मानव तंत्रिका तंत्र में लाखों तंत्रिका कोशिकाएं होती हैं जो लगातार सूचनाओं का आदान-प्रदान करती हैं।  एक सेल की प्रक्रियाएं दर्जनों अन्य लोगों के साथ जुड़ती हैं और विशेष अंतराल जंक्शन बनाती हैं - सिंकैप्स। जैसे ही तंत्रिका आवेग उस स्थान पर पहुंचता है जहां एक कोशिका दूसरे से जुड़ती है, एक रासायनिक मध्यस्थ की थोड़ी मात्रा निकलती है। ये रासायनिक मध्यस्थ हैं   (या न्यूरोट्रांसमीटर)  एक तंत्रिका कोशिका से दूसरे में उत्तेजना संचारित करना। कुछ मामलों में, वे उत्तेजित नहीं कर सकते हैं, लेकिन निषेध, और कभी-कभी सेल में आंतरिक प्रक्रियाओं को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करते हैं - उदाहरण के लिए, वे जीन अभिव्यक्ति को बदल देते हैं और कोशिका को नए प्रोटीन को संश्लेषित करने का कारण बनाते हैं।

न्यूरोट्रांसमीटर तंत्रिका कोशिकाओं को एक-दूसरे और मांसपेशियों में बांधते हैं।  यह रासायनिक मध्यस्थों की मदद से होता है जो तंत्रिका तंत्र लगभग सभी आंतरिक अंगों के काम को नियंत्रित करता है। ऑटोनोमिक नर्वस सिस्टम के सिरों से बाहर खड़े होकर, न्यूरोट्रांसमीटर रात में दिल की धड़कन को धीमा कर देते हैं और दिन में तेज, कम रक्तचाप जबकि हम झूठ बोल रहे हैं, एक सपने में पेशाब को नियंत्रित करते हैं, और इसी तरह।

केवल 20 वीं शताब्दी की शुरुआत में, वैज्ञानिकों ने सहमति व्यक्त की कि तंत्रिका तंत्र बहुत अधिक तंत्रिका कोशिकाएं हैं, और फाइबर का एक जटिल नेटवर्क नहीं है। 1930 के दशक तक कई शोधकर्ता यह नहीं मानते थे कि तंत्रिका कोशिकाएं रासायनिक मध्यस्थों के माध्यम से आवेगों को प्रसारित करती हैं।

क्यों "Supoviks" और "स्पार्क्स" लड़ाई हुई?

1914 में, एक ब्रिटिश फार्माकोलॉजिस्ट, हेनरी डेल ने स्वायत्त तंत्रिका तंत्र का अनुकरण करने वाली दवाओं पर काम किया। श्रमसाध्य काम के परिणामस्वरूप, उन्होंने कई दिलचस्प अणुओं की पहचान की। उनमें से कुछ ने अपने नैदानिक \u200b\u200bआवेदन को पाया है, जबकि अन्य ने नहीं। उत्तरार्द्ध में एक विशेष अणु था - एसिटाइलकोलाइन। चूहों पर प्रयोगों में, डेल ने पाया कि यह अणु स्वायत्त तंत्रिका तंत्र के एक हिस्से की कार्रवाई को दोहराता है - पैरासिम्पेथेटिक तंत्रिका तंत्र। पैरासिम्पेथेटिक नर्वस सिस्टम एक सपने में श्वास को धीमा कर देता है और धड़कनें बढ़ाता है, कामोत्तेजना को नियंत्रित करता है, गैस्ट्रिक रस का स्राव और अन्य शारीरिक प्रभाव डालता है। एसिटाइलकोलाइन का प्रभाव केवल एक मिनट तक रहा। यही कारण है कि चिकित्सा प्रयोजनों के लिए यह पदार्थ पूरी तरह से अनुपयुक्त था।

इस खोज के 20 साल बाद, एक ऑस्ट्रियाई शोधकर्ता ओटो लेवी ने एक सपने में एक प्रयोग के विचार के साथ रासायनिक मध्यस्थों के अस्तित्व को साबित किया था। लेवी के अनुसार   (जो कई अतिरंजित मानते हैं)  1921 की रात में वह जाग गया, एक उत्कृष्ट प्रयोग के लिए एक योजना बनाई और बिस्तर पर लौट आया। सुबह, वह इस विचार को याद नहीं कर सका और नोट निकले। लेकिन अगली रात वह फिर से जाग गया, और इस बार कुछ भी रिकॉर्ड करना शुरू नहीं किया, बल्कि सीधे प्रयोगशाला में चला गया।

लेवी ने दो मेंढकों को अलग किया और उनके दिलों को आकर्षित किया। वेगस तंत्रिका के एक हिस्से के साथ एक दिल, दूसरे को सभी नसों से अलग किया गया था। शरीर के बाहर एक शांत अवस्था में, दिल एक निरंतर आवृत्ति के साथ धड़कता है। लेवी ने एक विशेष समाधान में वेगस तंत्रिका के साथ दिल रखा और वर्तमान के साथ तंत्रिका को उत्तेजित करना शुरू कर दिया। नतीजतन, दिल की धड़कन धीमी हो गई। फिर उसने अपना दिल हल से निकाल लिया और दूसरा डाल दिया (कोई नसों)  यह तुरंत धीमा हो गया। प्रयोग ने साबित कर दिया कि वेगस तंत्रिका (पैरासिम्पेथेटिक नर्वस सिस्टम का हिस्सा)  रासायनिक मध्यस्थ के साथ दिल की धड़कन को धीमा करता है।

कई शोधकर्ता जिन्होंने प्रयोग को दोहराने की कोशिश की, वे एक ही परिणाम प्राप्त करने में सक्षम नहीं थे। 1926 में, लेवी को स्टॉकहोम में अंतर्राष्ट्रीय शारीरिक कांग्रेस में सार्वजनिक रूप से अपने प्रयोग को दोहराने के लिए कहा गया था। वह लगातार 18 बार ऐसा करने में सफल रहे।

वास्तव में, इन आंकड़ों के प्रकाशन ने फार्मासिस्टों के बीच एक वास्तविक युद्ध को उकसायाजिन्होंने उत्तेजना के रासायनिक संचरण के सिद्धांत का समर्थन किया, और कुछ न्यूरोफिज़ियोलॉजिस्ट जो यह सुनिश्चित कर रहे थे कि तंत्रिका आवेग केवल सीधे प्रेषित हो सकते हैं। विज्ञान के इतिहासकारों के बीच, इस टकराव को "सुपॉविक" और "स्पार्क्स" का युद्ध कहा जाता था।

लेवी ने लंबे समय तक काम किया ताकि वेगस तंत्रिका के अंत से निकलने वाले रसायन की पहचान की जा सके। उन्होंने कई रासायनिक यौगिकों के साथ प्रयोग किए और सावधानीपूर्वक बताया कि यह एसिटाइलकोलाइन हो सकता है। वह अपने ब्रिटिश मित्र - हेनरी डेल, जो 20 साल पहले अपनी खोजों को याद करते थे, इस बात से आश्वस्त थे। 1938 में डेल और लेवी नोबेल पुरस्कार की प्रस्तुति के बाद, आलोचना कम हो गई थी।

जॉन एक्सेल, एक और प्रमुख न्यूरोफिज़ियोलॉजिस्ट, विद्युत पारेषण सिद्धांत का एक क्लासिक प्रस्तावक था। वह प्रयोगों या लेवी नोबेल पुरस्कार से आश्वस्त नहीं थे। द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान, ईकल्स ने स्टीफन कफलर और बर्नार्ड काट्ज के रूप में एक ही प्रयोगशाला में काम किया, जो रासायनिक हस्तांतरण सिद्धांत के दो अविश्वसनीय रूप से प्रभावशाली प्रस्तावक थे। उनकी आंखों के सामने, कैटज और कफलर ने रासायनिक सिद्धांत के पक्ष में अधिक सबूत जमा किए। इतिहास के अनुसार, एक्सेल उदास था, जिससे वह विज्ञान के प्रसिद्ध दार्शनिक कार्ल पॉपर द्वारा खींचा गया था। 1951 में, Eccles ने रीढ़ की हड्डी का अध्ययन करना शुरू किया। वह रीढ़ की हड्डी के न्यूरॉन्स के बीच रासायनिक संचरण साबित करने वाले पहले लोगों में से एक थे और उन्होंने एक निरोधात्मक मध्यस्थ - गामा-एमिनोब्यूट्रिक एसिड की खोज की। 1963 में, उन्हें नोबेल पुरस्कार दिया गया।

क्या प्रोटीन हमें सब कुछ याद रखने में मदद करते हैं

न्यूयॉर्क यूनिवर्सिटी स्कूल ऑफ मेडिसिन के स्नातक एरिक कंदेल सीख रहे हैं कि स्मृति कैसे काम करती है। समस्या को हल करने के करीब पहुंचने के लिए, उन्होंने सबसे सरल तंत्रिका तंत्र वाले जानवरों में स्मृति की तलाश की। खोजों ने उसे समुद्र के घाट तक पहुँचाया   (या अप्लासिआ)।  उसके पास केवल 20 हजार बड़ी तंत्रिका कोशिकाएं हैं जो माइक्रोस्कोप के बिना भी देखना आसान है।

नशे की लत।  ऐप्लेजिया में   (कई शंख की तरह)  गलफड़े और एक छोटे से होते हैं
ट्यूब - एक साइफन, जिसकी मदद से मोलस्क बाहरी वातावरण में चयापचय उत्पादों को स्थानांतरित और गुणा करते हैं। यदि आप apliza siphon को छूते हैं, तो वह तुरंत उसे अंदर के गलफड़ों के साथ खींच लेगी। आप इसे कई बार कर सकते हैं, और एप्लाज़िया अब गिल्स को पीछे नहीं हटाएगा। यह स्मृति के सबसे सरल प्रकारों में से एक है।

संवेदीकरण। समुद्री हारे में एक और प्रकार की स्मृति संवेदनशीलता में वृद्धि है। अगर, साइफन को छूने से पहले, पूंछ में विद्युत प्रवाह का एक छोटा सा निर्वहन होता है, तो यह किसी भी स्पर्श के जवाब में गिल्स को अधिक तीव्रता से वापस लेना शुरू कर देगा।

वातानुकूलित पलटा।  इस मामले में, आपको पहले साइफन को छूना चाहिए   (इस मामले में, गलफड़े बहुत पीछे नहीं हटेंगे),  फिर क्लैम को झटका   (यहाँ वे बहुत मजबूत हो जाएगा)  और कई बार करते हैं। नतीजतन, aplizia "सहयोगियों" एक झटके के साथ स्पर्श करता है और बिजली के झटके के साथ एक सामान्य स्पर्श के बाद अधिक मजबूती से गलफड़ों में आकर्षित करना शुरू कर देता है।

केवल कुछ न्यूरॉन्स गिल रिट्रेक्शन रिफ्लेक्सिस में शामिल होते हैं। संवेदी न्यूरॉन मोटर न्यूरॉन के लिए एक तंत्रिका आवेग प्रसारित करता है, जो मांसपेशियों के संकुचन और गलफड़ों के पीछे हटने का कारण बनता है। जब एक एंप्लिया मारा जाता है, तो एक और न्यूरॉन उत्तेजित होता है - विनियामक। यह मोलस्क के पूरे शरीर के माध्यम से फैलता है और अन्य तंत्रिका कोशिकाओं के कामकाज को नियंत्रित करता है। जब aplizia याद रखता है कि उसे अधिक मजबूती से गलफड़ों को वापस लेना चाहिए, तो संवेदी और मोटर न्यूरॉन्स के बीच संबंध बढ़ जाते हैं।

यह यह छोटा अणु है  बनाने के लिए आवश्यक है स्मृति का

कनेक्शन को मजबूत करना एक और न्यूरोट्रांसमीटर के लिए धन्यवाद संभव है - सेरोटोनिन। यह मॉड्यूलर न्यूरॉन के अंत से बाहर खड़ा है और संवेदी न्यूरॉन की सतह पर एक विशेष रिसेप्टर से बांधता है। नतीजतन, जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं का एक पूरा झरना लॉन्च किया गया है। तथाकथित जी-प्रोटीन, जो एंजाइम एडिनलेट चक्रवात को सक्रिय करता है, सेरोटोनिन रिसेप्टर से जुड़ा होता है।

एडिनाइलेट साइक्लेज हमारे शरीर में एक बहुत ही लोकप्रिय एंजाइम है।  यह एटीपी (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट) को परिवर्तित करता है - सेल में ऊर्जा का मुख्य स्रोत - चक्रीय एएमपी (एडेनोसिन मोनोफॉस्फेट) में, जो सेरोटोनिन की क्रिया को दस गुना बढ़ाता है। सेरोटोनिन का एक अणु केवल एक रिसेप्टर को बांधता है, और इसके जवाब में सेल के अंदर सैकड़ों चक्रीय एएमपी अणु संश्लेषित होते हैं।

यह यह छोटा अणु है जो स्मृति के गठन के लिए आवश्यक है।  चक्रीय एएमपी अन्य एंजाइमों को काम करता है। उदाहरण के लिए, सिनैप्टिक कनेक्शन को याद रखने और बढ़ाने के मामले में, यह प्रोटीन किनेज ए है, जो न्यूरॉन की झिल्ली में कैल्शियम चैनल के अणु को बदलता है। इस वजह से, कैल्शियम आयन सक्रिय रूप से कोशिका में प्रवेश करना शुरू कर देते हैं। तंत्रिका अंत में विद्युत क्षमता बढ़ जाती है। बस एक तंत्रिका आवेग बहुत अधिक ग्लूटामेट जारी करने और मोटर न्यूरॉन में उत्तेजना को स्थानांतरित करने के लिए पर्याप्त है।

तंत्रिका तंत्र सभी अंगों और प्रणालियों की गतिविधि को नियंत्रित करता है, उनकी कार्यात्मक एकता का निर्धारण करता है, और बाहरी वातावरण के साथ पूरे जीव के संबंध को सुनिश्चित करता है। तंत्रिका तंत्र की संरचनात्मक इकाई प्रक्रियाओं के साथ एक तंत्रिका कोशिका है -
न्यूरॉन.   संपूर्ण तंत्रिका तंत्र न्यूरॉन्स का एक संग्रह है जो विशेष उपकरणों का उपयोग करके एक दूसरे के संपर्क में हैं —  synapses । संरचना और कार्य तीन प्रकार के न्यूरॉन्स को अलग करते हैं:

रिसेप्टर, या संवेदनशील;


प्लग-इन, क्लोजर (कंडक्टर);


प्रभावकारक, मोटर न्यूरॉन्स, जिनसे आवेग काम करने वाले अंगों (मांसपेशियों, ग्रंथियों) को निर्देशित किया जाता है।


तंत्रिका तंत्र को सशर्त रूप से दो बड़े विभागों में विभाजित किया जाता है - दैहिक , या जानवर, तंत्रिका तंत्र और स्वायत्त , या स्वायत्त, तंत्रिका तंत्र। दैहिक तंत्रिका तंत्र मुख्य रूप से शरीर को बाहरी वातावरण से जोड़ने, संवेदनशीलता और आंदोलन प्रदान करने का कार्य करता है, जिससे कंकाल की मांसपेशियों में कमी होती है। चूंकि आंदोलन और भावना के कार्य जानवरों में अंतर्निहित हैं और उन्हें पौधों से अलग करते हैं, तंत्रिका तंत्र के इस हिस्से को जानवर (जानवर) कहा जाता है। स्वायत्त तंत्रिका तंत्र जानवरों और पौधों (चयापचय, श्वसन, उत्सर्जन, आदि) के लिए तथाकथित संयंत्र जीवन की प्रक्रियाओं को प्रभावित करता है, यही कारण है कि इसका नाम (वनस्पति - पौधा) होता है। दोनों प्रणालियां आपस में जुड़ी हुई हैं, लेकिन स्वायत्त तंत्रिका तंत्र में कुछ हद तक स्वतंत्रता है और यह हमारी इच्छा पर निर्भर नहीं करता है, जिसके परिणामस्वरूप इसे स्वायत्त तंत्रिका तंत्र भी कहा जाता है।


तंत्रिका तंत्र में स्राव होता है केंद्रीय   भाग - मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी - केंद्रीय तंत्रिका तंत्र और परिधीय , मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी से फैली नसों द्वारा परिधीय तंत्रिका तंत्र है।


1.


