсэг хугацааны дараа туйлын хугарлын байдалд ордог бөгөөд ямар ч дохио түүнийг дахин өдөөж чадахгүй бөгөөд харьцангуй хугарлын үе шатанд ордог, онцгой хүчтэй дохио нь түүнийг өдөөж чаддаг (энэ тохиолдолд AP -ийн далайц нь ердийнхөөс доогуур). Галд тэсвэртэй хугацаа нь натрийн хурдан гүйдэл идэвхгүй болох, өөрөөр хэлбэл натрийн сувгийг идэвхгүйжүүлэхтэй холбоотой юм (доороос үзнэ үү).

Үйл ажиллагааны потенциалын тархалт

Миелингүй утаснууд дээр

AP -ийн явцад сувгууд мужаас муж руу дамждаг: Na + сувгууд нь хаалттай, нээлттэй, идэвхгүй гэсэн гурван үндсэн төлөвтэй байдаг (бодит байдал дээр энэ асуудал илүү төвөгтэй боловч эдгээр гурван зүйлийг тайлбарлахад хангалттай), K + - сувгууд нь хаалттай, нээлттэй гэсэн хоёр хэлбэртэй байдаг.

AP үүсэхэд оролцож буй сувгуудын зан төлөвийг цахилгаан дамжуулах чадвараар тодорхойлдог бөгөөд шилжүүлэх (шилжүүлэх) коэффициентээр тооцдог.

Хөрвүүлэх хүчин зүйлийг Ходжкин, Хаксли нар үүсгэсэн.

Нэгжийн талбайд калийн G K -ийн цахилгаан дамжуулах чанар

Өмнө дурьдсанчлан хүчдэлээс хамааралтай Na + сувгийн хувьд хаалттай / нээлттэй төлөвөөс гадна тэдгээрийн хоорондох шилжилтийг параметрээр тайлбарласан тул тооцоолоход илүү хэцүү байдаг. м (\ Displaystyle m), бас идэвхгүй / идэвхгүй төлөвүүд байдаг бөгөөд тэдгээрийн хоорондох шилжилтийг параметрээр тайлбарладаг h (\ displaystyle h)