معلومة

كيف تختلف المنبهات الحسية المختلفة في الإشارات العصبية؟

كيف تختلف المنبهات الحسية المختلفة في الإشارات العصبية؟



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

كل يوم ، نختبر أنواعًا مختلفة من المحفزات الحسية ، مثل الحرارة والألم والبرودة ، إلخ. ومع ذلك ، في كل حالة ، يتم نقل المنبهات إلى الدماغ عبر الخلايا العصبية بنفس الطريقة: من خلال انتشار الاستقطاب وإعادة الاستقطاب في المحاور ، أثناء إطلاق أستيل كولين في نقاط الاشتباك العصبي.

إذن ، كيف يختلف المنبهات الحسية المختلفة إذا كانت تنتقل بنفس الطريقة؟ (أعني أن أقول كيف تختلف الإشارات العصبية لنوعين مختلفين من التحفيز؟)

لنطرح السؤال ببساطة:

كيف تختلف إشارتان عصبيتان نشأتا من محفزين مختلفين؟ إذا لم يختلفوا ، فكيف يفرق الدماغ بين الإشارات العصبية المختلفة إذا كانت كلها على حد سواء؟ كيف يفهم ما هي الإشارة العصبية التي تحمل أي رسالة؟


أعتقد أن الإجابة المختصرة على سؤالك هي أن محتويات الأنواع المختلفة من التحفيز الحسي يتم توصيلها إليها مجموعات مختلفة من الخلايا في الدماغ (لاحظ أن هذا الانتقال هو في الغالب جلوتاماتيرج ، وليس كوليني). من هناك ، تنبع الارتباطات والخبرات المتبقية من الاتصال بشبكات أخرى من الخلايا العصبية في الدماغ والتي تؤدي إلى أنواع مختلفة من الخبرة ، بناءً على الشبكات التي تشكلها تلك الشبكات والارتباطات التي تعلمتها على مدى التطور والعمر.

لا تكون المقارنات الحاسوبية مناسبة دائمًا لفهم الأشياء المتعلقة بالدماغ ، ولكن ربما يمكن أن تنجح قليلاً هنا. كيف يميز الكمبيوتر بين الإدخال على لوحة المفاتيح والماوس؟ في العديد من أجهزة الكمبيوتر الحديثة ، من الشائع أن يتم توصيل كلاهما بواسطة USB. يحتوي الكمبيوتر على بعض البرامج التي تميز بين المدخلات المختلفة - يمتلك الدماغ أجهزة تفعل الشيء نفسه.

في وقت لاحق في الدماغ ، أو في مرحلة مختلفة في برنامج الكمبيوتر ، يمكن تعيين تلك المدخلات للوظائف التي تكمن وراء الخبرات أو المخرجات الوظيفية. يمكن تحويل حركة الماوس إلى حركة مؤشر الشاشة ("خرج المحرك"). يمكن دمج الحس العميق (الإحساس بالموضع النسبي للجسم من المستقبلات في العضلات والأوتار والمفاصل) مع الخطط الحركية لإنشاء إشارة خطأ لتحريك عضلة معينة لتتناسب مع الحركة المقصودة.

ربما يتطلب شرح أي شيء أبعد من ذلك كتبًا مدرسية كاملة من المواد ، لذلك سأتركها هناك.


هذا هو بالضبط مجال الدراسة المعروف باسم الترميز العصبي. إن تمثيل المعلومات ليس عالميًا ويختلف باختلاف الطرائق والمراحل المختلفة لمعالجة المعلومات وما لا يختلف. إنها منطقة بحث نشطة.

ومع ذلك ، بالنسبة للجهاز العصبي المحيطي ، فإن أبسط رمز هو رمز المعدل إلى حد كبير مع سطر التسمية. بمعنى آخر ، معرفة الألياف العصبية التي تطلق أي معدل يحمل الكثير من المعلومات الحسية. هناك بعض المعلومات عن التكيف والتوقيت إذا نظرت عن كثب.


18.3: الإدراك الحسي - الذوق والشم

يتمثل الدور الرئيسي للمستقبلات الحسية في مساعدتنا في التعرف على البيئة من حولنا ، أو حول حالة بيئتنا الداخلية. يتم استقبال المحفزات من مصادر مختلفة وأنواع مختلفة وتحويلها إلى إشارات كهروكيميائية للجهاز العصبي. يحدث هذا عندما يغير المنبه إمكانات غشاء الخلية للخلايا العصبية الحسية. يتسبب المنبه في قيام الخلية الحسية بإنتاج جهد فعل يتم نقله إلى الجهاز العصبي المركزي (CNS) ، حيث يتم دمجه مع المعلومات الحسية الأخرى و mdashor أحيانًا وظائف معرفية أعلى و [مدش] ليصبح إدراكًا واعيًا لهذا المنبه. قد يؤدي التكامل المركزي بعد ذلك إلى استجابة حركية.

إن وصف الوظيفة الحسية بمصطلح الإحساس أو الإدراك هو تمييز متعمد. الإحساس هو تنشيط خلايا المستقبلات الحسية على مستوى المنبه. الإدراك هو المعالجة المركزية للمثيرات الحسية في نمط ذي معنى. الإدراك يعتمد على الإحساس ، ولكن لا يتم إدراك كل الأحاسيس. المستقبلات هي الخلايا أو الهياكل التي تكتشف الأحاسيس. يتم تغيير خلية المستقبل مباشرة عن طريق المنبه. مستقبل البروتين عبر الغشاء هو بروتين موجود في غشاء الخلية يتوسط تغييرًا فسيولوجيًا في الخلايا العصبية ، غالبًا من خلال فتح القنوات الأيونية أو التغييرات في عمليات إشارات الخلية. يتم تنشيط المستقبلات عبر الغشاء بواسطة مواد كيميائية تسمى الروابط.

على سبيل المثال ، يمكن لجزيء في الطعام أن يعمل كرابط لمستقبلات التذوق. بروتينات الغشاء الأخرى ، والتي لا تسمى بدقة المستقبلات ، حساسة للتغيرات الميكانيكية أو الحرارية. تزيد التغييرات الفيزيائية في هذه البروتينات من تدفق الأيونات عبر الغشاء ، ويمكن أن تولد جهد فعل أو جهد متدرج في الخلايا العصبية الحسية.


استقبال

الخطوة الأولى في الإحساس هي الاستقبال ، وهو تنشيط المستقبلات الحسية عن طريق المنبهات مثل المنبهات الميكانيكية (الانحناء أو الضغط ، على سبيل المثال) ، أو المواد الكيميائية ، أو درجة الحرارة. يمكن للمستقبل بعد ذلك الاستجابة للمنبهات. المنطقة في الفضاء التي يمكن فيها لمستقبل حسي معين أن يستجيب لمنبه ، سواء كان بعيدًا أو على اتصال بالجسم ، هو هذا المجال المستقبلي و rsquos. فكر للحظة في الاختلافات في المجالات المستقبلة للحواس المختلفة. من أجل حاسة اللمس ، يجب أن يتلامس المنبه مع الجسم. بالنسبة لحاسة السمع ، يمكن أن يكون المحفز على بعد مسافة معتدلة (يمكن أن تنتشر بعض أصوات حوت البالين لعدة كيلومترات). بالنسبة للرؤية ، يمكن أن يكون المنبه بعيدًا جدًا ، على سبيل المثال ، يرى النظام المرئي الضوء من النجوم على مسافات هائلة.


التوضيح

إن الوظيفة الأساسية للجهاز الحسي هي ترجمة الإشارة الحسية إلى إشارة كهربائية في الجهاز العصبي. يحدث هذا في المستقبل الحسي ، ويسمى التغيير في الجهد الكهربائي الناتج بإمكانية المستقبل. كيف يتم تغيير المدخلات الحسية ، مثل الضغط على الجلد ، إلى مستقبلات محتملة؟ في هذا المثال ، نوع من المستقبلات يسمى المستقبل الميكانيكي (كما هو موضح في [الرابط]) يمتلك أغشية متخصصة تستجيب للضغط. يؤدي اضطراب هذه التشعبات عن طريق ضغطها أو ثنيها إلى فتح قنوات أيونية مسورة في الغشاء البلازمي للخلايا العصبية الحسية ، مما يؤدي إلى تغيير إمكاناتها الكهربائية. تذكر أنه في الجهاز العصبي ، يؤدي التغيير الإيجابي للإمكانات الكهربائية للخلايا العصبية (وتسمى أيضًا إمكانات الغشاء) إلى إزالة استقطاب العصبون. إمكانات المستقبلات هي إمكانات متدرجة: يختلف حجم هذه الإمكانات المتدرجة (المستقبلات) باختلاف قوة المنبه. إذا كان حجم نزع الاستقطاب كافيًا (أي إذا وصلت إمكانات الغشاء إلى حد معين) ، فإن العصبون يطلق جهد فعل. في معظم الحالات ، فإن المنبه الصحيح الذي يؤثر على المستقبلات الحسية سيقود إمكانات الغشاء في اتجاه إيجابي ، على الرغم من أن هذا ليس هو الحال دائمًا بالنسبة لبعض المستقبلات ، مثل تلك الموجودة في النظام البصري.


تختلف المستقبلات الحسية للحواس المختلفة كثيرًا عن بعضها البعض ، وهي متخصصة وفقًا لنوع التحفيز الذي تشعر به: فهي تتمتع بخصوصية مستقبلية. على سبيل المثال ، يتم تنشيط كل من مستقبلات اللمس ومستقبلات الضوء ومستقبلات الصوت بواسطة محفزات مختلفة. مستقبلات اللمس ليست حساسة للضوء أو الصوت فهي حساسة للمس أو الضغط فقط. ومع ذلك ، يمكن دمج المنبهات في مستويات أعلى في الدماغ ، كما يحدث مع الشم ، مما يساهم في إحساسنا بالذوق.


التنبيغ والإدراك

التحويل هو العملية التي تحول الإشارة الحسية إلى إشارة كهربائية لتتم معالجتها في منطقة متخصصة في الدماغ.

أهداف التعلم

اشرح كيف يتم تحويل المنبهات إلى إشارات يتم نقلها إلى الجهاز العصبي المركزي

الماخذ الرئيسية

النقاط الرئيسية

  • يتم تحويل الإشارات الحسية إلى إشارات كهربائية عن طريق إزالة استقطاب أغشية الخلايا العصبية الحسية عند تحفيز المستقبل ، مما يؤدي إلى فتح قنوات أيونية مسورة تؤدي إلى وصول إمكانات الغشاء إلى عتبة الحد الأقصى.
  • تصنف إمكانات المستقبلات على أنها إمكانات متدرجة يعتمد حجم هذه الإمكانات على قوة المنبه.
  • يُظهر النظام الحسي خصوصية المستقبلات على الرغم من إمكانية دمج المحفزات في مناطق المعالجة في الدماغ ، لن يتم تنشيط مستقبل معين إلا من خلال محفزه المحدد.
  • يحتوي الدماغ على مناطق معالجة محددة (مثل المناطق الحسية الجسدية والبصرية والسمعية) المخصصة لمعالجة المعلومات التي مرت سابقًا عبر المهاد ، & # 8216 غرفة المقاصة ومحطة الترحيل & # 8217 لكل من الإشارات الحسية والحركية.
  • تشمل المكونات الأربعة الرئيسية لتشفير ونقل المعلومات الحسية: نوع التحفيز ، وموقع التحفيز داخل المجال الاستقبالي ، والمدة ، وشدة التحفيز.

الشروط الاساسية

  • غشاء المحتملة: الفرق في الجهد الكهربائي عبر الغشاء المحيط للخلية
  • إمكانات العمل: تغيير قصير المدى في الجهد الكهربائي الذي ينتقل على طول الخلية
  • التوضيح: ترجمة إشارة حسية في الجهاز الحسي إلى إشارة كهربائية في الجهاز العصبي

التوضيح

إن الوظيفة الأساسية للجهاز الحسي هي ترجمة الإشارة الحسية إلى إشارة كهربائية في الجهاز العصبي. يحدث هذا في المستقبلات الحسية. يسمى التغيير في الجهد الكهربائي الناتج بإمكانية المستقبل. كيف يتم تغيير المدخلات الحسية ، مثل الضغط على الجلد ، إلى مستقبلات محتملة؟ على سبيل المثال ، نوع من المستقبلات يسمى المستقبل الميكانيكي يمتلك أغشية متخصصة تستجيب للضغط. يؤدي اضطراب هذه التشعبات عن طريق ضغطها أو ثنيها إلى فتح قنوات أيونية مسورة في الغشاء البلازمي للخلايا العصبية الحسية ، مما يؤدي إلى تغيير إمكاناتها الكهربائية. في الجهاز العصبي ، يؤدي التغيير الإيجابي للجهد الكهربائي للخلايا العصبية (وتسمى أيضًا إمكانات الغشاء) إلى إزالة استقطاب العصبون. إمكانات المستقبلات هي إمكانات متدرجة: يختلف حجم هذه الإمكانات المتدرجة (المستقبلات) باختلاف قوة المنبه. إذا كان حجم نزع الاستقطاب كافيًا (أي إذا وصلت إمكانات الغشاء إلى حد معين) ، فإن العصبون يطلق جهد فعل. في معظم الحالات ، فإن المنبه الصحيح الذي يؤثر على المستقبلات الحسية سيقود إمكانات الغشاء في اتجاه إيجابي ، على الرغم من أنه بالنسبة لبعض المستقبلات ، مثل تلك الموجودة في النظام البصري ، فإن هذا ليس هو الحال دائمًا.