तंत्रिका तंत्र शरीर को बनाने वाले विभिन्न अंगों, प्रणालियों और आशंकाओं की गतिविधियों को नियंत्रित करता है। यह आंदोलन, पाचन, श्वसन, रक्त की आपूर्ति, चयापचय प्रक्रियाओं आदि के कार्यों को नियंत्रित करता है। तंत्रिका तंत्र पर्यावरण के साथ शरीर के संबंध स्थापित करता है, शरीर के सभी हिस्सों को एक पूरे में जोड़ता है।


स्थलाकृतिक सिद्धांत के अनुसार तंत्रिका तंत्र केंद्रीय और परिधीय (छवि) में विभाजित है। केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (CNS) में मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी शामिल हैं।


तंत्रिका तंत्र के परिधीय भागों में उनकी जड़ों और शाखाओं, तंत्रिका plexuses, तंत्रिका नोड्स, तंत्रिका अंत के साथ रीढ़ और कपाल नसों शामिल हैं।


इसके अलावा, दो विशेष भागों को तंत्रिका तंत्र में प्रतिष्ठित किया जाता है: दैहिक (पशु) और स्वायत्त (स्वायत्त)।


दैहिक तंत्रिका तंत्र मुख्य रूप से सोम (शरीर) के अंगों को संक्रमित करता है: धारीदार (कंकाल) मांसपेशियां (चेहरा, धड़, चरम), त्वचा और कुछ आंतरिक अंग (जीभ, स्वरयंत्र, ग्रसनी)। दैहिक तंत्रिका तंत्र मुख्य रूप से शरीर को बाहरी वातावरण से जोड़ने, संवेदनशीलता और आंदोलन प्रदान करने का कार्य करता है, जिससे कंकाल की मांसपेशियों में कमी होती है। चूंकि आंदोलन और भावना के कार्य जानवरों में अंतर्निहित हैं और उन्हें पौधों से अलग करते हैं, तंत्रिका तंत्र के इस हिस्से को जानवर (जानवर) कहा जाता है। दैहिक तंत्रिका तंत्र की क्रियाएं मानव मन द्वारा नियंत्रित होती हैं।


स्वायत्त तंत्रिका तंत्र इनसाइड, ग्रंथियों, अंगों और त्वचा की चिकनी मांसपेशियों, रक्त वाहिकाओं और हृदय को संक्रमित करता है, ऊतकों में चयापचय प्रक्रियाओं को नियंत्रित करता है। स्वायत्त तंत्रिका तंत्र जानवरों और पौधों (चयापचय, श्वसन, उत्सर्जन, आदि) के लिए तथाकथित संयंत्र जीवन की प्रक्रियाओं को प्रभावित करता है, यही कारण है कि इसका नाम (वनस्पति - पौधा) होता है। दोनों प्रणालियां आपस में जुड़ी हुई हैं, लेकिन स्वायत्त तंत्रिका तंत्र में कुछ हद तक स्वतंत्रता है और यह हमारी इच्छा पर निर्भर नहीं करता है, जिसके परिणामस्वरूप इसे स्वायत्त तंत्रिका तंत्र भी कहा जाता है। इसे दो भागों में बांटा गया है सहानुभूति और परानुकंपी। इन विभागों का पृथक्करण दोनों संरचनात्मक सिद्धांत (केंद्रों के स्थान में अंतर और सहानुभूति और पैरासिम्पेथेटिक तंत्रिका तंत्र के परिधीय भाग की संरचना), और कार्यात्मक अंतर पर आधारित है। सहानुभूति तंत्रिका तंत्र की उत्तेजना शरीर की गहन गतिविधि में योगदान करती है; पैरासिम्पेथेटिक की उत्तेजना, इसके विपरीत, शरीर द्वारा खर्च किए गए संसाधनों को बहाल करने में मदद करती है। कई अंगों पर, सहानुभूति और पैरासिम्पेथेटिक सिस्टम का विपरीत प्रभाव पड़ता है, जो कार्यात्मक विरोधी है। इस प्रकार, सहानुभूति तंत्रिकाओं के साथ आने वाले आवेगों के प्रभाव के तहत, हृदय के संकुचन अधिक लगातार और तेज हो जाते हैं, धमनियों में रक्त का दबाव बढ़ जाता है, यकृत और मांसपेशियों में ग्लाइकोजन टूट जाता है, रक्त शर्करा के स्तर में वृद्धि होती है, पित्ताशय का विस्तार होता है, संवेदी अंग अधिक संवेदनशील हो जाते हैं और केंद्रीय तंत्रिका तंत्र काम कर रहा है, वे संकुचित हो गए हैं। ब्रोंची, पेट और आंतों के संकुचन बाधित होते हैं, गैस्ट्रिक रस और अग्नाशयी रस का स्राव कम हो जाता है, मूत्राशय आराम करता है और इसके खाली होने में देरी होती है। पैरासिम्पेथेटिक नसों के साथ आने वाले आवेगों के प्रभाव के तहत, हृदय के संकुचन धीमा हो जाते हैं और कमजोर हो जाते हैं, रक्तचाप कम हो जाता है, रक्त शर्करा का स्तर कम हो जाता है, पेट और आंतों के संकुचन उत्तेजित होते हैं, गैस्ट्रिक रस का स्राव होता है और अग्नाशय में वृद्धि होती है, आदि।


केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी होती है। मस्तिष्क को मस्तिष्क और अग्रमस्तिष्क में विभाजित किया गया है। मस्तिष्क के तने में मज्जा और मूलाधार होते हैं। अग्रभाग को मध्यवर्ती और अंतिम में विभाजित किया गया है।


मस्तिष्क के सभी भागों के अपने कार्य होते हैं।


तो, डिएनफेलोन में हाइपोथैलेमस, भावनाओं का केंद्र और महत्वपूर्ण जरूरतों (भूख, प्यास, कामेच्छा), लिम्बिक सिस्टम (जो भावनात्मक-आवेगपूर्ण व्यवहार के लिए जिम्मेदार होता है) और थैलेमस (संवेदी सूचना का फ़िल्टरिंग और प्राथमिक प्रसंस्करण) शामिल हैं।


मनुष्यों में, सेरेब्रल कॉर्टेक्स विशेष रूप से विकसित होता है - उच्च मानसिक कार्यों का अंग। इसकी मोटाई 3 मिमी है, और इसका कुल क्षेत्रफल औसतन 0.25 वर्गमीटर है।


छाल में छह परतें होती हैं। सेरेब्रल कॉर्टेक्स की कोशिकाएं परस्पर जुड़ी होती हैं।


इनमें लगभग 15 बिलियन हैं।


प्रांतस्था के विभिन्न न्यूरॉन्स का अपना विशिष्ट कार्य होता है। न्यूरॉन्स का एक समूह विश्लेषण का कार्य करता है (विखंडन, एक तंत्रिका आवेग का विच्छेदन), एक अन्य समूह संश्लेषण करता है, विभिन्न इंद्रियों और मस्तिष्क के हिस्सों (सहयोगी न्यूरॉन्स) से आने वाले आवेगों को जोड़ता है। न्यूरॉन्स की एक प्रणाली है जो पिछले प्रभावों से निशान रखती है और मौजूदा निशान के साथ नए प्रभावों की तुलना करती है।


सूक्ष्म संरचना की ख़ासियतों के अनुसार, पूरे सेरेब्रल कॉर्टेक्स को कई दसियों संरचनात्मक इकाइयों, क्षेत्रों में विभाजित किया गया है, और इसके भागों के स्थान के अनुसार, चार पालियों में: ओसीसीपटल, लौकिक, पार्श्व और ललाट।


मानव सेरेब्रल कॉर्टेक्स एक समग्र कार्यशील अंग है, हालाँकि इसके अलग-अलग हिस्से (क्षेत्र) कार्यात्मक रूप से विशिष्ट होते हैं (उदाहरण के लिए, कॉर्टेक्स के ओसीसीपटल क्षेत्र जटिल दृश्य कार्य करता है, फ्रंटोटेम्पोरल-स्पीच, टेम्पोरल-ऑडिटरी)। मानव सेरेब्रल कॉर्टेक्स के मोटर ज़ोन का सबसे बड़ा हिस्सा श्रम अंग (हाथ) और भाषण अंगों के आंदोलन के नियमन से जुड़ा है।


सेरेब्रल कॉर्टेक्स के सभी भाग परस्पर जुड़े हुए हैं; वे मस्तिष्क के अंतर्निहित भागों से जुड़े होते हैं, जो सबसे महत्वपूर्ण महत्वपूर्ण कार्य करते हैं। Subcortical संरचनाओं, जन्मजात बिना शर्त पलटा गतिविधि को विनियमित करने, उन प्रक्रियाओं का क्षेत्र है जो भावनात्मक रूप से भावनाओं के रूप में महसूस किए जाते हैं (वे, आईपी पावलोव के शब्दों में, "कॉर्टिकल कोशिकाओं के लिए ताकत का स्रोत हैं")।


मानव मस्तिष्क में वे सभी संरचनाएं होती हैं जो जीवित जीवों के विकास के विभिन्न चरणों में उत्पन्न होती हैं। उनमें संपूर्ण विकासवादी विकास के दौरान संचित "अनुभव" होता है। यह मनुष्यों और जानवरों की आम उत्पत्ति को इंगित करता है।


जैसे-जैसे विकास के विभिन्न चरणों में जानवरों का संगठन अधिक जटिल होता है, सेरेब्रल कॉर्टेक्स का मूल्य लगातार बढ़ता जा रहा है।


यदि, उदाहरण के लिए, एक मेंढक के सेरेब्रल कॉर्टेक्स को हटा दिया जाता है (इसके मस्तिष्क की कुल मात्रा में एक महत्वहीन अनुपात होता है), तो मेंढक लगभग अपना व्यवहार नहीं बदलता है। सेरेब्रल कॉर्टेक्स से वंचित, एक कबूतर उड़ जाता है, संतुलन बनाए रखता है, लेकिन पहले से ही कई महत्वपूर्ण कार्यों को खो देता है। हटाए गए सेरेब्रल कॉर्टेक्स वाला एक कुत्ता पूरी तरह से पर्यावरण के अनुकूल नहीं हो जाता है।


2. NERVOUS प्रणाली की संरचना: NERVOUS ऊतक, न्यूरॉन्स, NERVOUS फाइबर, SYNAPSES, REFLEX ARC की अवधारणा


पूरा तंत्रिका तंत्र तंत्रिका ऊतक पर बनाया गया है। तंत्रिका ऊतक में तंत्रिका कोशिकाएं (न्यूरॉन्स) होती हैं और शारीरिक रूप से और कार्यात्मक रूप से सहायक न्यूरोग्लिया कोशिकाओं से जुड़ी होती हैं। न्यूरॉन्स विशिष्ट कार्य करते हैं, जो तंत्रिका तंत्र की एक संरचनात्मक और कार्यात्मक इकाई है। न्यूरोग्लिया न्यूरॉन्स के अस्तित्व और विशिष्ट कार्यों को प्रदान करता है, समर्थन करता है, ट्रॉफिक (पोषण), परिसीमन और सुरक्षात्मक कार्य करता है।


एक न्यूरॉन (न्यूरोसाइट) विद्युत या रासायनिक संकेतों (तंत्रिका आवेगों) के रूप में एन्कोडेड जानकारी प्राप्त करता है, प्रक्रिया करता है, संचालित करता है और प्रसारित करता है।


प्रत्येक न्यूरॉन में एक शरीर, प्रक्रियाएं और उनके अंत होते हैं। बाहर, एक तंत्रिका कोशिका एक झिल्ली (साइटोल्मा) से घिरा हुआ है, जो उत्तेजना का संचालन करने में सक्षम है, साथ ही साथ कोशिका और उनके वातावरण के बीच चयापचय प्रदान करता है। एक तंत्रिका कोशिका के शरीर में नाभिक और आसपास के साइटोप्लाज्म (पेरिकारियन) होते हैं। न्यूरॉन्स का साइटोप्लाज्म ऑर्गेनेल (एक या दूसरे कार्य करने वाले उप-कोशिकीय संरचनाओं) में समृद्ध है। न्यूरॉन निकायों का व्यास 4-5 से 135 माइक्रोन तक भिन्न होता है। तंत्रिका कोशिकाओं के शरीर का आकार भी अलग है - गोल, अंडाकार से पिरामिड तक। विभिन्न प्रकार के तंत्रिका कोशिका के शरीर से दो प्रकार की पतली प्रक्रियाएं निकलती हैं। एक या एक से अधिक पेड़-शाखाओं की प्रक्रिया जिसके साथ एक तंत्रिका आवेग एक न्यूरॉन के शरीर में लाया जाता है, को डेंड्राइट कहा जाता है। अधिकांश कोशिकाओं की लंबाई लगभग 0.2 माइक्रोन होती है। एकमात्र, आमतौर पर लंबी, प्रक्रिया जिसके साथ तंत्रिका आवेग को तंत्रिका कोशिका के शरीर से निर्देशित किया जाता है वह अक्षतंतु, या न्यूराइट है।


प्रक्रियाओं की संख्या से, न्यूरॉन्स को एकध्रुवीय, द्वि- और बहुध्रुवीय कोशिकाओं में विभाजित किया जाता है। एकध्रुवीय (एकल-प्रक्रिया) न्यूरॉन्स में केवल एक प्रक्रिया होती है। मनुष्यों में, ऐसे न्यूरॉन्स केवल भ्रूण के विकास के शुरुआती चरणों में पाए जाते हैं। द्विध्रुवी (दो-प्रक्रिया) न्यूरॉन्स में एक अक्षतंतु और एक डेंड्राइट होता है। उनकी विविधता छद्म-एकध्रुवीय (छद्म-एकध्रुवीय) न्यूरॉन्स है। इन कोशिकाओं के अक्षतंतु और डेंड्राइट शरीर के सामान्य प्रकोप से शुरू होते हैं और बाद में टी-आकार को विभाजित करते हैं। बहुध्रुवीय (बहु-शाखा) न्यूरॉन्स में एक अक्षतंतु और कई डेंड्राइट होते हैं, वे मानव तंत्रिका तंत्र में बहुमत बनाते हैं। तंत्रिका कोशिकाओं को गतिशील रूप से ध्रुवीकृत किया जाता है, अर्थात। केवल एक दिशा में तंत्रिका आवेग का संचालन करने में सक्षम - डेंड्राइट से अक्षतंतु तक।


