كيف تعمل خلايا الدماغ : عندما يفكر الشخص أو يتحدث أو يأكل أو يمشي أو يجلس بشكل مريح مع عمل جميع أجهزة الجسم بشكل طبيعي ، فإن مليارات الخلايا التي يتكون منها الدماغ وبقية الجهاز العصبي تعمل بجد.
الدماغ هو عضو لمعالجة المعلومات ، وخلايا الدماغ التي تنقل وتتعامل مع كل هذه المعلومات تسمى الخلايا العصبية. مع قدرتها الخاصة على إنتاج ومشاركة الإشارات الكهربائية والقدرة على الارتباط في شبكات معقدة ، تعد الخلايا العصبية مكونًا أساسيًا للجهاز العصبي. يحتوي الدماغ على أكثر من 100 مليار منهم.
من خلال تطوير هذه الشبكات العصبية وتنشيطها وتعديلها يكون الدماغ قادرًا على فهم المعلومات حول العالم والتكيف والتعلم وتوجيه السلوك. لكن الخلايا العصبية ليست وحدها في الدماغ أو في أي مكان آخر في الجهاز العصبي: تلعب خلايا الدماغ المسماة الخلايا الدبقية أدوارًا داعمة مختلفة للحفاظ على عمل النظام بسلاسة.
جدول المحتويات
كيف تعمل خلايا الدماغ : ما هو العصبون؟
الخلية العصبية أو الخلية العصبية هي لبنة بناء الدماغ الأساسية لنقل المعلومات. جسم الخلية (أو سوما) هو مركز للخلايا العصبية ، تنطلق منه أنواع مختلفة من الامتدادات للخارج باتجاه الخلايا العصبية الأخرى. تستقبل التشعبات الشبيهة بفرع العصبون الإشارات الواردة من آلاف الخلايا العصبية الأخرى. ثم يتم إرسال الإشارات الصادرة عبر امتداد واحد يسمى المحور العصبي ، والذي يمكن أن يمتد لمسافات طويلة (حتى أمتار) للوصول إلى المزيد من الخلايا العصبية أو أنواع أخرى من الخلايا.
إقرأ أيضا:فيروس كورونا: كم من الوقت يبقى الفيروس حيا على الأسطح؟بين محور العصبون الناقل والتغصنات الموجودة في الخلايا العصبية المستقبلة توجد فجوة تسمى المشبك – وهو الموقع الذي يتم فيه تمرير الإشارات بين خلايا الدماغ.
يحتوي الجهاز العصبي على مئات الأنواع المختلفة من الخلايا العصبية التي لها أشكال فيزيائية متخصصة لوظائفها.
- تنقل الخلايا العصبية الحسية إشارات من أجهزة الإحساس عن اللمس والمشاهد والأصوات والأذواق والروائح.
- تحمل الخلايا العصبية الحركية إشارات من الدماغ إلى عضلات الجسم من أجل التحكم في الحركات.
- تنقل الخلايا العصبية الداخلية إشارات بين الخلايا العصبية الحسية والحركية وفيما بينها.
كيف تعمل خلايا الدماغ : كيف تتصل الخلايا العصبية
تتواصل الخلايا العصبية باستخدام الإشارات الكهربائية ، أو إمكانات الفعل. لكي تنقل الخلايا العصبية إشاراتها الخاصة ، يجب أولاً تنشيطها بشكل كافٍ عن طريق الإشارات الواردة من الخلايا العصبية الأخرى عبر التشعبات الخاصة بها. بعد ذلك ، يتم إنشاء جهد فعل في محوره ويتم حمله على طول المحور.
للانتقال من محور عصبون إلى تغصن عصبون آخر ، يجب أن تعبر الإشارة الفجوة بين الخلايا العصبية (المشبك) ، حيث تُترجم من إشارة كهربائية إلى إشارة كيميائية. يتسبب جهد الفعل في إطلاق جزيئات تسمى الناقلات العصبية ، والتي تنتقل من أحد طرفي المشبك إلى الطرف الآخر. بمجرد عبور هذه الجزيئات المشبك ، تتم ترجمة الإشارة الكيميائية مرة أخرى إلى إشارة كهربائية تستمر في اتجاه الخلية العصبية التالية.