تفعيل مستقبلات الميكانيكا: (أ) القنوات الأيونية الحساسة للميكانيكا هي قنوات أيونية مسورة تستجيب للتشوه الميكانيكي لغشاء البلازما. يتم توصيل قناة حساسة للميكانيكية بغشاء البلازما والهيكل الخلوي بواسطة حبال تشبه الشعر. عندما يتسبب الضغط في تحريك المصفوفة خارج الخلية ، تفتح القناة ، مما يسمح للأيونات بالدخول أو الخروج من الخلية. (ب) ترتبط الستريوسيليا في الأذن البشرية بقنوات أيونية حساسة للميكانيكا. عندما يتسبب الصوت في تحرك الستريوسيليا ، تنقل القنوات الأيونية الحساسة للميكانيك الإشارة إلى العصب القوقعي.

تعمل المستقبلات الحسية للحواس المختلفة بشكل مختلف عن بعضها البعض. إنهم متخصصون وفقًا لنوع الحافز الذي يشعرون به ، وبالتالي فإن لديهم نوعية المستقبلات. على سبيل المثال ، يتم تنشيط كل من مستقبلات اللمس ومستقبلات الضوء ومستقبلات الصوت بواسطة محفزات مختلفة. مستقبلات اللمس ليست حساسة للضوء أو الصوت فهي حساسة للمس أو الضغط فقط. ومع ذلك ، يمكن دمج المنبهات في مستويات أعلى في الدماغ ، كما يحدث مع الشم ، مما يساهم في إحساسنا بالذوق.

ترميز ونقل المعلومات الحسية

يتم ترميز أربعة جوانب من المعلومات الحسية بواسطة الأنظمة الحسية: نوع التحفيز ، وموقع التحفيز في المجال الاستقبالي ، ومدة التحفيز ، والشدة النسبية للمثير. وهكذا ، فإن جهود الفعل المنقولة عبر المحاور الحسية واردة من المستقبلات الحسية ترمز إلى نوع واحد من التحفيز. هذا الفصل بين الحواس محفوظ في الدوائر الحسية الأخرى. على سبيل المثال ، تنقل المستقبلات السمعية إشارات عبر نظامها المخصص. سيتم تفسير النشاط الكهربائي في محاور المستقبلات السمعية من قبل الدماغ على أنه منبه سمعي: صوت.

غالبًا ما يتم ترميز شدة المنبه في معدل جهود الفعل التي ينتجها المستقبل الحسي. وبالتالي ، فإن الحافز المكثف سينتج سلسلة أسرع من إمكانات العمل. سيؤدي تقليل الحافز أيضًا إلى إبطاء معدل إنتاج إمكانات الفعل. الطريقة الثانية التي يتم بها تشفير الكثافة هي عدد المستقبلات التي يتم تنشيطها. قد يؤدي المنبه الشديد إلى إطلاق جهود فعلية في عدد كبير من المستقبلات المجاورة ، في حين أن المنبه الأقل شدة قد يحفز عددًا أقل من المستقبلات. يبدأ تكامل المعلومات الحسية بمجرد تلقي المعلومات في الجهاز العصبي المركزي.

تصور

الإدراك هو تفسير فردي للإحساس. على الرغم من أن الإدراك يعتمد على تنشيط المستقبلات الحسية ، فإن الإدراك يحدث ليس على مستوى المستقبلات الحسية ، ولكن على مستوى الدماغ. يميز الدماغ المنبهات الحسية من خلال المسار الحسي: تنتقل إمكانات الفعل من المستقبلات الحسية عبر الخلايا العصبية المخصصة لمنبه معين.

تنتقل جميع الإشارات الحسية ، باستثناء تلك الصادرة عن الجهاز الشمي ، عبر الجهاز العصبي المركزي: يتم توجيهها إلى المهاد وإلى المنطقة المناسبة من القشرة. المهاد هو هيكل في الدماغ الأمامي يعمل بمثابة غرفة مقاصة ومحطة ترحيل للإشارات الحسية (وكذلك الحركية). عندما تخرج الإشارة الحسية من المهاد ، يتم توجيهها إلى المنطقة المحددة من القشرة المخية لمعالجة هذا المعنى بالذات.

معالجة الإحساس: خصص الدماغ مناطق لمعالجة المنبهات ، بما في ذلك: (أ) المهاد و (ب) مناطق المعالجة السمعية والبصرية والحسية الجسدية.


التوضيح

إن الوظيفة الأساسية للجهاز الحسي هي ترجمة الإشارة الحسية إلى إشارة كهربائية في الجهاز العصبي. يحدث هذا في المستقبل الحسي ، ويسمى التغيير في الجهد الكهربائي الناتج مستقبلات محتملة. كيف يتم تغيير المدخلات الحسية ، مثل الضغط على الجلد ، إلى مستقبلات محتملة؟ في هذا المثال ، هناك نوع من المستقبلات يسمى a ميكانيكي المستقبل (كما هو موضح في الشكل 1) يمتلك أغشية متخصصة تستجيب للضغط. يؤدي اضطراب هذه التشعبات عن طريق ضغطها أو ثنيها إلى فتح قنوات أيونية مسورة في الغشاء البلازمي للخلايا العصبية الحسية ، مما يؤدي إلى تغيير إمكاناتها الكهربائية. تذكر أنه في الجهاز العصبي ، يؤدي التغيير الإيجابي للجهد الكهربائي للخلايا العصبية (وتسمى أيضًا إمكانات الغشاء) إلى إزالة استقطاب العصبون. إمكانات المستقبلات هي إمكانات متدرجة: يختلف حجم هذه الإمكانات المتدرجة (المستقبلات) باختلاف قوة المنبه. إذا كان حجم نزع الاستقطاب كافيًا (أي إذا وصلت إمكانات الغشاء إلى حد معين) ، فإن العصبون يطلق جهد فعل. في معظم الحالات ، فإن المنبه الصحيح الذي يؤثر على المستقبلات الحسية سيقود إمكانات الغشاء في اتجاه إيجابي ، على الرغم من أن هذا ليس هو الحال دائمًا بالنسبة لبعض المستقبلات ، مثل تلك الموجودة في النظام البصري.

الشكل 1. (أ) القنوات الأيونية الحساسة للميكانيكا هي قنوات أيونية مسورة تستجيب للتشوه الميكانيكي لغشاء البلازما. يتم توصيل قناة حساسة للميكانيكية بغشاء البلازما والهيكل الخلوي بواسطة حبال تشبه الشعر. عندما يتسبب الضغط في تحريك المصفوفة خارج الخلية ، تفتح القناة ، مما يسمح للأيونات بالدخول أو الخروج من الخلية. (ب) ترتبط الستريوسيليا في الأذن البشرية بقنوات أيونية حساسة للميكانيكا. عندما يتسبب الصوت في تحرك الأيونات المجسمة ، تنقل القنوات الأيونية الحساسة للميكانيك الإشارة إلى العصب القوقعي.

تختلف المستقبلات الحسية للحواس المختلفة اختلافًا كبيرًا عن بعضها البعض ، وهي متخصصة وفقًا لنوع التحفيز الذي تشعر به: فهي تتمتع بخصوصية مستقبلية. على سبيل المثال ، يتم تنشيط كل من مستقبلات اللمس ومستقبلات الضوء ومستقبلات الصوت بواسطة محفزات مختلفة. مستقبلات اللمس ليست حساسة للضوء أو الصوت فهي حساسة للمس أو الضغط فقط. ومع ذلك ، يمكن دمج المنبهات في مستويات أعلى في الدماغ ، كما يحدث مع الشم ، مما يساهم في إحساسنا بالذوق.

ترميز ونقل المعلومات الحسية

يتم ترميز أربعة جوانب من المعلومات الحسية بواسطة الأنظمة الحسية: نوع التحفيز ، وموقع التحفيز في المجال الاستقبالي ، ومدة التحفيز ، والشدة النسبية للمثير. وبالتالي ، فإن جهود الفعل التي تنتقل عبر المحاور الواردة للمستقبلات الحسية ترمز إلى نوع واحد من المنبهات ، ويتم الحفاظ على هذا الفصل بين الحواس في الدوائر الحسية الأخرى. على سبيل المثال ، تنقل المستقبلات السمعية إشارات عبر نظامها المخصص ، وسيتم تفسير النشاط الكهربائي في محاور المستقبلات السمعية من قبل الدماغ على أنه منبه سمعي - صوت.

غالبًا ما يتم ترميز شدة المنبه في معدل جهود الفعل التي ينتجها المستقبل الحسي. وبالتالي ، فإن الحافز المكثف سينتج سلسلة أسرع من إمكانات الفعل ، كما أن تقليل الحافز سيؤدي أيضًا إلى إبطاء معدل إنتاج إمكانات الفعل. الطريقة الثانية التي يتم بها تشفير الكثافة هي عدد المستقبلات التي يتم تنشيطها. قد يؤدي المنبه الشديد إلى إطلاق جهود فعلية في عدد كبير من المستقبلات المجاورة ، في حين أن المنبه الأقل شدة قد يحفز عددًا أقل من المستقبلات. يبدأ تكامل المعلومات الحسية بمجرد تلقي المعلومات في الجهاز العصبي المركزي ، وسيقوم الدماغ بمعالجة الإشارات الواردة.


الخلايا العصبية والمشابك العصبية: فهم الصف التاسع لبيولوجيا IGCSE 2.88 2.89

هناك القليل جدًا في مواصفات iGCSE حول الخلايا العصبية ونقاط الاشتباك العصبي. هذا عار لأن علم الأعصاب سيكون أحد مجالات النمو الهائلة في علم الأحياء في القرن الحادي والعشرين. هناك نقطة منهج حول ردود الفعل المنعكسة وألفت انتباهك إلى منشور المدونة هذا حول ذلك: https://pmgbiology.wordpress.com/2014/04/22/a-simple-reflex-arc/

لكن في هذا المنشور الجديد سأعطيكم تفاصيل أكثر قليلاً عن أنواع الخلايا العصبية (الخلايا العصبية) التي قد تصادفونها ، إلى جانب شرح حول أهم عنصر في الجهاز العصبي: المشبك الكيميائي.

الخلايا العصبية هي الخلايا الموجودة في الجهاز العصبي التي تتكيف لإرسال نبضات عصبية. لقد ربحت & # 8217t تفهم تمامًا ما هو الدافع العصبي حتى العام 13 ولكنه صحيح بحيث يكون حدثًا كهربائيًا مؤقتًا يمكن نقله عبر مسافات كبيرة داخل الخلية دون فقدان قوة الإشارة. والنتيجة هي أن الخلايا العصبية يمكن أن تكون طويلة جدًا بالفعل & # 8230 ..

هناك ثلاثة أنواع أساسية من الخلايا العصبية التي يتم تجميعها وفقًا لوظيفتها:

الخلايا العصبية الحركية (الخلايا العصبية الصادرة) تأخذ النبضات العصبية من الجهاز العصبي المركزي إلى العضلات الهيكلية مما يؤدي إلى تقلصها

الخلايا العصبية الحسية (الخلايا العصبية الواردة) تأخذ النبضات العصبية من المستقبلات الحسية إلى الجهاز العصبي المركزي

تناوب (أو أحيانًا إنتر) الخلايا العصبية توجد داخل الجهاز العصبي المركزي وتربط أساسًا الحسي بالخلايا العصبية الحركية.

تحتوي هذه الأنواع الثلاثة من الخلايا العصبية أيضًا على هياكل مختلفة على الرغم من مشاركة العديد من الميزات & # 8230.

هذا رسم تخطيطي لـ الخلايا العصبية الحركية المعممة: أعلم أنها عصبون حركي منذ جسم الخلية في أحد طرفي الخلية. يحتوي جسم الخلية على النواة ومعظم السيتوبلازم والعديد من العضيات. تسمى الهياكل التي تحمل دافعًا عصبيًا تجاه جسم الخلية التشعبات (إذا كان هناك الكثير منهم) وأ dendron إذا كان هناك واحد فقط. ال محور عصبي هو الإسقاط الرفيع الطويل للخلية الذي يأخذ النبضات العصبية بعيدًا عن جسم الخلية. سينتهي المحور العصبي بمجموعة من النهايات العصبية أو المشابك العصبية.

تستطيع الخلايا العصبية إرسال نبضات عصبية في اتجاه واحد فقط. في الرسم البياني أعلاه ، يمكن لهاتين الخليتين إرسال نبضات فقط من اليسار إلى اليمين كما هو موضح. هذا بسبب طبيعة التقاطع بين الخلايا ، المشبك (انظر لاحقًا & # 8230.)

يوضح الرسم البياني أعلاه أ العصبون الحسي. يمكنك معرفة ذلك لأنه يحتوي على مستقبلات في أحد طرفيه تجمع المعلومات الحسية لنقلها إلى الجهاز العصبي المركزي. يختلف موقع جسم الخلية أيضًا في الخلايا العصبية الحسية: في جميع الخلايا العصبية الحسية يكون جسم الخلية مغلقًا بزاوية قائمة على المحور العصبي / الشجرة.

يمكنك أن ترى من المخططات أن الخلايا العصبية الحركية والحسية تميل إلى أن تكون محاطة بـ a غمد المايلين. المايلين هو نوع من دهون هذا بمثابة عازل، تسريع النبضات العصبية من حوالي 0.5 م / ث في الخلايا العصبية غير الملقحة إلى حوالي 100 م / ث في أسرع الخلايا الميالينية. يتكون غمد المايلين من حمولة كاملة من الخلايا (الخلايا الدبقية) ولكن هناك فجوات بين الخلايا الدبقية تسمى العقد رانفييه. ستصبح هذه الأمور مهمة في Y12 / 13 عندما تدرس كيفية تمكن الدافع من السفر بسرعة كبيرة في الخلايا العصبية النخاعية.

تتابع الخلايا العصبية ، المعروف أيضًا باسم interneurones ، له بنية أبسط بكثير. توجد فقط في الجهاز العصبي المركزي ، وغالبًا ما تكون غير مملوءة ولديها جسم خلوي في وسط الخلية.