फ़ंक्शन के आधार पर, तंत्रिका कोशिकाओं को संवेदनशील, अंतर्वर्धित और प्रभावकारक में विभाजित किया जाता है।


संवेदनशील (रिसेप्टर, अभिवाही) न्यूरॉन्स। अपने अंत के साथ ये न्यूरॉन्स विभिन्न प्रकार की परेशानियों का अनुभव करते हैं। डेंड्राइट्स के साथ तंत्रिका अंत (रिसेप्टर्स) में उत्पन्न होने वाले आवेग न्यूरॉन के शरीर के लिए संचालित होते हैं, जो हमेशा मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी के बाहर स्थित होते हैं, जो परिधीय तंत्रिका तंत्र के नोड्स (गैन्ग्लिया) में स्थित होते हैं। फिर, अक्षतंतु के साथ, तंत्रिका आवेग को केंद्रीय तंत्रिका तंत्र, रीढ़ की हड्डी या मस्तिष्क तक भेजा जाता है। इसलिए, संवेदनशील न्यूरॉन्स को तंत्रिका कोशिकाओं को लाने (अभिवाही) भी कहा जाता है। तंत्रिका अंत (रिसेप्टर्स) उनकी संरचना, स्थान और कार्य में भिन्न होते हैं। इसमें एक्सटरो-, इंटर- और प्रॉपर रिसेप्टर्स हैं। एक्सटॉरेप्टर बाहरी वातावरण से जलन का अनुभव करते हैं। ये रिसेप्टर्स संवेदी अंगों में शरीर के बाहरी पूर्णांक (त्वचा, श्लेष्मा झिल्ली) में स्थित होते हैं। इंटररेसेप्टर्स को मुख्य रूप से जलन तब होती है जब शरीर के आंतरिक वातावरण की रासायनिक संरचना (केमोरिसेप्टर्स), ऊतकों और अंगों (बैरोसेप्टर्स) में दबाव बदल जाता है। प्रोप्रियोसेप्टेक्टर्स मांसपेशियों, tendons, स्नायुबंधन, प्रावरणी और आर्टिकुलर कैप्सूल में जलन (तनाव, तनाव) का अनुभव करते हैं। फ़ंक्शन के अनुसार, थर्मोरैसेप्टर्स होते हैं जो तापमान में परिवर्तन का अनुभव करते हैं, और मैकेनिकसेप्टर्स जो विभिन्न प्रकार के यांत्रिक प्रभावों (त्वचा को छूना, इसे निचोड़ना) को कैप्चर करते हैं। Nocireceptors दर्द परेशानियों का अनुभव करते हैं।


सम्मिलन (सहयोगी, प्रवाहकीय) न्यूरॉन्स तंत्रिका तंत्र के 97% तक कोशिकाएं बनाते हैं। ये न्यूरॉन्स आमतौर पर केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी) के भीतर स्थित होते हैं। वे संवेदनशील न्यूरॉन से प्राप्त प्रभाव को न्यूरॉन में संचारित करते हैं।


एफ़ेक्टर (अपवाही या अपवित्र) न्यूरॉन्स मस्तिष्क से तंत्रिका अंग को काम करने वाले अंग - मांसपेशियों, ग्रंथियों और अन्य अंगों का संचालन करते हैं। इन न्यूरॉन्स के शरीर मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी में स्थित हैं, परिधि पर सहानुभूति या पैरासिम्पेथेटिक नोड्स में।


तंत्रिका तंतु झिल्ली के साथ लेपित तंत्रिका कोशिकाओं (डेंड्राइट्स, एक्सोन) की प्रक्रियाएं हैं। इसके अलावा, प्रत्येक तंत्रिका फाइबर में प्रक्रिया एक अक्षीय सिलेंडर होती है, और न्यूरोग्लिया से संबंधित आसपास के न्यूरोलेमोसाइट्स (श्वान कोशिकाएं) एक फाइबर म्यान बनाती हैं - एक न्यूरोलेम। झिल्लियों की संरचना को देखते हुए, तंत्रिका तंतुओं को सीरेन (माइलिन-मुक्त) और मांस-मुक्त (मायलिन) में विभाजित किया गया है।


बेज्मेलिनोवाये तंत्रिका फाइबर मुख्य रूप से स्वायत्त न्यूरॉन्स में पाए जाते हैं। अक्षीय सिलेंडर, जैसा कि यह था, न्यूरोलेमोसाइट के प्लाज्मा झिल्ली (झिल्ली) को झुकाता है, जो इसके ऊपर बंद हो जाता है। अक्षीय सिलेंडर के ऊपर स्थित न्यूरोलेमोसाइट के झिल्ली को मेसाक्सोन कहा जाता था। श्वान कोशिका के नीचे तंत्रिका आवेगों के संचालन में शामिल ऊतक तरल पदार्थ युक्त एक संकीर्ण स्थान (10-15 एनएम) रहता है। तंत्रिका कोशिकाओं के कई (5-20 अप करने के लिए) axons के एक neurolemmocyte लिफाफे। तंत्रिका कोशिका की प्रक्रिया का म्यान कई श्वान कोशिकाओं द्वारा बनता है, जो क्रमिक रूप से एक के बाद एक व्यवस्थित होते हैं।


माइलिन तंत्रिका तंतु मोटे होते हैं, उनकी मोटाई 20 माइक्रोन तक होती है। ये तंतु कोशिका के एक नहीं बल्कि मोटे अक्षतंतु द्वारा निर्मित होते हैं - अक्षीय सिलेंडर। अक्षतंतु के चारों ओर एक खोल होता है जिसमें दो परतें होती हैं। आंतरिक परत, माइलिन, एक तंत्रिका कोशिका के अक्षीय सिलेंडर (अक्षतंतु) पर एक न्यूरोलेम्मोसाइट (श्वान कोशिका) के सर्पिल घुमावदार के परिणामस्वरूप बनता है। टूथपेस्ट के साथ ट्यूब के परिधीय छोर मुड़ने पर क्या होता है, इसके समान, एक न्यूरोलेमोसाइट के साइटोप्लाज्म को इससे निचोड़ा जाता है। इस प्रकार, माइलिन एक न्यूरोलेमोकाइट के प्लाज्मा झिल्ली (झिल्ली) की बार-बार मुड़ने वाली दोहरी परत है। वसा में समृद्ध मोटी और घने माइलिन शीथ, तंत्रिका फाइबर को अलग करती है और एक्सोलेम्मा (अक्षतंतु म्यान) से तंत्रिका आवेग के रिसाव को रोकती है। माइलिन के बाहर, न्यूरोलेमोसाइट्स के साइटोप्लाज्म द्वारा बनाई गई एक पतली परत होती है। माइलिन म्यान डेन्ड्राइट्स नहीं करते हैं। प्रत्येक न्यूरोलेमोसाइट (श्वान कोशिका) अक्षीय सिलेंडर के केवल एक छोटे से क्षेत्र की लंबाई के साथ लिफाफे। इसलिए, माइलिन परत निरंतर, आंतरायिक नहीं है। प्रत्येक 0.3-1.5 मिमी में तंत्रिका फाइबर (रणवीर इंटरसेप्शन) के तथाकथित नोडल अवरोधन होते हैं, जहां माइलिन परत अनुपस्थित होती है। इन स्थानों में, पड़ोसी न्यूरोलेमोसाइट्स (श्वान कोशिकाएं) अपने सिरों के साथ सीधे अक्षीय सिलेंडर में आती हैं। Ranvier इंटरलायस तंत्रिका आवेगों के तेजी से पारित होने को बढ़ावा देता है, जिसमें माइलिन तंत्रिका तंतु होते हैं। माइलिन फाइबर के साथ तंत्रिका आवेगों को बाहर निकाला जाता है जैसे कि कूदता है - रणवीर अवरोधन से अगले अवरोधन तक।


माइलिन मुक्त तंतुओं के साथ तंत्रिका आवेगों की गति 1-2 मीटर / एस है, और लुगदी (मायलिन) फाइबर के साथ - 5-120 मीटर / एस। जैसे ही न्यूरॉन शरीर से दूर जाता है, आवेग की गति कम हो जाती है।


तंत्रिका तंत्र के न्यूरॉन्स एक-दूसरे के संपर्क में आते हैं और चेन बनाते हैं जिसके साथ एक तंत्रिका आवेग प्रसारित होता है। एक तंत्रिका आवेग का संचरण न्यूरॉन संपर्क के स्थलों पर होता है और न्यूरॉन्स के बीच विशेष क्षेत्रों की उपस्थिति से सुनिश्चित होता है - सिनेप्स। एक्सोसोमैटिक, एक्सोडेंड्रिटिक और एक्सोक्सोनल सिनाप्सेस हैं। एक्सोसोमैटिक सिनैप्स में, एक न्यूरॉन का एक्सोन एंडिंग दूसरे न्यूरॉन के शरीर के संपर्क में होता है। Axodendritic synapses के लिए, एक अन्य न्यूरॉन के डेन्ड्राइट्स के साथ axon का संपर्क विशेषता है, axoaxonal synapses के लिए, विभिन्न तंत्रिका कोशिकाओं के दो axons का संपर्क विशेषता है। सिनैप्स में, विद्युत संकेत (तंत्रिका आवेग) रासायनिक लोगों में परिवर्तित होते हैं और इसके विपरीत। उत्तेजना के संचरण को जैविक रूप से सक्रिय पदार्थों - न्यूरोट्रांसमीटर का उपयोग करके किया जाता है, जिसमें नोरेपाइनफ्राइन, एसिटाइलकोलाइन, कुछ डोपोमिन, एड्रेनालाईन, सेरोटोनिन, आदि और अमीनो एसिड (ग्लाइसिन, ग्लूटामिक एसिड), साथ ही साथ न्यूरोपेप्टाइड्स (एनकेफालिन, न्यूरोएंसिन) शामिल हैं। वे अक्षों के सिरों पर स्थित विशेष पुटिकाओं में निहित होते हैं - प्रीसानेप्टिक भाग। जब तंत्रिका आवेग प्रीसानेप्टिक भाग तक पहुंचता है, तो न्यूरोट्रांसमीटर को सिनैप्टिक फांक में छोड़ दिया जाता है, वे शरीर पर स्थित रिसेप्टर्स या दूसरे न्यूरॉन (पोस्टसिनेप्टिक भाग) की प्रक्रियाओं के संपर्क में होते हैं, जो एक विद्युत संकेत की पीढ़ी की ओर जाता है - पोस्टसिनेप्टिक क्षमता। विद्युत संकेत की परिमाण सीधे न्यूरोट्रांसमीटर की मात्रा के लिए आनुपातिक है। मध्यस्थ की रिहाई को रोकने के बाद, इसके अवशेषों को सिनैप्टिक फांक से हटा दिया जाता है और पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली रिसेप्टर्स अपनी मूल स्थिति में लौट आते हैं। प्रत्येक न्यूरॉन बड़ी संख्या में सिनेप्स बनाता है। सभी पोस्टसिनेप्टिक संभावनाओं में से, एक न्यूरॉन की क्षमता बनती है, जो तंत्रिका आवेग के रूप में अक्षतंतु के साथ आगे प्रेषित होती है।


रिफ्लेक्स सिद्धांतों के अनुसार तंत्रिका तंत्र कार्य करता है। रिफ्लेक्स बाहरी या आंतरिक जोखिम के लिए शरीर की प्रतिक्रिया है और रिफ्लेक्स आर्क के साथ फैलता है। रिफ्लेक्स आर्क्स चेन हैं जो तंत्रिका कोशिकाओं से बनी होती हैं।


सबसे सरल रिफ्लेक्स आर्क में संवेदनशील और प्रभावी न्यूरॉन्स शामिल होते हैं, जिसके साथ तंत्रिका आवेग मूल स्थान (रिसेप्टर से) से काम करने वाले अंग (प्रभावकार) (छवि 4) में चला जाता है। पहला संवेदनशील (छद्म-एकध्रुवीय) न्यूरॉन का शरीर रीढ़ की हड्डी में या एक या अन्य कपाल तंत्रिका के संवेदनशील नोड में स्थित होता है। डेंड्राइट एक रिसेप्टर से शुरू होता है जो बाहरी या आंतरिक जलन (यांत्रिक, रासायनिक, आदि) को मानता है और इसे एक तंत्रिका आवेग में परिवर्तित करता है जो एक तंत्रिका कोशिका के शरीर तक पहुंचता है। अक्षतंतु के साथ न्यूरॉन के शरीर से, रीढ़ की हड्डी या कपाल नसों की संवेदनशील जड़ों के माध्यम से एक तंत्रिका आवेग को रीढ़ की हड्डी या मस्तिष्क तक निर्देशित किया जाता है, जहां यह इफ़ेक्टर न्यूरॉन्स के शरीर के साथ पर्याय बन जाता है। जैविक रूप से सक्रिय पदार्थों (मध्यस्थों) की मदद से प्रत्येक इंटेरियरनोन सिंकैप में, एक आवेग प्रेषित होता है। इफ़ेक्टर न्यूरॉन के अक्षतंतु रीढ़ की हड्डी (मोटर या सेक्रेटरी नर्व फ़ाइबर) या कपाल तंत्रिकाओं की पूर्वकाल जड़ों के हिस्से के रूप में रीढ़ की हड्डी को छोड़ते हैं और काम करने वाले अंग को निर्देशित किया जाता है, जिससे मांसपेशियों का संकुचन, ग्रंथि स्राव में मजबूती (अवरोध) पैदा होता है।


अधिक जटिल पलटा आर्क्स में एक या अधिक सम्मिलन न्यूरॉन्स होते हैं। तीन-न्यूरॉन रिफ्लेक्स आर्क्स में इंटरकलेरी न्यूरॉन का शरीर रीढ़ की हड्डी के पीछे के स्तंभों (सींगों) के ग्रे पदार्थ में स्थित होता है और संवेदी न्यूरॉन के अक्षतंतु के संपर्क में होता है, जो रीढ़ की हड्डी की नसों के पीछे (संवेदनशील) जड़ों का हिस्सा होता है। सम्मिलित न्यूरॉन्स के अक्षतंतु पूर्वकाल स्तंभों (सींगों) को निर्देशित किए जाते हैं, जहां प्रभाव कोशिकाओं के शरीर स्थित होते हैं। प्रभावकारक कोशिकाओं के अक्षतंतु उनके कार्य को प्रभावित करते हुए मांसपेशियों, ग्रंथियों को निर्देशित करते हैं। तंत्रिका तंत्र में कई जटिल मल्टी-न्यूरल रिफ्लेक्स आर्क्स होते हैं जो रीढ़ की हड्डी और मस्तिष्क के ग्रे पदार्थ में स्थित कई इंटरकलेरी न्यूरॉन्स होते हैं।


