Biblioteka
  Wiw.pl   Na bieżąco:  Informacje   Co nowego   Matematyka i przyroda:  Astronomia   Biologia   Fizyka   Matematyka   Modelowanie rzeczywistości   Humanistyka:  Filozofia   Historia   Kultura antyczna   Literatura   Sztuka   Czytaj:  Biblioteka   Delta   Wielcy i więksi   Przydatne:  Słowniki   Co i gdzie studiować   Wszechświat w obrazkach    
  Jesteś tutaj:   Wirtualny Wszechświat > Biblioteka > Różne > DLACZEGO CZARNE DZIURY NIE SĄ CZARNE?  



[1]  [2]  [3]  [4]  [5]  [6]  [7]  [8]  [9]  [10]  [11] 
Neurony, dendryty i synapsy

Eksploracja mózgu to fascynujące zadanie, które jednak zmusza badaczy do licznych kompromisów. Ostatecznym celem tych poszukiwań jest poznanie funkcji ludzkiego mózgu, lecz układ nerwowy człowieka jest zbyt skomplikowany, by można go było badać rutynowymi metodami. Znacznie łatwiej jest analizować układy nerwowe prostszych organizmów, brak w nich jednak wielu złożonych struktur występujących jedynie u człowieka. Jaki więc układ badać? Wysiłek naukowy może okazać się daremny, jeśli podąży fałszywym tropem. Jak to się często zdarza w nauce, rozmaite zespoły zajmujące się tym problemem podchodzą do niego z różnych stron.

Wszyscy neurofizjolodzy są zgodni co do tego, że podstawowe znaczenie mają neurony, czyli bogato rozgałęzione komórki nerwowe i ich połączenia. Te najważniejsze składniki mózgu można przyrównać do drzew, do których licznymi korzeniami (dendrytami) dochodzą impulsy elektryczne. Sygnały te są poddawane obróbce i integrowane w głównym ciele neuronu. Następnie z neuronu wysyłane są nowe sygnały, które biegną wzdłuż pojedynczej wypustki (aksonu), łączącej się z dendrytami innych komórek. Połączenie między aksonem jednego neuronu i dendrytem drugiego zwane jest synapsą.

Synapsy tylko wyjątkowo łączą dwa neurony w sposób bezpośredni, gdyż na ogół aksony i dendryty nie stykają się ze sobą. Neuron wysyłający sygnał uwalnia specjalne substancje (neuroprzekaźniki) do maleńkiej szczeliny znajdującej się między nim i neuronem docelowym. Gdy mediator przemierzy synapsę, inicjowany jest kolejny impuls elektryczny. Te dynamiczne, wzajemne oddziaływania neuronów przyczyniają się do powstania pól elektrochemicznych, bogatych w jony i cząsteczki wspomagające lub udaremniające przechodzenie sygnałów z jednej komórki do drugiej. Nie każdy impuls nerwowy powstały na skutek pobudzenia komórek nerwowych w oku, skórze czy innym narządzie zmysłu dociera do mózgu. Pojedyncze komórki nerwowe występują bowiem, podobnie jak obwód elektryczny, tylko w dwóch stanach - są "włączone" lub "wyłączone". Gdy jednak sygnał dotrze do mózgu, szybko rozprzestrzenia się tam poprzez liczne odgałęzienia i wiele synaps. Wyzwala to nowe impulsy nerwowe, które pobudzają na przykład aktywność mięśni, narządów lub gruczołów wydzielania wewnętrznego.

Synapsa pełni jednocześnie funkcję przełącznika i regulatora mocy. Wąska przestrzeń znajdująca się między dendrytem i aksonem może być zalana neuroprzekaźnikiem, który pobudza lub hamuje przekazanie sygnału. Reakcja neuronu odbierającego sygnał zależy od stężenia neuroprzekaźników w szczelinie synaptycznej. Ponadto synapsy mają różne wartości progowe pobudzenia i niejednakowo reagują na te same neuroprzekaźniki. Neurofizjolog zajmujący się aktywnością mózgu musi poświęcać synapsom wiele uwagi.

Proste układy

Niektóre proste organizmy, takie jak ślimaki lub robaki płaskie, mają zaledwie kilkaset neuronów i kilka tysięcy synaps. (Mózg człowieka zawiera około stu miliardów neuronów i stu bilionów synaps). Można więc sporządzić szczegółową mapę całej sieci nerwowej tych zwierząt i badać ją komórka po komórce. Eksperymenty przeprowadzane na bezkręgowcach i na ssakach pozwalają wejrzeć w procesy powstawania śladów pamięciowych.

Ślimak morski Aplysia jest nieskomplikowaną istotą - jego możliwości uczenia się są ograniczone. Jednakże neurofizjologowi Erikowi Kandelowi i jego współpracownikom z Uniwersytetu Columbia udało się nauczyć tego ślimaka kilku sztuczek. Aplysia reaguje zwykle na dotyk cofnięciem skrzeli. Wielokrotne dotykanie zmniejsza wrażliwość ślimaka i sprawia, że zaczyna on wolniej wciągać skrzela, podczas gdy połączone z dotykaniem drażnienie jego ogona lekkim prądem elektrycznym zwiększa wrażliwość zwierzęcia, jak również szybkość cofania skrzeli. W każdym z tych dwóch doświadczeń Aplysia uczy się nowej reakcji, a jednocześnie w jego obwodach nerwowych zachodzą zmiany. Badając układ nerwowy ślimaka, Kandel doszedł do wniosku, że opanowanie nowych reakcji wiąże się ze zmianą stężenia neuroprzekaźników w odpowiednich synapsach. Następuje zatem zmiana intensywności przekazywania sygnałów. W ten sposób, za pomocą przekaźników, które wzmacniają lub osłabiają połączenia neuronów w sieci synaptycznej, w mikroskopijnym mózgu ślimaka utrwalają się ślady pamięciowe.

[1]  [2]  [3]  [4]  [5]  [6]  [7]  [8]  [9]  [10]  [11] 
[  góra strony  ]

Wiw.pl  |  Na bieżąco  |  Informacje  |  Co nowego  |  Matematyka i przyroda  |  Astronomia  |  Biologia  |  Fizyka  |  Matematyka  |  Modelowanie rzeczywistości  |  Humanistyka  |  Filozofia  |  Historia  |  Kultura antyczna  |  Literatura  |  Sztuka  |  Czytaj  |  Biblioteka  |  Delta  |  Wielcy i więksi  |  Przydatne  |  Słowniki  |  Co i gdzie studiować  |  Wszechświat w obrazkach