مغز مانند موزاییکی است که از تعداد زیادی سلول‌های مغزی تشکیل شده است که هرکدام از آنها خواص منحصر به فردی را دارند.
شایع‌ترین سلول‌های مغزی سلول‌های عصبی و سلول‌های غیر نورونی به نام گلیا هستند.
مغز انسان بالغ به طور متوسط حدود ۱۰۰ میلیارد نورون و به همان مقدر یا بیشتر گلیا دارد.
اگرچه نورون‌ها معروف‌ترین سلول‌های مغزی هستند؛ اما هم سلول‌های گلیال و هم نورون‌ها برای عملکرد صحیح مغز انسان ضروری هستند.
مغز انسان اندام پیچیده‌ای است که مسئول کنترل بیشتر عملکردها و فرایندهای بدن است.
به عنوان مرکز فرماندهی سیستم عصبی عمل می‌کند و نقش مهمی در ادراک، شناخت، حرکت و رفتار ایفا می‌کند. مغز متشکل از میلیاردها نورون است که سلول‌های تخصصی هستند که از طریق سیگنال‌های الکتریکی و شیمیایی با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند.
این نورون‌ها شبکه‌های پیچیده‌ای را تشکیل می‌دهند که امکان پردازش و ادغام اطلاعات را فراهم می‌کند. مناطق مختلف مغز مسئول عملکردهای مختلفی مانند حافظه، زبان، احساسات و هماهنگی هستند.
به طور کلی، مغز انسان یک اندام فوق‌العاده پیچیده و جذاب است که همچنان موضوع مطالعه و اکتشاف دانشمندان علوم اعصاب است.
در این مطلب از مجله تخصصی برین مگ قصد داریم درباره سلول‌های مغزی با شما صحبت کنیم.
سلول‌های مغزی
محققان سلول‌های مغزی را به دودسته اصلی تقسیم بندی می‌کنند:
- سلول‌های عصبی (نورون‌ها)
- گلیال‌ها
تصور میشود مغز انسان بالغ حدود ۸۶ میلیارد نورون و در اطراف آن تعداد زیادی سلول گلیال تشکیل شده است.
نورون‌ها واحدهای اساسی در مغز انسان هستند و وظیفه دریافت اطلاعات حسی از محیط خارجی و انتقال دستورات حرکتی از مغز به عضلات را برعهده دارند.
سلول‌های گیال نیز نقش‌های مختلفی در محافظت و حمایت از فعالیت نورون‌ها دارند.
نورون چیست؟
یک نورون که به عنوان سلول عصبی نیز شناخته میشود، واحد ساختاری و عملکردی اساسی سیستم عصبی است.
نورون‌ها سلول‌های تخصصی هستند که اطلاعات را از طریق سیگنال‌های الکتریکی و شیمیایی منتقل می‌کنند. آنها در عملکردهای مختلف سیستم عصبی از جمله ادراک حسی، هماهنگی حرکتی، حافظه و شناخت نقش حیاتی دارند.
ساختار یک نورون معمولی از سه بخش اصلی تشکیل میشود که شامل موارد زیر است:
- بدن سلولی (سوما)
- دندریت‌ها
- آکسون
نورون‌ها پیام‌هایی را در سراسر بدن ارسال می‌کنند تا به ما اجازه دهند هر کاری از تنفس گرفته تا صحبت کردن، غذا خوردن، راه رفتن و فکر کردن را انجام دهیم.
وظیفه دریافت ورودی حسی از دنیای بیرونی، ارسال دستورات حرکتی به عضلات و تبدیل و انتقال سیگنال‌های الکتریکی در هر مرحله است.
آناتومی نورون‌ها
به ساختار اصلی نورون‌ها می‌پردازیم که شامل موارد زیر است:
بدن سلولی
بدن سلولی که به نام سوما نیز شناخته میشود، جزء حیاتی یک نورون است. این بخش اصلی نورون است که فرایندهای سلولی مختلف در آن انجام میشود. بدن سلولی حاوی هسته است که ماده ژنتیکی(DNA) نورون را نگه می‌دارد و فعالیت‌های آن را کنترل می‌کند.
در داخل بدن سلولی، می‌توانید اندامک‌های مختلفی را پیدا کنید که برای عملکرد صحیح نورون ضروری هستند.
اینها عبارتند از میتوکندری که انرژی را برای فعالیت‌های سلولی، ریبوزوم‌ها، مسئول سنتز پروتئین، و شبکه آندوپلاسمی که در تولید و حمل و نقل پروتئین‌ها در داخل سلول نقش دارد، می‌باشد.