तंत्रिका तंत्र में न्यूरोग्लिया की कोशिकाएं दो प्रकारों में विभाजित होती हैं। ये ग्लियोसाइट्स (या मैक्रोग्लिया) और माइक्रोग्लिया हैं।


ग्लियोसाइट्स के बीच, एपेंडिमोसाइट्स, एस्ट्रोसाइट्स और ऑलिगोडेंड्रोसाइट्स प्रतिष्ठित हैं।


एपेंडिमोसाइट्स रीढ़ की हड्डी के केंद्रीय चैनल और मस्तिष्क के सभी वेंट्रिकल को घने परत बनाते हैं। वे मस्तिष्क के तरल पदार्थ, मस्तिष्क की चयापचय में परिवहन प्रक्रियाओं के निर्माण में भाग लेते हैं, सहायक और विभेदक कार्य करते हैं। इन कोशिकाओं में एक घन या प्रिज्मीय आकार होता है, वे एक परत में स्थित होते हैं। उनकी सतह को माइक्रोविली के साथ कवर किया गया है।


एस्ट्रोसाइट्स केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के सहायक उपकरण का निर्माण करते हैं। वे सभी दिशाओं में कई प्रक्रियाओं के साथ छोटी कोशिकाएं हैं। रेशेदार और प्रोटोप्लाज्मिक एस्ट्रोसाइट हैं। रेशेदार एस्ट्रोसाइट्स में 20-40 लंबी, कमजोर रूप से शाखाएं होती हैं, जो केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के सफेद पदार्थ में प्रबल होती हैं। प्रक्रियाएं तंत्रिका तंतुओं के बीच स्थित होती हैं। कुछ प्रक्रियाएं रक्त केशिकाओं तक पहुंचती हैं। प्रोटोप्लाज्मिक एस्ट्रोसाइट्स मुख्य रूप से केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के ग्रे पदार्थ में स्थित होते हैं, जो तारे के आकार के होते हैं, कम दृढ़ता से शाखाबद्ध होते हैं, कई प्रक्रियाएं उनके शरीर से सभी दिशाओं में प्रस्थान करती हैं। एस्ट्रोसाइट्स की प्रक्रियाएं न्यूरॉन्स की प्रक्रियाओं के समर्थन के रूप में काम करती हैं, कोशिकाओं में एक नेटवर्क बनाती हैं, जिसमें न्यूरॉन्स झूठ बोलते हैं। मस्तिष्क की सतह पर पहुंचने वाले एस्ट्रोसाइट्स की प्रक्रियाएं आपस में जुड़ी हुई हैं और इस पर एक सतही सीमा झिल्ली बनती है।


ओलिगोडेन्ड्राइट न्यूरोग्लिया कोशिकाओं का सबसे कई समूह हैं। वे केंद्रीय और परिधीय तंत्रिका तंत्र में न्यूरॉन्स के शरीर को घेरते हैं, तंत्रिका तंतुओं और तंत्रिका अंत के झिल्ली का हिस्सा हैं। ओलिग्रेडेंड्रोसाइट्स एक छोटे नाभिक के साथ 6-8 माइक्रोन के व्यास के साथ छोटी अंडाकार कोशिकाएं होती हैं। कोशिकाओं में शंक्वाकार और समलम्बाकार आकार की प्रक्रियाओं की एक छोटी संख्या होती है। प्रक्रियाओं में तंत्रिका तंतुओं की माइलिन परत बनती है। मायलोजेनस प्रक्रियाएं अक्षतंतु पर सहायक रूप से घाव हैं। अक्षतंतु के साथ, माइलिन म्यान कई ऑलिगोडेंड्रोसाइट्स की प्रक्रियाओं द्वारा बनता है, जिनमें से प्रत्येक एक खंड बनाता है। खंडों के बीच तंत्रिका फाइबर (रणवीर अवरोधन) की एक माइलिन-मुक्त नोडल अवरोधन है। ओलिगोडेन्ड्रोसाइट्स, जो परिधीय तंत्रिका तंत्र के तंत्रिका तंतुओं के म्यान बनाते हैं, उन्हें न्यूरोलेमोसाइट्स (श्वान कोशिकाएं) कहा जाता है।


माइक्रोग्लिया मस्तिष्क के सफेद पदार्थ में लगभग 5% न्यूरोग्लिया कोशिकाओं और 18% ग्रे पदार्थ में बनाता है। माइक्रोग्लिया का प्रतिनिधित्व कोणीय या अनियमित आकार की छोटी लम्बी कोशिकाओं द्वारा किया जाता है जो सफेद और ग्रे पदार्थ (ऑर्टेगा कोशिकाओं) में बिखरी होती हैं। विभिन्न आकृतियों की कई प्रक्रियाएं, रक्त केशिकाओं में समाप्त होने वाली झाड़ियों के समान होती हैं, जो प्रत्येक कोशिका के शरीर से प्रस्थान करती हैं। सेल नाभिक आकार में लम्बी या त्रिकोणीय होते हैं। माइक्रोग्लियोसाइट्स में गतिशीलता और फागोसाइटिक क्षमता है। वे एक प्रकार के "क्लीनर" का कार्य करते हैं, मृत कोशिकाओं के कणों को अवशोषित करते हैं।


  निष्कर्ष


पूरे तंत्रिका तंत्र को केंद्रीय और परिधीय में विभाजित किया गया है। केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी शामिल हैं। उनसे, तंत्रिका तंतुओं - परिधीय तंत्रिका तंत्र - पूरे शरीर में फैल जाते हैं। यह मस्तिष्क को इंद्रियों के साथ और कार्यकारी अंगों - मांसपेशियों और ग्रंथियों के साथ जोड़ता है।


सभी जीवित जीव पर्यावरण में भौतिक और रासायनिक परिवर्तनों का जवाब देने की क्षमता रखते हैं।


पर्यावरणीय उत्तेजना (प्रकाश, ध्वनि, गंध, स्पर्श, आदि) को विशेष संवेदनशील कोशिकाओं (रिसेप्टर्स) द्वारा तंत्रिका आवेगों में परिवर्तित किया जाता है - तंत्रिका फाइबर में विद्युत और रासायनिक परिवर्तनों की एक श्रृंखला। तंत्रिका आवेगों को संवेदनशील (अभिवाही) तंत्रिका तंतुओं के माध्यम से रीढ़ की हड्डी और मस्तिष्क में प्रेषित किया जाता है। यहां, संबंधित कमांड आवेग उत्पन्न होते हैं, जो मोटर (अपवाही) तंत्रिका तंतुओं के साथ कार्यकारी अंगों (मांसपेशियों, ग्रंथियों) तक प्रेषित होते हैं। इन कार्यकारी अंगों को प्रभावकारक कहा जाता है।


तंत्रिका तंत्र का मुख्य कार्य शरीर के संगत अनुकूली प्रतिक्रिया के साथ बाहरी प्रभावों का एकीकरण है।


तंत्रिका तंत्र की संरचनात्मक इकाई न्यूरॉन तंत्रिका कोशिका है। इसमें एक कोशिका पिंड, एक नाभिक, शाखित प्रक्रियाएँ - डेंड्राइट्स होते हैं - जिसके माध्यम से तंत्रिका आवेग कोशिका के शरीर में जाते हैं - और एक लंबी प्रक्रिया - एक अक्षतंतु - जिसके माध्यम से एक तंत्रिका आवेग कोशिका के शरीर से अन्य कोशिकाओं या प्रभावों में गुजरता है।

क्रमिक रूप से आने वाले आवेगों के रूप में प्रेषित संदेश केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के अक्षतंतु और न्यूरॉन्स के साथ एक न्यूरॉन से दूसरे तक पहुंचते हैं, मोटर न्यूरॉन्स तक पहुंचते हैं और उनसे कार्यकारी अंगों (मांसपेशियों, ग्रंथियों) तक पहुंचते हैं।

एक न्यूरॉन से दूसरे में तंत्रिका आवेगों का संचरण कैसे होता है? बहुत बड़े आवर्धन पर मस्तिष्क के पतले वर्गों पर, यह ध्यान दिया जा सकता है कि अंतिम अक्षतंतु ब्रांचिंग सीधे गंतव्य तंत्रिका कोशिका की प्रक्रियाओं में नहीं जाता है। अक्षतंतु शाखा के अंत में, कली या पट्टिका के प्रकार का एक मोटा होना बनता है; यह पट्टिका डेन्ड्राइट की सतह के करीब आती है, लेकिन इसे स्पर्श नहीं करती है। ट्रांसमीटर और रिसीवर के बीच की दूरी नगण्य है, लेकिन औसत दर्जे का है। यह 200 एंगस्ट्रॉम है, जो एक सेंटीमीटर से 500 हजार गुना कम है। अक्षतंतु और न्यूरॉन के बीच संपर्क क्षेत्र जिसे दालों को संबोधित किया जाता है, कहा जाता है अन्तर्ग्रथन।

यह पता चला है कि सिनेप्स न केवल डेन्ड्राइट्स पर हैं, बल्कि सेल के शरीर पर भी हैं। विभिन्न न्यूरॉन्स में उनकी संख्या अलग है। सेल के पूरे शरीर और डेंड्राइट्स के प्रारंभिक खंड कलियों से जड़े हुए हैं। ये न केवल एक अक्षतंतु, बल्कि कई अक्षतंतु की अंतिम शाखाएं हैं, और इसलिए, एक न्यूरॉन कई अन्य तंत्रिका कोशिकाओं के साथ जुड़ा हुआ है। एक न्यूरॉन पर सिनैप्टिक एंडिंग्स की संख्या की गणना करने के लिए श्रमसाध्य कार्य किया गया था। कुछ कोशिकाओं में दस या कई दर्जन से कम थे, अन्य - कई सौ, लेकिन ऐसे न्यूरॉन्स हैं जिन पर लगभग 10 हजार सिनाप्स पाए गए थे! तंत्रिका तंत्र में उत्तेजना जो पथ लेती है वह सिंकैप्स पर निर्भर करती है, और न केवल इसलिए कि प्रत्येक न्यूरॉन कड़ाई से परिभाषित संख्या में अन्य न्यूरॉन्स से कड़ाई से जुड़ा हुआ है, बल्कि सिनाप्स के गुणों में से एक के कारण भी जुड़ा हुआ है - एकतरफा कानून।यह पता चला कि अन्तर्ग्रथन के माध्यम से, आवेग केवल एक दिशा में गुजरते हैं - एक तंत्रिका कोशिका के अक्षतंतु से शरीर और दूसरे के डेंड्राइट्स तक। इस प्रकार, सिनेप्स की गतिविधि तंत्रिका तंत्र में उत्तेजना के प्रसार की प्रकृति में व्यवस्था को बहाल करने में मदद करती है।

उच्च बढ़ाई में तंत्रिका कोशिकाओं (synapses) का कनेक्शन।

सिनैप्स की एक और संपत्ति की खोज की गई थी: एक एकल जलन लागू किया गया था - आवेग अक्षतंतु के साथ भाग गया, और सेल चुप था; एक पंक्ति में दो चिड़चिड़ाहट दी - फिर से चुप, और एक पंक्ति में छह के लिए - उसने बात की। इसका मतलब है कि उत्तेजना धीरे-धीरे जमा हो सकती है, जोड़ सकती है, और जब यह एक निश्चित मूल्य तक पहुंच जाती है, तो प्राप्त करने वाला सेल अपने अक्षतंतु के साथ एक संदेश प्रसारित करना शुरू कर देता है। और केवल अगर जलन मजबूत है और संदेश बेहद महत्वपूर्ण है, तो प्राप्त करने वाला सेल तुरंत इसका जवाब देता है। फिर भी, अक्षतंतु में आवेग एक निश्चित, बहुत छोटी अवधि के बाद दिखाई देते हैं; इसके अलावा, यदि कोई सिंक नहीं हुआ होता, तो इस समय के दौरान दालें इस सेल से 10-20 सेंटीमीटर की दूरी पर होतीं। इस अवधि को, मौन की अवधि कहा जाता है सिनैप्टिक देरीपल्स।

अन्तर्ग्रथन से परिचित, हम नए कानूनों के साथ सामना कर रहे हैं जो तंत्रिका गतिविधि के नियमों से अलग हैं। यहां, स्पष्ट रूप से, अन्य शारीरिक प्रक्रियाएं आगे बढ़ती हैं। लेकिन कौन से? वे "बंद दरवाजे" के पीछे होते हैं और लंबे समय तक शरीर विज्ञानियों के लिए दुर्गम थे। दरअसल, उनका पता लगाने और उनकी जांच करने के लिए, यह अध्ययन करना आवश्यक था कि अक्षतंतु और तंत्रिका कोशिका जिसके साथ यह सिनैप्टिक संपर्क के माध्यम से जुड़ा हुआ है, जो केवल एक माइक्रोस्कोप के तहत अलग-अलग होते हैं, एक दूसरे के साथ संवाद करते हैं।

यहां आवेग अक्षतंतु के साथ चलता है, पट्टिका तक चला गया और सिनैप्टिक फांक के सामने रुक गया। और फिर कैसे? आवेग अंतराल पर नहीं कूद सकता। यहां, नए शोध के तरीके वैज्ञानिक की सहायता के लिए आते हैं। एक विशेष उपकरण की मदद से - एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप, जो एक लाख गुना की वृद्धि देता है, जिसे विशेष रूप कहा जाता है synoptic बुलबुले।उनका व्यास लगभग सिनैप्टिक फांक के आकार से मेल खाता है। इन बुलबुले के अवलोकन ने यह समझने की कुंजी दी कि आवेग इसके लिए एक असामान्य सीमा रेखा को कैसे पार करता है। इस समय जब अक्षतंतु की अंतिम शाखाओं में आने वाली उत्तेजना से आच्छादित होता है, एक विशेष रासायनिक पदार्थ सिनाप्टिक पुटिकाओं से निकलता है - मध्यस्थ(मध्यस्थ), कई पर्यायों में यह एक जैविक रूप से सक्रिय पदार्थ है एसिटाइलकोलाइन -और सिनैप्टिक फांक को भेदता है। अंतराल में संचित, यह पदार्थ उसी तरह से प्राप्त कोशिका की झिल्ली पर कार्य करता है जैसे तंत्रिका पर लागू जलन - इसकी पारगम्यता को बढ़ाता है; आयनों की आवाजाही शुरू होती है, और बायोइलेक्ट्रिक घटनाओं की एक तस्वीर, जो पहले से ही हमसे परिचित है, उठती है। इसके प्रभाव के तहत झिल्ली के माध्यम से मध्यस्थ और वर्तमान की उपस्थिति को अलग करने में समय लगता है। इस समय को सिनैप्टिक देरी में शामिल किया गया है।

इसलिए, एक सा, कुछ रासायनिक मध्यस्थ की मदद से एक विद्युत आवेग "अन्य पक्ष" पर चला गया। और फिर? "बोलने" से पहले कोशिका में क्या होता है और इसकी उत्तेजना इसके अक्षतंतु के साथ प्रसारित होती है?