يوضح الرسم البياني أعلاه الأنواع الثلاثة من الخلايا العصبية ، وفي الواقع كيف يتم ربطها في قوس منعكس بسيط. لم يظهر الفنان & # 8217t البنية العصبية الداخلية بشكل جيد جدًا ، لكنه كان أفضل ما يمكن أن أجده الآن & # 8230 ..

ترتبط الخلايا العصبية ببعضها البعض (وترتبط بالفعل بخلايا العضلات) بواسطة هياكل معروفة باسم المشابك. هناك الكثير من نقاط الاشتباك العصبي في جهازك العصبي. يحتوي دماغ الإنسان على حوالي 100 مليار خلية عصبية وكل خلية عصبية مرتبطة بحوالي 1000 خلية أخرى عن طريق نقاط الاشتباك العصبي: ما مجموعه 100 تريليون نقطة عصبية. 100.000.000.000.000 هو رقم كبير.

الفكرة الكبرى في المشابك العصبية هي أن العصبتين لا تتلامسان في الواقع. هناك فجوة صغيرة تسمى شق متشابك بين الخلايا. النبضة العصبية لا تعبر هذه الفجوة الصغيرة كحدث كهربائي ولكن بدلا من ذلك هناك مواد كيميائية تسمى الناقلات العصبية الذي - التي منتشر عبر الشق المشبكي.

يصل الدافع العصبي إلى المحطة المحورية للعصب قبل المشبكي. داخل هذا التورم يوجد آلاف من حزم الأغشية الصغيرة تسمى حويصلات، كل منها مليء بمليون أو نحو ذلك من الجزيئات ناقل عصبي. عندما يصل الدافع إلى الطرف ، يتم تحفيز بضع مئات من هذه الحويصلات على التحرك نحو غشاء الخلية ثم الاندماج معه ، مما يؤدي إلى إطلاق الناقل العصبي في الشق المشبكي. سوف الناقل العصبي منتشر بسرعة عبر الفجوة وعندما تصل إلى غشاء ما بعد التشابك ، فإنها ترتبط بالتحديد جزيئات المستقبل جزءا لا يتجزأ من الغشاء بعد المشبكي. غالبًا ما يتسبب ارتباط الناقل العصبي بالمستقبل في تكوين نبضة عصبية جديدة في خلية ما بعد التشابك العصبي.

هذه المشابك الكيميائية أشياء جميلة حقًا. إنها تضمن أن النبضات العصبية لا يمكنها إلا عبور المشبك في اتجاه واحد (هل ترى لماذا؟) وهي أيضًا مرنة بلا حدود. يمكن تقويتها وإضعافها ، ويمكن إضافة آثارها معًا ، وعندما يتم تجميع كل ذلك ، يمكن أن يظهر سلوك معقد. سأعرض بعض السلوك المعقد الآن عن طريق اختيار أخذ كلبي في نزهة & # 8230 وكل ذلك حدث بسبب المشابك في عقلي!


علم الأحياء مستوى - الفصل 14 - الاستجابة للمنبهات

2 وظائف رئيسية:
- جمع ومعالجة والاستجابة للمعلومات في البيئة.
- تنسيق عمل أعضاء وخلايا الجسم المختلفة.

- يرسل المعلومات إلى الجهاز العصبي المركزي من العالم الخارجي.
- ينقل الرسائل من الجهاز العصبي المركزي إلى العضلات والغدد في الجسم.

2 أجزاء:
-الجهاز العصبي الحسي (SNS)
- الجهاز العصبي الحركي (MNS)

- ينقل النبضات العصبية بعيدًا عن الجهاز العصبي المركزي ، إلى المستجيبات والمستقبلات.

- يحافظ على الوظائف الحيوية في الجسم مثل التنفس ، والهضم ، ومعدل ضربات القلب ، واستجابات الإجهاد (العمليات التلقائية).
- ينقل النبضات العصبية إلى الغدد والعضلات داخل الجسم.
- غير طوعي.

1. الحافز - تغيير خارجي أو داخلي يحفز المستقبلات.
2. المستلم - يكتشف التحفيز ، ويرسل نبضات عصبية على طول العصب الحسي.
3. العصب الحسي- يحمل النبضات العصبية للجهاز العصبي المركزي.
4. منسق (RELAY NEURONE) - يقيم في الجهاز العصبي المركزي ويحمل النبضات العصبية من الحسية إلى العصب الحركي.
5. MOTOR NEURONE - ينقل النبضات العصبية من الجهاز العصبي المركزي إلى المستجيب.
6. المفعول (مثل العضلات) - يتم تحفيزه بواسطة النبضات العصبية وينفذ الاستجابة.
7. الاستجابة - (مثل تقلص العضلات).

2. يُطلق على الاختلاف المحتمل الموجود بسبب ذلك اسم "إمكانية الاستراحة" (يُشار إليه دائمًا بالداخل مقابل الخارج).
غشاء سطح الخلية مستقطب.

3. في ظل وجود حافز ، تظل قناة K + مغلقة وتفتح قناة Na +. تنتشر أيونات الصوديوم + في المستقبِلات أسفل التدرج الكهروميكيميائي.

4. هذا يسبب الغشاء إلى DEPOLARISE (الداخل يصبح أكثر إيجابية من الخارج).

5. يسمى هذا الاستقطاب بإمكانيات المولد.

6. إذا وصلت إمكانات المولد إلى قيمة THRESHOLD (بسبب حافز قوي) ، فإنه سيفتح قنوات الصوديوم ذات البوابات الفولتية في غشاء العصب الحسي.


الادراك الحسي

يتمثل الدور الرئيسي للمستقبلات الحسية في مساعدتنا في التعرف على البيئة من حولنا ، أو حول حالة بيئتنا الداخلية. يتم استقبال المحفزات من مصادر مختلفة وأنواع مختلفة وتحويلها إلى إشارات كهروكيميائية للجهاز العصبي. يحدث هذا عندما يغير المنبه إمكانات غشاء الخلية للخلايا العصبية الحسية. يتسبب المنبه في قيام الخلية الحسية بإنتاج جهد فعل يتم نقله إلى الجهاز العصبي المركزي (CNS) ، حيث يتم دمجه مع المعلومات الحسية الأخرى - أو في بعض الأحيان الوظائف الإدراكية العليا - ليصبح إدراكًا واعيًا لهذا المنبه. قد يؤدي التكامل المركزي بعد ذلك إلى استجابة حركية.

إن وصف الوظيفة الحسية بمصطلح الإحساس أو الإدراك هو تمييز متعمد. الإحساس هو تنشيط خلايا المستقبلات الحسية على مستوى المنبه. الإدراك هو المعالجة المركزية للمثيرات الحسية في نمط ذي معنى. الإدراك يعتمد على الإحساس ، ولكن لا يتم إدراك كل الأحاسيس. المستقبلات هي الخلايا أو الهياكل التي تكتشف الأحاسيس. يتم تغيير خلية المستقبل مباشرة عن طريق المنبه. مستقبل البروتين عبر الغشاء هو بروتين موجود في غشاء الخلية يتوسط تغييرًا فسيولوجيًا في الخلايا العصبية ، غالبًا من خلال فتح القنوات الأيونية أو التغييرات في عمليات إشارات الخلية. يتم تنشيط المستقبلات عبر الغشاء بواسطة مواد كيميائية تسمى الروابط. على سبيل المثال ، يمكن لجزيء في الطعام أن يعمل كرابط لمستقبلات التذوق. بروتينات الغشاء الأخرى ، والتي لا تسمى بدقة المستقبلات ، حساسة للتغيرات الميكانيكية أو الحرارية. تزيد التغييرات الفيزيائية في هذه البروتينات من تدفق الأيونات عبر الغشاء ، ويمكن أن تولد جهد فعل أو جهد متدرج في الخلايا العصبية الحسية.

المستقبلات الحسية

تعمل المنبهات في البيئة على تنشيط خلايا مستقبلية متخصصة في الجهاز العصبي المحيطي. يتم استشعار أنواع مختلفة من المحفزات بواسطة أنواع مختلفة من الخلايا المستقبلة. يمكن تصنيف خلايا المستقبل إلى أنواع على أساس ثلاثة معايير مختلفة: نوع الخلية والموضع والوظيفة. يمكن تصنيف المستقبلات هيكليًا على أساس نوع الخلية وموقعها بالنسبة للمنبهات التي تشعر بها. يمكن أيضًا تصنيفها وظيفيًا على أساس تحويل المحفزات ، أو كيف غيّر المنبه الميكانيكي ، أو الضوء ، أو المادة الكيميائية إمكانات غشاء الخلية.

أنواع المستقبلات الهيكلية

يمكن أن تكون الخلايا التي تفسر المعلومات حول البيئة إما (1) خلية عصبية لها نهاية عصبية حرة ، مع التشعبات المدمجة في الأنسجة التي من شأنها أن تستقبل إحساسًا (2) خلية عصبية لها نهاية مغلفة تكون فيها النهايات العصبية الحسية مغلف في نسيج ضام يعزز حساسيتها أو (3) خلية مستقبلية متخصصة ، تحتوي على مكونات هيكلية مميزة تفسر نوعًا معينًا من التحفيز ((الشكل)). إن مستقبلات الألم والحرارة في أدمة الجلد هي أمثلة على الخلايا العصبية التي لها نهايات عصبية حرة. توجد أيضًا في أدمة الجلد كريات صفائحية ، وهي خلايا عصبية ذات نهايات عصبية مغلفة تستجيب للضغط واللمس. تعتبر الخلايا الموجودة في شبكية العين التي تستجيب لمنبهات الضوء مثالاً على مستقبلات متخصصة ، مستقبلات ضوئية.

طريقة أخرى لتصنيف المستقبلات تعتمد على موقعها بالنسبة للمنبهات. المستقبل الخارجي هو مستقبل يقع بالقرب من محفز في البيئة الخارجية ، مثل المستقبلات الحسية الجسدية الموجودة في الجلد. المستقبل الداخلي هو الذي يفسر المنبهات من الأعضاء والأنسجة الداخلية ، مثل المستقبلات التي تستشعر ارتفاع ضغط الدم في الشريان الأورطي أو الجيوب السباتية. أخيرًا ، المستقبِل الحركي هو مستقبل يقع بالقرب من جزء متحرك من الجسم ، مثل العضلات ، يفسر مواضع الأنسجة أثناء تحركها.

أنواع المستقبلات الوظيفية

التصنيف الثالث للمستقبلات هو كيف يحول المستقبل المنبهات إلى تغيرات محتملة في الغشاء. المنبهات من ثلاثة أنواع عامة. بعض المنبهات عبارة عن أيونات وجزيئات كبيرة تؤثر على بروتينات مستقبلات الغشاء عندما تنتشر هذه المواد الكيميائية عبر غشاء الخلية. بعض المحفزات هي اختلافات فيزيائية في البيئة تؤثر على إمكانات غشاء الخلية المستقبلة. تشمل المحفزات الأخرى الإشعاع الكهرومغناطيسي من الضوء المرئي. بالنسبة للبشر ، فإن الطاقة الكهرومغناطيسية الوحيدة التي تراها أعيننا هي الضوء المرئي. تحتوي بعض الكائنات الحية الأخرى على مستقبلات يفتقر إليها البشر ، مثل مستشعرات حرارة الثعابين ، وأجهزة استشعار الأشعة فوق البنفسجية للنحل ، أو المستقبلات المغناطيسية في الطيور المهاجرة.

يمكن تصنيف خلايا المستقبل بشكل أكبر على أساس نوع المنبهات التي تنقلها. يمكن تفسير المنبهات الكيميائية بواسطة مستقبلات كيميائية تفسر المنبهات الكيميائية ، مثل طعم أو رائحة جسم ما. تستجيب مستقبلات Osmoreceptors لتركيزات سوائل الجسم المذابة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الألم هو في الأساس حاسة كيميائية تفسر وجود المواد الكيميائية من تلف الأنسجة ، أو المنبهات الشديدة المماثلة ، من خلال مستقبلات الألم. يتم تفسير المنبهات الفيزيائية ، مثل الضغط والاهتزاز ، وكذلك الإحساس بالصوت وموضع الجسم (التوازن) من خلال مستقبل ميكانيكي. محفز فيزيائي آخر له نوع خاص به من المستقبلات هو درجة الحرارة ، والتي يتم استشعارها من خلال مستقبلات حرارية تكون إما حساسة لدرجات حرارة أعلى من (الحرارة) أو أقل (باردة) من درجة حرارة الجسم الطبيعية.

الطرائق الحسية

اسأل أي شخص عن الحواس ، ومن المرجح أن يسردوا الحواس الخمس الرئيسية - الذوق والشم واللمس والسمع والبصر. ومع ذلك ، فهذه ليست كل الحواس. أكثر إغفال وضوحا من هذه القائمة هو التوازن. أيضًا ، يمكن تقسيم ما يشار إليه ببساطة باسم اللمس إلى مزيد من الضغط ، والاهتزاز ، والتمدد ، وموضع بصيلات الشعر ، على أساس نوع المستقبلات الميكانيكية التي تدرك أحاسيس اللمس هذه. تشمل الحواس الأخرى التي يتم التغاضي عنها إدراك درجة الحرارة بواسطة المستقبلات الحرارية وإدراك الألم بواسطة مستقبلات الألم.

