ทำให้เกิดแรงกระตุ้นเส้นประสาท การส่งผ่านข้อมูล เส้นประสาท เส้นใยประสาท และปมประสาท

เซลล์ประสาทสื่อสารกันโดยใช้ "ข้อความเส้นประสาท" “ข้อความ” เหล่านี้คล้ายกับกระแสไฟฟ้าที่วิ่งผ่านสายไฟ บางครั้ง เมื่อส่งจากเซลล์ประสาทหนึ่งไปยังอีกเซลล์ประสาทหนึ่ง แรงกระตุ้นเหล่านี้จะกลายเป็นข้อความทางเคมี

แรงกระตุ้นของเส้นประสาท

ข้อมูลจะถูกถ่ายโอนระหว่างเซลล์ประสาท เช่น กระแสไฟฟ้าในสายไฟ ข้อความเหล่านี้ได้รับการเข้ารหัส: เป็นลำดับของแรงกระตุ้นที่เหมือนกันโดยสิ้นเชิง รหัสนั้นอยู่ในความถี่ซึ่งก็คือจำนวนพัลส์ต่อวินาที แรงกระตุ้นถูกส่งจากเซลล์หนึ่งไปอีกเซลล์หนึ่ง จากเดนไดรต์ที่เกิดไปยังแอกซอนที่พวกมันเคลื่อนผ่าน แต่ก็มีความแตกต่างจากเครือข่ายไฟฟ้าเช่นกัน - แรงกระตุ้นถูกส่งโดยไม่ใช้อิเล็กตรอน* แต่ใช้อนุภาคที่ซับซ้อนกว่านั่นคือไอออน

ยาที่ส่งผลต่อความเร็วของแรงกระตุ้น

มีสารเคมีหลายชนิดที่สามารถเปลี่ยนลักษณะการส่งผ่านของแรงกระตุ้นเส้นประสาทได้ ตามกฎแล้วพวกเขาจะทำหน้าที่ในระดับซินแนปติก ยาชาและยากล่อมประสาทช้าลงและบางครั้งก็ระงับการส่งแรงกระตุ้นด้วยซ้ำ ในทางกลับกัน ยาแก้ซึมเศร้าและสารกระตุ้น เช่น คาเฟอีน มีส่วนช่วยให้การแพร่เชื้อดีขึ้น

ด้วยความเร็วที่ยอดเยี่ยม

แรงกระตุ้นของเส้นประสาทจะต้องเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วทั่วร่างกาย เซลล์เกลียที่อยู่รอบๆ ช่วยให้เซลล์ประสาทเร่งความเร็วในการผ่านของพวกมัน พวกมันสร้างเปลือกของเส้นใยประสาทที่เรียกว่าไมอีลิน เป็นผลให้แรงกระตุ้นเดินทางด้วยความเร็วที่น่าทึ่ง - มากกว่า 400 กม./ชม.

พันธะเคมี

ข้อความที่ส่งจากเซลล์ประสาทไปยังเซลล์ประสาทจะต้องถูกแปลงจากรูปแบบไฟฟ้าไปเป็นเคมี นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าแม้จะมีจำนวนมาก แต่เซลล์ประสาทก็ไม่เคยสัมผัสกัน แต่แรงกระตุ้นทางไฟฟ้าไม่สามารถส่งผ่านได้เว้นแต่จะมีการสัมผัสทางกายภาพ ดังนั้นเซลล์ประสาทจึงใช้ระบบพิเศษที่เรียกว่าไซแนปส์เพื่อสื่อสารระหว่างกัน ในสถานที่เหล่านี้ เซลล์ประสาทจะถูกแยกออกจากกันด้วยพื้นที่แคบๆ ที่เรียกว่ารอยแหว่งไซแนปติก เมื่อแรงกระตุ้นไฟฟ้าไปถึงเซลล์ประสาทตัวแรก มันจะปล่อยโมเลกุลเคมีที่เรียกว่าสารสื่อประสาทออกจากไซแนปส์ สารเหล่านี้ที่ผลิตโดยเซลล์ประสาทจะเคลื่อนที่ผ่านรอยแยกไซแนปติกและตกลงบนตัวรับที่ออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับเซลล์ประสาทอื่น เป็นผลให้มีแรงกระตุ้นทางไฟฟ้าเกิดขึ้นอีก

แรงกระตุ้นเดินทางระหว่างเซลล์ประสาทในเวลาน้อยกว่าหนึ่งในพันของวินาที

ความแตกต่างของสารสื่อประสาท

สมองผลิตสารสื่อประสาทประมาณห้าสิบชนิด ซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม ประการแรกประกอบด้วยสิ่งที่ทำให้เกิดแรงกระตุ้นเส้นประสาท - เรียกว่าสิ่งเร้า ในทางกลับกัน ในทางกลับกัน ชะลอการเกิดของมัน - สิ่งเหล่านี้คือสารสื่อประสาทที่ยับยั้ง เป็นที่น่าสังเกตว่าในกรณีส่วนใหญ่ เซลล์ประสาทจะปล่อยสารสื่อประสาทเพียงชนิดเดียวเท่านั้น และขึ้นอยู่กับว่าเป็นการกระตุ้นหรือยับยั้ง เซลล์ประสาทส่งผลต่อเซลล์ประสาทข้างเคียงแตกต่างกัน

การกระตุ้นประดิษฐ์

เซลล์ประสาทแต่ละเซลล์หรือกลุ่มของเซลล์ประสาทสามารถถูกกระตุ้นได้โดยใช้อิเล็กโทรดที่เสียบเข้าไปในเซลล์ประสาท เพื่อควบคุมแรงกระตุ้นไฟฟ้าไปยังบริเวณที่กำหนดไว้อย่างแม่นยำของสมอง บางครั้งวิธีนี้ใช้ในการแพทย์โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการรักษาผู้ป่วยที่เป็นโรคพาร์กินสัน โรคนี้ ซึ่งแสดงออกในวัยชราจะมาพร้อมกับแขนขาสั่น อาการสั่นนี้สามารถหยุดได้ด้วยการกระตุ้นบริเวณเฉพาะของสมองอย่างต่อเนื่อง

เซลล์ประสาท - ไมโครคอมพิวเตอร์

เซลล์ประสาทแต่ละตัวสามารถรับข้อความได้หลายร้อยข้อความต่อวินาที และเพื่อไม่ให้มีข้อมูลมากเกินไป เขาจะต้องสามารถตัดสินระดับความสำคัญของข้อมูลและทำการวิเคราะห์เบื้องต้นได้ กิจกรรมการคำนวณนี้เกิดขึ้นภายในเซลล์ ที่นั่นแรงกระตุ้นกระตุ้นจะถูกเพิ่มและแรงกระตุ้นที่ยับยั้งจะถูกลบออก และเพื่อให้เซลล์ประสาทสร้างแรงกระตุ้นของตัวเอง จำเป็นที่ผลรวมของอันก่อนหน้าจะต้องมากกว่าค่าที่กำหนด ถ้าการเพิ่มแรงกระตุ้นและแรงกระตุ้นที่ยับยั้งไม่เกินขีดจำกัดนี้ เซลล์ประสาทจะ "เงียบ"

ข้อมูลถนน

ในความสับสนวุ่นวายของเซลล์ประสาทนี้ มีวิถีทางที่กำหนดไว้อย่างสวยงาม ความคิดที่คล้ายกัน ความทรงจำที่คล้ายกันผ่านไป จะส่งเซลล์ประสาทและไซแนปส์เดียวกันออกไปเสมอ ยังไม่ทราบว่าวงจรการสื่อสารอิเล็กทรอนิกส์ที่มีลักษณะคล้ายวงจรเหล่านี้เกิดขึ้นและบำรุงรักษาได้อย่างไร แต่เป็นที่ชัดเจนว่ามีอยู่จริง และยิ่งแข็งแกร่งก็ยิ่งมีประสิทธิภาพมากขึ้นเท่านั้น ไซแนปส์ที่ใช้บ่อยจะทำงานเร็วขึ้น สิ่งนี้อธิบายว่าทำไมเราจำสิ่งต่าง ๆ ที่เราเคยเห็นหรือทำซ้ำหลายครั้งได้เร็วกว่า อย่างไรก็ตาม การเชื่อมต่อเหล่านี้ไม่ได้คงอยู่ตลอดไป บางส่วนอาจหายไปหากใช้ไม่เพียงพอ และอันใหม่จะปรากฏขึ้นมาแทนที่ หากจำเป็น เซลล์ประสาทจะสามารถสร้างการเชื่อมต่อใหม่ๆ ได้ตลอดเวลา

จุดสีเขียวเล็กๆ ในภาพ คือ ฮอร์โมนภายในหลอดเลือด

การเติมสารเคมี

เมื่อกล่าวกันว่านักกีฬาใช้ยาโด๊ปแบบฮอร์โมน หมายความว่าเขารับประทานฮอร์โมนในรูปแบบเม็ดยาหรือโดยการฉีดฮอร์โมนเข้าไปในเลือดโดยตรง ฮอร์โมนอาจเป็นฮอร์โมนธรรมชาติหรือฮอร์โมนเทียมก็ได้ ที่พบมากที่สุดคือฮอร์โมนการเจริญเติบโตและสเตียรอยด์เนื่องจากกล้ามเนื้อมีขนาดใหญ่ขึ้นและแข็งแรงขึ้น เช่นเดียวกับฮอร์โมนอีริโธรโพอิตินซึ่งเป็นฮอร์โมนที่เร่งการส่งสารอาหารไปยังกล้ามเนื้อ