यह रहस्य हाल ही में सामने आया था, इस तथ्य के कारण कि इलेक्ट्रोड को न्यूरॉन में घुसना संभव था; जबकि न्यूरॉन ने काम करना जारी रखा जैसे कि कुछ भी नहीं हुआ था। इस तरह के एक कुशल स्काउट एक तरल पदार्थ से भरे एक माइक्रोप्रिपेट के रूप में एक पतली ग्लास इलेक्ट्रोड के रूप में निकला - एक इलेक्ट्रोलाइट जिसमें समान आयन होते हैं जो कोशिका में होते हैं। इसकी पतली (9 माइक्रोन से कम) टिप न्यूरॉन की झिल्ली को छेदती है और इसे रबर बैंड की तरह रखती है। इस प्रकार, वह उस उपकरण को पकड़ता है और स्थानांतरित करता है जो सेल में होता है।

और यहाँ क्या हो रहा है: एक मध्यस्थ के प्रभाव में, एक विद्युत दोलन एक धीमी गति के रूप में झिल्ली में होता है, जो एक सेकंड के लगभग एक सौवें (तंत्रिका के प्रत्येक बिंदु से गुजरने वाली नाड़ी से दस गुना अधिक) तक रहता है। इसकी ख़ासियत यह है कि यह पूरे सेल में नहीं फैलता है, लेकिन इसकी घटना के स्थान पर रहता है। इस तरंग को कहा जाता है पोस्टअन्तर्ग्रथनी(सिनैप्स के बाद) संभावित।एक के बाद एक आने वाले आवेगों के जवाब में एक न्यूरॉन के अलग-अलग सिनैप्स में या एक ही सिनैप में उत्पन्न होने वाली लघु पोस्टसिनेप्टिक क्षमता। अंत में, कुल क्षमता एक में झिल्ली की पारगम्यता को प्रभावित करने के लिए पर्याप्त मूल्य तक पहुंच जाती है, बहुत संवेदनशील जगह - कोशिका शरीर से अक्षतंतु का स्थान, कहा जाता है axon knoll।इस प्रभाव के परिणामस्वरूप, आवेग अक्षतंतु के साथ संचरित होने लगते हैं और प्राप्त कोशिका एक ट्रांसमीटर बन जाती है। समय को समन प्रक्रिया पर खर्च किया जाता है, और इस समय को सिनैप्टिक देरी में भी शामिल किया जाता है।

पोस्टसिनेप्टिक क्षमता के योग की विशेषताओं का अध्ययन करने से पता चला कि यह एक बहुत ही जटिल प्रक्रिया है। सेल में, क्षमता के अलावा, जिनमें से विकास उत्तेजना को फैलाने की घटना में योगदान देता है, एक अलग संकेत के संभावित पाए जाते हैं जो विपरीत तरीके से झिल्ली को प्रभावित करते हैं, अक्षतंतु में आवेगों को दबाते हैं। पहले नाम मिला रोमांचक पोस्टसिनेप्टिक क्षमता(ईपीएसपी), दूसरा - निरोधात्मक पोस्टसिनेप्टिक क्षमता(IPSP)।

दो विपरीत प्रक्रियाओं की उपस्थिति - उत्तेजनाऔर ब्रेक लगाना -और उनकी बातचीत उसके संगठन के सभी स्तरों पर तंत्रिका तंत्र का मूल नियम है। इस कानून की अभिव्यक्ति के साथ हम भविष्य में एक से अधिक बार मिलेंगे। यहां हम केवल ध्यान दें - सेल में टीपीपीएस न हों, चाहे रास्ते में अराजकता का शासन क्यों न हो! आवेग बिना सांस के उनके माध्यम से चलेगा। और केंद्र? हां, उन्हें ऐसी जानकारी दी जाएगी जो समझ में न आए। टीपीपीएस अतिरिक्त जानकारी को समाप्त करता है, इस तथ्य में योगदान देता है कि यह भागों में आता है, और लगातार नहीं, कम महत्वपूर्ण आवेगों को दबाएं, अर्थात संगठन को तंत्रिका गतिविधि में लाएं।

प्रत्येक सेल में, जब आवेग इस पर आते हैं, तो ईपीएसपी और टीपीपीएस की बातचीत होती है, उनके बीच संघर्ष होता है, और संघर्ष का परिणाम प्राप्त संदेश के भाग्य को निर्धारित करता है - क्या यह आगे प्रसारित होगा या नहीं। इस प्रकार, अधिक जानकारी न्यूरॉन पर आती है, महीन और अधिक जटिल इसकी प्रतिक्रिया गतिविधि है जो तब होती है जब बाहरी दुनिया से कई चर और शरीर के आंतरिक वातावरण को ध्यान में रखा जाता है। कोई सोच सकता है कि ऐसी परिस्थितियों में निर्णय लेना कितना मुश्किल है।

मुश्किल है, लेकिन एक अच्छे संगठन के साथ संभव है। यह पूरा हुआ है, जैसा कि हमने देखा है, विभिन्न तरीकों से: तंत्रिका तंतुओं में न्यूरॉन्स और तंत्रिका केंद्रों में फाइबर के संयोजन से; प्रत्येक तंत्रिका कोशिका पर बड़ी संख्या में सिनेप्स की उपस्थिति के कारण, जो कई स्थानों पर आवेगों के संचरण में योगदान देता है; पृथक और एकतरफा कार्यान्वयन के कानूनों के कार्यान्वयन के परिणामस्वरूप, और अंत में, दो मुख्य तंत्रिका प्रक्रियाओं की बातचीत के कारण - उत्तेजना और निषेध, विभिन्न आवेगों के जवाब में उत्पन्न होना।

सामान्य परिस्थितियों में, निर्णय लेने और इसके परिणाम प्रकृति में अनुकूली हैं, जिसका उद्देश्य इस विशेष स्थिति में शरीर के लाभ के लिए है। इसलिए, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की गतिविधि हमेशा एक निश्चित बाहरी या आंतरिक कारण से होती है। इस कारण का निर्माण रिसेप्टर्स में शुरू होता है, इसका विश्लेषण तंत्रिका केंद्रों में किया जाता है, और जलन के लिए शरीर की प्रतिक्रिया प्रतिक्रियाएं कार्यकारी अंगों या तथाकथित द्वारा प्रदान की जाती हैं। प्रभावकार -मांसपेशियों, ग्रंथियों, आदि

केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की भागीदारी के साथ निकाय की प्रतिक्रिया, रिसेप्टर की जलन के जवाब में, कहा जाता है पलटा,और उसकी सारी गतिविधि है पलटा,यानी, अलग-अलग जटिलता के कई व्यक्तिगत सजगता का संयोजन। केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के विभिन्न भागों के बीच कार्य कैसे वितरित किए जाते हैं?

तंत्रिका तंत्र एक पदानुक्रमित संगठित तंत्रिका ऊतक है जो पूरे शरीर को अनुमति देता है और इसे एक पूरे में जोड़ता है।

तंत्रिका तंत्र एक संचार नेटवर्क है जो पर्यावरण के साथ शरीर की बातचीत प्रदान करता है। एक व्यापक अर्थ में, "पर्यावरण" शब्द का अर्थ बाहरी वातावरण (शरीर के बाहर) और आंतरिक (शरीर के अंदर) दोनों से है। इस प्रकार, तंत्रिका तंत्र, शरीर के सभी हिस्सों को एक पूरे में एकीकरण प्रदान करता है, मानसिक गतिविधि करता है, बाहरी वातावरण (संवेदनाओं) के साथ शरीर का संबंध, आंदोलनों को नियंत्रित करता है, मानव कामुकता और प्रजनन (खरीद) सहित सभी कार्यों को नियंत्रित करता है। मानव तंत्रिका तंत्र, उच्च जानवरों के तंत्रिका तंत्र के विपरीत, अद्वितीय संरचनाओं और कनेक्शनों में समृद्ध है, जो सोच, रचनात्मकता, स्पष्ट भाषण, श्रम गतिविधि के आकारिकीय सब्सट्रेट हैं। मानसिक क्रियाकलाप सहित सभी कार्य, कई श्लेष द्वारा जुड़े तंत्रिका कोशिकाओं के समूहों द्वारा किए जाते हैं।

तंत्रिका तंत्र में निम्नलिखित घटक होते हैं:

संवेदी घटक - पर्यावरणीय घटनाओं का जवाब;

एकीकृत घटक - संवेदी और अन्य डेटा की प्रक्रिया और स्टोर;

मोटर घटक - ग्रंथियों के आंदोलनों और स्रावी गतिविधि को नियंत्रित करते हैं।

सूक्ष्म स्तर पर, तंत्रिका तंत्र विभिन्न कोशिकाओं का एक बहुत जटिल क्लस्टर है। तंत्रिका तंत्र की संरचनात्मक और कार्यात्मक इकाई तंत्रिका कोशिकाएं हैं, या न्यूरॉन्स, तंत्रिका तंत्र के संचार नेटवर्क का निर्माण करती हैं। एक न्यूरॉन का मुख्य कार्य सूचना प्राप्त करना, प्रक्रिया, संचालन और संचार करना है।

न्यूरॉन्स आने वाले संकेतों को प्राप्त करने और उन्हें अन्य न्यूरॉन्स या प्रभावकार कोशिकाओं तक पहुंचाने में माहिर हैं। अन्य कोशिकाएं तंत्रिका तंत्र में सहायक कार्य करती हैं। ये न्यूरोग्लिया कोशिकाएं हैं (ग्रीक से। "ग्लिया" - गोंद)। उनके कई प्रकार हैं। कुछ ग्लियाल कोशिकाएँ न्यूरॉन्स के आसपास के अंतरकोशिका माध्यम की संरचना को बनाए रखने में शामिल होती हैं, जबकि अन्य अक्षतंतु के चारों ओर एक झिल्ली का निर्माण करते हैं, जिसके कारण कार्रवाई की संभावनाओं की गति बढ़ जाती है।

न्यूरॉन - तंत्रिका तंत्र का मुख्य संरचनात्मक और कार्यात्मक तत्व; मनुष्यों में, एक सौ अरब से अधिक न्यूरॉन्स होते हैं। एक न्यूरॉन में एक शरीर और प्रक्रियाएं होती हैं, आमतौर पर एक लंबी प्रक्रिया - एक अक्षतंतु और कई छोटी शाखाओं वाली प्रक्रियाएं - डेंड्राइट्स। आवेग सेल शरीर से अन्य न्यूरॉन्स, मांसपेशियों या ग्रंथियों के साथ, सेल शरीर के लिए डेंड्राइट्स का पालन करते हैं। प्रक्रियाओं के लिए धन्यवाद, न्यूरॉन्स एक-दूसरे के संपर्क में हैं और तंत्रिका नेटवर्क और सर्कल बनाते हैं, जिसके साथ तंत्रिका आवेगों का प्रसार होता है।

सहायक कार्यों के अलावा, ग्लिया तंत्रिका ऊतक में विविध चयापचय प्रक्रियाएं प्रदान करती है।

मानव तंत्रिका तंत्र केंद्रीय और परिधीय में विभाजित है।

केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में तंत्रिका ट्यूब का एक बड़ा अग्र भाग होता है - मस्तिष्क और एक लंबी बेलनाकार रीढ़ की हड्डी।

केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में, ग्रे पदार्थ, जो न्यूरॉन्स के शरीर का एक संचय है, और सफेद पदार्थ, जिसमें माइलिन के साथ लेपित अक्षतंतु होते हैं, कंडक्टर के रूप में कार्य करते हैं, पृथक होते हैं।

केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के कार्यों में लगभग सभी प्रकार की तंत्रिका गतिविधि का एकीकरण और समन्वय शामिल है, जबकि केंद्रीय तंत्रिका तंत्र परिधीय तंत्रिका तंत्र के निकट संपर्क में काम करता है।

परिधीय तंत्रिका तंत्र में जड़ों, शाखाओं, तंत्रिका अंत और गैन्ग्लिया (न्यूरॉन्स के शरीर द्वारा गठित तंत्रिका नोड्स), तंत्रिका plexuses और परिधीय तंत्रिकाओं के साथ युग्मित रीढ़ और कपाल तंत्रिकाएं शामिल होती हैं जो केंद्रीय तंत्रिका तंत्र को शरीर के विभिन्न भागों से जोड़ती हैं।

अधिकांश न्यूरॉन्स के आसपास बाह्य तरल पदार्थ की संरचना को विनियमित किया जाता है ताकि कोशिकाओं को पर्यावरण में अचानक परिवर्तन से बचाया जा सके। यह केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में रक्त परिसंचरण के नियमन, रक्त-मस्तिष्क अवरोध की उपस्थिति, न्यूरोग्लिया के बफर कार्यों के साथ-साथ मस्तिष्कमेरु (मस्तिष्कमेरु) तरल पदार्थ (सीएसएफ) और मस्तिष्क के बाह्य तरल पदार्थ के बीच चयापचय को सुनिश्चित करता है।

अपनी संपूर्णता के दौरान, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र तीन मेनिंग के साथ कवर किया जाता है और खोपड़ी और रीढ़ से मिलकर एक सुरक्षात्मक हड्डी कैप्सूल में संलग्न होता है। मस्तिष्क, रक्त और सीएसएफ कपाल गुहा (छवि 32.4) में स्थित हैं। बाहर, मस्तिष्क को एक मजबूत ड्यूरा मेटर के साथ कवर किया जाता है, जो खोपड़ी और रीढ़ की पेरिओस्टेम से जुड़ा होता है। सीधे मस्तिष्क के ऊतकों से सटे पिया मेटर है। कठोर और नरम झिल्लियों के बीच, मस्तिष्क (aracnoidea) का अरोनाइड झिल्ली होता है, जो संयोजी ऊतक के पुंज का एक नेटवर्क बनाता है, जिसके कारण मस्तिष्क और मस्तिष्कशोथ द्रव (मस्तिष्कमेरु द्रव) से भरे हुए नरम और अरचनोइड झिल्ली के बीच मस्तिष्क के सबरैक्नॉइड स्पेस का निर्माण होता है। मस्तिष्कमेरु द्रव का अधिकांश हिस्सा रीढ़ की हड्डी के केंद्रीय चैनल में निहित है, और मस्तिष्क में यह चार बढ़े हुए क्षेत्रों को भरता है - सेरेब्रल वेंट्रिकल। मस्तिष्कमेरु द्रव मस्तिष्क को बाहर और अंदर से धोता है, और रक्त वाहिकाएं इसके संपर्क में आती हैं, तंत्रिका ऊतकों को पोषक तत्व और ऑक्सीजन प्रदान करती हैं और चयापचय उत्पादों को हटाती हैं। मस्तिष्क की छत में मस्तिष्क के पूर्वकाल संवहनी जाल और मस्तिष्क के पीछे के संवहनी जाल होते हैं, जिनमें से कोशिकाएं मस्तिष्कमेरु द्रव का स्राव करती हैं। मस्तिष्कमेरु तरल पदार्थ की मात्रा लगभग 100 मिलीलीटर है। यह पोषण, उत्सर्जन और सहायक कार्य करता है और तंत्रिका कोशिकाओं को एक कठिन हड्डी की सतह पर यांत्रिक झटके से बचाता है। निलय और केंद्रीय नलिका के गुहा को परत करने वाली सिलिअरी कोशिकाएं मस्तिष्कमेरु द्रव के निरंतर संचलन को बनाए रखती हैं।