في عالم علم وظائف الأعضاء ، يمكن تصنيف الحواس على أنها عامة أو خاصة. الحس العام هو الذي ينتشر في جميع أنحاء الجسم وله خلايا مستقبلية داخل هياكل الأعضاء الأخرى. تعتبر المستقبلات الميكانيكية في الجلد أو العضلات أو جدران الأوعية الدموية أمثلة على هذا النوع. غالبًا ما تساهم الحواس العامة في حاسة اللمس ، كما هو موصوف أعلاه ، أو في الحس العميق (حركة الجسم) والحركة الحركية (حركة الجسم) ، أو في الحس الحشوي ، وهو الأكثر أهمية للوظائف اللاإرادية. الحس الخاص هو الذي يخصص له عضو معين وهو العين أو الأذن الداخلية أو اللسان أو الأنف.

يشار إلى كل من الحواس على أنها طريقة حسية. الطريقة تشير إلى الطريقة التي يتم بها تشفير المعلومات ، والتي تشبه فكرة النقل. يمكن وصف الطرائق الحسية الرئيسية على أساس كيفية نقل كل منها. الحواس الكيميائية هي الذوق والشم. يشمل المعنى العام الذي يشار إليه عادة باسم اللمس الإحساس الكيميائي في شكل الشعور بالألم أو الألم. يتم استشعار الضغط والاهتزاز وتمدد العضلات وحركة الشعر بواسطة محفز خارجي بواسطة المستقبلات الميكانيكية. يتم استشعار السمع والتوازن أيضًا بواسطة المستقبلات الميكانيكية. أخيرًا ، تتضمن الرؤية تنشيط المستقبلات الضوئية.

سرد جميع الطرائق الحسية المختلفة ، والتي يمكن أن تصل إلى 17 ، ينطوي على فصل الحواس الخمس الرئيسية إلى فئات أكثر تحديدًا ، أو طرائق فرعية ، بالمعنى الأكبر. تمثل الطريقة الحسية الفردية الإحساس بنوع معين من التحفيز. على سبيل المثال ، يمكن فصل حاسة اللمس العامة ، والتي تُعرف باسم التحسس الجسدي ، إلى ضغط خفيف ، أو ضغط عميق ، أو اهتزاز ، أو حكة ، أو ألم ، أو درجة حرارة ، أو حركة شعر.

الذوق (الذوق)

فقط عدد قليل من الطرائق الفرعية المعترف بها موجودة ضمن حاسة التذوق أو الذوق. حتى وقت قريب ، تم التعرف على أربعة مذاقات فقط: حلو ومالح وحامض ومر. أدت الأبحاث في مطلع القرن العشرين إلى التعرف على الذوق الخامس ، أومامي ، في منتصف الثمانينيات. أومامي هي كلمة يابانية تعني "المذاق اللذيذ" وغالبًا ما تُترجم لتعني "مالح". اقترحت أبحاث حديثة جدًا أنه قد يكون هناك أيضًا طعم سادس للدهون أو الدهون.

الذوق هو الإحساس الخاص المرتبط باللسان. سطح اللسان ، مع بقية تجويف الفم ، مبطّن بظهارة حرشفية طبقية. تحتوي النتوءات المرتفعة المسماة الحليمات (المفرد = الحليمة) على هياكل النقل الذوقي. هناك أربعة أنواع من الحليمات ، بناءً على مظهرها ((الشكل)): محيطي ، ورقي ، وخيطي ، وشكلي. داخل بنية الحليمات توجد براعم الذوق التي تحتوي على خلايا مستقبلات تذوق متخصصة لتوصيل محفزات التذوق. هذه الخلايا المستقبلة حساسة للمواد الكيميائية الموجودة في الأطعمة التي يتم تناولها ، وتطلق النواقل العصبية بناءً على كمية المادة الكيميائية الموجودة في الطعام. يمكن للنواقل العصبية من الخلايا الذوقية تنشيط الخلايا العصبية الحسية في أعصاب الوجه والبلعوم اللساني والأعصاب القحفية المبهمة.

الطعم المالح هو ببساطة إدراك أيونات الصوديوم (Na +) في اللعاب. عندما تأكل شيئًا مالحًا ، تتفكك بلورات الملح في أيونات مكونة Na + و Cl - والتي تذوب في اللعاب في فمك. يصبح تركيز Na + مرتفعًا خارج الخلايا الذوقية ، مما يخلق تدرجًا قويًا للتركيز يدفع انتشار الأيون إلى الخلايا. ينتج عن دخول Na + في هذه الخلايا إزالة استقطاب غشاء الخلية وتوليد مستقبلات محتملة.

الطعم الحامض هو تصور تركيز H +. تمامًا كما هو الحال مع أيونات الصوديوم في النكهات المالحة ، تدخل أيونات الهيدروجين هذه الخلية وتؤدي إلى إزالة الاستقطاب. النكهات الحامضة هي ، في الأساس ، تصور الأحماض في طعامنا. تؤدي زيادة تركيزات أيونات الهيدروجين في اللعاب (خفض درجة الحموضة في اللعاب) إلى تحفيز إمكانات متدرجة أقوى تدريجياً في الخلايا الذوقية. على سبيل المثال ، عصير البرتقال - الذي يحتوي على حامض الستريك - سوف يتذوق طعمه الحامض لأنه يحتوي على قيمة pH تقارب 3. بالطبع ، غالبًا ما يتم تحليته بحيث يتم إخفاء الطعم الحامض.

يتم تشغيل أول طعمين (مالح وحامض) بواسطة الكاتيونات Na + و H +. تنتج الأذواق الأخرى عن ارتباط جزيئات الطعام بمستقبلات مقترنة ببروتين G. يؤدي نظام نقل إشارة البروتين G في النهاية إلى إزالة استقطاب الخلية الذوقية. الطعم الحلو هو حساسية الخلايا الذوقية لوجود الجلوكوز الذائب في اللعاب. السكريات الأحادية الأخرى مثل الفركتوز أو المحليات الصناعية مثل الأسبارتام (NutraSweet ™) أو السكرين أو السكرالوز (Splenda ™) تعمل أيضًا على تنشيط المستقبلات الحلوة. يختلف تقارب كل من هذه الجزيئات ، وبعضها سيكون أكثر حلاوة من الجلوكوز لأنها ترتبط بالمستقبل المقترن بالبروتين G بشكل مختلف.

الطعم المر يشبه الحلو في أن جزيئات الطعام ترتبط بمستقبلات البروتين جي. ومع ذلك ، هناك عدد من الطرق المختلفة التي يمكن أن يحدث بها هذا بسبب وجود تنوع كبير من الجزيئات ذات المذاق المر. تزيل بعض الجزيئات المرة استقطاب الخلايا الذوقية ، في حين أن البعض الآخر يفرط في استقطاب الخلايا الذوقية. وبالمثل ، تزيد بعض الجزيئات المرة من تنشيط البروتين G داخل الخلايا الذوقية ، بينما تقلل الجزيئات المرة الأخرى من تنشيط البروتين G. تعتمد الاستجابة المحددة على الجزيء المرتبط بالمستقبل.

إحدى المجموعات الرئيسية من الجزيئات ذات المذاق المر هي القلويات. القلويات هي جزيئات تحتوي على النيتروجين والتي توجد عادة في المنتجات النباتية ذات المذاق المر ، مثل القهوة والقفزات (في البيرة) والعفص (في النبيذ) والشاي والأسبرين. من خلال احتوائه على قلويدات سامة ، يكون النبات أقل عرضة للإصابة بالميكروبات وأقل جاذبية للحيوانات العاشبة.

لذلك ، قد ترتبط وظيفة الطعم المر في المقام الأول بتحفيز منعكس الكمامة لتجنب تناول السموم. لهذا السبب ، غالبًا ما يتم الجمع بين العديد من الأطعمة المرة التي يتم تناولها عادةً مع مكون حلو لجعلها أكثر قبولًا (الكريمة والسكر في القهوة ، على سبيل المثال). يبدو أن أعلى تركيز للمستقبلات المرة يكون في اللسان الخلفي ، حيث لا يزال بإمكان منعكس الكمامة بصق الطعام السام.

غالبًا ما يشار إلى الطعم المعروف باسم أومامي بالطعم اللذيذ. مثل الحلو والمر ، فهو يعتمد على تنشيط المستقبلات المقترنة ببروتين G بواسطة جزيء معين. الجزيء الذي ينشط هذا المستقبل هو الحمض الأميني L-glutamate. لذلك ، غالبًا ما يُنظر إلى نكهة أومامي أثناء تناول الأطعمة الغنية بالبروتين. ليس من المستغرب أن توصف الأطباق التي تحتوي على اللحوم بأنها لذيذة.

بمجرد تنشيط الخلايا الذوقية بواسطة جزيئات الذوق ، فإنها تطلق نواقل عصبية على تشعبات الخلايا العصبية الحسية. هذه الخلايا العصبية هي جزء من الأعصاب القحفية الوجهية والبلعومية ، بالإضافة إلى مكون داخل العصب المبهم المخصص للانعكاس البلعومي. يتصل العصب الوجهي ببراعم التذوق في الثلث الأمامي من اللسان. العصب البلعومي اللساني يتصل ببراعم التذوق في الثلثين الخلفي من اللسان. يتصل العصب المبهم ببراعم التذوق في الجزء الخلفي المتطرف من اللسان ، على مقربة من البلعوم ، والتي تكون أكثر حساسية للمنبهات الضارة مثل المرارة.

شاهد هذا الفيديو للتعرف على د.دانييل ريد من مركز مونيل للحواس الكيميائية في فيلادلفيا ، بنسلفانيا ، والتي أصبحت مهتمة بالعلوم في سن مبكرة بسبب تجاربها الحسية. أدركت أن حاسة التذوق لديها كانت فريدة من نوعها مقارنة بالأشخاص الآخرين الذين تعرفهم. الآن ، تدرس الاختلافات الجينية بين الناس وحساسياتهم لمحفزات التذوق. ويظهر في الفيديو صورة مختصرة لشخص يخرج لسانه مغطاة بصبغة ملونة. هذه هي الطريقة التي يستطيع بها الدكتور ريد تصور وعد الحليمات على سطح اللسان. ينقسم الأشخاص إلى مجموعتين تُعرفان باسم "المتذوقون" و "غير المتذوقين" بناءً على كثافة الحليمات الموجودة على لسانهم ، مما يشير أيضًا إلى عدد براعم التذوق. يمكن لغير المتذوقين تذوق الطعام ، لكنهم ليسوا حساسين لأذواق معينة ، مثل المرارة. اكتشفت الدكتورة ريد أنها ليست متذوقة ، وهو ما يفسر سبب إدراكها للمرارة بشكل مختلف عن الأشخاص الآخرين الذين تعرفهم. هل أنت حساس جدا للأذواق؟ هل يمكنك أن ترى أي تشابه بين أفراد أسرتك؟

الشم (الرائحة)

مثل حاسة الشم ، أو حاسة الشم ، تستجيب أيضًا للمنبهات الكيميائية. توجد الخلايا العصبية للمستقبلات الشمية في منطقة صغيرة داخل تجويف الأنف العلوي ((الشكل)). يشار إلى هذه المنطقة باسم الظهارة الشمية وتحتوي على الخلايا العصبية الحسية ثنائية القطب. كل خلية عصبية حسية لها تشعبات تمتد من السطح القمي للظهارة إلى المخاط الذي يبطن التجويف. عندما يتم استنشاق الجزيئات المحمولة جواً من خلال الأنف ، فإنها تمر فوق المنطقة الظهارية الشمية وتذوب في المخاط. ترتبط جزيئات الرائحة هذه بالبروتينات التي تبقيها ذائبة في المخاط وتساعد في نقلها إلى التشعبات الشمية. يرتبط مركب البروتين الرائحة ببروتين مستقبلات داخل غشاء الخلية للتغصنات الشمية. هذه المستقبلات هي بروتين G- مقترنة ، وسوف تنتج جهد غشاء متدرج في الخلايا العصبية الشمية.

يمتد محور العصبون الشمي من السطح القاعدي للظهارة ، عبر الثقبة الشمية في الصفيحة المصفوية للعظم الغربالي ، وإلى الدماغ. تتصل مجموعة المحاور التي تسمى السبيل الشمي بالبصلة الشمية على السطح البطني للفص الجبهي. من هناك ، تنقسم المحاور لتنتقل إلى عدة مناطق بالمخ. يسافر البعض إلى المخ ، وتحديداً إلى القشرة الشمية الأولية الموجودة في المناطق السفلية والوسطى من الفص الصدغي. يخطط آخرون إلى هياكل داخل الجهاز الحوفي والوطاء ، حيث ترتبط الروائح بالذاكرة طويلة المدى والاستجابات العاطفية. هذه هي الطريقة التي تثير بها بعض الروائح الذكريات العاطفية ، مثل رائحة الطعام المرتبطة بمكان الولادة. الرائحة هي الطريقة الحسية التي لا تتشابك في المهاد قبل الاتصال بالقشرة الدماغية. هذه العلاقة الحميمة بين نظام حاسة الشم والقشرة الدماغية هي أحد الأسباب التي تجعل الرائحة محفزًا قويًا للذكريات والعاطفة.

يمكن أن تتضرر ظهارة الأنف ، بما في ذلك الخلايا الشمية ، بواسطة المواد الكيميائية السامة المحمولة جوًا. لذلك ، يتم استبدال الخلايا العصبية الشمية بانتظام داخل الظهارة الأنفية ، وبعد ذلك يجب أن تجد المحاور العصبية للخلايا العصبية الجديدة وصلاتها المناسبة في البصلة الشمية. تنمو هذه المحاور الجديدة على طول المحاور الموجودة بالفعل في العصب القحفي.