إقرأ أيضا:ما هو اللاوعي؟يعتمد التأثير النهائي لإشارة من خلية عصبية واحدة على الخلية العصبية التالية على وظيفة المشبك ، والتي تعتمد على نوع الناقل العصبي الذي تم إطلاقه. ترسل المشابك العصبية المثيرة إشارات تشجع على إنشاء جهد فعل بواسطة العصبون التالي ؛ المشابك المثبطة تعمل ضدها. يتلقى كل خلية عصبية إشارات من كل من المشابك المثيرة والمثبطة.
تسمح الترابطات بين الخلايا العصبية بتشكيل شبكات معالجة المعلومات شديدة التعقيد. بمرور الوقت ، يمكن أن تصبح هذه الروابط أقوى أو أضعف اعتمادًا على أنماط تنشيط الخلايا العصبية. تحدث التغييرات في الهيكل والوظيفة على مستوى المشابك بين الخلايا العصبية. تسمى هذه القدرة على التغيير المرونة التشابكية وهي ضرورية لقدرة الدماغ على التعلم.
كيف تعمل خلايا الدماغ : الناقلات العصبية
تعتبر الناقلات العصبية ، وهي جزيئات كيميائية تمر بين الخلايا العصبية ، جزءًا أساسيًا من النظام الذي يسمح للخلايا العصبية بنقل المعلومات. تعزز بعض أنواع الجزيئات (الناقلات العصبية المثيرة) تنشيط الخلايا العصبية ، بينما تقلل أنواع أخرى (الناقلات العصبية المثبطة) التنشيط.
تشمل النواقل العصبية الرئيسية ما يلي:
- الأسيتيل كولين مهم للتحكم في العضلات وإفراز الهرمونات ، وكذلك للوظيفة الإدراكية.
- النوربينفرين (النورأدرينالين) هو المفتاح لوظيفة الجهاز العصبي الودي واستجابة “القتال أو الهروب”.
- يساعد الدوبامين على تنظيم سلوك المكافأة والمزاج ، وكذلك في التحكم في حركات الجسم.
- يلعب السيروتونين دورًا في بدء النوم وفي الشهية والمزاج والتحكم في درجة الحرارة ووظائف أخرى.
- الغلوتامات هو الناقل العصبي الأكثر شيوعًا في الجهاز العصبي. يشارك في مجموعة متنوعة من الوظائف.
- GABA (حمض جاما أمينوبوتيريك) هو الناقل العصبي المثبط الأكثر انتشارًا ؛ كما أنها تشارك في مجموعة واسعة من الوظائف.
- تم ربط بعض الاضطرابات العصبية والنفسية بمشاكل في نشاط ناقل عصبي واحد أو أكثر. على سبيل المثال ، يعد فقدان نشاط الدوبامين جزءًا من مرض باركنسون ، ويرتبط مرض الزهايمر بخلل وظيفي يشمل الأسيتيل كولين.
تعمل العديد من الأدوية على زيادة أو تقليل نشاط الناقلات العصبية. مثبطات امتصاص السيروتونين الانتقائية (SSRIs) ، التي توصف عادة للاكتئاب والاضطرابات النفسية الأخرى ، تزيد من مستويات السيروتونين. مضادات الاختلاج المستخدمة لعلاج الصرع تعمل على GABA. والأدوية المستخدمة لعلاج مرض باركنسون ، مثل L-DOPA ، تعزز وظيفة الدوبامين.