สมองสามารถดำเนินการได้นับล้านครั้งภายในเสี้ยววินาที

ฮอร์โมนทำงานในสมอง

เครื่องมืออีกอย่างหนึ่งถูกใช้เพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูลโดยสมอง - ฮอร์โมน. สารเคมีเหล่านี้ส่วนหนึ่งผลิตโดยสมองในกลุ่มเซลล์ประสาทที่อยู่ในไฮโปทาลามัส ฮอร์โมนเหล่านี้ควบคุมการผลิตฮอร์โมนอื่นๆ ที่ผลิตในส่วนอื่นๆ ของร่างกายในต่อมไร้ท่อ พวกมันทำหน้าที่แตกต่างจากสารสื่อประสาทซึ่งจับกับเซลล์ประสาทโดยตรงและขนส่งในเลือดไปยังอวัยวะต่างๆ ของร่างกายที่อยู่ห่างไกลจากสมอง เช่น หน้าอก รังไข่ อัณฑะ และไต เมื่อเกาะติดกับตัวรับฮอร์โมนจะทำให้เกิดปฏิกิริยาทางสรีรวิทยาต่างๆ ตัวอย่างเช่น ส่งเสริมการเจริญเติบโตของกระดูกและกล้ามเนื้อ ควบคุมความรู้สึกหิวกระหาย และแน่นอนว่าส่งผลต่อกิจกรรมทางเพศ

งานวิจัย

ลักษณะทางไฟฟ้าของแรงกระตุ้นเส้นประสาท

บทนำ 3

การทดลองโดย L. Galvani และ A. Volta 3

กระแสน้ำในสิ่งมีชีวิต 4

ผลของอาการหงุดหงิด 5

6. การส่งกระแสประสาทและกระแสประสาท

8. การออกฤทธิ์ของกระแสประสาทตามส่วนต่างๆ ของร่างกาย

9.การสัมผัสกระแสไฟฟ้าเพื่อวัตถุประสงค์ทางการแพทย์

ความเร็วปฏิกิริยา 10

บทสรุปที่ 11

วรรณกรรม 11

แอปพลิเคชัน

การแนะนำ

“ไม่ว่ากฎและปรากฏการณ์จะวิเศษเพียงใด

ไฟฟ้า,

ปรากฏแก่เราในโลกนี้

อนินทรีย์หรือ

ของตาย, ดอกเบี้ย,

ที่พวกเขา

ลองจินตนาการสิ มันแทบจะเป็นไปไม่ได้เลย

เปรียบเทียบกับสิ่งนั้น

ซึ่งมีอยู่ในพลังเดียวกัน

ที่เกี่ยวข้องกับประสาท

ระบบและชีวิต"

เอ็ม. ฟาราเดย์

วัตถุประสงค์ของงาน: เพื่อพิจารณาปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการแพร่กระจายของแรงกระตุ้นเส้นประสาท

งานนี้มีภารกิจดังต่อไปนี้:

1. ศึกษาประวัติความเป็นมาของการพัฒนาศาสตร์แห่งไฟฟ้าชีวภาพ

2. พิจารณาปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าในธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต

3. ตรวจสอบการส่งกระแสประสาท

4. ตรวจสอบในทางปฏิบัติว่าอะไรส่งผลต่อความเร็วของการส่งกระแสประสาท

การทดลองโดย L. Galvani และ A. Volta

ย้อนกลับไปในศตวรรษที่ 18 แพทย์ชาวอิตาลี ลุยจิ กัลวานี (ค.ศ. 1737-1787) ค้นพบว่าหากใช้แรงดันไฟฟ้ากับตัวกบที่ไม่มีหัว จะสังเกตได้ว่าขาของมันหดตัว ดังนั้นเขาจึงแสดงให้เห็นผลกระทบของกระแสไฟฟ้าต่อกล้ามเนื้อ จึงถูกเรียกว่าเป็นบิดาแห่งสรีรวิทยาไฟฟ้า ในการทดลองอื่นๆ เขาแขวนขาของกบที่ชำแหละไว้บนตะขอทองเหลือง ในขณะที่อุ้งเท้าแกว่งไปแตะตะแกรงเหล็กของระเบียงที่ทำการทดลองก็สังเกตเห็นการหดตัวของอุ้งเท้าอีกครั้ง กัลวานีเสนอว่ามีความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นระหว่างเส้นประสาทและอุ้งเท้า - "ไฟฟ้าของสัตว์" เขาอธิบายการหดตัวของกล้ามเนื้อโดยการกระทำของกระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในเนื้อเยื่อของกบเมื่อวงจรปิดผ่านโลหะ

อเลสซานโดร โวลตา (ค.ศ. 1745-1827) เพื่อนร่วมชาติของกัลวานี ศึกษาวงจรไฟฟ้าที่กัลวานีใช้อย่างรอบคอบ และพิสูจน์ว่ามีโลหะสองชนิดที่แตกต่างกันซึ่งปิดด้วยสารละลายน้ำเกลือ กล่าวคือ ดูเหมือนเป็นแหล่งกระแสเคมี เขาแย้งว่าการเตรียมประสาทและกล้ามเนื้อในการทดลองนี้ทำหน้าที่เป็นกัลวาโนมิเตอร์ที่ละเอียดอ่อนเท่านั้น

กัลวานีไม่อาจยอมรับความพ่ายแพ้ได้ เขาโยนเส้นประสาทไปที่กล้ามเนื้อภายใต้สภาวะต่างๆ เพื่อพิสูจน์ว่าแม้ไม่มีโลหะ ก็เป็นไปได้ที่จะทำให้กล้ามเนื้อหดตัวโดยใช้ไฟฟ้าจาก "สัตว์" ในที่สุดสาวกคนหนึ่งของเขาก็ทำสำเร็จ ปรากฎว่ามีกระแสไฟฟ้าเกิดขึ้นในกรณีที่เส้นประสาทถูกโยนลงบนกล้ามเนื้อที่เสียหาย นี่คือวิธีที่กระแสไฟฟ้าถูกค้นพบระหว่างเนื้อเยื่อที่มีสุขภาพดีและเนื้อเยื่อที่เสียหาย นั่นคือสิ่งที่พวกเขาถูกเรียกว่า -กระแสความเสียหาย ต่อมาพบว่ากิจกรรมใดๆ ของเส้นประสาท กล้ามเนื้อ และเนื้อเยื่ออื่นๆ เกิดขึ้นพร้อมกับการสร้างกระแสไฟฟ้า

ดังนั้นการมีอยู่ของกระแสชีวภาพในสิ่งมีชีวิตจึงได้รับการพิสูจน์แล้ว ปัจจุบันมีการบันทึกและตรวจสอบด้วยเครื่องมือที่มีความละเอียดอ่อน เช่น ออสซิลโลสโคป

กระแสน้ำชีวภาพในสิ่งมีชีวิต

ข้อมูลแรกเกี่ยวกับการศึกษาปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าในธรรมชาติของสิ่งมีชีวิตมีความน่าสนใจ วัตถุที่สังเกตคือปลาไฟฟ้า จากการทดลองกับกระเบนไฟฟ้า ฟาราเดย์พบว่าไฟฟ้าที่สร้างขึ้นโดยอวัยวะพิเศษของปลาชนิดนี้เหมือนกับไฟฟ้าที่ได้รับจากสารเคมีหรือแหล่งอื่นโดยสิ้นเชิง แม้ว่าจะเป็นผลจากกิจกรรมของเซลล์ที่มีชีวิตก็ตาม การสังเกตภายหลังพบว่าปลาหลายชนิดมีอวัยวะไฟฟ้าพิเศษ ซึ่งเป็น "แบตเตอรี่" ชนิดหนึ่งที่สร้างไฟฟ้าแรงสูง ดังนั้นปลากระเบนยักษ์จึงสร้างแรงดันไฟฟ้าที่ 50-60 V, ปลาดุกไฟฟ้าของแม่น้ำไนล์ 350 V และปลาไหลอิเล็กโทรฟอรัส - มากกว่า 500 V อย่างไรก็ตามไฟฟ้าแรงสูงนี้ไม่มีผลกระทบใด ๆ ต่อร่างกายของปลานั่นเอง!

อวัยวะไฟฟ้าของปลาเหล่านี้ประกอบด้วยกล้ามเนื้อที่สูญเสียความสามารถในการหดตัว: เนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อทำหน้าที่เป็นตัวนำ และเนื้อเยื่อเกี่ยวพันเป็นฉนวน เส้นประสาทจากไขสันหลังไปที่อวัยวะ และโดยทั่วไปแล้ว มันเป็นโครงสร้างแผ่นละเอียดขององค์ประกอบสลับกัน ตัวอย่างเช่น ปลาไหลมีองค์ประกอบตั้งแต่ 6,000 ถึง 10,000 ชิ้นเชื่อมต่อกันเป็นชุดจนเกิดเป็นคอลัมน์ และมีประมาณ 70 คอลัมน์ในแต่ละอวัยวะที่อยู่ตามลำตัว ในผู้ใหญ่ อวัยวะนี้คิดเป็นประมาณ 40% ของน้ำหนักตัวทั้งหมด บทบาทของอวัยวะไฟฟ้านั้นยอดเยี่ยมมาก ทำหน้าที่ป้องกันและโจมตี และยังเป็นส่วนหนึ่งของระบบนำทางและระบุตำแหน่งที่ละเอียดอ่อนมาก

ผลของอาการหงุดหงิด

หนึ่งในหน้าที่ที่สำคัญที่สุดของร่างกายเรียกว่าความหงุดหงิด, - ความสามารถในการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อม อาการหงุดหงิดสูงสุดคือในสัตว์และมนุษย์ซึ่งมีเซลล์พิเศษที่สร้างเนื้อเยื่อประสาท เซลล์ประสาท - เซลล์ประสาท - ได้รับการปรับให้ตอบสนองต่อสิ่งเร้าต่างๆ ที่มาจากสภาพแวดล้อมภายนอกและเนื้อเยื่อของร่างกายอย่างรวดเร็วและเฉพาะเจาะจง การรับและส่งสัญญาณการระคายเคืองเกิดขึ้นโดยอาศัยความช่วยเหลือของแรงกระตุ้นไฟฟ้าที่แพร่กระจายไปตามเส้นทางบางเส้นทาง