علاوه بر این، بدن سلولی دارای ساختارهای تخصصی به نام دندریت است که از بدن سلولی گسترش می‌یابد و برای دریافت سیگنال‌های نورون‌های دیگر منشعب میشود. این دندریت‌ها نقش مهمی در انتقال سیگنال‌های دریافتی به بدن سلولی دارند.
بدنه سلولی همچنین سیگنال‌های دریافتی از دندریت‌ها را یکپارچه می‌کند.
اگر سیگنال‌های ترکیبی به اندازه کافی قوی باشند، بدن سلولی یک تکانه الکتریکی تولید می‌کند که به عنوان پتانسیل عمل شناخته میشود که سپس به پایین آکسون نورون منتقل میشود تا با سایر نورون‌ها یا سلول‌های هدف ارتباط برقرار کند.
به طور کلی، بدن سلولی مسئول حفظ سلامت کلی و عملکرد نورون است. اجزای ضروری مورد نیاز برای بقای نورون را در خود جای داده و نقش مهمی در پردازش و یکپارچه سازی سیگنال‌های دریافتی قبل از ایجاد پاسخ مناسب ایفا می‌کند.
دندریت‌ها
دندریت‌ها پسوندهای شاخه مانندی هستند که از بدنه سلولی یک نورون بیرون می‌آیند. این ساختارها نقش مهمی در دریافت و انتقال سیگنال‌ها از سایر نورون‌ها یا گیرنده‌های حسی دارند.
وظیفه اصلی دندریت‌ها دریافت سیگنال‌های الکتریکی ورودی به نام ورودی‌های سیناپسی از نورون‌های دیگر است. این سیگنال‌ها از طریق یک اتصال تخصصی به نام سیناپس منتقل می‌شوند.
هر دندریت ممکن است دارای سیناپس‌های متعدد با آکسون‌های نورون‌های دیگر باشد که امکان ادغام سیگنال‌ها از منابع مختلف را فراهم می‌کند.
ساختار دندریت‌ها با برجستگی‌های کوچک متعددی به نام خارهای دندریتیک مشخص میشود.
این خارها سطح دندریت‌ها را افزایش می‌دهند و فضای بیشتری را برای سیناپس‌ها فراهم می‌کنند و ظرفیت نورون برای دریافت و پردازش اطلاعات را افزایش می‌دهند.
هنگامی که یک انتقال دهنده عصبی از پایانه سیناپسی یک نورون همسایه آزاد میشود، به گیرنده‌های روی خارهای دندریتیک یا در امتداد شفت دندریتیک متصل میشود.
این اتصال باعث ایجاد تغییراتی در خواص الکتریکی دندریت میشود که منجر به تولید یک سیگنال الکتریکی درجه‌بندی‌شده به نام پتانسیل پس سیناپسی میشود.
پتانسیل پس سیناپسی می‌تواند تحریک کننده باشد، که باعث میشود نورون احتمال بیشتری برای تولید پتانسیل عمل داشته باشد، یا بازدارنده باشد که احتمال تولید پتانسیل عمل را کاهش می‌دهد.
اثر ترکیبی این سیگنال‌ها بر روی دندریت‌ها تعیین می‌کند که آیا نورون یک پتانسیل عمل را شلیک می‌کند و در نتیجه اطلاعات را به نورون‌های دیگر منتقل می‌کند.
به طور خلاصه، دندریت‌ها به عنوان مکان‌های اولیه برای دریافت سیگنال از سایر نورون‌ها عمل می‌کنند.
آنها نقش مهمی در یکپارچه سازی و پردازش اطلاعات دریافتی دارند و امکان ارتباطات و قابلیت‌های پردازش اطلاعات سیستم عصبی را فراهم می‌کنند.
آکسون‌ها
آکسون‌ها امتداد باریک و طولانی نورون‌ها هستند که تکانه‌های الکتریکی را که به عنوان پتانسیل عمل شناخته می‌شوند، از بدن سلولی به سایر نورون‌ها، سلول‌های ماهیچه‌ای یا سلول‌های غده‌ای منتقل می‌کنند.
آنها ابزار اصلی ارتباط بین نورون‌ها هستند و مسئول انتقال اطلاعات در فواصل طولانی در داخل سیستم عصبی هستند.
ساختار آکسون از یک فرایند منفرد و دراز تشکیل میشود که از بدن سلولی در ناحیه‌ای خاص به نام آکسون تپه بیرون می‌آید.
آکسون‌ها اغلب توسط یک غلاف میلین، یک ماده عایق چربی که توسط سلول‌های تخصصی به نام الیگودندروسیت‌ها در سیستم عصبی مرکزی (CNS) و سلول‌های شوان در سیستم عصبی محیطی (PNS) تولید میشود، هم پوشانی می‌شوند.