  मानव मस्तिष्क का वजन लगभग 1350 ग्राम है; इसके द्रव्यमान का लगभग 15% (200 मिलीलीटर) बाह्य तरल पदार्थ है। खोपड़ी के अंदर रक्त की मात्रा लगभग 100 मिलीलीटर है, वही मात्रा सीएसएफ की इंट्राकैनायल मात्रा है। इसका मतलब है कि कपाल गुहा में बाह्य तरल पदार्थ की कुल मात्रा लगभग 400 मिलीलीटर है।

एक और वर्गीकरण है, जिसके अनुसार एकल तंत्रिका तंत्र भी सशर्त रूप से दो भागों में विभाजित है: दैहिक (पशु) और स्वायत्त (स्वायत्त, तंत्रिका तंत्र का विशेष हिस्सा)। पहला मुख्य रूप से शरीर (हड्डियों, कंकाल की मांसपेशियों, त्वचा) को संक्रमित करता है और शरीर और बाहरी वातावरण के बीच एक संबंध प्रदान करता है। स्वायत्त (स्वायत्त) तंत्रिका तंत्र सभी विस्कोरा, ग्रंथियों (अंतःस्रावी सहित), अंगों और त्वचा, जहाजों और हृदय की चिकनी मांसपेशियों को संक्रमित करता है, और सभी अंगों और ऊतकों में चयापचय प्रक्रिया भी प्रदान करता है।

हाल ही में प्रकाशित पुस्तक, ड्राइविंग श्री अल्बर्ट, पैथोलॉजिस्ट थॉमस हार्वे की सच्ची कहानी बताती है, जिन्होंने 1955 में अल्बर्ट आइंस्टीन पर एक शव परीक्षण किया था। काम पूरा करने के बाद, हार्वे ने वैज्ञानिक के मस्तिष्क को सबसे अपमानजनक तरीके से लिया, जहां 40 वर्षों तक उन्होंने इसे निस्संक्रामक तरल के साथ प्लास्टिक के जार में रखा। समय-समय पर, रोगविज्ञानी ने दुनिया के विभिन्न हिस्सों के शोधकर्ताओं को मस्तिष्क के ऊतकों के छोटे हिस्से दिए, जो आइंस्टीन की प्रतिभा के कारणों का पता लगाने की कोशिश कर रहे थे। जब हार्वे 80 से अधिक हो गए, तो उन्होंने मस्तिष्क के अवशेषों को अपनी ब्यूक के ट्रंक में डुबो दिया और उन्हें प्रतिभा की पोती के पास वापस भेज दिया।

आइंस्टीन के मस्तिष्क के ऊतकों के वर्गों का अध्ययन करने वालों में से एक मैरिएन सी डायमंड थे, जो बर्कले में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के एक आधिकारिक हिस्टोलॉजिस्ट थे। उसने पाया कि महान भौतिक विज्ञानी के मस्तिष्क की तंत्रिका कोशिकाओं (न्यूरॉन्स) की संख्या और आकार किसी साधारण व्यक्ति के मस्तिष्क से अलग नहीं है। लेकिन प्रांतस्था के साहचर्य क्षेत्र में, जो मानसिक गतिविधियों के उच्च रूपों के लिए जिम्मेदार है, डायमंड को तंत्रिका ऊतक के सहायक तत्वों के एक असामान्य रूप से बड़ी संख्या में पाया गया - न्यूरोग्लिया (ग्लिया) कोशिकाएं। आइंस्टीन के मस्तिष्क में, उनकी एकाग्रता औसत अल्बर्ट के सिर की तुलना में बहुत अधिक थी।

जिज्ञासु संयोग? हो सकता है कि। लेकिन आज, वैज्ञानिक अधिक से अधिक डेटा प्राप्त कर रहे हैं जो यह संकेत देते हैं कि पहले की तुलना में ग्लियाल कोशिकाएं मस्तिष्क की गतिविधियों में बहुत अधिक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। कई दशकों तक, शरीर विज्ञानियों का सारा ध्यान न्यूरॉन्स पर केंद्रित रहा है - मुख्य, उनकी राय में, मस्तिष्क के ट्रांसीवर। यद्यपि न्यूरॉन्स की तुलना में 9 गुना अधिक ग्लियाल कोशिकाएं हैं, वैज्ञानिकों ने उन्हें उन तत्वों की मामूली भूमिका सौंपी जो मस्तिष्क के महत्वपूर्ण कार्यों का समर्थन करते हैं (पोषक तत्वों को रक्त वाहिकाओं से न्यूरॉन्स तक पहुंचाना, मस्तिष्क में एक सामान्य आयन संतुलन बनाए रखना, रोगजनक रोगाणुओं को बेअसर करना) प्रतिरक्षा प्रणाली की खोज से बच गए, आदि) डी।)। इस बीच, ग्लिया द्वारा समर्थित न्यूरॉन्स छोटे संपर्क बिंदुओं (सिनेप्स) के माध्यम से एक दूसरे के साथ संवाद करने और कनेक्शन के जटिल नेटवर्क बनाने के लिए स्वतंत्र थे, जिसके लिए हम सोचते हैं, अतीत को याद करते हैं या आनंद का अनुभव करते हैं।

यह ज्ञात नहीं है कि मस्तिष्क के उपकरण का ऐसा मॉडल कितने समय तक अस्तित्व में रहा होगा यदि यह हाल ही में खोजे गए तथ्यों के लिए नहीं था जो यह दर्शाता है कि व्यक्ति के जीवन भर (भ्रूण के विकास की अवधि से लेकर बुढ़ापे तक) न्यूरॉन्स और ग्लिया में बहुत ही जीवंत संवाद है। ग्लिया सिनैप्स के गठन को प्रभावित करती है और मस्तिष्क को यह निर्धारित करने में मदद करती है कि कौन से तंत्रिका कनेक्शन समय के साथ मजबूत होते हैं या कमजोर हो जाते हैं (ये परिवर्तन सीधे संचार और दीर्घकालिक स्मृति की प्रक्रियाओं से संबंधित हैं)। हाल के अध्ययनों से पता चला है कि ग्लियाल कोशिकाएं एक-दूसरे के साथ संवाद करती हैं, जिससे मस्तिष्क की गतिविधि पूरी तरह प्रभावित होती है। बड़ी सावधानी के साथ, न्यूरोसाइंटिस्ट नई शक्तियों के साथ ग्लिया का समर्थन करते हैं। हालांकि, कोई कल्पना कर सकता है कि वे इस उत्तेजना को महसूस करते हैं कि हमारे मस्तिष्क का अधिकांश भाग लगभग अस्पष्टीकृत है और इसलिए, अभी भी कई रहस्यों को उजागर कर सकता है।

ग्लियाल कोशिकाएं न्यूरॉन्स के साथ संचार करती हैं

हम तंत्रिका तंत्र को न्यूरॉन्स को जोड़ने वाले तारों की बुनाई के रूप में कल्पना करते हैं। प्रत्येक न्यूरॉन एक लंबी प्रक्रिया से सुसज्जित है - अक्षतंतु, जो अपने अंत में न्यूरॉन के शरीर से विस्तारित क्षेत्रों तक विद्युत संकेतों को ले जाता है - अक्षतंतु टर्मिनलों। एक रासायनिक मध्यस्थ के synaptic फांक अणुओं में प्रत्येक टर्मिनल जारी करता है - एक न्यूरोट्रांसमीटर, जो पड़ोसी न्यूरॉन की छोटी शाखाओं में बंटी प्रक्रियाओं (डेंड्राइट्स) पर संबंधित रिसेप्टर्स तक पहुंचता है। न्यूरॉन्स और अक्षतंतुओं के बीच रिक्त स्थान विभिन्न ग्लिया कोशिकाओं के द्रव्यमान से भरे होते हैं। जब आइंस्टीन का निधन हो गया, तब तक न्यूरोसाइंटिस्ट्स को पहले से ही संदेह था कि ग्लियाल कोशिकाएं सूचना प्रसंस्करण में शामिल थीं, लेकिन उनके पास कोई सबूत नहीं था। अंत में, उन्होंने ग्लिया को अकेला छोड़ दिया।

कारण यह था कि वैज्ञानिक आंशिक रूप से अपूर्ण तरीकों के कारण ग्लिअल कोशिकाओं के बीच सिग्नल विनिमय का पता लगाने में असमर्थ थे। लेकिन विफलताओं के मुख्य अपराधी स्वयं शोधकर्ता थे, गलती से यह मानते हुए कि यदि ग्लिया कोशिकाएं संचार करने की क्षमता से संपन्न हैं, तो उन्हें विद्युत संकेतों की मदद से न्यूरॉन्स की तरह ही सूचनाओं का आदान-प्रदान करना चाहिए। यह मान लिया गया था कि ग्लिया कोशिकाओं को विद्युत आवेग (एक्शन पोटेंशिअल) भी उत्पन्न करने चाहिए जो न्यूरोट्रांसमीटर को सिनैप्टिक क्लीफ्ट में उत्तेजित करते हैं, जो बदले में अन्य कोशिकाओं में आवेग पैदा करते हैं। शोधकर्ताओं ने पाया कि glial cells में कई प्रकार के आयन चैनल होते हैं, जो अक्षतंतु में विद्युत संकेत उत्पन्न करने के लिए जिम्मेदार होते हैं, लेकिन उन्होंने सुझाव दिया कि glia को पड़ोसी न्यूरॉन्स की गतिविधि के स्तर को समझने के लिए इन चैनलों की आवश्यकता है। यह पाया गया कि glial cells की झिल्ली में एक्शन पोटेंशिअल करने के लिए आवश्यक गुण नहीं होते हैं। हालांकि, न्यूरोसाइंटिस्ट्स ने एक ऐसी परिस्थिति को नजरअंदाज कर दिया, जिसे केवल आधुनिक अनुसंधान विधियों की बदौलत खोजा जा सकता था: glial cells विद्युत संकेतों के बजाय रासायनिक का उपयोग करके एक-दूसरे को संदेश प्रसारित करते हैं।

तंत्र को समझने में एक महत्वपूर्ण योगदान जो ग्लिया को तंत्रिका गतिविधि को पहचानने की अनुमति देता है 1990 के दशक के मध्य में बनाया गया था, जब वैज्ञानिकों ने न्यूरोट्रांसमीटर सहित विभिन्न प्रकार के रसायनों का जवाब देने वाली glial कोशिकाओं के झिल्ली में रिसेप्टर्स की खोज की। इस खोज ने उन्हें इस विचार के लिए प्रेरित किया कि ग्लिया कोशिकाएं एक-दूसरे के साथ उन संकेतों का उपयोग करके संवाद करने में सक्षम हैं जो तंत्रिका कोशिकाओं द्वारा मान्यता प्राप्त नहीं हैं।

यह प्रयोगात्मक रूप से स्थापित किया गया था कि ग्लियाल कोशिकाओं के सक्रियण का एक संकेतक उनके कैल्शियम का अवशोषण है। इस अवलोकन के आधार पर, वैज्ञानिकों ने एक ऐसी विधि विकसित की है जो आपको नेत्रहीन यह निर्धारित करने की अनुमति देती है कि क्या टर्मिनल श्वान कोशिकाएं (नसों और मांसपेशियों की कोशिकाओं के बीच संपर्क के क्षेत्र में synapses के आसपास के प्रकार के glial कोशिकाओं में से एक) इन synapses के लिए आने वाले तंत्रिका संकेतों के प्रति संवेदनशील हैं। यह दिखाया गया कि श्वान कोशिकाएं वास्तव में सिनैप्टिक आवेगों का जवाब देती हैं और इस तरह की प्रतिक्रिया उनके साथ कैल्शियम आयनों के प्रवेश के साथ होती है।

लेकिन तंत्रिका प्रक्रियाओं में ग्लिया की भागीदारी केवल तंत्रिका बातचीत पर "ईवेरसड्रॉपिंग" तक सीमित है? सब के बाद, श्वान कोशिकाएं synapses के क्षेत्र में और शरीर के विभिन्न हिस्सों में नसों के साथ अक्षतंतुओं को घेरती हैं, और एक अन्य प्रकार (oligodendrocytes) की glial कोशिकाएं केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (यानी मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी में) अक्षतंतु के चारों ओर झिल्ली बनाती हैं। नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ के प्रयोगशाला कर्मचारियों ने यह पता लगाने का निर्णय लिया कि क्या ग्लिया तंत्रिका संकेतों को ट्रैक करने में सक्षम है जो तंत्रिका श्रृंखलाओं में अक्षतंतु के साथ यात्रा करते हैं। और अगर ग्लिया और न्यूरॉन्स के बीच इस तरह के संचार मौजूद हैं, तो यह क्या तंत्र है, और इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि "अतिशयोक्ति" तंत्रिका संदेश ग्लिअल कोशिकाओं को कैसे प्रभावित करते हैं?