การส่งกระแสประสาทและเซลล์ประสาท

เซลล์ประสาทหรือเซลล์ประสาท มีรูปร่างคล้ายดาวและประกอบด้วยกระบวนการบางๆ ได้แก่ แอกซอนและเดนไดรต์ ส่วนปลายของแอกซอนผ่านเข้าไปในเส้นใยบาง ๆ ซึ่งไปสิ้นสุดที่กล้ามเนื้อหรือไซแนปส์ ในผู้ใหญ่ความยาวของแอกซอนสามารถยาวได้ถึง 1-1.5 ม. และมีความหนาประมาณ 0.01 มม. เยื่อหุ้มเซลล์มีบทบาทพิเศษในการสร้างและส่งกระแสประสาท

ความจริงที่ว่าแรงกระตุ้นเส้นประสาทเป็นชีพจรกระแสไฟฟ้าได้รับการพิสูจน์แล้วเท่านั้นภายในกลางศตวรรษที่ 20 ผลงานของกลุ่ม A. Hodgkin เป็นหลัก ในปี 1963 A. Hodgkin, E. Huxley และ J. Eccles ได้รับรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ "สำหรับการค้นพบกลไกไอออนิกที่เกี่ยวข้องกับการกระตุ้นและการยับยั้งในบริเวณรอบนอกและส่วนกลางของเยื่อหุ้มเซลล์ประสาท" การทดลองดำเนินการกับเซลล์ประสาทขนาดยักษ์ (เส้นผ่านศูนย์กลาง 0.5 มม.) - แอกซอนปลาหมึก

บางส่วนของเมมเบรนมีคุณสมบัติเซมิคอนดักเตอร์และคัดเลือกไอออน โดยยอมให้ไอออนที่มีเครื่องหมายเดียวกันหรือองค์ประกอบเดียวทะลุผ่านได้ การปรากฏตัวของศักยภาพของเมมเบรนซึ่งขึ้นอยู่กับการทำงานของข้อมูลของร่างกายและระบบการเปลี่ยนพลังงานนั้นขึ้นอยู่กับความสามารถในการเลือกสรรนี้ ในสารละลายภายนอก อนุภาคที่มีประจุมากกว่า 90% คือโซเดียมและคลอรีนไอออน ในสารละลายภายในเซลล์ ไอออนบวกส่วนใหญ่คือโพแทสเซียมไอออน และไอออนลบคือไอออนอินทรีย์ขนาดใหญ่ ความเข้มข้นของโซเดียมไอออนภายนอกสูงกว่าภายใน 10 เท่า และโพแทสเซียมไอออนภายในสูงกว่าภายนอก 30 เท่า ด้วยเหตุนี้ชั้นไฟฟ้าสองชั้นจึงปรากฏบนผนังเซลล์ เนื่องจากเมมเบรนที่เหลือสามารถซึมผ่านได้สูง ความต่างศักย์ 60-100 mV จึงเกิดขึ้นระหว่างชิ้นส่วนภายในกับสภาพแวดล้อมภายนอก และชิ้นส่วนภายในมีประจุลบ ความต่างศักย์นี้เรียกว่าศักยภาพในการพักผ่อน

เมื่อเซลล์ถูกกระตุ้น ชั้นไฟฟ้าสองชั้นจะถูกระบายออกบางส่วน เมื่อศักยภาพในการพักลดลงเป็น 15-20 mV ความสามารถในการซึมผ่านของเมมเบรนจะเพิ่มขึ้นและไอออนของโซเดียมจะพุ่งเข้าไปในเซลล์ เมื่อถึงความต่างศักย์เชิงบวกระหว่างพื้นผิวเมมเบรนทั้งสอง การไหลของโซเดียมไอออนจะแห้ง ในขณะเดียวกัน ช่องสำหรับโพแทสเซียมไอออนจะเปิดขึ้น และความเป็นไปได้ที่จะเลื่อนไปทางด้านลบ ซึ่งจะช่วยลดปริมาณโซเดียมไอออนและโอกาสที่จะกลับไปสู่สถานะพักตัว

สัญญาณที่เกิดขึ้นในเซลล์แพร่กระจายไปตามแอกซอนเนื่องจากค่าการนำไฟฟ้าของอิเล็กโทรไลต์ที่อยู่ภายใน หากแอกซอนมีฉนวนพิเศษ - เปลือกไมอีลิน - แรงกระตุ้นไฟฟ้าจะเดินทางผ่านบริเวณเหล่านี้เร็วขึ้น และความเร็วโดยรวมจะถูกกำหนดโดยขนาดและจำนวนของพื้นที่ที่ไม่หุ้มฉนวน ความเร็วอิมพัลส์ในแอกซอนคือ 100 เมตร/วินาที

สัญญาณถูกส่งข้ามช่องว่างอย่างไร? ปรากฎว่าเมมเบรนไซแนปส์มีโครงสร้างต่างกัน - ในภาคกลางจะมี "หน้าต่าง" ที่มีความต้านทานต่ำและที่ขอบมีความต้านทานสูง ความหลากหลายของเมมเบรนถูกสร้างขึ้นในลักษณะพิเศษ: ด้วยความช่วยเหลือของโปรตีนพิเศษ - คอปเพคติน โมเลกุลของโปรตีนนี้สร้างโครงสร้างพิเศษ - คอปเน็กสันซึ่งจะประกอบด้วยโมเลกุลหกโมเลกุลและมีช่องอยู่ข้างใน ดังนั้นไซแนปส์จึงเชื่อมต่อสองเซลล์ด้วยหลอดเล็ก ๆ จำนวนมากที่ผ่านเข้าไปในโมเลกุลโปรตีน ช่องว่างระหว่างเมมเบรนเต็มไปด้วยฉนวน ในนก โปรตีนไมอีลินทำหน้าที่เป็นฉนวน

เมื่อการเปลี่ยนแปลงศักย์ไฟฟ้าในเส้นใยกล้ามเนื้อถึงเกณฑ์การกระตุ้นของเมมเบรนที่ถูกกระตุ้นด้วยไฟฟ้า จะเกิดศักยะงานในนั้นและเส้นใยกล้ามเนื้อจะหดตัว

การออกฤทธิ์ของกระแสประสาทตามส่วนต่างๆ ของร่างกาย

เป็นเวลามากกว่าหนึ่งสหัสวรรษที่มนุษยชาติกำลังสับสนกับสิ่งที่เกิดขึ้นในสมองของทุกคน เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าในความคิดของสมองเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของกระแสไฟฟ้าแต่ยังไม่มีการศึกษากลไกดังกล่าว เมื่อคำนึงถึงปฏิสัมพันธ์ของปรากฏการณ์ทางเคมีและกายภาพ ฟาราเดย์กล่าวว่า “สิ่งมหัศจรรย์เช่นเดียวกับกฎและปรากฏการณ์ของไฟฟ้าที่เราสังเกตเห็นในโลกของสสารอนินทรีย์และธรรมชาติที่ไม่มีชีวิต ความสนใจที่เกิดขึ้นนั้นแทบจะเทียบไม่ได้กับสิ่งที่เป็นอยู่ เกิดจากพลังอันเดียวกันประกอบกับชีวิต”

ในมนุษย์ ยังพบสนามแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งเกิดจากศักย์ไฟฟ้าชีวภาพบนพื้นผิวของเซลล์ S.D. Kirlian นักประดิษฐ์ชาวโซเวียตสามารถทำให้ปรากฏการณ์นี้มองเห็นได้ในความหมายที่แท้จริงของคำนี้ เขาเสนอให้ถ่ายภาพร่างกายมนุษย์โดยวางไว้ระหว่างผนังโลหะขนาดใหญ่สองผนังที่ใช้แรงดันไฟฟ้าสลับ ในสภาพแวดล้อมที่มีสนามแม่เหล็กไฟฟ้าเพิ่มขึ้น ประจุขนาดเล็กจะปรากฏบนผิวหนังของมนุษย์ และบริเวณที่ปลายประสาทปรากฏออกมาจะมีความเคลื่อนไหวมากที่สุด ในภาพถ่ายที่ถ่ายโดยใช้วิธี Kirlian จะมองเห็นได้ในรูปแบบของจุดเล็กๆ ที่ส่องแสงเจิดจ้า ปรากฎว่าจุดเหล่านี้อยู่ในตำแหน่งของร่างกายซึ่งแนะนำให้จุ่มเข็มเงินระหว่างการฝังเข็ม

ดังนั้น เมื่อใช้การบันทึกกระแสชีวภาพในสมองเป็นข้อมูลป้อนกลับ จึงเป็นไปได้ที่จะประเมินระดับการแช่ตัวของผู้ป่วยด้วยการอธิษฐาน

เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าสมองบางส่วนมีหน้าที่รับผิดชอบด้านอารมณ์และกิจกรรมสร้างสรรค์ เป็นไปได้ที่จะระบุได้ว่าส่วนใดส่วนหนึ่งของสมองอยู่ในสภาวะตื่นเต้นหรือไม่ แต่ไม่สามารถถอดรหัสสัญญาณเหล่านี้ได้ดังนั้นเราจึงสามารถพูดได้อย่างมั่นใจว่าในไม่ช้ามนุษยชาติจะไม่เรียนรู้ที่จะอ่านใจ

ความคิดของบุคคลเป็นผลผลิตจากสมอง ซึ่งเกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์ไฟฟ้าชีวภาพในสมองและส่วนอื่นๆ ของร่างกาย เป็นกระแสชีวภาพที่เกิดขึ้นในกล้ามเนื้อของบุคคลที่คิดจะบีบนิ้วให้เป็นกำปั้น ซึ่งจับและขยายด้วยอุปกรณ์ที่เหมาะสม เพื่อบีบนิ้วของมือกล

