Ahogy a póréhagyma úszik, az idegsejtek "elemei" - motoneuron, szerkezete és funkciói
A pillangó magatartásának mintázatát magunk találtuk fel: nem ismert, hogyan kezeli szárnyait. Vannak esetek, amikor megértették a valóban létező neurális áramkörök kapcsolatait és megértették, hogyan működnek? Őszintén szólva azt kell mondanom, hogy gerincesek esetében az ilyen sikerek szerények: túl sok neuron van. De a gerinctelenek esetében, ahol a ganglionok gyakran csak néhány száz neuronok, a sikerek sokkal látványosabbak.
Megmondjuk például, hogy a póréhagymák úszását biztosító neurális hálózat rendeződik.
Amikor a sertés lebeg, testének minden szegmensében a hátulsó, majd a hasi longitudinális izmok váltakozva váltakoznak, így a szegmens felfelé és lefelé hajlik. Az egyes szegmensek csökkenése egy kicsit később következik be, mint az előző szegmensben. Ennek eredményeképpen egy hullám áthalad a szivacs testén, a test időszakosan hajlik és a szivárvány úszik. Hogyan van elrendezve, hogy a hát és a has izmait felváltva felveszik?
Csak egy szegmenst vegye figyelembe. Minden szegfű szegmensnek saját ganglionja van, és benne - körülbelül 200 neuron. Néhány közülük MH, amely a hosszanti izomokat szabályozza. - mint sok más gerinctelen - izgalmas és gátló MN, és a gátló MN gátolja nemcsak az izmokat, hanem izgalmas MN-t is.
A ganglionban van egy úgynevezett úszó generátor, amely négy neuronból áll. Amikor ezeken a neuronokon úszik egy izgalmas jel.
Hogyan működik ez a rendszer?
Az 1. ábrán látható áramkör. 53, b teljesen szimmetrikus, de valóságos, amikor felkészülnek a navigációra, hogy egyes neuronok kissé előbb izgatnak, mint mások. Tegyük fel például, hogy az első neuron 1 izgatott volt, azonnal leállítja a 3-as és 4-es neuronokat, és "csendben maradnak". Neuron 2 senkinek lassult, és légy izgatott hatása alatt a teljes jel követi a neuron 1. Amikor ez megtörténik, a neuronok istálló 1. és 4. Most neuron 3 senki gátolja, illetve egy idő után ez működik, fékezett neuronok az 1. és 2. Így az idegsejtek 1 - A 4-et bekapcsolja. Amikor a neuron által gerjesztett 71, ez lassítja a fék MH vissza izmokat, miközben stimuláló MN hogy ezek az izmok zsugorodnak, és ez a szegmens hajlik betüremkedik. Amikor a 3 neuron gerjeszti, a szegmens az ellenkező irányba hajlik.
Az ilyen típusú "fékrudat" először a szovjet tudós VL feltalálta. Dunin-Barkovskii. És körülbelül tíz év alatt ilyen gyűrűt fedeztek fel G. Stent, a híres genetikus munkatársai, akiket az elmúlt években a gerinctelen neurális hálózatok vittek el.
Azt mondhatnám, sokkal több ilyen viszonylag egyszerű áramkörök neuronok, arról, hogyan készült eltekintve érintés és feltérképezi a lyukba földigiliszta, mint úszik ördöghal, integetett a szárnyukat, mint a rágás élelmiszer csiga, és így tovább. D.
Vegyünk azonban gerincesekre. Az a tény, hogy, mint már említettük, a gerinces idegrendszer, mint általában, részt vesznek végzendő bármilyen funkciót vagy egység nem több tucat, hanem több ezer és több tízezer sejteket. A mi rendszerünkben volt egyetlen neuron és egyetlen receptor - amelyek mindegyike több hasonló sejtet képvisel, amelyek jelen vannak a gerinctelenekben. És még gerincesek vezérlő rendszer egyes izmok, bonyolultabb: minden főbb izmok macska vagy ember irányítja a saját csoport motoros neuronok - az úgynevezett motoros neuron medence. Az MH-pool magába foglal több ezer idegsejtet, az axonok számos ágát, amelyek az izomrostokon végződnek. A motoneurons medencén keresztül az izom irányítható, ami önmagában is meglehetősen összetett mechanizmus. Például úgy, hogy tanulmányozza a munka a ikraizomba macskák, a kutatók azt találták, hogy ha a macska áll, izgatott csak azok izomrostok, amelyek egy viszonylag gyenge izomfeszültség, de ez a munka hosszú ideig anélkül, hogy fáradt; Amikor a macska úszik, más, "erős" szálakat adnak hozzá; ha a macska tör egy vágtát menekülő, vagy ugrás a zsákmány, csatlakoztassa különleges izomrostok, amely képes futtatni viszonylag rövid idő alatt, de dolgozzon ki egy csomó erőfeszítést.
Hogyan kezeli az idegrendszert ilyen összetett gazdaság? Kiderült, hogy ez nem kell, hogy „parancs” minden izomrost elszigetelten: elég csak megváltoztatni a jel erősségét jön a medence, és a kívánt sorrendben felvételét az izomrostok által biztosított „geometriája” motoneuronokon uszoda - méretük és „topográfiája”, azaz. az axonok elhelyezkedése az izomban.
Kiderül, hogy az MH-medencék mérete eltér, és minél nagyobb a neuron, annál több az axonális végződés, annál több az izomrostok száma, melyet izgat. A legtöbb nagy MN-nek van vége azoknak az izomrostoknak, amelyek a "vészhelyzeti" munkához szükségesek - rövid távon, de nagy erőfeszítésekkel.
Az agy felső részéből származó ellenőrző csoportok átjutnak a szálakon, amelyek egyenletesen oszlanak el az MN medencében. Ha ezeknek a kontrollszálaknak egy kis számát emelik fel, akkor csak a legkisebb MH fog izgatódni, és az izom egy kis erőt fog kifejteni. Minél több vezérlőszálat emelnek, annál nagyobb lesz az MN-n lévő szinapszisok száma, és a nagyobb méretű MH fog bekerülni a munkába. Így egyetlen paraméter - az izgatott lefelé kerülő szálak számának vezérlése révén - az agy aktiválja azokat az izomrostokat, amelyek szükségesek a szükséges mozgás elvégzéséhez.
Első ízben az a hipotézis, hogy a természet az idegsejtek testméretének geometriai különbségeket alkalmazza az izom MN medence szabályozására, 1965-ben az amerikai Hennemann tudós. Késõbb ezt a hipotézist különbözõ kísérletek igazolták és "nagyságrend" -nek nevezték.
Ez a vezérlési mód MH-medence, van egy hibája jel aktiválásához szükséges a munka a nagy MN, túl nagy a kis MN - ő kényszerítette volna őket, hogy működjenek együtt nagyon magas frekvenciájú, ami oda vezethet, hogy a sejtek pusztulását okozza.
Ennek megakadályozására különleges védőeszköz van az MN-ben, úgynevezett Renshaw-sejtekben. Ezekhez a sejtekhez az MH axonok, és főleg a nagy MH-ből kialakult speciális kialakulásuk van. A Renshaw sejtek gátló idegsejtek, axonjaik MH-ban, és főleg kisméretűek. Amikor a medence felől érkező jel nagy, nagy kis jelek érkeznek a kis MN-re, egyrészt ez a jel túl nagy számukra, másrészt - a Renshaw-sejtek fékjelzése; ezek a jelek, amelyek különböző jeleket tartalmaznak, összeadódnak, és a kis MN-ek normál üzemmódban működnek,