غلاف میلین به عنوان یک عایق الکتریکی عمل می‌کند و امکان هدایت سریع‌تر و کارآمدتر پتانسیل‌های عمل در امتداد آکسون را فراهم می‌کند.
ول آکسون‌ها ممکن است از چند میلی متر تا بیش از یک متر، بستگی به محل و عملکرد نورون متفاوت باشد. برخی از آکسون‌ها بسیار کوتاه هستند و در مجاورت بدن سلولی باقی می‌مانند، در حالی که برخی دیگر در سراسر بدن گسترش می‌یابند.
در انتهای آکسون، شاخه‌های کوچکی به نام پایانه‌های آکسون یا پایانه‌های سیناپسی، اتصالات تخصصی به نام سیناپس را با سایر نورون‌ها یا سلول‌های هدف ایجاد می‌کنند.
این سیناپس‌ها امکان انتقال اطلاعات بین نورون‌ها یا از نورون‌ها به سلول‌ها یا غدد عضلانی را فراهم می‌کنند.
تکانه‌های الکتریکی یا پتانسیل‌های عمل از طریق فرایندی به نام دپلاریزاسیون در امتداد آکسون منتشر می‌شوند. این زمانی اتفاق می‌افتد که یک محرک باعث باز شدن کانال‌های یونی در غشای آکسون میشود و باعث تغییر سریع بار الکتریکی در آکسون میشود.
این دپلاریزاسیون کانال‌های یونی مجاور را فعال می‌کند و به پتانسیل عمل اجازه می‌دهد تا در طول آکسون منتشر شود.
به طور خلاصه، آکسون‌ها به عنوان خطوط انتقال سیستم عصبی عمل می‌کنند و امکان ارتباط سریع و کارآمد اطلاعات بین نورون‌ها و سلول‌های دیگر را فراهم می‌کنند.
آنها تکانه‌های الکتریکی را به‌دوراز بدن سلولی، اغلب در فواصل طولانی، انتقال می‌دهند تا سیگنال‌ها را به سلول‌های هدف منتقل کنند و عملکردهای حیاتی سیستم عصبی را تسهیل کنند.
انواع نورون‌ها
سه نوع نورون اصلی وجود دارد که عبارتند از:
نورون‌های حسی، نورون‌های حرکتی، نورون‌های درونی
نورون حسی
نورون حسی که به عنوان نورون آوران نیز شناخته میشود، نوعی نورون است که اطلاعات حسی را از گیرنده‌های حسی به سیستم عصبی مرکزی (CNS) منتقل می‌کند.
این نورون‌ها نقش مهمی در توانایی ما برای درک و پاسخ به محرک‌های مختلف از محیط یا درون بدن ما دارند.
نورون‌های حسی برای تشخیص انواع محرک‌های حسی مانند لامسه، دما، درد، فشار، ارتعاش، حس عمقی (آگاهی از موقعیت بدن) و حواس مانند بینایی، شنوایی، چشایی و بویایی تخصصی هستند. این نورون‌ها گیرنده‌های تخصصی دارند که به انواع خاصی از محرک‌ها حساس هستند.
هنگامی که یک گیرنده حسی یک محرک را تشخیص می‌دهد، یک سیگنال الکتریکی تولید می‌کند که پتانسیل گیرنده یا پتانسیل مولد نامیده میشود.
سیگنال الکتریکی سپس در طول نورون حسی به سمت CNS به عنوان یک پتانسیل عمل که یک تکانه الکتریکی سریع و کوتاه است، منتقل میشود.
بدنه سلولی نورون‌های حسی معمولاً در گانگلیون‌ها قرار دارد که مجموعه‌ای از اجسام سلولی خارج از CNS هستند. گیرنده حسی به دندریت‌های نورون حسی متصل است که اطلاعات را از گیرنده دریافت می‌کند.
سپس آکسون نورون حسی پتانسیل عمل را به سمت CNS منتقل می‌کند.
هنگامی که اطلاعات حسی به CNS می‌رسد و با سیگنال‌های دیگر ادغام میشود. سپس مغز اطلاعات را تفسیر می‌کند و پاسخ مناسبی مانند احساس درد، تجربه یک احساس یا شروع یک فعالیت حرکتی ایجاد می‌کند.
به طور خلاصه، نورون‌های حسی، نورون‌های تخصصی هستند که محرک‌های حسی را تشخیص می‌دهند و سیگنال‌های الکتریکی حاصل را به سیستم عصبی مرکزی منتقل می‌کنند. آنها نقش مهمی در توانایی ما برای درک و تعامل با دنیای اطرافمان دارند.