จิตแพทย์นักวิชาการวลาดิมีร์ มิคาอิโลวิช เบคเทเรฟ และนักชีวฟิสิกส์ปีเตอร์ เปโตรวิช ลาซาเรฟ เป็นที่ยอมรับว่าภายใต้เงื่อนไขพิเศษบางอย่างที่วิทยาศาสตร์ยังไม่ทราบแน่ชัด พลังงานไฟฟ้าของสมองข้างหนึ่งสามารถมีอิทธิพลต่อสมองของบุคคลอื่นในระยะไกลได้ หากสมองนี้ได้รับการ "ปรับ" ตามนั้น พวกเขาสันนิษฐานว่า มีความเป็นไปได้ที่จะทำให้เกิดปรากฏการณ์ไฟฟ้าชีวภาพ "ที่สะท้อน" และแนวคิดที่สอดคล้องกันซึ่งเป็นผลมาจากสมองดังกล่าว

การศึกษาปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าในร่างกายก่อให้เกิดประโยชน์อย่างมาก เรามาแสดงรายการที่มีชื่อเสียงที่สุดกัน

การสัมผัสกับกิจกรรมทางไฟฟ้าเพื่อวัตถุประสงค์ทางการแพทย์

О เคมีไฟฟ้ามีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการแพทย์และสรีรวิทยา ความต่างศักย์ระหว่างจุดสองจุดของเซลล์ถูกกำหนดโดยใช้ไมโครอิเล็กโทรด ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขาคุณสามารถวัดปริมาณออกซิเจนในเลือดได้: ใส่สายสวนเข้าไปในเลือดซึ่งพื้นฐานคืออิเล็กโทรดแพลตตินัมซึ่งวางไว้พร้อมกับอิเล็กโทรดอ้างอิงในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ซึ่งแยกออกจากเลือดที่วิเคราะห์โดย ฟิล์มเทฟลอนที่ไม่ชอบน้ำที่มีรูพรุน ออกซิเจนที่ละลายในเลือดจะกระจายผ่านรูขุมขนของฟิล์มเทฟลอนไปยังอิเล็กโทรดแพลตตินัมและลดลงที่นั่น

O ในกระบวนการของชีวิต สถานะของอวัยวะและกิจกรรมทางไฟฟ้าของมันจึงเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา วิธีการศึกษาการทำงานของพวกมันโดยอาศัยการบันทึกศักย์ของสนามไฟฟ้าบนพื้นผิวของร่างกาย เรียกว่าการถ่ายภาพด้วยคลื่นไฟฟ้า ชื่อของคลื่นไฟฟ้าบ่งบอกถึงอวัยวะหรือเนื้อเยื่อที่กำลังศึกษา: หัวใจ - คลื่นไฟฟ้าหัวใจ, สมอง - คลื่นไฟฟ้าสมอง, กล้ามเนื้อ - คลื่นไฟฟ้ากล้ามเนื้อ, ผิวหนัง - การตอบสนองของผิวหนังไฟฟ้า ฯลฯ

O ในทางการแพทย์ อิเล็กโตรโฟรีซิสถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อแยกโปรตีน กรดอะมิโน ยาปฏิชีวนะ และเอนไซม์ เพื่อติดตามความคืบหน้าของโรค ไอออนโตโฟรีซิสก็เป็นเรื่องธรรมดาเช่นเดียวกัน

O อุปกรณ์ “ไตเทียม” ที่รู้จักกันดีซึ่งผู้ป่วยเชื่อมต่ออยู่ในกรณีที่ไตวายเฉียบพลันนั้นขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์ของการฟอกไตด้วยไฟฟ้า เลือดไหลเวียนในช่องว่างแคบ ๆ ระหว่างเยื่อหุ้มทั้งสองล้างด้วยสารละลายทางสรีรวิทยาในขณะที่ของเสีย - ผลิตภัณฑ์จากการเผาผลาญและการสลายตัวของเนื้อเยื่อ - จะถูกกำจัดออกไป

O นักวิจัยจากสหรัฐอเมริกาเสนอการรักษาโรคลมบ้าหมูด้วยการกระตุ้นด้วยไฟฟ้า ในการทำเช่นนี้มีการเย็บอุปกรณ์เล็ก ๆ ไว้ใต้ผิวหนังที่หน้าอกส่วนบนโดยตั้งโปรแกรมให้กระตุ้นเส้นประสาทเวกัสเป็นเวลา 30 ชั่วโมงในช่วงเวลา 5-15 นาที ได้รับการทดสอบผลในสหรัฐอเมริกา แคนาดา และเยอรมนี ในผู้ป่วยที่ไม่ได้รับความช่วยเหลือจากยา หลังจาก 3 เดือน จำนวนอาการชักลดลง 25% หลังจาก 1.5 ปี - 50%

ปฏิกิริยาความเร็ว

คุณสมบัติอย่างหนึ่งที่เป็นลักษณะของสมองคือความเร็วของปฏิกิริยา ถูกกำหนดโดยช่วงเวลาที่แรงกระตุ้นแรกเคลื่อนจากตัวรับของอวัยวะที่ได้รับการระคายเคืองไปยังอวัยวะที่สร้างการตอบสนองของร่างกาย จากการสำรวจที่ฉันดำเนินการ พบว่าความเร็วของปฏิกิริยาและความใส่ใจได้รับอิทธิพลจากหลายปัจจัย โดยเฉพาะอย่างยิ่งอาจลดลงด้วยเหตุผลดังต่อไปนี้: ไม่น่าสนใจและ (หรือ) สื่อการศึกษาที่ครูนำเสนอซ้ำซากจำเจ; ระเบียบวินัยไม่ดีในห้องเรียน วัตถุประสงค์และแผนการสอนที่ไม่ชัดเจน อากาศภายในอาคารเหม็นอับ อุณหภูมิในห้องเรียนร้อนหรือเย็นเกินไป เสียงภายนอก การปรากฏตัวของผลประโยชน์ที่ไม่จำเป็นใหม่ ความเหนื่อยล้าในตอนท้ายของวัน

นอกจากนี้ยังมีเหตุผลส่วนตัวสำหรับการไม่ตั้งใจ: การเรียนรู้เนื้อหานั้นง่ายเกินไปหรือยากเกินไป เหตุการณ์ครอบครัวที่ไม่พึงประสงค์ เจ็บป่วย, ทำงานหนักเกินไป; ดูหนังจำนวนมาก นอนดึก

บทสรุป

คำพูดมีอิทธิพลอย่างมากต่อกิจกรรมทางประสาทของมนุษย์ ยิ่งผู้ฟังเชื่อใจผู้พูดมากเท่าไร สีอารมณ์ของคำที่พวกเขารับรู้ก็จะยิ่งสดใสขึ้นและผลกระทบก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้นเท่านั้น ผู้ป่วยเชื่อใจแพทย์ นักเรียนเชื่อใจครู ดังนั้นคุณควรระมัดระวังเป็นพิเศษเมื่อเลือกคำที่กระตุ้นระบบสัญญาณที่สอง ดังนั้น จู่ๆ นักเรียนนายร้อยโรงเรียนการบินซึ่งเป็นนักบินที่ดีอยู่แล้วก็เริ่มเผชิญกับความกลัวที่ไม่อาจเอาชนะได้ ปรากฎว่าครูสอนนักบินซึ่งมีอำนาจในตัวเขาทิ้งข้อความไว้เมื่อออกเดินทาง: “ฉันหวังว่าจะได้พบคุณเร็ว ๆ นี้ แต่ระวังการหมุนด้วย”

ด้วยคำพูดคุณสามารถทำให้เกิดโรคและรักษาได้สำเร็จ การรักษาคำพูด - logotherapy - เป็นส่วนหนึ่งของจิตบำบัด ประสบการณ์ครั้งต่อไปของฉันคือการพิสูจน์เรื่องนี้โดยตรง ฉันขอให้คนสองคนทำสิ่งต่อไปนี้: ในเวลาเดียวกันให้ใช้มือข้างหนึ่งลูบท้องเป็นวงกลมและอีกมือหนึ่งแตะศีรษะเป็นเส้นตรง ปรากฎว่าการทำเช่นนี้ค่อนข้างยาก - การเคลื่อนไหวเป็นแบบวงกลมหรือเชิงเส้นพร้อมกัน อย่างไรก็ตาม ฉันมีอิทธิพลต่ออาสาสมัครด้วยวิธีต่างๆ กัน ฉันบอกคนหนึ่งว่าเขากำลังจะประสบความสำเร็จ และอีกคนบอกว่าเขาจะไม่ประสบความสำเร็จ หลังจากนั้นครู่หนึ่ง ทุกอย่างได้ผลสำหรับอันแรก แต่อันอื่นไม่ได้ผลเลย

ควรใช้ตัวบ่งชี้ส่วนบุคคลเป็นแนวทางในการเลือกอาชีพ หากความเร็วในการตอบสนองต่ำ จะเป็นการดีกว่าที่จะไม่เลือกอาชีพที่ต้องได้รับการดูแลเอาใจใส่มากและวิเคราะห์สถานการณ์อย่างรวดเร็ว (นักบิน คนขับ ฯลฯ)

วรรณกรรม

Voronkov G.Ya.ไฟฟ้าในโลกเคมี - อ.: ความรู้, 2530.

Tretyakova S.V.ระบบประสาทของมนุษย์ - ฟิสิกส์ (“PS”) ลำดับที่ 47

พลาโตนอฟ เค.จิตวิทยาที่น่าสนใจ - ม.: ลิตร, 1997.

เบอร์คินบลิต เอ็ม.บี., กลาโกเลวา อี.จี.ไฟฟ้าในสิ่งมีชีวิต - ม.: เนากา, 2531.