نظام الشم: فقدان حاسة الشم بصدمة قوية في الوجه ، مثل تلك الشائعة في العديد من حوادث السيارات ، يمكن أن تؤدي إلى فقدان العصب الشمي ، وبالتالي فقدان حاسة الشم. تُعرف هذه الحالة باسم فقدان الشم. عندما يتحرك الفص الجبهي للدماغ بالنسبة للعظم الغربالي ، قد تنفصل محاور السبيل الشمي عن بعضها. غالبًا ما يعاني المقاتلون المحترفون من فقدان حاسة الشم بسبب الصدمات المتكررة في الوجه والرأس. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لبعض الأدوية ، مثل المضادات الحيوية ، أن تسبب فقدان الشم عن طريق قتل جميع الخلايا العصبية الشمية مرة واحدة. إذا لم تكن هناك محاور في مكانها داخل العصب الشمي ، فإن المحاور من الخلايا العصبية الشمية المشكلة حديثًا ليس لديها دليل يقودها إلى وصلاتها داخل البصلة الشمية. هناك أيضًا أسباب مؤقتة لفقدان الشم ، مثل تلك التي تسببها الاستجابات الالتهابية المتعلقة بالتهابات الجهاز التنفسي أو الحساسية.

يمكن أن يؤدي فقدان حاسة الشم إلى طعم لطيف للطعام. قد يحتاج الشخص الذي يعاني من ضعف حاسة الشم إلى مستويات إضافية من التوابل والتوابل لتذوق الطعام. قد يرتبط فقدان الشم أيضًا ببعض مظاهر الاكتئاب الخفيف ، لأن فقدان الاستمتاع بالطعام قد يؤدي إلى شعور عام باليأس.

تتناقص قدرة الخلايا العصبية الشمية على استبدال نفسها مع تقدم العمر ، مما يؤدي إلى فقدان حاسة الشم المرتبط بالعمر. وهذا يفسر سبب قيام بعض كبار السن بملح طعامهم أكثر من الأشخاص الأصغر سنًا. ومع ذلك ، فإن زيادة تناول الصوديوم يمكن أن تزيد من حجم الدم وضغط الدم ، مما يزيد من خطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية لدى كبار السن.

الاختبار (الاستماع)

السمع ، أو الاختبار ، هو تحويل الموجات الصوتية إلى إشارة عصبية أصبحت ممكنة بواسطة هياكل الأذن ((الشكل)). يُعرف الهيكل الضخم الضخم على الجانب الجانبي للرأس بالأذن. ستشير بعض المصادر أيضًا إلى هذه البنية باسم الصيوان ، على الرغم من أن هذا المصطلح أكثر ملاءمة لهيكل يمكن تحريكه ، مثل الأذن الخارجية للقط. المنحنيات على شكل حرف C للأذن توجه موجات صوتية نحو القناة السمعية. تدخل القناة الجمجمة من خلال الصماخ السمعي الخارجي للعظم الصدغي. في نهاية القناة السمعية يوجد الغشاء الطبلي ، أو طبلة الأذن ، التي تهتز بعد أن تضربها الموجات الصوتية. غالبًا ما يُشار إلى الأذن وقناة الأذن والغشاء الطبلي باسم الأذن الخارجية. تتكون الأذن الوسطى من مساحة ممتدة بثلاث عظام صغيرة تسمى العظيمات. العُظميات الثلاثة هي المطرقة والسندان والركاب ، وهي أسماء لاتينية تُترجم تقريبًا إلى المطرقة والسندان والركاب. يتم توصيل المطرقة بالغشاء الطبلي ويتمفصل مع السندان. السندان ، بدوره ، يتمفصل مع الركاب. ثم يتم توصيل الركاب بالأذن الداخلية ، حيث يتم تحويل الموجات الصوتية إلى إشارة عصبية. تتصل الأذن الوسطى بالبلعوم من خلال أنبوب أوستاكي ، مما يساعد على موازنة ضغط الهواء عبر الغشاء الطبلي. عادة ما يكون الأنبوب مغلقًا ولكنه ينفتح عندما تنقبض عضلات البلعوم أثناء البلع أو التثاؤب.

غالبًا ما توصف الأذن الداخلية بأنها متاهة عظمية ، حيث تتكون من سلسلة من القنوات المدمجة داخل العظم الصدغي. لديها منطقتان منفصلتان ، القوقعة والدهليز ، وهما مسؤولتان عن السمع والتوازن ، على التوالي. يتم نقل الإشارات العصبية من هاتين المنطقتين إلى جذع الدماغ من خلال حزم ألياف منفصلة. ومع ذلك ، فإن هاتين الحزمتين المتميزتين تنتقلان معًا من الأذن الداخلية إلى جذع الدماغ كعصب الدهليز القوقعي. يتم تحويل الصوت إلى إشارات عصبية داخل منطقة القوقعة في الأذن الداخلية ، والتي تحتوي على الخلايا العصبية الحسية للعقد الحلزونية. تقع هذه العقد داخل قوقعة الأذن الداخلية ذات الشكل الحلزوني. يتم توصيل القوقعة بالركاب من خلال النافذة البيضاوية.

تقع النافذة البيضاوية في بداية أنبوب مملوء بسائل داخل القوقعة يسمى scala vestibuli. تمتد دهليز القوقعة من النافذة البيضاوية ، وتنتقل فوق قناة القوقعة ، وهي التجويف المركزي لقوقعة الأذن التي تحتوي على الخلايا العصبية الناقلة للصوت. في الطرف العلوي من القوقعة ، تنحني سلالة الدهليز فوق الجزء العلوي من قناة القوقعة. يعود الأنبوب المملوء بالسائل ، والذي يسمى الآن scala tympani ، إلى قاعدة القوقعة ، وهذه المرة تنتقل تحت القناة القوقعية. تنتهي طبلية سكالا عند النافذة المستديرة ، المغطاة بغشاء يحتوي على السائل داخل السقالة. عندما تنتقل اهتزازات العظم عبر النافذة البيضاوية ، يتحرك سائل دهليز scala و scala tympani في حركة تشبه الموجة. يتطابق تردد موجات السوائل مع ترددات الموجات الصوتية ((الشكل)). سوف ينتفخ الغشاء الذي يغطي النافذة المستديرة أو يتجعد مع حركة السائل داخل scala tympani.

يُظهر العرض المقطعي للقوقعة أن scala vestibuli و scala tympani يعملان على جانبي قناة القوقعة ((الشكل)). تحتوي قناة القوقعة الصناعية على العديد من أعضاء كورتي ، والتي تعمل على تحويل حركة الموجة للقطعتين إلى إشارات عصبية. تقع أعضاء كورتي على الجزء العلوي من الغشاء القاعدي ، وهو جانب القناة القوقعية الواقعة بين أعضاء كورتي و scala tympani. عندما تتحرك موجات السوائل عبر دهليز scala و scala tympani ، يتحرك الغشاء القاعدي في نقطة معينة ، اعتمادًا على تردد الموجات. تحرك موجات التردد العالي منطقة الغشاء القاعدي القريب من قاعدة القوقعة. تحرك موجات التردد المنخفض منطقة الغشاء القاعدي القريب من طرف القوقعة.

تحتوي أعضاء كورتي على خلايا شعر ، والتي سميت باسم الأهداب الشبيهة بالشعر الممتدة من الأسطح القمية للخلية ((الشكل)). الأهداب المجسمة هي مجموعة من الهياكل الشبيهة بالميكروفيلي مرتبة من الأطول إلى الأقصر. تربط ألياف البروتين الشعرات المتجاورة معًا داخل كل مجموعة ، بحيث تنحني الصفيف استجابةً لحركات الغشاء القاعدي. تمتد الأهداب الفراغية من خلايا الشعر إلى الغشاء العلوي العلوي ، والذي يرتبط في الوسط بعضو كورتي. عندما تحرك موجات الضغط من scala الغشاء القاعدي ، ينزلق الغشاء العظمي عبر الفراغ. يؤدي هذا إلى ثني الستريوسيليا إما تجاه أو بعيدًا عن العضو الأطول في كل مجموعة. عندما تنحني الستريوسيليا نحو أطول عضو في صفيفها ، يؤدي التوتر في حبال البروتين إلى فتح القنوات الأيونية في غشاء خلية الشعر. سيؤدي ذلك إلى إزالة استقطاب غشاء خلية الشعر ، مما يؤدي إلى تحفيز نبضات عصبية تنتقل عبر الألياف العصبية الواردة المرتبطة بخلايا الشعر. عندما تنحني الستريوسيليا نحو أقصر عضو في صفيفها ، يتراخى التوتر على الحبال وتغلق القنوات الأيونية. عندما لا يكون هناك صوت ، وتقف الستريوسيليا بشكل مستقيم ، لا يزال هناك قدر ضئيل من التوتر على الحبال ، مما يحافظ على استقطاب غشاء خلية الشعر قليلاً.

اعرض موقع WebScope التابع لجامعة ميشيغان لاستكشاف عينة الأنسجة بمزيد من التفصيل. الغشاء القاعدي هو الغشاء الرقيق الذي يمتد من اللب المركزي للقوقعة إلى الحافة. ما الذي يثبت في هذا الغشاء بحيث يمكن تنشيطه بحركة السوائل داخل القوقعة؟

كما هو مذكور أعلاه ، لن تتحرك منطقة معينة من الغشاء القاعدي إلا إذا كان الصوت الوارد بتردد معين. نظرًا لأن الغشاء القمعي يتحرك فقط حيث يتحرك الغشاء القاعدي ، فإن خلايا الشعر في هذه المنطقة ستستجيب أيضًا فقط لأصوات هذا التردد المحدد. لذلك ، مع تغير تردد الصوت ، يتم تنشيط خلايا شعر مختلفة على طول الغشاء القاعدي. تقوم القوقعة بترميز المحفزات السمعية للترددات بين 20 و 20000 هرتز ، وهو نطاق الصوت الذي يمكن أن تكتشفه آذان الإنسان. تقيس وحدة هيرتز تردد الموجات الصوتية من حيث الدورات المنتجة في الثانية. تكتشف خلايا الشعر ترددات منخفضة تصل إلى 20 هرتز في قمة القوقعة أو طرفها. يتم ترميز الترددات في النطاقات الأعلى من 20 كيلو هرتز بواسطة خلايا الشعر في قاعدة القوقعة ، بالقرب من النوافذ المستديرة والبيضاوية ((الشكل)). تحتوي معظم المنبهات السمعية على مزيج من الأصوات بترددات وشدة متنوعة (ممثلة بسعة الموجة الصوتية). تسمح خلايا الشعر على طول قناة القوقعة ، وكل منها حساسة لتردد معين ، للقوقعة بفصل المحفزات السمعية حسب التردد ، تمامًا كما يفصل المنشور الضوء المرئي إلى الألوان المكونة له.

شاهد هذا الفيديو لمعرفة المزيد حول كيفية تحويل هياكل الأذن للموجات الصوتية إلى إشارة عصبية عن طريق تحريك "الشعيرات" أو الأهداب المجسمة لقناة القوقعة. تقوم مواقع محددة على طول طول القناة بتشفير ترددات أو نغمات محددة. يفسر الدماغ معنى الأصوات التي نسمعها مثل الموسيقى والكلام والضوضاء وما إلى ذلك. ما هي هياكل الأذن المسؤولة عن تضخيم الصوت ونقله من الأذن الخارجية إلى الأذن الداخلية؟

شاهد هذه الرسوم المتحركة لمعرفة المزيد عن الأذن الداخلية ولرؤية فتح القوقعة ، مع وجود القاعدة في الجزء الخلفي من الصورة والقمة في المقدمة. تتسبب الأطوال الموجية المحددة للصوت في اهتزاز مناطق معينة من الغشاء القاعدي ، تمامًا مثل مفاتيح البيانو التي تصدر صوتًا عند ترددات مختلفة. استنادًا إلى الرسوم المتحركة ، أين تسبب الترددات - من النغمات العالية إلى المنخفضة - نشاطًا في خلايا الشعر داخل قناة القوقعة؟

التوازن (التوازن)

إلى جانب الاختبار ، فإن الأذن الداخلية مسؤولة عن ترميز المعلومات حول التوازن ، أي الإحساس بالتوازن. هناك مستقبل ميكانيكي مشابه - خلية شعر بها استريوسيليا - يستشعر موضع الرأس ، وحركة الرأس ، وما إذا كانت أجسامنا في حالة حركة. تقع هذه الخلايا داخل دهليز الأذن الداخلية. يتم استشعار موضع الرأس بواسطة القفص الصدري والكيس ، في حين يتم استشعار حركة الرأس بواسطة القنوات نصف الدائرية. تنتقل الإشارات العصبية المتولدة في العقدة الدهليزية عبر العصب الدهليزي القوقعي إلى جذع الدماغ والمخيخ.

يتكون كل من utricle و saccule إلى حد كبير من نسيج البقعة (جمع = البقعة). تتكون البقعة من خلايا شعر محاطة بخلايا داعمة. تمتد الأهداب الفراغية لخلايا الشعر إلى هلام لزج يسمى غشاء الأذن الحجرية ((الشكل)). فوق غشاء otolithic توجد طبقة من بلورات كربونات الكالسيوم تسمى otoliths. تجعل غبار الأذن بشكل أساسي الغشاء الحجري ثقيلًا. يتحرك الغشاء الحجري بشكل منفصل عن البقعة استجابة لحركات الرأس. يؤدي إمالة الرأس إلى انزلاق الغشاء الحجري فوق البقعة في اتجاه الجاذبية. الغشاء الحجري المتحرك ، بدوره ، يثني الستيروسيليا ، مما يتسبب في إزالة استقطاب بعض خلايا الشعر بينما يفرط البعض الآخر في الاستقطاب. يتم تفسير الموضع الدقيق للرأس بواسطة الدماغ بناءً على نمط إزالة استقطاب خلايا الشعر.