نورون حرکتی
نورون حرکتی که به عنوان نورون وابران نیز شناخته میشود، نوعی نورون است که سیگنال‌هایی را از سیستم عصبی مرکزی (CNS) به ماهیچه‌ها یا غدد منتقل می‌کند و شروع و کنترل حرکات و عملکردهای بدن را ممکن می‌سازد.
نورون‌های حرکتی وظیفه انتقال اطلاعات از CNS به عضلات را بر عهده دارند و به حرکات ارادی مانند راه رفتن، صحبت کردن و رسیدن و همچنین حرکات غیرارادی مانند تنفس و تنظیم ضربان قلب اجازه می‌دهند.
همچنین سیگنال‌هایی را به غدد منتقل می‌کنند و عملکردهایی مانند ترشح بزاق، تعریق و ترشح هورمون را تنظیم می‌کنند.
نورون‌های حرکتی از یک جسم سلولی، دندریت‌ها، آکسون و شاخه‌های تخصصی به نام پایانه‌های آکسون تشکیل شده‌اند.
بدن سلولی حاوی هسته و سایر اجزای ضروری برای عملکرد عصبی است. دندریت‌ها از بدن سلولی گسترش یافته و سیگنال‌های نورون‌های دیگر را دریافت می‌کنند.
آکسون یک نورون حرکتی معمولاً طولانی است و امکان انتقال سیگنال‌ها را در فواصل قابل توجهی فراهم می‌کند. به پایانه‌های انشعاب آکسون ختم میشود که اتصالات تخصصی به نام اتصالات عصبی عضلانی را با رشته‌های عضلانی یا سلول‌های غده‌ای تشکیل می‌دهند.
در این اتصالات، سیگنال‌های شیمیایی به نام انتقال دهنده‌های عصبی آزاد می‌شوند و به نورون حرکتی اجازه می‌دهند تا با عضله یا غده هدف ارتباط برقرار کرده و آن را کنترل کند.
هنگامی که یک نورون حرکتی سیگنال‌هایی را از سایر نورون‌ها در CNS دریافت می‌کند، یک تکانه الکتریکی به نام پتانسیل عمل تولید می‌کند. این پتانسیل عمل در طول آکسون منتشر میشود و منجر به آزاد شدن انتقال دهنده‌های عصبی در اتصالات عصبی عضلانی میشود.
انتقال دهنده‌های عصبی به گیرنده‌های فیبرهای عضلانی یا سلول‌های غده‌ای متصل می‌شوند و تغییراتی را آغاز می‌کنند که منجر به انقباض عضلانی یا ترشح غدد میشود.
نورون‌های حرکتی به دو نوع اصلی تقسیم می‌شوند: نورون‌های حرکتی فوقانی و نورون‌های حرکتی تحتانی.
معمولا نورون‌های حرکتی فوقانی از قشر مغز یا ساقه مغز منشأ می‌گیرند و آکسون‌های خود را به سمت نخاع می‌فرستند.
نورون‌های حرکتی تحتانی به نوبه خود سیگنال‌هایی را از نورون‌های حرکتی فوقانی دریافت می‌کنند و مستقیماً عضلات یا غدد را عصب دهی می‌کنند.
به طور خلاصه، نورون‌های حرکتی نقش حیاتی در کنترل حرکات ارادی و غیر ارادی و همچنین تنظیم عملکرد غدد ایفا می‌کنند. آنها سیگنال‌هایی را از CNS به فیبرهای عضلانی یا سلول‌های غده‌ای منتقل می‌کنند و امکان ایجاد حرکت و هماهنگی عملکردهای بدن را فراهم می‌کنند.
نورون های درونی
نورون‌های بین‌المللی که به عنوان نورون‌های ارتباطی یا نورون‌های رله نیز شناخته می‌شوند، نوعی از نورون هستند که نقش مهمی در تسهیل ارتباط بین نورون‌های حسی، نورون‌های حرکتی و سایر نورون‌های درونی در سیستم عصبی مرکزی (CNS) دارند.
بر خلاف نورون‌های حسی که اطلاعات را از گیرنده‌های حسی به CNS یا نورون‌های حرکتی که سیگنال‌ها را از CNS به ماهیچه‌ها و غدد منتقل می‌کنند.
سلول‌های عصبی مرکزی عمدتاً در CNS برای پردازش و ادغام اطلاعات دریافتی از نورون‌های حسی عمل می‌کنند و پاسخ‌های مناسب را از طریق نورون‌های حرکتی آغاز می‌کنند.