ผลของความเมื่อยล้าต่อแรงกระตุ้นไฟฟ้าของเส้นประสาท

วัตถุประสงค์: เพื่อตรวจสอบผลของการออกกำลังกายต่อความเร็วปฏิกิริยา

ความคืบหน้าของการศึกษา:เวลาตอบสนองอย่างง่ายตามปกติคือ 100-200 มิลลิวินาทีสำหรับแสง 120-150 มิลลิวินาทีสำหรับเสียง และ 100-150 มิลลิวินาทีสำหรับการกระตุ้นด้วยไฟฟ้า ฉันทำการทดลองโดยใช้วิธีของนักวิชาการ Platonovในช่วงเริ่มต้นของบทเรียนพลศึกษา เราได้บันทึกเวลาตอบสนองเมื่อจับลูกบอล จากนั้นจึงตรวจสอบปฏิกิริยานี้หลังออกกำลังกาย

เวลาตอบสนองก่อนออกกำลังกาย

เวลาปฏิกิริยาหลังทางกายภาพ โหลด

กชรยัน คาเรน

0.13 วินาที

0.15 วินาที

นิโคลาเยฟ วาเลรี

0.15 วินาที

0.16 วินาที

คาซาคอฟ วาดิม

0.14 วินาที

0.16 วินาที

คุซมิน นิกิต้า

0.8 วินาที

0.1 วินาที

ซาฟิอุลลิน ติมูร์

0.13 วินาที

0.15 วินาที

ตุควาตุลลิน ริชาต

0.9 วินาที

0.11 วินาที

ฟาราโฟนอฟ อาเธอร์

0.9 วินาที

0.11 วินาที

สรุป: เราบันทึกเวลาปฏิกิริยาก่อนและหลังการออกกำลังกาย เราสรุปได้ว่าความเหนื่อยล้าทำให้เวลาปฏิกิริยาช้าลงจากนี้ เราสามารถแนะนำให้ครูวางวิชาที่ต้องการความสนใจสูงสุดในช่วงกลางวันที่โรงเรียน เมื่อนักเรียนยังไม่เหนื่อยและสามารถทำกิจกรรมทางจิตได้เต็มที่

แรงกระตุ้นเส้นประสาท - มันเป็นคลื่นเคลื่อนที่ของการเปลี่ยนแปลงสถานะของเมมเบรน ประกอบด้วยการเปลี่ยนแปลงทางโครงสร้าง (การเปิดและปิดช่องไอออนของเมมเบรน) สารเคมี (การเปลี่ยนฟลักซ์ไอออนของเมมเบรน) และทางไฟฟ้า (การเปลี่ยนแปลงในศักย์ไฟฟ้าของเมมเบรน: ดีโพลาไรเซชัน โพลาไรเซชันเชิงบวก และรีโพลาไรซ์) © 2012-2019 Sazonov V.F..

เราสามารถพูดสั้น ๆ ว่า:

"แรงกระตุ้นเส้นประสาท"คือคลื่นแห่งการเปลี่ยนแปลงที่เคลื่อนผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ประสาท" © 2012-2019 Sazonov V.F..

แต่ในวรรณกรรมทางสรีรวิทยา เป็นเรื่องปกติที่จะใช้คำว่า "ศักยภาพในการดำเนินการ" เป็นคำพ้องความหมายสำหรับแรงกระตุ้นของเส้นประสาท แม้ว่าศักยภาพในการดำเนินการจะมีเพียงเท่านั้น ส่วนประกอบไฟฟ้าแรงกระตุ้นเส้นประสาท

ศักยภาพในการดำเนินการ คือการเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันของศักย์เมมเบรนจากลบไปเป็นบวกและย้อนกลับ

ศักยะงานคือลักษณะทางไฟฟ้า (ส่วนประกอบทางไฟฟ้า) ของแรงกระตุ้นเส้นประสาท

แรงกระตุ้นเส้นประสาทเป็นกระบวนการทางเคมีไฟฟ้าเชิงโครงสร้างที่ซับซ้อนซึ่งแพร่กระจายไปทั่วเยื่อหุ้มเซลล์ประสาทในรูปแบบของคลื่นการเดินทางของการเปลี่ยนแปลง

ศักยภาพในการดำเนินการ - นี่เป็นเพียงส่วนประกอบทางไฟฟ้าของแรงกระตุ้นเส้นประสาทซึ่งแสดงลักษณะการเปลี่ยนแปลงของประจุไฟฟ้า (ศักย์) บนส่วนเฉพาะของเมมเบรนในระหว่างการส่งกระแสประสาทผ่านมัน (จาก -70 ถึง +30 mV และด้านหลัง) (คลิกที่ภาพด้านซ้ายเพื่อดูภาพเคลื่อนไหว)

เปรียบเทียบสองภาพด้านบน (คลิกที่ภาพ) และอย่างที่พวกเขาพูด รู้สึกถึงความแตกต่าง!

กระแสประสาทเกิดที่ไหน?

น่าแปลกที่นักเรียนทุกคนที่ศึกษาสรีรวิทยาของความเร้าอารมณ์ไม่สามารถตอบคำถามนี้ได้ ((

แม้ว่าคำตอบจะไม่ซับซ้อนก็ตาม แรงกระตุ้นของเส้นประสาทเกิดที่เซลล์ประสาทในไม่กี่แห่ง:

1) axon hillock (นี่คือการเปลี่ยนแปลงของเซลล์ประสาทไปสู่แอกซอน)

2) ส่วนปลายตัวรับของเดนไดรต์

3) โหนดแรกของ Ranvier บน dendrite (โซนทริกเกอร์ของ dendrite)

4) เมมเบรนโพสซินแนปติกของไซแนปส์กระตุ้น

สถานที่กำเนิดของแรงกระตุ้นเส้นประสาท:

1. เนินแอกซอนเป็นตัวกำเนิดหลักของแรงกระตุ้นเส้นประสาท

เนินแอกซอนเป็นจุดเริ่มต้นของแอกซอนซึ่งเริ่มต้นที่ร่างกายของเซลล์ประสาท แอกซอนฮิลล็อคเป็นเครื่องกำเนิดหลัก (เครื่องกำเนิด) ของแรงกระตุ้นเส้นประสาทบนเซลล์ประสาท ในสถานที่อื่น ๆ ความน่าจะเป็นที่จะเกิดกระแสประสาทนั้นน้อยกว่ามาก ความจริงก็คือเมมเบรนของแอกซอนฮิลล็อคเพิ่มความไวต่อการกระตุ้นและลดระดับดีโพลาไรเซชัน (CLD) วิกฤตที่ลดลงเมื่อเปรียบเทียบกับส่วนอื่น ๆ ของเมมเบรน ดังนั้น เมื่อศักย์ไฟฟ้าโพสต์ซินแนปติกแบบกระตุ้น (EPSP) จำนวนมาก ซึ่งเกิดขึ้นในหลายตำแหน่งบนเยื่อโพสต์ซินแนปติกของหน้าสัมผัสไซแนปติกทั้งหมด เริ่มรวมเข้าด้วยกันบนเมมเบรนของเซลล์ประสาท จากนั้น CUD จะเกิดขึ้นได้เป็นอันดับแรกบน แอกซอน ฮิลล็อค ที่นั่นมีการสลับขั้วเหนือเกณฑ์สำหรับ colliculus เพื่อเปิดช่องโซเดียมที่ไวต่อแรงดันไฟฟ้า ซึ่งโซเดียมไอออนจะไหลเข้าไป ทำให้เกิดศักยะงานและแรงกระตุ้นของเส้นประสาท

ดังนั้น แอกซอนฮิลล็อคจึงเป็นเขตบูรณาการบนเมมเบรน โดยรวมศักย์ไฟฟ้าเฉพาะที่ (กระตุ้นและยับยั้ง) ที่เกิดขึ้นบนเซลล์ประสาทเข้าด้วยกัน และอันแรกถูกกระตุ้นเพื่อให้บรรลุ CUD ทำให้เกิดแรงกระตุ้นเส้นประสาท

สิ่งสำคัญคือต้องคำนึงถึงข้อเท็จจริงต่อไปนี้ด้วย จากเนินแอกซอน แรงกระตุ้นของเส้นประสาทจะกระจายไปทั่วเยื่อหุ้มเซลล์ประสาท: ทั้งไปตามแอกซอนไปจนถึงปลายพรีไซแนปติก และตามเดนไดรต์ไปจนถึง "จุดเริ่มต้น" ของโพสซินแนปติก ศักยภาพเฉพาะส่วนทั้งหมดจะถูกลบออกจากเยื่อหุ้มของเซลล์ประสาทและจากไซแนปส์ทั้งหมด เนื่องจาก พวกมันถูก "ขัดจังหวะ" โดยศักยะงานจากแรงกระตุ้นเส้นประสาทที่วิ่งผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ทั้งหมด

2. ตัวรับสิ้นสุดของเซลล์ประสาทรับความรู้สึก (อวัยวะ)

หากเซลล์ประสาทมีจุดสิ้นสุดของตัวรับ ดังนั้นสิ่งเร้าที่เพียงพอสามารถกระทำต่อมันได้ และสร้างศักย์ไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่จุดสิ้นสุดนี้ก่อน จากนั้นจึงสร้างแรงกระตุ้นของเส้นประสาท เมื่อศักย์ไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดถึง CUD ช่องโซเดียมไอออนที่มีรั้วรอบขอบชิดจะเปิดที่ปลายนี้ และเกิดศักย์ไฟฟ้าในการดำเนินการและแรงกระตุ้นของเส้นประสาท แรงกระตุ้นของเส้นประสาทเคลื่อนไปตามเดนไดรต์ไปยังร่างกายของเซลล์ประสาท จากนั้นไปตามแอกซอนไปยังปลายพรีไซแนปติกเพื่อส่งสัญญาณกระตุ้นไปยังเซลล์ประสาทถัดไป นี่คือวิธีการทำงานของตัวรับความเจ็บปวด (nociceptors) ซึ่งเป็นจุดสิ้นสุดของเซลล์ประสาทที่เจ็บปวด dendritic แรงกระตุ้นของเส้นประสาทในเซลล์ประสาทที่เจ็บปวดเกิดขึ้นอย่างแม่นยำที่ปลายตัวรับของเดนไดรต์