इन सवालों के जवाब के लिए, हमने इलेक्ट्रोड के साथ विशेष प्रयोगशाला के कपों में माउस के संवेदी न्यूरॉन्स (पृष्ठीय रेडिक्युलर गैंग्लियन सेल, डीसीजी) को संवर्धित किया, जिसके साथ अक्षतंतुओं में एक्शन पोटेंशिअल को कॉल करना संभव था। न्यूरॉन्स के साथ कुछ कप में हमने श्वान कोशिकाओं को जोड़ा, दूसरों में - ऑलिगोडेंड्रोसाइट्स। एक साथ अक्षतंतु और ग्लिया दोनों की गतिविधि को नियंत्रित करना आवश्यक था। तंत्रिका और glial कोशिकाओं की गतिविधि पर एक डाई लगाकर उन पर नजर रखी गई, जो कैल्शियम आयनों से बंधे होने पर प्रतिदीप्त होने वाली थी। जब एक तंत्रिका आवेग अक्षतंतु के साथ चलता है, तो तंत्रिका झिल्ली में वोल्टेज पर निर्भर आयन चैनल और कैल्शियम आयन कोशिका में प्रवेश करते हैं। नतीजतन, अक्षतंतुओं के साथ आवेगों का प्रसार न्यूरॉन्स के अंदर हरी चमक के साथ होना चाहिए। जैसे-जैसे कोशिका में कैल्शियम की सांद्रता बढ़ती है, प्रतिदीप्ति तेज हो जाती है। इसकी तीव्रता को एक फोटोमल्टीप्लायर के उपयोग से मापा जा सकता है, और एक चमकदार कोशिका के कृत्रिम रूप से रंगीन चित्रों को मॉनिटर स्क्रीन पर वास्तविक समय में पुन: पेश किया जा सकता है। यदि glial कोशिकाएं तंत्रिका संकेतों का जवाब देती हैं और इस समय वातावरण से कैल्शियम आयनों को अवशोषित करती हैं, तो उन्हें प्रकाश भी होना चाहिए - केवल कुछ समय बाद न्यूरॉन्स।

एक छायांकित कमरे में बैठकर और मॉनिटर स्क्रीन पर सहजता से पेश आते हुए, जीवविज्ञानी बेथ स्टीवंस और मैं एक प्रयोग शुरू करने वाले थे, जिसकी तैयारी में हमें कई महीने लग गए। डीकेजी न्यूरॉन्स ने तुरंत एक रंग परिवर्तन द्वारा उत्तेजक के सक्रियण का जवाब दिया: जैसे ही उनके अक्षतंतु में कैल्शियम की एकाग्रता बढ़ी, वे नीले से हरे रंग में बदल गए, फिर लाल और अंत में सफेद हो गए। सबसे पहले, श्वान कोशिकाओं या ऑलिगोडेंड्रोसाइट्स में कोई बदलाव नहीं पाया गया था, लेकिन 15 लंबे सेकंड के बाद वे क्रिसमस ट्री की रोशनी की तरह प्रकाश में आने लगे। कुछ अज्ञात तरीके से, ग्लिया कोशिकाएं आवेगों के साथ चल रही आवेगों को महसूस करती हैं, और साइटोप्लाज्म में कैल्शियम की एकाग्रता में वृद्धि करके इस घटना पर प्रतिक्रिया करती हैं।

ग्लियाल कोशिकाएं एक दूसरे के साथ संचार करती हैं

हम यह दिखाने में सक्षम थे कि ग्लिया कैल्शियम अवशोषण द्वारा प्रतिक्रिया करके अक्षतंतु में आवेग गतिविधि को पहचानने में सक्षम है। न्यूरॉन्स में, यह न्यूरोट्रांसमीटर के उत्पादन के लिए जिम्मेदार एंजाइम को सक्रिय करता है। यह संभावना है कि ग्लियाल कोशिकाओं में कैल्शियम के प्रवेश से कुछ प्रकार की प्रतिक्रिया के विकास से जुड़े एंजाइमों की सक्रियता भी होती है। लेकिन कौन सा?

एक अन्य प्रकार की ग्लियाल कोशिकाओं का अध्ययन - एस्ट्रोसाइट्स, जो केशिकाओं से तंत्रिका कोशिकाओं तक पोषक तत्वों का परिवहन करते हैं और न्यूरॉन्स के आसपास के वातावरण में तंत्रिका आवेगों को उत्पन्न करने के लिए आवश्यक आयनों का इष्टतम स्तर बनाए रखते हैं (आवेगों के दौरान न्यूरॉन्स द्वारा जारी अतिरिक्त न्यूरोट्रांसमीटर और आयनों को हटाने सहित), उत्तर देने में मदद करेंगे। इस सवाल के लिए। 1990 में, येल विश्वविद्यालय के स्टीफन स्मिथ ने दिखाया कि अगर न्यूरोट्रांसमीटर ग्लूटामेट को एस्ट्रोसाइट संस्कृति में जोड़ा जाता है, तो कोशिकाओं में कैल्शियम की एकाग्रता नाटकीय रूप से बढ़ जाती है। कोशिकाएं ऐसा व्यवहार करती हैं मानो एक न्यूरोट्रांसमीटर को केवल एक न्यूरॉन से निकाल दिया गया हो और वे एक दूसरे के साथ न्यूरॉन्स के आवेग के कारण गर्मजोशी से चर्चा करते हैं।

कुछ न्यूरोसाइंटिस्टों ने यह पता लगाने की कोशिश की कि क्या ग्लिअल कोशिकाओं का संचार कैल्शियम आयनों या संबंधित सिग्नल अणुओं के सरल आंदोलन का परिणाम था, जो एक ज्योतिषी से पड़ोसी से कनेक्ट होने वाले खुले फाटकों के माध्यम से होता है। 1996 में, यूटा विश्वविद्यालय के बेन कैटर ने इस धारणा का खंडन किया। एक तीव्र माइक्रोइलेक्ट्रोड का उपयोग करते हुए, उन्होंने संस्कृति में एस्ट्रोसाइट परत को दो भागों में काट दिया, जिससे उनके बीच एक अंतर रह गया जिसमें कोशिकाएं नहीं थीं और एस्ट्रोसाइट जनसंख्या को विभाजित किया गया था। जब चीरे की एक तरफ की कोशिकाओं में कैल्शियम की सांद्रता बढ़ी, तो दूसरी तरफ भी वही हुआ। इस प्रकार, यह पता चला कि एस्ट्रोसाइट्स ने एक दूसरे को बाह्य माध्यम से संकेत भेजे थे।

एक रासायनिक मध्यस्थ के रूप में एटीपी

पहचान किए गए पैटर्न ने शोधकर्ताओं को भ्रम में डाल दिया। न्यूरॉन्स की तरह ग्लियाल कोशिकाओं का संचार, कैल्शियम धाराओं द्वारा नियंत्रित किया जाता है। हालांकि, अगर न्यूरॉन्स में इसके स्तर में परिवर्तन से विद्युत आवेग पैदा होते हैं, तो ग्लिया में ऐसा नहीं होता है। सवाल उठता है: क्या ग्लिया में कैल्शियम आयनों की गति किसी अन्य विद्युत घटना द्वारा शुरू नहीं हुई थी? और यदि नहीं, तो तंत्र की प्रकृति क्या है?

जब वैज्ञानिकों ने ग्लिया का प्रयोग किया, तो वे लगातार अपने दृष्टिकोण के क्षेत्र में एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (एटीपी) के परिचित अणु के पार आ गए। जीवित कोशिकाओं में ऊर्जा का मुख्य स्रोत होने के नाते, एटीपी में कई विशेषताएं हैं, जिसके लिए यह पूरी तरह से कोशिकाओं के बीच एक रासायनिक मध्यस्थ की भूमिका के लिए धन्यवाद है। पर्यावरण में यह बड़ी मात्रा में निहित है, और बाह्य अंतरिक्ष में यह पर्याप्त नहीं है। अपने छोटे आकार के कारण, अणु तेजी से फैलने में सक्षम है और एंजाइमों द्वारा आसानी से नष्ट हो जाता है। इसके अलावा, एटीपी अक्षतंतु टर्मिनलों में मौजूद है, जहां न्यूरोट्रांसमीटर अणु आमतौर पर संग्रहीत होते हैं, और उन्हें सिनैप्टिक फांक में छोड़ा जा सकता है।

1999 में, यूटा विश्वविद्यालय में पीटर बी। गुथरी और उनके कर्मचारियों ने दिखाया कि जब उत्साहित होते हैं, तो एस्ट्रोसाइट्स एटीपी को पर्यावरण में छोड़ देते हैं। फिर यह पड़ोसी एस्ट्रोसाइट्स पर रिसेप्टर्स को बांधता है, जिससे आयन चैनल कोशिकाओं में कैल्शियम के आंदोलन को खोलते हैं और बढ़ावा देते हैं। बदले में, कोशिकाओं में कैल्शियम के स्तर में वृद्धि से उन्हें अतिसूक्ष्म वातावरण में एटीपी के नए हिस्से जारी करने का कारण बनता है - यह कैसे ज्योतिषीय आबादी में एक श्रृंखला प्रतिक्रिया शुरू की जाती है, जो कैल्शियम के इंट्रासेल्युलर स्तर में बदलाव से जुड़ी है और एटीपी द्वारा मध्यस्थता है।

ग्लियाल कोशिकाएं कैसे संवाद करती हैं? कैल्शियम युक्त एक संस्कृति माध्यम में एस्ट्रोसाइट्स (ए) और संवेदी न्यूरॉन्स को रखा गया था। न्यूरॉन्स द्वारा आवेगों (एक्शन पोटेंशिअल) को उत्पन्न करने के बाद अक्षतंतु (बिजली के ज़िगज़ैग्स) (बी) के साथ प्रचार करना शुरू हो गया, ग्लिया फ्लोरोसेंट होने लगा, एक संकेत है कि ग्लिअल कोशिकाओं ने इस घटना का जवाब कैल्शियम अपटेक द्वारा विद्युत उत्तेजना के प्रभाव में दिया। 10 और 12.5 सेकंड (सी और डी) के बाद, कोशिकाओं में कैल्शियम के प्रवेश की दो विशाल लहरें पूरे एस्ट्रोसाइट आबादी में बह गईं। एस्ट्रोसाइट्स में कैल्शियम की एकाग्रता में परिवर्तन उनके रंग में परिवर्तन से प्रकट होता है: पहले वे हरे थे, फिर वे नीले और अंत में लाल हो गए।

अवलोकनों के परिणामस्वरूप, एक मॉडल का जन्म हुआ जिसने तंत्रिका गतिविधि को पहचानने के लिए निकट-अक्षतंतु ग्लिया की क्षमता की व्याख्या करना संभव किया, और फिर सिनाप्स के आसपास के अन्य ग्लियल कोशिकाओं को संदेश प्रेषित किया। न्यूरॉन्स का आवेग अक्षतंतु के आसपास के glial कोशिकाओं को एटीपी जारी करने के लिए प्रेरित करता है, जिससे पड़ोसी ग्लियाल कोशिकाओं द्वारा कैल्शियम को अवशोषित किया जाता है। यह एटीपी के नए भागों की रिहाई को उत्तेजित करता है, जो एक संदेश के संचरण को सक्रिय करता है, जिसमें ग्लियाल कोशिकाओं की एक लंबी श्रृंखला होती है, कभी-कभी न्यूरॉन से काफी दूरी पर होती है, जिसने इन घटनाओं के पूरे अनुक्रम की शुरुआत की। लेकिन हमारे प्रयोग में भाग लेने वाली ग्लियाल कोशिकाएं न्यूरॉन्स के आवेग को पहचानने का प्रबंधन कैसे करती हैं - आखिरकार, अक्षतंतु ग्लिया के साथ सिनैप्टिक संपर्क नहीं बनाते हैं और सिनाप्स क्षेत्र में कोई glial कोशिकाएं नहीं थीं? न्यूरोट्रांसमीटर की भागीदारी घटना की व्याख्या नहीं कर सकती है: वे अक्षतंतु से अलग नहीं होते हैं। शायद उसका कारण एटीपी था, जो किसी तरह अक्षतंतु से बाहर निकलने में सक्षम था?

परिकल्पना का परीक्षण करने के लिए, हमने शुद्ध डीसीजी अक्षतंतु संस्कृतियों और संस्कृति माध्यम के बाद के रासायनिक विश्लेषण की विद्युत उत्तेजना का संचालन करने का निर्णय लिया। जुगनू भृंगों में पेट के ल्यूमिनेंस के लिए जिम्मेदार एंजाइम का उपयोग करना (इस प्रतिक्रिया के लिए एटीपी की भागीदारी की आवश्यकता होती है), हमने अक्षों के साथ नाड़ी के प्रसार के दौरान माध्यम के ल्यूमिनेंस को देखा, जो एटीपी की रिहाई का संकेत देता है। फिर हमने कल्चर में श्वान कोशिकाओं को जोड़ा, जो अक्षतंतुओं के साथ-साथ कार्रवाई की संभावनाओं के बाद भी चमकना शुरू हो गया। लेकिन जब हमने एपिरेज एंजाइम को माध्यम में जोड़ा, जो जल्दी से एटीपी को नष्ट कर देता है और इसे श्वान कोशिकाओं तक पहुंचने से रोकता है, तो अक्षतंतु आवेगों के दौरान ग्लिया अंधेरा रहा। इस प्रकार, श्वान कोशिकाओं में कैल्शियम की सामग्री में बदलाव नहीं हुआ, क्योंकि उन्हें एटीपी संकेत प्राप्त नहीं हुआ था।

एक्सोन से जारी एटीपी ने वास्तव में श्वान कोशिकाओं में कैल्शियम परिवहन को उत्तेजित किया। जैव रासायनिक विश्लेषण और डिजिटल माइक्रोस्कोपी का उपयोग करते हुए, हम यह दिखाने में सक्षम थे कि इस घटना के परिणामस्वरूप, सिग्नल अणु कोशिका झिल्ली से नाभिक तक चले जाते हैं और यहां विभिन्न जीन शामिल होते हैं। इस प्रकार, हमने एक हड़ताली तथ्य पाया: अन्य न्यूरॉन्स के साथ संचार सुनिश्चित करने के लिए डिज़ाइन किए गए आवेगों को उत्पन्न करके, एक तंत्रिका कोशिका और उसके अक्षतंतु एक glial सेल में जीनों के पढ़ने को प्रभावित कर सकते हैं और इस तरह इसके व्यवहार को बदल सकते हैं।

एक्सोन ग्लियाल कोशिकाओं के भाग्य का निर्धारण करते हैं

एटीपी द्वारा शामिल जीनों को नियंत्रित करने के लिए ग्लिया क्या कार्य कर सकती है? क्या वे आसपास के न्यूरॉन्स को प्रभावित करने के लिए इस तरह से कार्य करने के लिए ग्लिअल कोशिकाओं को आदेश देते हैं? स्टीवंस ने एक ऐसी प्रक्रिया पर ध्यान देकर सवाल का जवाब देने की कोशिश की, जो अक्षतंतु के आसपास माइलिन इन्सुलेट शीथ के निर्माण को बढ़ावा देती है। इसके लिए धन्यवाद, अक्षतंतु काफी दूरी पर महान गति के साथ तंत्रिका आवेगों का संचालन करने में सक्षम हैं। उसकी शिक्षा बच्चे को अपने सिर को अधिक से अधिक सीधा रखने की अनुमति देती है, और कुछ बीमारियों (उदाहरण के लिए, मल्टीपल स्केलेरोसिस) के कारण विनाश एक व्यक्ति को एक विकलांग व्यक्ति में बदल देता है।

हमने यह पता लगाने का फैसला किया कि भ्रूण या बच्चे के परिधीय तंत्रिका तंत्र में अक्षतंतु पर स्थित अपरिपक्व श्वान कोशिका कैसे सीखती है कि क्या परिशिष्ट को माइलिनेशन की आवश्यकता है और जब यह माइलिन द्वारा "स्वैडलिंग" शुरू करना आवश्यक है। या, इसके विपरीत, यह एक सेल में बदलना चाहिए जो माइलिन म्यान का निर्माण नहीं करेगा? आम तौर पर, बड़े व्यास के केवल अक्षतंतु माइलिन की आवश्यकता होती है। क्या एक्सोनल तंत्रिका आवेग या एटीपी रिलीज श्वान सेल चयन को प्रभावित कर सकते हैं? हमने पाया कि कल्चर में श्वान कोशिकाएं धीरे-धीरे फैलती हैं, जब वे साइलेंट एक्सन की बजाय आवेग से घिरी होती हैं। इसके अलावा, उन्होंने अपने विकास को निलंबित कर दिया और मायलिन के उत्पादन को रोक दिया। एटीपी के अतिरिक्त प्रभाव का कारण बना।