نورون‌های داخلی به وفور در مغز و نخاع یافت می‌شوند. آنها شبکه‌های پیچیده‌ای را تشکیل می‌دهند و به عنوان واسطه بین بخش‌های مختلف سیستم عصبی عمل می‌کنند و امکان ادغام اطلاعات حسی، هماهنگی حرکات و فرایندهای شناختی سطح بالاتر را فراهم می‌کنند.
این نورون‌ها سیگنال‌های دریافتی را از نورون‌های حسی دریافت می‌کنند و از طریق اتصالات متعدد خود با سایر نورون‌های داخلی، این اطلاعات را با شبکه‌های عصبی موجود تجزیه و تحلیل و ادغام می‌کنند.
آنها وظایفی مانند تصمیم گیری، تشکیل حافظه و هماهنگی فعالیت‌های حرکتی دشوار را انجام می‌دهند.
نورون‌های داخلی را می‌توان بر اساس عملکرد و محل قرارگیری آنها در CNS به کلاس‌های مختلفی طبقه بندی کرد.
به‌عنوان‌مثال، نورون‌های داخلی محلی، نورون‌های کوتاه بردی هستند که نورون‌های مجاور را در مناطق خاصی از مغز یا نخاع به هم متصل می‌کنند. از سوی دیگر، نورون‌های پروجکشن، آکسون‌های بلندی دارند و می‌توانند نواحی دوردست CNS را به هم متصل کنند.
نقش دقیق نورون‌ها بستگی به مکان خاص آنها در سیستم عصبی و شبکه‌هایی که در آن درگیر هستند متفاوت است. آنها به فرایندهایی مانند ادراک حسی، هماهنگی حرکتی، حافظه و یادگیری و تنظیم احساسات و رفتار کمک می‌کنند.
به طور خلاصه، نورون‌های داخلی جزء حیاتی سیستم عصبی مرکزی هستند. آنها ارتباط بین نورون‌های حسی، نورون‌های حرکتی و سایر نورون‌های داخلی را تسهیل می‌کنند و امکان ادغام و پردازش اطلاعات در CNS را فراهم می‌کنند.
شبکه‌ها و عملکردهای آنها به فرایندهای شناختی و حرکتی مختلف کمک می‌کند.
سلول‌های گلیال چیست؟
برای مدت طولانی محققان تصور می‌کردند که عملکردهای سلول گلیال نگه داشتن نورون‌ها در کنار یکدیگر است.
در واقع گلیا به معنی چسب است که از یک کلمه یونانی گرفته شده است.
امروزه دانشمندان کشف کرده‌اند که گلیال عملکردهای پیچیده‌ای دارد و درواقع نقش فعالی را در سیگنال دهی مغز ایفا می‌کند.
برخلاف نورون‌ها آنها نمی‌توانند تکانه‌های الکتریکی را ایجاد کنند اما می‌توانند با دیگر نورون‌ها و سایر سلول‌های گلیال از طریق سیگنال‌های شیمیایی ارتباط برقرار کنند.
از دست دادن سلول‌های مغزی
نورون‌های مغزی می‌توانند در اثر یک سکته مغزی یا آسیب به سر از بین بروند.
بیماری‌هایی مانند آلزایمر، پارکینسون و بیماری هانگینتون نیز نورون‌ها را از بین می‌برد.
از دست دادن سلول‌های مغزی می‌تواند منجر به عوارض پزشکی دیگری از جمله مشکلات حافظه، مشکل در شروع حرکت، فلج و مشکل در فعالیت‌های روزانه میشود.
نوروژنز چیست؟
برای مدت طولانی محققان بر این باورند که مغز بالغ نمی‌تواند سلول‌های مغزی را جدیدی را تولید کند و ما با تمام نورون‌های مورد نیاز به دنیا می‌آیم.
اما این نظریه برای مدت‌ها رد شده است و ما اکنون می‌دانیم که مغز تا سن پیری نورون‌های جدیدی را تولید می‌کند.
فرایند رشد نورون‌های جدید در مغز را به عنوان نوروژنز می‌شناسند.
نورون‌های جدید در دوران کودکی سریع‌تر تولید از دوران بزرگسالی تولید می‌شوند.
اگرچه نوروژنز در دوران بزرگسالی ما ادامه دارد؛ اما با افزایش سن مغزش به شدت کاهش پیدا می‌کند.
افزایش میزان نوروژنز می‌تواند به حفظ فعالیت‌های شناختی و افزایش سن کمک کند.
شما می‌توانید با ورزش هوازی، نوروبیک (تمرینات مغزی)، کاهش استرس به افزایش سلول‌های مغزی خود کمک کنید.