القنوات نصف الدائرية هي ثلاثة امتدادات تشبه الحلقة من الدهليز. أحدهما موجه في المستوى الأفقي ، بينما الآخران موجهان في المستوى الرأسي. يتم توجيه القنوات العمودية الأمامية والخلفية عند 45 درجة تقريبًا بالنسبة للمستوى السهمي ((الشكل)). قاعدة كل قناة نصف دائرية ، حيث تلتقي مع الدهليز ، تتصل بمنطقة متضخمة تعرف باسم الأمبولة. تحتوي الأمبولة على خلايا الشعر التي تستجيب لحركة الدوران ، مثل قلب الرأس مع قول "لا". تمتد الأهداب الفراغية لخلايا الشعر هذه إلى القبة ، وهو غشاء متصل بأعلى الأمبولة. عندما يدور الرأس في مستوى موازٍ للقناة نصف الدائرية ، يتأخر السائل ، مما يؤدي إلى انحراف القبة في الاتجاه المعاكس لحركة الرأس. تحتوي القنوات نصف الدائرية على عدة أمبولات ، بعضها موجه أفقيًا والبعض الآخر موجهًا عموديًا. من خلال مقارنة الحركات النسبية لكل من الأمبولات الأفقية والرأسية ، يمكن للنظام الدهليزي اكتشاف اتجاه معظم حركات الرأس ضمن مساحة ثلاثية الأبعاد (3-D).

التحسس الجسدي (اللمس)

يعتبر التحسس الجسدي إحساسًا عامًا ، على عكس الحواس الخاصة التي تمت مناقشتها في هذا القسم. التحسس الجسدي هو مجموعة من الأساليب الحسية المرتبطة باللمس ، واستقبال الحس العميق ، والإدراك الداخلي. تشمل هذه الأساليب الضغط والاهتزاز واللمسة الخفيفة والدغدغة والحكة ودرجة الحرارة والألم واستقبال الحس العميق والحركة. هذا يعني أن مستقبلاته لا ترتبط بعضو متخصص ، بل تنتشر في جميع أنحاء الجسم في مجموعة متنوعة من الأعضاء. توجد العديد من المستقبلات الحسية الجسدية في الجلد ، ولكن توجد مستقبلات أيضًا في العضلات والأوتار وكبسولات المفاصل والأربطة وجدران الأعضاء الحشوية.

هناك نوعان من الإشارات الحسية الجسدية التي تنقلها النهايات العصبية الحرة وهما الألم ودرجة الحرارة. تستخدم هاتان الطريقتان المستقبلات الحرارية ومستقبلات الألم لتحويل درجة الحرارة ومحفزات الألم ، على التوالي. يتم تحفيز مستقبلات درجة الحرارة عندما تختلف درجات الحرارة المحلية عن درجة حرارة الجسم. بعض المستقبلات الحرارية حساسة للبرد والبعض الآخر للحرارة فقط. الإحساس بالألم هو الإحساس بمحفزات قد تكون ضارة. ستثير المنبهات الميكانيكية أو الكيميائية أو الحرارية التي تتجاوز عتبة معينة أحاسيس مؤلمة. تطلق الأنسجة المجهدة أو التالفة مواد كيميائية تنشط بروتينات المستقبلات في مستقبلات الألم. على سبيل المثال ، الإحساس بالحرارة المرتبط بالأطعمة الحارة يتضمن الكابسيسين ، الجزيء النشط في الفلفل الحار. ترتبط جزيئات الكابسيسين بقناة أيون عبر الغشاء في مستقبلات الألم الحساسة لدرجات حرارة أعلى من 37 درجة مئوية. إن ديناميكيات ارتباط الكابسيسين بقناة أيون عبر الغشاء غير معتادة من حيث أن الجزيء يظل مرتبطًا لفترة طويلة. وبسبب هذا ، فإنه سيقلل من قدرة المحفزات الأخرى على إثارة الإحساس بالألم من خلال مستقبلات الألم المنشط. لهذا السبب ، يمكن استخدام الكابسيسين كمسكن موضعي ، كما هو الحال في منتجات مثل Icy Hot ™.

إذا قمت بسحب إصبعك عبر سطح محكم ، فسوف يهتز جلد إصبعك. يتم استشعار هذه الاهتزازات منخفضة التردد بواسطة مستقبلات ميكانيكية تسمى خلايا ميركل ، والمعروفة أيضًا باسم المستقبلات الميكانيكية الجلدية من النوع الأول. توجد خلايا ميركل في الطبقة القاعدية للبشرة. يتم نقل الضغط والاهتزاز العميقين بواسطة كريات صفائحية (Pacinian) ، وهي مستقبلات ذات نهايات مغلفة توجد في عمق الأدمة ، أو في الأنسجة تحت الجلد. يتم تحويل اللمسة الخفيفة عن طريق النهايات المغلفة المعروفة باسم الكريات اللمسية (Meissner). يتم لف البصيلات أيضًا في ضفيرة من النهايات العصبية المعروفة باسم ضفيرة بصيلات الشعر. تكتشف هذه النهايات العصبية حركة الشعر على سطح الجلد ، كما هو الحال عندما تكون الحشرة تمشي على الجلد. يتم نقل شد الجلد عن طريق مستقبلات التمدد المعروفة باسم الكريات المنتفخة. تُعرف الكريات المنتفخة أيضًا باسم كريات روفيني ، أو النوع الثاني من المستقبلات الميكانيكية الجلدية.

توجد مستقبلات حسية جسدية أخرى في المفاصل والعضلات. تراقب مستقبلات التمدد تمدد الأوتار والعضلات ومكونات المفاصل. على سبيل المثال ، هل سبق لك أن قمت بشد عضلاتك قبل التمرين أو بعده ولاحظت أنه لا يمكنك التمدد إلا قبل أن تتقلص عضلاتك إلى حالة أقل تمددًا؟ هذا التشنج هو رد فعل ينشأ عن طريق مستقبلات التمدد لتجنب تمزق العضلات. يمكن لمستقبلات التمدد هذه أيضًا أن تمنع الانكماش المفرط للعضلة. في أنسجة العضلات الهيكلية ، تسمى مستقبلات التمدد هذه بالمغازل العضلية. تقوم أعضاء وتر جولجي بتحويل مستويات تمدد الأوتار. توجد الكريات المنتفخة أيضًا في كبسولات المفصل ، حيث تقيس التمدد في مكونات النظام الهيكلي داخل المفصل. يتم عرض أنواع النهايات العصبية ومواقعها والمحفزات التي تنقلها في (الشكل).

* لا يوجد اسم مسمى مطابق.
المستقبلات الميكانيكية للتحسس الجسدي
اسم اسم تاريخي (مسمى) الموقع (المواقع) المنبهات
النهايات العصبية الحرة * الأدمة ، القرنية ، اللسان ، كبسولات المفاصل ، الأعضاء الحشوية الألم ودرجة الحرارة والتشوه الميكانيكي
المستقبلات الميكانيكية أقراص ميركل الموصل الجلدي - الجلدي ، الأغشية المخاطية اهتزاز منخفض التردد (5-15 هرتز)
جسيم منتفخ جثة روفيني الأدمة ، كبسولات مشتركة تمتد
الجسم اللمسي جوهر مايسنر الأدمة الحليمية ، خاصة في أطراف الأصابع والشفتين لمسة خفيفة ، اهتزازات أقل من 50 هرتز
جسم مصفح كرية باتشيني الأدمة العميقة ، الأنسجة تحت الجلد ضغط عميق ، اهتزاز عالي التردد (حوالي 250 هرتز)
ضفيرة بصيلات الشعر * ملفوفة حول بصيلات الشعر في الأدمة حركة الشعر
المغازل العضلية * تمشيا مع ألياف العضلات والهيكل العظمي تقلص العضلات وتمددها
وتر الجهاز تمتد عضو وتر جولجي تمشيا مع الأوتار تمدد الأوتار

رؤية

الرؤية هي إحساس خاص بالبصر يعتمد على نقل محفزات الضوء التي يتم تلقيها من خلال العين. تقع العيون داخل أي من المدارات في الجمجمة. تحيط المدارات العظمية مقل العيون وتحميها وتثبت الأنسجة الرخوة للعين ((الشكل)). تساعد الجفون ، مع وجود رموش عند حوافها الأمامية ، على حماية العين من التآكل عن طريق منع الجزيئات التي قد تهبط على سطح العين. السطح الداخلي لكل غطاء هو غشاء رقيق يعرف بالملتحمة الجفنية. تمتد الملتحمة فوق المناطق البيضاء للعين (الصلبة) ، وتربط الجفون بمقلة العين. تنتج الدموع عن طريق الغدة الدمعية الواقعة تحت الحواف الجانبية للأنف. تتدفق الدموع التي تنتجها هذه الغدة عبر القناة الدمعية إلى الزاوية الوسطى للعين ، حيث تتدفق الدموع فوق الملتحمة ، وتزيل الجزيئات الغريبة.

تتم حركة العين داخل المدار عن طريق تقلص ست عضلات خارج مقلة العين تنشأ من عظام الحجاج وإدراجها في سطح مقلة العين ((الشكل)). يتم ترتيب أربع عضلات عند النقاط الأساسية حول العين ويتم تسميتها لتلك المواقع. هم المستقيم العلوي والمستقيم الإنسي والمستقيم السفلي والمستقيم الجانبي. عندما تنقبض كل من هذه العضلات ، تتحرك العين نحو العضلة المتقلصة. على سبيل المثال ، عندما ينقبض المستقيم العلوي ، تدور العين للنظر لأعلى. ينشأ المائل العلوي في المدار الخلفي ، بالقرب من أصل العضلات المستقيمة الأربعة. ومع ذلك ، فإن وتر العضلات المائلة يمر عبر قطعة من الغضروف تشبه البكرة تُعرف باسم العضلة الطرفية. يُدرج الوتر بشكل غير مباشر في السطح العلوي للعين. تعني زاوية الوتر المار عبر العضد أن تقلص المائل العلوي يدور العين في الوسط. تنشأ العضلة المائلة السفلية من أرضية المدار وتدخل في السطح السفلي الجانبي للعين. عندما ينقبض ، فإنه يدور العين بشكل جانبي ، على عكس المائل العلوي. يعد دوران العين بواسطة العضلتين المائلتين ضروريًا لأن العين ليست محاذية تمامًا للمستوى السهمي. عندما تنظر العين لأعلى أو لأسفل ، يجب أن تدور العين أيضًا بشكل طفيف لتعويض سحب المستقيم العلوي بزاوية 20 درجة تقريبًا ، وليس بشكل مستقيم للأعلى. وينطبق الشيء نفسه على المستقيم السفلي ، والذي يتم تعويضه عن طريق تقلص المائل السفلي. العضلة السابعة في المدار هي العضلة الرافعة للجفن ، وهي المسؤولة عن رفع وسحب الجفن العلوي ، وهي حركة تحدث عادةً بالتنسيق مع ارتفاع العين عن طريق المستقيم العلوي (انظر (الشكل)).

يتم تغذية عضلات العين من خلال ثلاثة أعصاب قحفية. المستقيم الجانبي ، الذي يسبب اختطاف العين ، يُعصب بواسطة العصب المُبَعِّد. يُعصب العصب البَكَري المائل العلوي. يتم تعصب جميع العضلات الأخرى بواسطة العصب الحركي للعين ، كما هو الحال مع الرافعة الجفنية العليا. تتصل النوى الحركية لهذه الأعصاب القحفية بجذع الدماغ الذي ينسق حركات العين.

العين نفسها عبارة عن كرة مجوفة تتكون من ثلاث طبقات من الأنسجة. الطبقة الخارجية هي السترة الليفية ، والتي تشمل الصلبة البيضاء والقرنية الصافية. تمثل الصلبة خمسة أسداس سطح العين ، ومعظمها غير مرئي ، على الرغم من أن البشر فريدون مقارنة بالعديد من الأنواع الأخرى في وجود الكثير من "بياض العين" المرئي ((الشكل)). تغطي القرنية الشفافة الطرف الأمامي للعين وتسمح للضوء بدخول العين. الطبقة الوسطى من العين هي سترة الأوعية الدموية ، والتي تتكون في الغالب من المشيمية والجسم الهدبي والقزحية. المشيمية عبارة عن طبقة من النسيج الضام شديد الأوعية الدموية الذي يوفر إمدادًا بالدم لمقلة العين. المشيمية هي الجزء الخلفي من الجسم الهدبي ، وهي بنية عضلية متصلة بالعدسة عن طريق الأربطة المعلقة ، أو ألياف المنطقة. يعمل هذان الهيكلان على ثني العدسة ، مما يسمح لها بتركيز الضوء على الجزء الخلفي من العين. تتراكب القزحية على الجسم الهدبي ، وتظهر في العين الأمامية ، وهي الجزء الملون من العين. القزحية عبارة عن عضلة ملساء تفتح أو تغلق الحدقة ، وهي الفتحة الموجودة في مركز العين والتي تسمح للضوء بالدخول. تضيق القزحية الحدقة استجابة للضوء الساطع وتوسع الحدقة استجابة للضوء الخافت. الطبقة الأعمق من العين هي الغلالة العصبية ، أو الشبكية ، والتي تحتوي على النسيج العصبي المسؤول عن استقبال الضوء.

تنقسم العين أيضًا إلى تجويفين: التجويف الأمامي والتجويف الخلفي. التجويف الأمامي هو الفراغ بين القرنية والعدسة ، بما في ذلك القزحية والجسم الهدبي. تمتلئ بسائل مائي يسمى الخلط المائي. التجويف الخلفي هو المساحة الموجودة خلف العدسة والتي تمتد إلى الجانب الخلفي من مقلة العين الداخلية ، حيث توجد شبكية العين. يمتلئ التجويف الخلفي بسائل أكثر لزوجة يسمى الخلط الزجاجي.