3. โหนดแรกของ Ranvier บนเดนไดรต์ (โซนทริกเกอร์ของเดนไดรต์)

ศักยภาพของโพสต์ซินแนปติกแบบกระตุ้นเฉพาะที่ (EPSP) ที่ส่วนปลายของเดนไดรต์ ซึ่งถูกสร้างขึ้นเพื่อตอบสนองต่อการกระตุ้นที่มาถึงเดนไดรต์ผ่านไซแนปส์ จะถูกรวมไว้ที่โหนดแรกของ Ranvier ของเดนไดรต์นี้ ถ้าแน่นอน มันเป็นไมอีลิน มีส่วนของเมมเบรนที่มีความไวต่อการกระตุ้นเพิ่มขึ้น (ขีดจำกัดที่ลดลง) ดังนั้นในส่วนนี้จึงสามารถเอาชนะระดับวิกฤตของดีโพลาไรเซชัน (CLD) ได้ง่ายที่สุด หลังจากนั้นจึงเปิดช่องไอออนที่ควบคุมด้วยแรงดันไฟฟ้าสำหรับโซเดียมเปิด - และ ศักยภาพในการดำเนินการ (แรงกระตุ้นเส้นประสาท) เกิดขึ้น

4. เยื่อโพสซินแนปติกของไซแนปส์แบบกระตุ้น

ในบางกรณีที่เกิดขึ้นไม่บ่อยนัก EPSP ที่ไซแนปส์แบบกระตุ้นอาจมีความรุนแรงมากจนไปถึง CUD ตรงนั้น และสร้างแรงกระตุ้นเส้นประสาท แต่บ่อยครั้งที่สิ่งนี้เกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อเป็นผลรวมของ EPSP หลายตัว: ไม่ว่าจะจากไซแนปส์ที่อยู่ใกล้เคียงหลายตัวที่ยิงพร้อมกัน (ผลรวมเชิงพื้นที่) หรือเนื่องจากแรงกระตุ้นหลายตัวติดต่อกันมาถึงไซแนปส์ที่กำหนด (ผลรวมชั่วคราว) .

วิดีโอ:การนำกระแสประสาทไปตามเส้นใยประสาท

ศักยภาพในการออกฤทธิ์เป็นแรงกระตุ้นเส้นประสาท

ด้านล่างนี้เป็นเนื้อหาที่นำมาจากคู่มือการศึกษาของผู้เขียนไซต์นี้ ซึ่งสามารถอ้างอิงได้ในบรรณานุกรมของคุณ:

ซาโซนอฟ วี.เอฟ.แนวคิดและประเภทของการยับยั้งทางสรีรวิทยาของระบบประสาทส่วนกลาง: คู่มือการศึกษา ตอนที่ 1 Ryazan: RGPU, 2004. 80 น.

กระบวนการเปลี่ยนแปลงของเมมเบรนทั้งหมดที่เกิดขึ้นระหว่างการกระตุ้นการแพร่กระจายได้รับการศึกษาและอธิบายไว้ในวรรณกรรมทางวิทยาศาสตร์และการศึกษาค่อนข้างดี แต่คำอธิบายนี้ไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะเข้าใจเสมอไป เนื่องจากมีองค์ประกอบมากเกินไปในกระบวนการนี้ (จากมุมมองของนักเรียนธรรมดาๆ และแน่นอนว่าไม่ใช่เด็กอัจฉริยะ)

เพื่อความสะดวกในการทำความเข้าใจ เราเสนอให้พิจารณากระบวนการเคมีไฟฟ้าเดี่ยวในการแพร่กระจายการกระตุ้นแบบไดนามิกจากสามด้านในสามระดับ:

ปรากฏการณ์ทางไฟฟ้า - การพัฒนาศักยภาพในการดำเนินการ

ปรากฏการณ์ทางเคมี - การเคลื่อนที่ของไอออนไหล

ปรากฏการณ์เชิงโครงสร้าง - พฤติกรรมของช่องไอออน

สามด้านของกระบวนการ กระจายความตื่นเต้น

1. ศักยภาพในการดำเนินการ (AP)

ศักยภาพในการดำเนินการ คือการเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันของศักยภาพของเมมเบรนคงที่จากโพลาไรเซชันเชิงลบไปเป็นบวกและย้อนกลับ

โดยทั่วไป ศักย์ของเมมเบรนในเซลล์ประสาทส่วนกลางจะเปลี่ยนจาก –70 mV เป็น +30 mV จากนั้นจะกลับสู่สถานะดั้งเดิม กล่าวคือ ถึง –70 มิลลิโวลต์ ดังที่เราเห็น แนวคิดของศักยภาพในการดำเนินการนั้นมีลักษณะเฉพาะผ่านปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าบนเมมเบรน

ในระดับไฟฟ้า การเปลี่ยนแปลงเริ่มต้นจากการเปลี่ยนแปลงจากสถานะโพลาไรซ์ของเมมเบรนไปเป็นดีโพลาไรซ์ ประการแรก ดีโพลาไรเซชันเกิดขึ้นในรูปแบบของศักยภาพในการกระตุ้นเฉพาะที่ จนถึงระดับวิกฤตของดีโพลาไรเซชัน (ประมาณ –50 mV) จะมีการลดลงของอิเลคโตรเนกาติวีตี้เชิงเส้นที่ค่อนข้างง่าย ซึ่งแปรผันตามความแรงของสิ่งกระตุ้นที่ใช้ แต่แล้วสิ่งที่เย็นกว่าก็เริ่มต้นขึ้นเสริมกำลังตนเอง การสลับขั้วนั้นไม่ได้พัฒนาด้วยความเร็วคงที่ แต่ด้วยความเร่ง . หากพูดโดยนัย ดีโพลาไรเซชันจะเร่งความเร็วมากจนกระโดดข้ามเครื่องหมายศูนย์โดยไม่สังเกตเห็น และแม้กระทั่งกลายเป็นโพลาไรเซชันเชิงบวกด้วยซ้ำ หลังจากถึงจุดสูงสุด (ปกติคือ +30 mV) กระบวนการย้อนกลับจะเริ่มต้นขึ้น -การเปลี่ยนขั้ว , เช่น. การฟื้นฟูโพลาไรเซชันเชิงลบของเมมเบรน

ให้เราอธิบายสั้น ๆ เกี่ยวกับปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าระหว่างศักยะงาน:

สาขาจากน้อยไปมากของกราฟ:

ศักยภาพในการพัก - สถานะอิเล็กโทรเนกาติวิตีโพลาไรซ์ปกติเริ่มต้นของเมมเบรน (–70 mV);

การเพิ่มศักยภาพในท้องถิ่น – การสลับขั้วตามสัดส่วนของการกระตุ้น

ระดับวิกฤตของดีโพลาไรเซชัน (–50 mV) - การเร่งความเร็วอย่างรวดเร็วของดีโพลาไรเซชัน (เนื่องจากช่องโซเดียมเปิดเอง) จากจุดนี้การขัดขวางเริ่มต้นขึ้น - ส่วนที่มีแอมพลิจูดสูงของศักยภาพในการดำเนินการ

การเสริมกำลังการสลับขั้วที่เพิ่มขึ้นอย่างสูงชันด้วยตนเอง

การเปลี่ยนเครื่องหมายเป็นศูนย์ (0 mV) – การเปลี่ยนแปลงขั้วของเมมเบรน

“overshoot” – โพลาไรเซชันเชิงบวก (การผกผันหรือการกลับตัวของประจุเมมเบรน)

จุดสูงสุด (+30 mV) – จุดสูงสุดของกระบวนการเปลี่ยนขั้วของเมมเบรน จุดสูงสุดของศักยภาพในการดำเนินการ

สาขาจากมากไปน้อยของกราฟ:

การรีโพลาไรซ์ - การฟื้นฟูอิเลคโตรเนกาติวีตี้ก่อนหน้าของเมมเบรน

การเปลี่ยนแปลงของเครื่องหมายศูนย์ (0 mV) - การเปลี่ยนแปลงขั้วของเมมเบรนแบบย้อนกลับไปเป็นขั้วลบก่อนหน้า

การเปลี่ยนไปสู่ระดับวิกฤตของดีโพลาไรซ์ (–50 mV) - การหยุดเฟสของการหักเหของแสงสัมพัทธ์ (การไม่ตื่นเต้นง่าย) และการกลับมาของความตื่นเต้นง่าย

กระบวนการติดตาม (การติดตามดีโพลาไรเซชันหรือไฮเปอร์โพลาไรเซชันติดตาม);

การฟื้นฟูศักยภาพในการพักตัวเป็นปกติ (–70 mV)

ก่อนอื่น - การดีโพลาไรเซชัน จากนั้น - การรีโพลาไรซ์ ประการแรก - การสูญเสียอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ จากนั้น - การฟื้นฟูอิเลคโตรเนกาติวีตี้

2. กระแสไอออนิก

ในเชิงเปรียบเทียบ เราสามารถพูดได้ว่าไอออนที่มีประจุเป็นตัวสร้างศักย์ไฟฟ้าในเซลล์ประสาท สำหรับหลายๆ คน คำกล่าวที่ว่าน้ำไม่นำไฟฟ้าฟังดูแปลก แต่ในความเป็นจริงมันเป็นอย่างนั้น น้ำนั้นเป็นไดอิเล็กทริก ไม่ใช่ตัวนำ ในน้ำ กระแสไฟฟ้าไม่ได้มาจากอิเล็กตรอน เช่นเดียวกับในลวดโลหะ แต่โดยไอออนที่มีประจุ ได้แก่ ไอออนบวกและไอออนลบ ในเซลล์ที่มีชีวิต “งานไฟฟ้า” หลักจะดำเนินการโดยแคตไอออน เนื่องจากพวกมันเคลื่อนที่ได้มากกว่า กระแสไฟฟ้าในเซลล์คือการไหลของไอออน

ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่ต้องตระหนักว่ากระแสไฟฟ้าทั้งหมดที่ผ่านเมมเบรนนั้นอยู่ไอออนจะไหล . กระแสที่เราคุ้นเคยจากฟิสิกส์ในรูปแบบของการไหลของอิเล็กตรอนในเซลล์เช่นเดียวกับในระบบน้ำนั้นไม่มีอยู่จริง การอ้างอิงถึงกระแสอิเล็กตรอนอาจเป็นข้อผิดพลาด

ในระดับเคมี ในการอธิบายการกระตุ้นการแพร่กระจาย เราต้องพิจารณาว่าลักษณะของไอออนที่ไหลผ่านเมมเบรนเปลี่ยนแปลงไปอย่างไร สิ่งสำคัญในกระบวนการนี้คือในระหว่างการดีโพลาไรเซชัน การไหลของโซเดียมไอออนเข้าสู่เซลล์จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และจากนั้นจะหยุดที่ระดับศักยภาพในการดำเนินการทันที การไหลเข้าของโซเดียมทำให้เกิดการดีโพลาไรเซชัน เนื่องจากไอออนของโซเดียมนำประจุบวกเข้าสู่เซลล์ (ซึ่งจะลดอิเล็กโตรเนกาติวีตี้) จากนั้น หลังจากการพุ่งสูงขึ้น การไหลออกของโพแทสเซียมไอออนจะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งทำให้เกิดการโพลาไรเซชัน ท้ายที่สุดแล้ว โพแทสเซียมอย่างที่เราพูดไปซ้ำแล้วซ้ำอีกนั้นมีประจุบวกจากเซลล์ด้วย ประจุลบส่วนใหญ่ยังคงอยู่ในเซลล์ และด้วยเหตุนี้ อิเลคโตรเนกาติวีตี้จึงเพิ่มขึ้น นี่คือการฟื้นฟูโพลาไรเซชันเนื่องจากการไหลออกของโพแทสเซียมไอออน โปรดทราบว่าการไหลออกของโพแทสเซียมไอออนจะปรากฏขึ้นเกือบจะพร้อมกันกับลักษณะของการไหลของโซเดียม แต่จะเพิ่มขึ้นอย่างช้าๆ และคงอยู่นานกว่า 10 เท่า แม้ว่าโพแทสเซียมจะไหลไปชั่วระยะเวลาหนึ่ง แต่ไอออนเองก็จะถูกบริโภคเพียงเล็กน้อย - มีเพียงหนึ่งในล้านของปริมาณโพแทสเซียมในเซลล์ (0.000001 ส่วน)

มาสรุปกัน กิ่งก้านจากน้อยไปหามากของกราฟศักยะงานกระทำเกิดขึ้นเนื่องจากการเข้ามาของโซเดียมไอออนเข้าไปในเซลล์ และกิ่งก้านจากมากไปน้อย – เนื่องจากการออกจากโพแทสเซียมไอออนออกจากเซลล์

3. ช่องไอออน

กระบวนการกระตุ้นทั้งสามด้าน ได้แก่ ไฟฟ้า เคมี และโครงสร้าง จำเป็นต่อการทำความเข้าใจแก่นแท้ของกระบวนการกระตุ้น แต่ถึงกระนั้น ทุกอย่างก็เริ่มต้นจากการทำงานของช่องไอออน สถานะของช่องไอออนจะเป็นตัวกำหนดพฤติกรรมของไอออน และพฤติกรรมของไอออนจะมาพร้อมกับปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าตามมาด้วย กระบวนการกระตุ้นเริ่มต้นขึ้นช่องโซเดียม .

ในระดับโครงสร้างโมเลกุล ช่องโซเดียมเมมเบรนเปิดอยู่ ในตอนแรก กระบวนการนี้ดำเนินไปตามสัดส่วนความแข็งแกร่งของอิทธิพลภายนอก และจากนั้นก็กลายเป็นเพียง "ควบคุมไม่ได้" และมีขนาดใหญ่มาก การเปิดช่องช่วยให้โซเดียมเข้าสู่เซลล์และทำให้เกิดการสลับขั้ว จากนั้นหลังจากนั้นประมาณ 2-5 มิลลิวินาทีปิดอัตโนมัติ . การปิดช่องนี้จะขัดขวางการเคลื่อนที่ของโซเดียมไอออนเข้าไปในเซลล์อย่างกะทันหัน และขัดขวางการเพิ่มขึ้นของศักย์ไฟฟ้า การเติบโตที่อาจเกิดขึ้นหยุดลง และเราเห็นการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในแผนภูมิ นี่คือจุดสูงสุดของเส้นโค้งบนกราฟ จากนั้นกระบวนการจะดำเนินไปในทิศทางตรงกันข้าม แน่นอนว่าเป็นเรื่องน่าสนใจมากที่จะเข้าใจว่าช่องโซเดียมมีสองประตู และเปิดด้วยประตูเปิดใช้งานและปิดด้วยประตูปิดการใช้งาน แต่ควรพูดคุยเรื่องนี้ก่อนหน้านี้ในหัวข้อ "การกระตุ้น" เราจะไม่อยู่กับเรื่องนี้

ควบคู่ไปกับการเปิดช่องโซเดียม โดยมีการหน่วงเวลาเล็กน้อย ช่องโพแทสเซียมจะเปิดเพิ่มขึ้น พวกมันช้าเมื่อเทียบกับโซเดียม การเปิดช่องโพแทสเซียมเพิ่มเติมจะช่วยเพิ่มการปล่อยโพแทสเซียมไอออนบวกออกจากเซลล์ การปล่อยโพแทสเซียมจะต่อต้านการเปลี่ยนขั้วของ "โซเดียม" และทำให้เกิดการฟื้นฟูสภาพขั้ว (การฟื้นฟูอิเลคโตรเนกาติวีตี้) แต่ช่องโซเดียมนั้นเร็วกว่าช่องโพแทสเซียมซึ่งออกฤทธิ์เร็วกว่าประมาณ 10 เท่า ดังนั้นการไหลเข้าของไอออนโซเดียมบวกเข้าสู่เซลล์จึงอยู่ข้างหน้าการชดเชยเอาต์พุตของโพแทสเซียมไอออน ดังนั้น ดีโพลาไรเซชันจึงพัฒนาเร็วกว่าการดีโพลาไรเซชันที่เกิดจากการรั่วไหลของโพแทสเซียมไอออน นี่คือเหตุผลว่าทำไมจนกว่าช่องโซเดียมจะปิด การฟื้นฟูโพลาไรเซชันจะไม่เริ่มต้นขึ้น

ไฟเป็นคำอุปมาในการเผยแพร่ความตื่นเต้น

เพื่อจะได้เข้าใจความหมายต่อไปพลวัต กระบวนการกระตุ้นเช่น เพื่อให้เข้าใจถึงการแพร่กระจายของมันไปตามเมมเบรน เราต้องจินตนาการว่ากระบวนการที่เราอธิบายไว้ข้างต้นจับส่วนที่ใกล้ที่สุดก่อน จากนั้นจึงจับส่วนที่ใหม่ที่อยู่ไกลออกไปมากขึ้นเรื่อยๆ ของเมมเบรน จนกระทั่งพวกมันไหลผ่านเมมเบรนทั้งหมดจนหมด หากคุณเคยเห็น “คลื่นสด” ที่แฟนๆ สร้างขึ้นที่สนามกีฬาโดยการยืนขึ้นและนั่งยองๆ คุณจะจินตนาการถึงคลื่นกระตุ้นแบบเมมเบรนซึ่งก่อตัวขึ้นเนื่องจากการไหลตามลำดับของกระแสไอออนิกของเมมเบรนที่อยู่ติดกัน พื้นที่

เมื่อเรามองหาตัวอย่างที่เป็นรูปเป็นร่าง การเปรียบเทียบ หรืออุปมาอุปไมยที่สามารถสื่อความหมายของการเผยแพร่ความตื่นเต้นได้อย่างชัดเจน เราก็ตัดสินใจที่ภาพเปลวไฟ แท้จริงแล้ว การกระตุ้นที่ลุกลามนั้นคล้ายคลึงกับไฟป่า เมื่อต้นไม้ที่ลุกไหม้ยังคงอยู่ และหน้าไฟก็ลามออกไปทุกทิศทุกทางจากแหล่งกำเนิดไฟ

ปรากฏการณ์ของการยับยั้งจะมีลักษณะอย่างไรในอุปมานี้?

คำตอบนั้นชัดเจน - การเบรกจะมีลักษณะเหมือนการดับไฟ เช่น ลดการเผาไหม้และดับไฟ แต่ถ้าไฟลามไปเอง การดับไฟต้องใช้ความพยายาม จากพื้นที่ดับ กระบวนการดับไฟด้วยตัวมันเองจะไม่ไปทุกทิศทาง

มีสามทางเลือกในการดับไฟ: (1) คุณต้องรอจนกว่าทุกอย่างจะไหม้และไฟได้หมดกองสำรองที่ติดไฟได้หมด (2) หรือคุณต้องเทน้ำลงบนบริเวณที่เกิดเพลิงไหม้เพื่อให้มันออกไป (3 ) หรือคุณต้องรดน้ำบริเวณที่ใกล้ที่สุดโดยที่ไม่ถูกไฟไหม้ล่วงหน้าเพื่อไม่ให้เกิดไฟไหม้

เป็นไปได้ไหมที่จะ "ดับ" คลื่นแห่งการกระตุ้นที่แพร่กระจายออกไป?