और पास के NIH प्रयोगशाला से विटोरियो गैलो, मस्तिष्क में अक्षतंतु के चारों ओर माइलिन म्यान बनाने वाले ऑलिगोडेंड्रोसाइट्स का अध्ययन करते हुए, एक पूरी तरह से अलग तस्वीर मिली। एटीपी ने कोशिका प्रसार को बाधित नहीं किया, लेकिन एडेनोसिन (वह पदार्थ जिसमें एटीपी अणु फॉस्फोरिक एसिड के अवशेषों से दरार के बाद बदल जाता है) ने सेल परिपक्वता और मायलिन उत्पादन को उत्तेजित किया।

मायलाइज़ेशन के तंत्र को समझना महत्वपूर्ण है। माइलिन म्यान के विनाश के साथ होने वाले रोग हर साल हजारों मानव जीवन लेते हैं और पक्षाघात और अंधापन का कारण बनते हैं। यह ज्ञात नहीं है कि कौन सा कारक पहलवानी करता है, लेकिन एडेनोसिन "एक्सोनल मूल" का पहला पदार्थ था, जिसे इस प्रक्रिया को उत्तेजित करने की क्षमता का पता चला था। तथ्य यह है कि एडेनोसिन को आवेगों के प्रसार के जवाब में अक्षतंतु से जारी किया जाता है, का अर्थ है कि मस्तिष्क की विद्युत गतिविधि वास्तव में मायेलिनेशन प्रक्रिया को प्रभावित करती है। इस तरह की खोजों से वैज्ञानिकों को डिमाइलेशन रोगों के उपचार के लिए उपाय खोजने में मदद मिलेगी। शायद ड्रग्स जो अपने रासायनिक संरचना में एडेनोसिन से मिलते जुलते हैं, वे प्रभावी होंगे। और यह संभव है कि स्टेम सेल संस्कृति के लिए एडेनोसाइन के अलावा उन्हें myelinating glial कोशिकाओं में बदल दिया जाएगा जिन्हें प्रत्यारोपण के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।

ब्रेकिंग आउट ऑफ़ पुटनीयर नेटवर्क्स

क्या न्यूरॉन्स के नियमन में ग्लिया की भागीदारी अक्षतंतु के आसपास माइलिन म्यान के गठन तक सीमित है? स्पष्ट रूप से नहीं। मॉन्ट्रियल विश्वविद्यालय के रिचर्ड रॉबिटेल ने पाया कि सिंटैप उत्तेजना के प्रभाव में मेंढक की मांसपेशियों में उत्पन्न होने वाली विद्युत क्षमता इस सिनाप्स के आसपास के श्वान कोशिकाओं में जो रसायन प्रस्तुत करती है, उसके आधार पर बढ़ी या घटती है। जब मिनेसोटा विश्वविद्यालय के एरिक ए न्यूमैन ने चूहे की रेटिना को छुआ, तो ग्लिया द्वारा भेजे गए "कैल्शियम सिग्नल" ने दृश्य न्यूरॉन्स के आवेगों की आवृत्ति को बदल दिया। और न्यू यॉर्क कॉलेज ऑफ मेडिसिन के माइकेन नेपेगार्ड, जिन्होंने चूहा हिप्पोकैम्पल वर्गों (मस्तिष्क का यह क्षेत्र स्मृति प्रक्रियाओं में भाग लेता है) का अध्ययन किया, ने सिनेप्स की विद्युत गतिविधि में वृद्धि देखी जबकि एस्ट्रोसाइट्स ने कैल्शियम अवशोषण में वृद्धि की। वैज्ञानिक सिनैप्स की प्रभावशीलता में इस तरह के बदलाव को तंत्रिका तंत्र की प्लास्टिसिटी में मुख्य कारक के रूप में मानते हैं, अर्थात, पिछले अनुभव के आधार पर प्रतिक्रियाओं को बदलने की क्षमता, और ग्लिया, इसलिए, सीखने और स्मृति की सेलुलर प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकते हैं।

स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी के बेन बर्रे ने पाया कि अगर आप प्रयोगशाला संस्कृति में चूहे की रेटिना से न्यूरॉन्स उगाते हैं जिसमें एस्ट्रोकाइट्स नहीं होते हैं, तो न्यूरॉन्स पर बहुत कम सिनेप्स बनते हैं। जब वैज्ञानिक ने एस्ट्रोसाइट्स को संस्कृति में जोड़ा, या बस पर्यावरण जिसमें एस्ट्रोसाइट्स हुआ करते थे, तो बड़ी संख्या में सिनेप्स दिखाई दिए। फिर उसने एस्ट्रोसाइट्स द्वारा जारी किए गए दो रसायनों के वातावरण में मौजूदगी की खोज की, जिससे सिनैप्स के निर्माण को प्रोत्साहित किया गया - एक वसा जटिल जिसे एपो / कोलेस्ट्रॉल और प्रोटीन थ्रोम्बोस्पोन्डिन कहा जाता है।

थोड़ी देर बाद, ऑस्टिन में टेक्सास विश्वविद्यालय के ले थियान और वेस्ले थॉम्पसन ने उन चूहों का अध्ययन किया जो उन पदार्थों के साथ इंजेक्शन थे जिनके कारण श्वान कोशिकाओं के प्रतिदीप्ति का कारण बनता था। इससे उन्हें व्यक्तिगत रूप से नसों और मांसपेशियों के तंतुओं के बीच संपर्क के क्षेत्र में glial कोशिकाओं की गतिविधि का निरीक्षण करने की अनुमति मिली। वैज्ञानिकों द्वारा मांसपेशियों के लिए उपयुक्त अक्षतंतु को काट देने के बाद, न्यूरोमस्क्यूलर सिनैप्स गायब हो गया, लेकिन न्यूरोट्रांसमीटर रिसेप्टर्स का एक समूह अपने "मांसपेशी पक्ष" पर बना रहा। बेशक, शोधकर्ताओं को पता था कि अक्षतंतु फिर से छोड़े गए रिसेप्टर्स को अंकुरित कर सकता है। लेकिन वह उनके लिए एक रास्ता कैसे खोजेगा?

जैसा कि उन्होंने प्रतिदीप्ति को देखा, थॉम्पसन ने देखा कि अक्षुण्ण सिनेप्स के आसपास के श्वान कोशिकाओं ने महसूस किया कि पड़ोसी सिनाप्स मुसीबत में था। फिर उन्होंने एक साथ शूट को अपनी दिशा में जारी किया, उन्हें क्षतिग्रस्त सिनाप्स तक पहुंचा दिया और एक प्रकार का पुल बनाया, जिसके साथ अक्षतंतु अपने सिनाप्स (फोटो देखें) को एक नया प्रक्षेपण भेज सकता है। ये डेटा संकेत देते हैं कि ग्लिया न्यूरॉन्स को यह निर्धारित करने में मदद करती है कि सिनैप्टिक कनेक्शन कहां बनाए जाने हैं। आज, वैज्ञानिक रीढ़ की हड्डी की चोटों का इलाज करने के लिए ग्लिया की इस क्षमता का उपयोग करने की कोशिश कर रहे हैं: वे श्वान कोशिकाओं को प्रयोगशाला जानवरों की रीढ़ की हड्डी के क्षतिग्रस्त क्षेत्रों में प्रत्यारोपण करते हैं।

ऊपर वर्णित टिप्पणियों के संबंध में, एक समस्या तेजी से उत्पन्न होती है। स्टेडियम के चारों ओर घूमते हुए प्रशंसकों की लहरों के समान, पूरे ज्योतिषीय आबादी में कैल्शियम का प्रसार होता है। इस तरह की एक अनुकूल प्रतिक्रिया कोशिकाओं के पूरे समूह के काम को नियंत्रित करने के लिए प्रभावी है, लेकिन यह जटिल संदेशों को प्रसारित करने के लिए बहुत कठोर है। सिद्धांत "सभी के रूप में!" नींद-जागने के चक्र के दौरान मस्तिष्क की समग्र गतिविधि के समन्वय के लिए उपयोगी हो सकता है, लेकिन सूचना प्रसंस्करण की सभी सूक्ष्मताओं में प्रवेश करने के लिए, ग्लियाल कोशिकाओं को अपने निकट पड़ोसियों के साथ "बात" करने में सक्षम होना चाहिए।

स्टीफन स्मिथ का सुझाव है कि न्यूरॉन्स और ग्लिया कोशिकाएं एक दूसरे और अधिक "अंतरंग गुणों" के साथ बातचीत करने में सक्षम हैं। उस समय वैज्ञानिकों ने जो प्रायोगिक विधियां की थीं, उन्होंने उन्हें नगण्य खुराक को ऐसी नगण्य खुराक में लगाने की अनुमति नहीं दी थी, जो सिंटैप्स के बगल में ज्योतिष के सच्चे "अनुभवों" को पुन: पेश कर सके। पेंसिल्वेनिया विश्वविद्यालय के फिलिप जी। हेडन ने केवल 2003 में न्यूरोट्रांसमीटर लगाने के लिए आधुनिक लेजर विधि का उपयोग करके इसे हासिल किया। वैज्ञानिक ने हिप्पोकैम्पस स्लाइस में ग्लूटामेट की इतनी महत्वहीन मात्रा के उत्सर्जन को प्रेरित किया जो केवल एक ज्योतिषी का पता लगा सकता था। हेडन ने देखा कि एस्ट्रोसाइट विशिष्ट कैल्शियम संकेतों को केवल थोड़ी संख्या में एस्ट्रोसाइट्स के आसपास भेजता है। शोधकर्ता ने सुझाव दिया कि "कैल्शियम तरंगों" के साथ-साथ व्यापक प्रभाव पड़ता है, "एस्ट्रोसाइट्स के बीच छोटी दूरी के बंधन हैं।" दूसरे शब्दों में, मस्तिष्क में एस्ट्रोसाइट्स की विषम श्रृंखला तंत्रिका श्रृंखला की गतिविधि के अनुसार उनकी गतिविधि का समन्वय करती है।

ऊपर वर्णित खोजों ने इस लेख के लेखक हेडन को एक कार्य परिकल्पना तैयार करने की अनुमति दी, जिसके अनुसार संकेत विनिमय एस्ट्रोसाइट्स उन न्यूरॉन्स को सक्रिय करने में मदद करता है जिनके अक्षतंतु उनसे अपेक्षाकृत बड़ी दूरी पर समाप्त होते हैं। और यह भी दावा करने के लिए कि यह सक्रियण दूर होने वाले सिनेप्स से न्यूरोट्रांसमीटर की रिहाई को बढ़ावा देता है। यह एस्ट्रोसाइट्स को अपनी ताकत (प्रभावशीलता) को बदलने के लिए दूर के सिनैप्स की तत्परता को विनियमित करने की अनुमति देता है, जो स्मृति और सीखने की प्रक्रियाओं का सेलुलर आधार है।

नवंबर 2003 में सोसायटी ऑफ न्यूरोबायोलॉजी के वार्षिक कांग्रेस में प्रस्तुत शोध परिणाम इस परिकल्पना को मजबूत करते हैं और यहां तक \u200b\u200bकि नए सिनेप्स के गठन में ग्लिया की भागीदारी का संकेत देते हैं। हमें स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी के बेन ए। बैरेस और फ्रैंक डब्लू पेगीगर द्वारा दो साल पहले किए गए काम का उल्लेख करना चाहिए, जिन्होंने बताया कि एस्ट्रोसाइट्स की उपस्थिति में सुसंस्कृत चूहे न्यूरॉन्स अधिक synapses बनाते हैं। इसके बाद, बैरेस की प्रयोगशाला के कर्मचारियों ने पाया कि प्रोटीन थ्रोम्बोस्पोन्डिन, माना जाता है कि एस्ट्रोसाइटिक मूल, रासायनिक संदेशवाहक के रूप में कार्य करता है और सिनेप्स के गठन को उत्तेजित करता है। एस्ट्रोसाइट्स की संस्कृति में इस प्रोटीन वैज्ञानिकों की मात्रा जितनी अधिक थी, न्यूरॉन्स पर उतने ही अधिक सिनैप्स दिखाई दिए। शायद थ्रोम्बोस्पोंडिन युवा तंत्रिका नेटवर्क के विकास के दौरान synapses के गठन के लिए आवश्यक प्रोटीन और अन्य यौगिकों के बंधन के लिए जिम्मेदार है और इसलिए, जब ये नेटवर्क उम्र बढ़ने से गुजरते हैं, तो synapses के संशोधन में भाग ले सकते हैं।

भविष्य के शोध से मस्तिष्क के तंत्रिका भाग पर ग्लिया के प्रभाव की हमारी समझ का विस्तार होगा। शायद वैज्ञानिक यह साबित करने में सक्षम होंगे कि हमारी मेमोरी (या इसके सेलुलर समकक्ष - जैसे कि दीर्घकालिक पोटेंशिएनेशन) सिनाप्टिक एस्ट्रोसाइट्स के कामकाज पर निर्भर करती है। यह भी संभव है कि यह स्थापित किया जाएगा कि एस्ट्रोसाइट्स की श्रृंखलाओं के साथ प्रेषित संकेत दूर के सिनेप्स को कैसे प्रभावित करते हैं।

मस्तिष्क की तुलना से पता चलता है कि उच्चतर जानवर "विकासवादी सीढ़ी" पर कब्जा कर लेते हैं, ग्लियाल कोशिकाओं और न्यूरॉन्स की संख्या के बीच का अनुपात अधिक होता है। हेडन का सुझाव है कि एस्ट्रोसाइट्स की कनेक्टिविटी बढ़ने से जानवरों की सीखने की क्षमता बढ़ सकती है। इस परिकल्पना का आज प्रयोगात्मक रूप से परीक्षण किया जा रहा है। यह संभव है कि मस्तिष्क में ग्लियाल कोशिकाओं की उच्च सांद्रता, और संभवत: इसमें अधिक "प्रभावी" ग्लिया की उपस्थिति, कुछ लोगों को जीनियस में बदल दे। आइंस्टीन ने हमें अपरंपरागत तरीके से सोचना सिखाया। उनके उदाहरण के बाद वैज्ञानिकों ने तंत्रिका नेटवर्क के "बाहर निकलने" की हिम्मत की और अंत में यह पता लगाने का फैसला किया कि प्रसंस्करण जानकारी में कौन सा हिस्सा न्यूरोग्लिया शामिल है।

लेखक के बारे में:
  डगलस फील्ड्स  (आर। डगलस फील्ड्स) - नेशनल इंस्टीट्यूट फॉर चाइल्ड हेल्थ एंड ह्यूमन डेवलपमेंट के तंत्रिका तंत्र के विकास और प्लास्टिसिटी विभाग के प्रमुख, साथ ही मैरीलैंड विश्वविद्यालय में एक एसोसिएट प्रोफेसर (न्यूरोबायोलॉजी और संज्ञानात्मक विज्ञान के विकास के कार्यक्रम के प्रमुख)। अपने डॉक्टरेट शोध प्रबंध का बचाव करने के बाद, उन्होंने येल और स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालयों में काम किया।