تتكون شبكية العين من عدة طبقات وتحتوي على خلايا متخصصة للمعالجة الأولية للمنبهات البصرية. تقوم المستقبلات الضوئية (العصي والمخاريط) بتغيير إمكانات الغشاء عند تحفيزها بواسطة الطاقة الضوئية. يغير التغيير في إمكانات الغشاء كمية الناقل العصبي الذي تطلقه الخلايا المستقبلة للضوء على الخلايا ثنائية القطب في الطبقة المشبكية الخارجية. إنها الخلية ثنائية القطب في شبكية العين التي تربط المستقبل الضوئي بخلية العقدة الشبكية (RGC) في الطبقة المشبكية الداخلية. هناك ، تساهم خلايا amacrine بالإضافة إلى ذلك في معالجة شبكية العين قبل أن يتم إنتاج جهد فعل بواسطة RGC. تتجمع محاور الخلايا الجذعية التناسلية ، التي تقع في الطبقة الأعمق من الشبكية ، عند القرص البصري وتترك العين كعصب بصري (انظر (الشكل)). نظرًا لأن هذه المحاور تمر عبر شبكية العين ، فلا توجد مستقبلات ضوئية في الجزء الخلفي من العين ، حيث يبدأ العصب البصري. هذا يخلق "بقعة عمياء" في شبكية العين ، ونقطة عمياء مقابلة في مجال الرؤية لدينا.

لاحظ أن المستقبلات الضوئية في شبكية العين (العصي والمخاريط) تقع خلف المحاور ، الخلايا الجذعية الجنينية ، الخلايا ثنائية القطب ، والأوعية الدموية في شبكية العين. تمتص هذه الهياكل كمية كبيرة من الضوء قبل أن يصل الضوء إلى الخلايا المستقبلة للضوء. ومع ذلك ، في المركز الدقيق للشبكية توجد منطقة صغيرة تعرف باسم النقرة. في النقرة ، تفتقر شبكية العين إلى الخلايا والأوعية الدموية الداعمة ، وتحتوي فقط على مستقبلات ضوئية. لذلك ، فإن حدة البصر ، أو حدة الرؤية ، تكون أعظمها في النقرة. هذا لأن النقرة هي المكان الذي تمتص فيه الهياكل الشبكية الأخرى أقل كمية من الضوء الوارد (انظر (الشكل)). عندما يتحرك المرء في أي اتجاه من هذه النقطة المركزية للشبكية ، تنخفض حدة البصر بشكل ملحوظ. بالإضافة إلى ذلك ، يتم توصيل كل خلية مستقبلة للضوء من النقرة بـ RGC واحد. لذلك ، لا يتعين على RGC دمج المدخلات من مستقبلات ضوئية متعددة ، مما يقلل من دقة النقل البصري. نحو حواف شبكية العين ، تتلاقى العديد من المستقبلات الضوئية على الخلايا الجذعية الجنينية (من خلال الخلايا ثنائية القطب) بنسبة تصل إلى 50 إلى 1. يمكن إثبات الاختلاف في حدة البصر بين النقرة والشبكية الطرفية بسهولة من خلال النظر مباشرةً إلى كلمة في الوسط. من هذه الفقرة. يقع التحفيز البصري في منتصف مجال الرؤية على النقرة وهو في أوضح تركيز. دون إبعاد عينيك عن تلك الكلمة ، لاحظ أن الكلمات الموجودة في بداية الفقرة أو نهايتها ليست موضع تركيز. تتركز الصور في رؤيتك المحيطية على شبكية العين المحيطية ، ولها حواف غامضة وغير واضحة وكلمات غير محددة بوضوح. نتيجة لذلك ، يهتم جزء كبير من الوظيفة العصبية للعين بتحريك العينين والرأس بحيث تتركز المحفزات البصرية المهمة في النقرة.

يتسبب الضوء الساقط على الشبكية في حدوث تغيرات كيميائية في جزيئات الصبغة في المستقبلات الضوئية ، مما يؤدي في النهاية إلى تغيير في نشاط الخلايا الجذعية الجنينية. تتكون خلايا المستقبلات الضوئية من جزأين ، الجزء الداخلي والجزء الخارجي ((الشكل)). يحتوي الجزء الداخلي على النواة والعضيات الشائعة الأخرى للخلية ، في حين أن الجزء الخارجي هو منطقة متخصصة يحدث فيها استقبال ضوئي. هناك نوعان من المستقبلات الضوئية - العصي والمخاريط - والتي تختلف في شكل الجزء الخارجي منها. تحتوي الأجزاء الخارجية على شكل قضيب من مستقبلات الضوء على مجموعة من الأقراص المرتبطة بالغشاء والتي تحتوي على صبغة رودوبسين الحساسة للضوء. تحتوي الأجزاء الخارجية المخروطية الشكل لمستقبلات الضوء المخروطية على أصباغ حساسة للضوء في غشاء الخلية. هناك ثلاثة ألوان ضوئية مخروطية ، تسمى opsins ، وكل منها حساس لطول موجي معين من الضوء. يحدد الطول الموجي للضوء المرئي لونه. تتخصص أصباغ عيون الإنسان في إدراك ثلاثة ألوان أساسية مختلفة: الأحمر والأخضر والأزرق.

على المستوى الجزيئي ، تسبب المنبهات البصرية تغيرات في جزيء الصبغة الضوئية التي تؤدي إلى تغيرات في إمكانات الغشاء لخلية المستقبلات الضوئية. وحدة واحدة من الضوء تسمى الفوتون ، والذي يوصف في الفيزياء بأنه حزمة من الطاقة مع خصائص كل من الجسيم والموجة. يتم تمثيل طاقة الفوتون من خلال الطول الموجي ، حيث يتوافق كل طول موجي للضوء المرئي مع لون معين. الضوء المرئي هو إشعاع كهرومغناطيسي بطول موجي بين 380 و 720 نانومتر. تقع الأطوال الموجية للإشعاع الكهرومغناطيسي الأطول من 720 نانومتر في نطاق الأشعة تحت الحمراء ، بينما تقع الأطوال الموجية الأقصر من 380 نانومتر في نطاق الأشعة فوق البنفسجية. الضوء الذي يبلغ طوله الموجي 380 نانومتر أزرق بينما الضوء الذي يبلغ طوله الموجي 720 نانومتر يكون أحمر داكن. تقع جميع الألوان الأخرى بين الأحمر والأزرق في نقاط مختلفة على طول مقياس الطول الموجي.

أصباغ Opsin هي في الواقع بروتينات عبر الغشاء تحتوي على عامل مساعد يعرف باسم شبكية العين. شبكية العين هي جزيء هيدروكربوني مرتبط بفيتامين أ. عندما يضرب الفوتون شبكية العين ، تتغير سلسلة الهيدروكربون الطويلة للجزيء كيميائياً. على وجه التحديد ، تتسبب الفوتونات في تبديل بعض ذرات الكربون المزدوجة الرابطة داخل السلسلة من a رابطة الدول المستقلة إلى أ عبر التشكل. وتسمى هذه العملية أزمرة ضوئية. قبل التفاعل مع الفوتون ، توجد ذرات الكربون المرنة المزدوجة في شبكية العين رابطة الدول المستقلة التشكل. يشار إلى هذا الجزيء باسم 11-رابطة الدول المستقلةالشبكية. يتسبب الفوتون الذي يتفاعل مع الجزيء في تغيير الكربون المرن مزدوج الترابط إلى عبر& # 8211 التشكل ، وتشكيل الكلعبر-ريتينال ، الذي يحتوي على سلسلة هيدروكربونية مستقيمة ((الشكل)).

يؤدي تغيير شكل الشبكية في المستقبلات الضوئية إلى بدء التحويل البصري في شبكية العين. يؤدي تنشيط بروتينات الشبكية والأوبسين إلى تنشيط بروتين G. يغير بروتين G إمكانات الغشاء لخلية المستقبلات الضوئية ، والتي تطلق بعد ذلك ناقلًا عصبيًا أقل في الطبقة المشبكية الخارجية لشبكية العين. حتى يتم تغيير جزيء الشبكية مرة أخرى إلى 11-رابطة الدول المستقلة- الشكل الشبكي ، لا يستطيع الأوبسين الاستجابة للطاقة الضوئية ، وهو ما يسمى التبييض. عندما يتم تبييض مجموعة كبيرة من الصبغات الضوئية ، سترسل شبكية العين المعلومات كما لو تم إدراك المعلومات المرئية المتعارضة. بعد وميض الضوء الساطع ، عادة ما تُرى الصور اللاحقة بشكل سلبي. يتم عكس عملية التشتت الضوئي عن طريق سلسلة من التغييرات الأنزيمية بحيث تستجيب الشبكية لمزيد من الطاقة الضوئية.

الأوبسين حساسة لأطوال موجية محدودة من الضوء. رودوبسين ، الصبغ الضوئي في القضبان ، هو الأكثر حساسية للضوء بطول موجي يبلغ 498 نانومتر. تتمتع opsins الثلاثة بالألوان بحساسيات ذروة تبلغ 564 نانومتر و 534 نانومتر و 420 نانومتر تقابل تقريبًا الألوان الأساسية للأحمر والأخضر والأزرق ((الشكل)). يعتبر امتصاص رودوبسين في القضبان أكثر حساسية بكثير من امتصاصه في الأوبسين المخروطي على وجه التحديد ، والقضبان حساسة للرؤية في ظروف الإضاءة المنخفضة ، والأقماع حساسة لظروف أكثر إشراقًا. في ضوء الشمس العادي ، يتم تبييض رودوبسين باستمرار أثناء نشاط المخاريط. في غرفة مظلمة ، لا يوجد ضوء كافٍ لتنشيط opsins المخروطية ، وتعتمد الرؤية كليًا على قضبان. القضبان حساسة جدًا للضوء لدرجة أن فوتونًا واحدًا يمكن أن ينتج عنه جهد فعل من RGC المقابل للقضيب.

الأنواع الثلاثة من opsins المخروطية ، كونها حساسة لأطوال موجية مختلفة من الضوء ، توفر لنا رؤية الألوان. من خلال مقارنة نشاط المخاريط الثلاثة المختلفة ، يمكن للدماغ استخراج معلومات الألوان من المحفزات البصرية. على سبيل المثال ، الضوء الأزرق الساطع الذي يبلغ طوله الموجي 450 نانومتر تقريبًا من شأنه تنشيط المخاريط "الحمراء" بشكل طفيف ، والمخاريط "الخضراء" هامشيًا ، والمخاريط "الزرقاء" في الغالب. يتم حساب التنشيط النسبي للمخاريط الثلاثة المختلفة بواسطة الدماغ ، الذي يرى اللون على أنه أزرق. ومع ذلك ، لا يمكن للأقماع أن تتفاعل مع الضوء منخفض الشدة ، ولا تستشعر العصي لون الضوء. لذلك ، فإن رؤيتنا للإضاءة المنخفضة - في جوهرها - في التدرج الرمادي. بمعنى آخر ، في غرفة مظلمة ، يظهر كل شيء كظل رمادي. إذا كنت تعتقد أنه يمكنك رؤية الألوان في الظلام ، فمن الأرجح أن عقلك يعرف لون شيء ما ويعتمد على تلك الذاكرة.

شاهد هذا الفيديو لمعرفة المزيد عن المقطع العرضي عبر الدماغ الذي يصور المسار البصري من العين إلى القشرة القذالية. النصف الأول من المسار هو الإسقاط من RGCs عبر العصب البصري إلى النواة الركبية الجانبية في المهاد على كلا الجانبين. تتشابك هذه الألياف الأولى في المسار على خلية مهادية تتجه بعد ذلك إلى القشرة البصرية في الفص القذالي حيث تحدث "الرؤية" أو الإدراك البصري. يقدم هذا الفيديو نظرة عامة مختصرة على النظام البصري من خلال التركيز على المسار من العين إلى الفص القذالي. يوضح الفيديو (عند 0:45) أن "الخلايا المتخصصة في شبكية العين والتي تسمى الخلايا العقدية تحول أشعة الضوء إلى إشارات كهربائية." أي جانب من جوانب معالجة الشبكية يتم تبسيطه من خلال هذا البيان؟ اشرح اجابتك.

الأعصاب الحسية

بمجرد أن تحول أي خلية حسية حافزًا إلى دافع عصبي ، يجب أن ينتقل هذا الدافع على طول المحاور للوصول إلى الجهاز العصبي المركزي. في العديد من الحواس الخاصة ، يكون للمحاور التي تغادر المستقبلات الحسية ترتيب طوبوغرافي ، مما يعني أن موقع المستقبلات الحسية يرتبط بموقع المحور العصبي في العصب. على سبيل المثال ، في شبكية العين ، توجد محاور من الخلايا الجذعية الجنينية في النقرة في مركز العصب البصري ، حيث تكون محاطة بمحاور من الخلايا الجذعية السرطانية الطرفية.

أعصاب العمود الفقري

بشكل عام ، تحتوي الأعصاب الشوكية على محاور واردة من المستقبلات الحسية في المحيط ، مثل الجلد ، مختلطة مع محاور عصبية صادرة تنتقل إلى العضلات أو الأعضاء المستجيبة الأخرى. عندما يقترب العصب الشوكي من الحبل الشوكي ، ينقسم إلى جذور ظهرية وبطنية. يحتوي الجذر الظهري فقط على محاور العصبونات الحسية ، بينما تحتوي الجذور البطنية فقط على محاور العصبونات الحركية. سوف تتشابك بعض الفروع مع الخلايا العصبية المحلية في العقدة الجذرية الظهرية ، أو القرن الخلفي (الظهري) ، أو حتى القرن الأمامي (البطني) ، على مستوى الحبل الشوكي حيث تدخل. تنتقل الفروع الأخرى مسافة قصيرة لأعلى أو أسفل العمود الفقري للتفاعل مع الخلايا العصبية في المستويات الأخرى من الحبل الشوكي. قد يتحول الفرع أيضًا إلى العمود الخلفي (الظهري) للمادة البيضاء للتواصل مع الدماغ. من أجل الراحة ، سنستخدم المصطلحين البطني والظهري للإشارة إلى الهياكل الموجودة داخل الحبل الشوكي والتي تعد جزءًا من هذه المسارات. سيساعد هذا في التأكيد على العلاقات بين المكونات المختلفة. عادةً ما تكون أنظمة الأعصاب الشوكية التي تتصل بالدماغ مقابل الجانب الأيمن من الجسم ، حيث يتصل الجانب الأيمن من الجسم بالجانب الأيسر من الدماغ والجانب الأيسر من الجسم بالجانب الأيمن من الدماغ.