إقرأ أيضا:ما معنى العلاج السلوكي المعرفي ؟خلايا دماغية أخرى (غليا)
على الرغم من أن الخلايا العصبية تعتبر الوحدات الأساسية للدماغ والجهاز العصبي ، إلا أنها لا تقوم بكل العمل. الخلايا الدبقية هي فئة غير عصبية من الخلايا التي لا تنقل الإشارات الكهربائية ولكنها لا تزال تشكل جزءًا مهمًا من الجهاز العصبي. توفر الخلايا الدبقية الدعم البنيوي وأنواع أخرى من الدعم للخلايا العصبية وتساعد على ضمان عمل الخلايا العصبية بشكل صحيح.
هناك أنواع متعددة من الخلايا الدبقية ذات أغراض مميزة. تشمل الأنواع الرئيسية من الخلايا الدبقية:
الخلايا الدبقية الصغيرة: تزود الجهاز العصبي المركزي بالدفاع المناعي ضد تهديدات المرض المحتملة. كما أنهم يتخلصون من بقايا الطعام من إصابة الخلايا والموت.
الخلايا النجمية: التي سميت لشكلها الشبيه بالنجوم ، تدعم وظيفة الخلايا العصبية جزئيًا من خلال المساعدة في الحفاظ على بيئة مناسبة خارج الخلايا العصبية. يمكن أن تؤثر أيضًا بشكل مباشر على نشاط الناقل العصبي في نقاط الاشتباك العصبي بين الخلايا العصبية.
الخلايا الدبقية قليلة التغصن: توفر الدعم الهيكلي لمحاور الخلايا العصبية من خلال عملية تسمى تكوّن النخاع. إنهم ينتجون مادة تسمى المايلين ، والتي تشكل غمدًا عازلًا حول المحاور التي تسمح لهم بحمل الإشارات الكهربائية بشكل أكثر كفاءة.
مجالات الدراسة في علم الأعصاب
علم الأعصاب هو مجال واسع للدراسة يحتوي على مجموعة من الحقول الفرعية الأضيق. يتضمن كل منها تسليط الضوء على الدماغ وأجزاء أخرى من الجهاز العصبي ، وربطها بواحد أو أكثر من مجالات علم النفس والسلوك – من عمليات التفكير إلى التفاعلات الاجتماعية إلى المرض العقلي.
بالنظر إلى مدى تشابك الجوانب المختلفة للحياة العقلية ، هناك الكثير من التداخل بين المجالات المختلفة لعلم الأعصاب. يمكن للفروع المختلفة أن تمتزج وتتغذى مع بعضها البعض: البحث العلمي حول الإدراك أو العواطف يمكن أن يكون ذا قيمة لعلماء الأعصاب الذين يدرسون الاضطرابات النفسية ، على سبيل المثال.
تقدم الفئات المعترف بها بشكل عام مثل الفئات أدناه إحساسًا باتساع وتنوع علم الأعصاب كمسعى. من بين المجالات الأخرى لعلم الأعصاب تشريح الأعصاب وعلم الأعصاب الخلوي والجزيئي وعلم الوراثة العصبية (دراسة الأساس الجيني للجهاز العصبي). علماء الأعصاب في كل مجال هم عادة باحثون حاصلون على درجة الدكتوراه (مثل دكتوراه أو دكتوراه في الطب).
علم الأعصاب الإدراكي
يدرس علم الأعصاب الإدراكي الآليات العصبية التي تكمن وراء التفكير والإدراك. يستكشف كيف أن معالجة المعلومات ، والتي تشمل التعلم والتذكر واتخاذ القرار وحل المشكلات ، أصبحت ممكنة بواسطة الدماغ.
يشمل نطاق علم الأعصاب الإدراكي كيف تتكشف عمليات التفكير على المستوى الخلوي – في عصبونات معينة والصلات بينها – وكذلك في الروابط بين العمليات العقلية ومناطق وأنظمة الدماغ الأكبر.
ماذا يفعل علماء الأعصاب الإدراكيين؟
يستكشف علماء الأعصاب الإدراكيون كيف يؤدي الدماغ إلى العمليات والقدرات العقلية. للقيام بذلك ، يقومون بتحليل مقاييس الإدراك وجوانب الأدمغة الفردية – من التباين الهيكلي والاختلافات في وظيفة مناطق معينة من الدماغ وصولاً إلى نشاط الخلايا العصبية المحددة (لأنها ترمز ، على سبيل المثال ، موقع كائن في الفضاء) . يقدم مثل هذا البحث نظرة ثاقبة حول أي أجزاء من الدماغ ، على سبيل المثال ، تكون نشطة بشكل خاص عندما ينخرط شخص ما في وظيفة معرفية مثل التذكر أو القراءة.
ما هي بعض الموضوعات التي تم استكشافها في علم الأعصاب الإدراكي؟
تتضمن أمثلة الموضوعات في علم الأعصاب الإدراكي تكوين الذكريات على مستوى الخلايا العصبية ، وكيف تتعاون مناطق الدماغ المختلفة لإنتاج القدرة اللغوية ، وكيف يمكن أن يكون تصور الدماغ للعالم متحيزًا بواسطة عوامل مثل التحفيز. يركز علماء الأعصاب الإدراكيون أيضًا على مجالات مثل الانتباه والتعلم واتخاذ القرار والوعي.
علم الأعصاب الاجتماعي
يفحص علم الأعصاب الاجتماعي الدماغ في سياق صلاته بالآخرين والعالم الاجتماعي الأوسع. إنه يدرك أن البشر هم نوع اجتماعي للغاية وأن تعقيد التفاعل الاجتماعي يمكن أن يساعد في تفسير تطور الدماغ البشري عالي التطور.
يستكشف البحث في علم الأعصاب الاجتماعي كيف يؤدي النظام الفيزيائي إلى ظهور أنواع العمليات العلائقية التي لوحظت منذ فترة طويلة في علم النفس الاجتماعي. كما يسعى إلى وصف الطرق التي يتأثر بها الدماغ والجسم بأنفسهم بجوانب الحياة الاجتماعية ، مثل العزلة الاجتماعية أو التكامل.
ماذا يفعل علماء الأعصاب الاجتماعيون؟
يدرس علماء الأعصاب الاجتماعيون العلاقات بين الجهاز العصبي والجوانب المختلفة للإدراك الاجتماعي والسلوك. وتشمل هذه العمليات العقلية مثل تحديد شخص ما كعضو في مجموعة اجتماعية ومحاولة فهم منظور شخص آخر. يستخدم الباحثون قياسات النشاط البيولوجي (مثل التنشيط الوظيفي لمناطق معينة من الدماغ) بالإضافة إلى مقاييس التفكير والسلوك للتحقيق في الارتباطات بينها وكيفية تأثيرها على بعضها البعض.
ما هي بعض المواضيع التي تمت دراستها في علم الأعصاب الاجتماعي؟
سلط علم الأعصاب الاجتماعي الضوء على وجود نشاط دماغي فوري يتعلق بالتصنيف الاجتماعي والتحيز. الاختلافات المرتبطة بالوحدة في كيفية تمثيل الدماغ للذات والأشخاص الآخرين ؛ والاختلافات في اللوزة الدماغية للمؤثرين والمختلين عقليا. تشمل الظواهر الأخرى التي تم استكشافها في علم الأعصاب الاجتماعي التعاطف والتعلم في السياقات الاجتماعية والتسلسلات الهرمية الجماعية.
علم الأعصاب السريري
علم الأعصاب السريري هو أحد مجالات الدراسة التي تركز على الاضطرابات العقلية والجهاز العصبي. وتشمل هذه الاضطرابات التي تمت دراستها في الطب النفسي وعلم النفس الإكلينيكي ، مثل اضطرابات الاكتئاب والقلق ، بالإضافة إلى حالات التنكس العصبي مثل مرض الزهايمر والتصلب المتعدد. يتمثل الهدف الرئيسي لبحوث علم الأعصاب في الحالات السريرية في المساهمة في تحسين طرق التشخيص والعلاج والوقاية من الاضطرابات.