الأعصاب الدماغية

تنقل الأعصاب القحفية معلومات حسية محددة من الرأس والرقبة مباشرة إلى الدماغ. بالنسبة للأحاسيس الموجودة أسفل الرقبة ، يرتبط الجانب الأيمن من الجسم بالجانب الأيسر من الدماغ والجانب الأيسر من الجسم بالجانب الأيمن من الدماغ. في حين أن معلومات العمود الفقري متقابلة ، تكون أنظمة الأعصاب القحفية في الغالب مماثلة ، مما يعني أن العصب القحفي على الجانب الأيمن من الرأس متصل بالجانب الأيمن من الدماغ. تحتوي بعض الأعصاب القحفية على محاور حسية فقط ، مثل الأعصاب الشمية والبصرية والدهليزي القوقعية. تحتوي الأعصاب القحفية الأخرى على كل من المحاور الحسية والحركية ، بما في ذلك العصب ثلاثي التوائم ، والوجه ، والبلعوم اللساني ، والعصب المبهم (ومع ذلك ، فإن العصب المبهم لا يرتبط بالجهاز العصبي الجسدي). تنتقل الحواس العامة للتحسس الجسدي للوجه عبر الجهاز الثلاثي التوائم.

مراجعة الفصل

الحواس هي الشم (الشم) ، الذوق (الذوق) ، التحسس الجسدي (الأحاسيس المرتبطة بالجلد والجسم) ، الاختبار (السمع) ، التوازن (التوازن) ، والرؤية. باستثناء الإحساس الجسدي ، تمثل هذه القائمة الحواس الخاصة ، أو أنظمة الجسم المرتبطة بأعضاء معينة مثل اللسان أو العين. ينتمي التحسس الجسدي إلى الحواس العامة ، وهي تلك الهياكل الحسية المنتشرة في جميع أنحاء الجسم وفي جدران الأعضاء المختلفة. الحواس الخاصة كلها جزء أساسي من الجهاز العصبي الجسدي حيث يتم إدراكها بوعي من خلال العمليات الدماغية ، على الرغم من أن بعض الحواس الخاصة تساهم في الوظيفة اللاإرادية. يمكن تقسيم الحواس العامة إلى تحسس جسدي ، والذي يعتبر عادة اللمس ، ولكنه يشمل اللمس ، والضغط ، والاهتزاز ، ودرجة الحرارة ، وإدراك الألم. تشمل الحواس العامة أيضًا الحواس الحشوية المنفصلة عن وظيفة الجهاز العصبي الجسدي من حيث أنها لا ترتفع عادةً إلى مستوى الإدراك الواعي.

تصنف الخلايا التي تنقل المنبهات الحسية إلى الإشارات الكهروكيميائية للجهاز العصبي على أساس الجوانب الهيكلية أو الوظيفية للخلايا. تعتمد التصنيفات الهيكلية إما على تشريح الخلية التي تتفاعل مع المنبه (النهايات العصبية الحرة ، أو النهايات المغلفة ، أو خلية المستقبل المتخصصة) ، أو حيث توجد الخلية بالنسبة للمحفز (المستقبل ، المستقبل الخارجي ، المستقبل التحليلي). ثالثًا ، يعتمد التصنيف الوظيفي على كيفية تحويل الخلية للمحفز إلى إشارة عصبية. تستجيب المستقبلات الكيميائية للمنبهات الكيميائية وهي أساس الشم والنشوة.ترتبط المستقبلات الكيميائية بالمستقبلات التناضحية ومستقبلات الألم لتوازن السوائل واستقبال الألم ، على التوالي. تستجيب المستقبلات الميكانيكية للمنبهات الميكانيكية وهي الأساس لمعظم جوانب التحسس الجسدي ، فضلاً عن كونها أساس الاختبار والتوازن في الأذن الداخلية. المستقبلات الحرارية حساسة للتغيرات في درجات الحرارة ، والمستقبلات الضوئية حساسة للطاقة الضوئية.

الأعصاب التي تنقل المعلومات الحسية من المحيط إلى الجهاز العصبي المركزي هي إما أعصاب شوكية متصلة بالحبل الشوكي أو أعصاب قحفية متصلة بالدماغ. تحتوي الأعصاب الشوكية على مجموعات مختلطة من الألياف بعضها ألياف حركية وبعضها حسي. تتصل الألياف الحسية بالحبل الشوكي من خلال الجذر الظهري المرتبط بالعقدة الجذرية الظهرية. المعلومات الحسية من الجسم والتي يتم نقلها من خلال الأعصاب الشوكية ستعرض على الجانب الآخر من الدماغ لتتم معالجتها بواسطة القشرة الدماغية. يمكن أن تكون الأعصاب القحفية من الألياف الحسية بدقة ، مثل الأعصاب الشمية ، والبصرية ، والدهليز القوقعي ، أو الأعصاب الحسية والحركية المختلطة ، مثل العصب ثلاثي التوائم ، والوجه ، والبلعوم اللساني ، والأعصاب المبهمة. ترتبط الأعصاب القحفية بنفس الجانب من الدماغ الذي تنشأ منه المعلومات الحسية.

أسئلة الارتباط التفاعلي

شاهد هذا الفيديو للتعرف على الدكتورة دانييل ريد من مركز Monell Chemical Senses في فيلادلفيا ، بنسلفانيا ، والتي أصبحت مهتمة بالعلوم في سن مبكرة بسبب تجاربها الحسية. أدركت أن حاسة التذوق لديها كانت فريدة من نوعها مقارنة بالأشخاص الآخرين الذين تعرفهم. الآن ، تدرس الاختلافات الجينية بين الناس وحساسياتهم لمحفزات التذوق. ويظهر في الفيديو صورة مختصرة لشخص يخرج لسانه مغطاة بصبغة ملونة. هذه هي الطريقة التي يستطيع بها الدكتور ريد تصور وعد الحليمات على سطح اللسان. ينقسم الناس إلى مجموعتين كبيرتين تُعرفان باسم "المتذوقون" و "غير المتذوقون" على أساس كثافة الحليمات على ألسنتهم ، مما يشير أيضًا إلى عدد براعم التذوق. يمكن لغير المتذوقين تذوق الطعام ، لكنهم ليسوا حساسين لأذواق معينة ، مثل المرارة. اكتشفت الدكتورة ريد أنها ليست متذوقة ، وهو ما يفسر سبب إدراكها للمرارة بشكل مختلف عن الأشخاص الآخرين الذين تعرفهم. هل أنت حساس جدا للأذواق؟ هل يمكنك أن ترى أي تشابه بين أفراد أسرتك؟

ستختلف الإجابات ، لكن الإجابة النموذجية قد تكون: يمكنني تناول معظم أي شيء (باستثناء الفطر!) ، لذلك لا أعتقد أنني حساس تجاه الأذواق. تحب عائلتي بأكملها تناول مجموعة متنوعة من الأطعمة ، لذلك يبدو أننا جميعًا نتمتع بنفس المستوى من الحساسية.

(الشكل) الغشاء القاعدي هو الغشاء الرقيق الذي يمتد من اللب المركزي للقوقعة إلى الحافة. ما الذي يثبت في هذا الغشاء بحيث يمكن تنشيطه بحركة السوائل داخل القوقعة؟

(الشكل) توجد خلايا الشعر في عضو كورتي الموجود على الغشاء القاعدي. عادةً ما يتم ربط الأهداب الفراغية لهذه الخلايا بالغشاء القصري (على الرغم من فصلها في الصورة المجهرية بسبب معالجة الأنسجة).

شاهد هذا الفيديو لمعرفة المزيد حول كيفية تحويل هياكل الأذن للموجات الصوتية إلى إشارة عصبية عن طريق تحريك "الشعيرات" أو الأهداب المجسمة لقناة القوقعة. تقوم مواقع محددة على طول طول القناة بتشفير ترددات أو نغمات محددة. يفسر الدماغ معنى الأصوات التي نسمعها مثل الموسيقى والكلام والضوضاء وما إلى ذلك. ما هي هياكل الأذن المسؤولة عن تضخيم الصوت ونقله من الأذن الخارجية إلى الأذن الداخلية؟

تضخم العظام الصغيرة في الأذن الوسطى ، العظميات ، وتنقل الصوت بين الغشاء الطبلي للأذن الخارجية والنافذة البيضاوية للأذن الداخلية.

شاهد هذه الرسوم المتحركة لمعرفة المزيد عن الأذن الداخلية ولرؤية فتح القوقعة ، مع وجود القاعدة في الجزء الخلفي من الصورة والقمة في المقدمة. تتسبب الأطوال الموجية المحددة للصوت في اهتزاز مناطق معينة من الغشاء القاعدي ، تمامًا مثل مفاتيح البيانو التي تصدر صوتًا عند ترددات مختلفة. استنادًا إلى الرسوم المتحركة ، أين تسبب الترددات - من النغمات العالية إلى المنخفضة - نشاطًا في خلايا الشعر داخل قناة القوقعة؟

تعمل الترددات العالية على تنشيط خلايا الشعر باتجاه قاعدة القوقعة ، وتنشط الترددات المنخفضة خلايا الشعر باتجاه قمة القوقعة.

شاهد هذا الفيديو لمعرفة المزيد عن المقطع العرضي عبر الدماغ الذي يصور المسار البصري من العين إلى القشرة القذالية. النصف الأول من المسار هو الإسقاط من RGCs عبر العصب البصري إلى النواة الركبية الجانبية في المهاد على كلا الجانبين. تتشابك هذه الألياف الأولى في المسار على خلية مهادية تتجه بعد ذلك إلى القشرة البصرية في الفص القذالي حيث تحدث "الرؤية" أو الإدراك البصري. يقدم هذا الفيديو نظرة عامة مختصرة على النظام البصري من خلال التركيز على المسار من العين إلى الفص القذالي. يوضح الفيديو (عند 0:45) أن "الخلايا المتخصصة في شبكية العين والتي تسمى الخلايا العقدية تحول أشعة الضوء إلى إشارات كهربائية." أي جانب من جوانب معالجة الشبكية يتم تبسيطه من خلال هذا البيان؟ اشرح اجابتك.

تقوم المستقبلات الضوئية بتحويل الطاقة الضوئية ، أو الفوتونات ، إلى إشارة كهروكيميائية. تحتوي شبكية العين على خلايا ثنائية القطب و RGCs التي تحولها أخيرًا إلى إمكانات عمل يتم إرسالها من شبكية العين إلى الجهاز العصبي المركزي. من المهم أن ندرك الوقت الذي تبالغ فيه وسائل الإعلام الشعبية والمصادر عبر الإنترنت في تبسيط العمليات الفسيولوجية المعقدة بحيث لا يتولد سوء الفهم. تم إنشاء هذا الفيديو بواسطة إحدى الشركات المصنعة للأجهزة الطبية والتي قد تحاول تسليط الضوء على جوانب أخرى من النظام البصري غير معالجة شبكية العين. البيان الذي يدلون به ليس صحيحًا ، فهو يجمع فقط عدة خطوات معًا ، مما يجعل الأمر يبدو كما لو أن الخلايا الجذعية الجنينية هي محولات الطاقة ، وليست مستقبِلات ضوئية.


ملخص القسم

يحدث التنشيط الحسي عندما تتم معالجة المنبه الفيزيائي أو الكيميائي في إشارة عصبية (التحويل الحسي) بواسطة مستقبل حسي. الإدراك هو تفسير فردي للإحساس وهو وظيفة دماغية. البشر لديهم حواس خاصة: الشم ، والنشوة ، والتوازن ، والسمع ، بالإضافة إلى الحواس العامة للإحساس الجسدي.

المستقبلات الحسية هي إما خلايا متخصصة مرتبطة بالخلايا العصبية الحسية أو النهايات المتخصصة للخلايا العصبية الحسية التي هي جزء من الجهاز العصبي المحيطي ، ويتم استخدامها لتلقي معلومات عن البيئة (داخلية أو خارجية). يتم تعديل كل مستقبل حسي لنوع المنبه الذي يكتشفه. على سبيل المثال ، لا المستقبلات الذوقية ولا المستقبلات السمعية حساسة للضوء. يستجيب كل مستقبل حسي للمنبهات داخل منطقة معينة في الفضاء ، والتي تُعرف باسم المجال المستقبلي لهذا المستقبل. إن الوظيفة الأساسية للجهاز الحسي هي ترجمة الإشارة الحسية إلى إشارة كهربائية في الجهاز العصبي.

تدخل جميع الإشارات الحسية ، باستثناء تلك الصادرة عن الجهاز الشمي ، إلى الجهاز العصبي المركزي ويتم توجيهها إلى المهاد. عندما تخرج الإشارة الحسية من المهاد ، يتم توجيهها إلى المنطقة المحددة من القشرة المخية لمعالجة هذا المعنى بالذات.


شاهد الفيديو: 28 - المستقبلات المستجيبة للمنبهات الفيزيائية. مستقبلات الضوء جزء 1 (أغسطس 2022).