ไม่น่าเป็นไปได้ที่เซลล์ประสาทจะสามารถ "ดับ" "ไฟ" แห่งความตื่นเต้นที่เริ่มต้นขึ้นได้ ดังนั้นวิธีแรกจึงเหมาะสำหรับการแทรกแซงการทำงานของเซลล์ประสาทเท่านั้น (เช่นเพื่อการรักษา) แต่ปรากฎว่าค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะ "เติมน้ำบางส่วน" และป้องกันการแพร่กระจายของการกระตุ้น

© Sazonov V.F. แนวคิดและประเภทของการยับยั้งทางสรีรวิทยาของระบบประสาทส่วนกลาง: คู่มือการศึกษา ตอนที่ 1 Ryazan: RGPU, 2004. 80 น.

คลื่นอัตโนมัติในสื่อที่ตื่นเต้นเร้าใจ (AEC)

เมื่อคลื่นแพร่กระจายไปในตัวกลางที่ตื่นเต้นได้ จะไม่มีการถ่ายโอนพลังงานเกิดขึ้น พลังงานจะไม่ถูกถ่ายโอน แต่จะถูกปล่อยออกมาเมื่อการกระตุ้นไปถึงบริเวณ ABC การเปรียบเทียบสามารถวาดได้ด้วยชุดของการระเบิดของประจุที่วางอยู่ในระยะห่างจากกัน (ตัวอย่างเช่น เมื่อดับไฟป่า การก่อสร้าง งานบุกเบิก) เมื่อการระเบิดของประจุหนึ่งทำให้เกิดการระเบิดของประจุที่อยู่ใกล้เคียง และอื่น ๆ บน. ไฟป่าเป็นตัวอย่างหนึ่งของการแพร่กระจายของคลื่นในสภาพแวดล้อมที่สามารถกระตุ้นได้ เปลวไฟลามไปทั่วบริเวณที่มีพลังงานสำรองกระจายอยู่ เช่น ต้นไม้ ไม้ที่ตายแล้ว ตะไคร่น้ำแห้ง

คุณสมบัติพื้นฐานของคลื่นที่แพร่กระจายในตัวกลางที่ถูกกระตุ้นอย่างแข็งขัน (AEM)

คลื่นกระตุ้นแพร่กระจายใน ABC โดยไม่มีการลดทอน การผ่านของคลื่นกระตุ้นนั้นสัมพันธ์กับการหักเหของแสง - การไม่ตื่นเต้นของสภาพแวดล้อมในช่วงระยะเวลาหนึ่ง (ระยะเวลาทนไฟ)

แรงกระตุ้นทางประสาท(lat. เส้นประสาทประสาท; lat. แรงกระตุ้นระเบิด, ดัน) - คลื่นกระตุ้นที่แพร่กระจายไปตามเส้นใยประสาท; หน่วยกระตุ้นการแพร่กระจาย

น. และ. รับประกันการส่งข้อมูลจากตัวรับไปยังศูนย์ประสาทและจากพวกเขาไปยังอวัยวะผู้บริหาร - กล้ามเนื้อโครงร่าง, กล้ามเนื้อเรียบของอวัยวะภายในและหลอดเลือด, ต่อมไร้ท่อและต่อมไร้ท่อ ฯลฯ

ข้อมูลที่ซับซ้อนเกี่ยวกับการระคายเคืองที่ส่งผลต่อร่างกายจะถูกเข้ารหัสในรูปแบบของกลุ่ม N. และ.-series ที่แยกจากกัน ตามกฎหมาย "ทั้งหมดหรือไม่มีเลย" (ดู) แอมพลิจูดและระยะเวลาของแต่ละ N. และ การส่งผ่านไฟเบอร์เดียวกันจะคงที่ และความถี่และจำนวนของ N. และ ในชุดจะขึ้นอยู่กับความรุนแรงของการระคายเคือง วิธีการส่งข้อมูลนี้ต้านทานเสียงรบกวนได้มากที่สุด กล่าวคือ ไม่ได้ขึ้นอยู่กับสถานะของเส้นใยนำไฟฟ้าในช่วงกว้าง

การกระจายตัวของ N. และ. ระบุด้วยการนำศักยะงาน (ดูศักย์ไฟฟ้าชีวภาพ) การเกิดการกระตุ้นอาจเป็นผลมาจากการระคายเคือง (ดู) ตัวอย่างเช่นผลของแสงต่อตัวรับภาพ เสียงต่อตัวรับการได้ยิน หรือกระบวนการที่เกิดขึ้นในเนื้อเยื่อ (การเกิดขึ้นเองของ N. และ.) ในกรณีเหล่านี้ N. และ. ตรวจสอบการทำงานของอวัยวะต่างๆ ที่มีการประสานงานในระหว่างกระบวนการทางสรีรวิทยาใด ๆ (ตัวอย่างเช่น ในกระบวนการหายใจ N. และ. ทำให้เกิดการหดตัวของกล้ามเนื้อโครงร่างและกะบังลม ส่งผลให้หายใจเข้าและหายใจออก ฯลฯ )

ในสิ่งมีชีวิตการถ่ายโอนข้อมูลสามารถทำได้ทางร่างกายโดยการปล่อยฮอร์โมนผู้ไกล่เกลี่ย ฯลฯ เข้าสู่กระแสเลือด อย่างไรก็ตาม ข้อดีของข้อมูลที่ส่งโดยใช้ N. และ ก็คือ มีการกำหนดเป้าหมายมากกว่าถูกส่งผ่าน รวดเร็วและสามารถเข้ารหัสได้แม่นยำกว่าสัญญาณที่ส่งมาจากระบบร่างกาย

ความจริงที่ว่าลำต้นของเส้นประสาทเป็นเส้นทางที่อิทธิพลถูกส่งจากสมองไปยังกล้ามเนื้อและไปในทิศทางตรงกันข้ามเป็นที่ทราบกันดีในสมัยโบราณ ในยุคกลางและจนถึงกลางศตวรรษที่ 17 เชื่อกันว่ามีสารบางอย่างคล้ายของเหลวหรือเปลวไฟแพร่กระจายไปตามเส้นประสาท แนวคิดเกี่ยวกับธรรมชาติทางไฟฟ้าของ N. และ เกิดขึ้นในศตวรรษที่ 18 การศึกษาครั้งแรกเกี่ยวกับปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าในเนื้อเยื่อสิ่งมีชีวิตที่เกี่ยวข้องกับการเกิดขึ้นและการแพร่กระจายของการกระตุ้นดำเนินการโดย L. Galvani G. Helmholtz แสดงให้เห็นว่าความเร็วการแพร่กระจายของ N. และ. ซึ่งก่อนหน้านี้ถือว่าใกล้เคียงกับความเร็วแสง มีค่าจำกัดและสามารถวัดได้อย่างแม่นยำ เฮอร์มันน์ (แอล. เฮอร์มันน์) นำแนวคิดเรื่องศักยภาพในการดำเนินการมาสู่สรีรวิทยา คำอธิบายกลไกของการเกิดขึ้นและการนำการกระตุ้นเกิดขึ้นได้หลังจากการสร้างทฤษฎีการแยกตัวด้วยไฟฟ้าโดย S. Arrhenius ตามทฤษฎีนี้ เบิร์นสไตน์ (เจ. เบิร์นสไตน์) แนะนำว่าการเกิดขึ้นและการดำเนินการของ N. และ เกิดจากการเคลื่อนที่ของไอออนระหว่างเส้นใยประสาทกับสิ่งแวดล้อม ภาษาอังกฤษ นักวิจัย A. Hodgkin, B. Katz และ E. Huxley ศึกษารายละเอียดเกี่ยวกับกระแสไอออนิกของเมมเบรนที่เป็นรากฐานของการพัฒนาศักยภาพในการดำเนินการ ต่อมากลไกการทำงานของช่องไอออนซึ่งมีการแลกเปลี่ยนไอออนระหว่างแอกซอนกับสิ่งแวดล้อมและกลไกที่ทำให้มั่นใจในความสามารถของเส้นใยประสาทในการนำชุดของ N. และ จังหวะและระยะเวลาที่แตกต่างกัน

น. และ. แพร่กระจายเนื่องจากกระแสน้ำในท้องถิ่นที่เกิดขึ้นระหว่างส่วนที่ตื่นเต้นและไม่ตื่นเต้นของเส้นใยประสาท กระแสน้ำที่ปล่อยเส้นใยออกไปด้านนอกในส่วนพักทำหน้าที่เป็นตัวกระตุ้น การหักเหของแสงที่เกิดขึ้นหลังจากการกระตุ้นในบริเวณที่กำหนดของเส้นใยประสาทจะเป็นตัวกำหนดการเคลื่อนที่ไปข้างหน้าของ N. และ

ความสัมพันธ์ระหว่างระยะต่างๆ ของการพัฒนาศักยภาพในการดำเนินการสามารถแสดงลักษณะเชิงปริมาณได้โดยการเปรียบเทียบขนาดและระยะเวลาในช่วงเวลาหนึ่ง ตัวอย่างเช่น เส้นใยประสาทชนิดไมอีลินของกลุ่ม A ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม เส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นใยอยู่ในช่วง 1-22 ไมครอน ความเร็วการนำไฟฟ้าอยู่ที่ 5-120 เมตรต่อวินาที ระยะเวลาและความกว้างของไฟฟ้าแรงสูง ส่วน (จุดสูงสุดหรือขัดขวาง) คือ 0.4-0 5 ms และ 100-120 mv ตามลำดับ ติดตามศักย์ไฟฟ้าลบ - 12-20 ms (3-5% ของแอมพลิจูดขัดขวาง) ติดตามศักย์ไฟฟ้าเชิงบวก - 40-60 ms (0.2 % ของแอมพลิจูดขัดขวาง)

ความเป็นไปได้ในการส่งข้อมูลต่าง ๆ ได้รับการขยายโดยการเพิ่มอัตราการพัฒนาศักยภาพในการดำเนินการความเร็วของการแพร่กระจายและโดยการเพิ่ม lability (ดู) - นั่นคือความสามารถของการก่อตัวที่น่าตื่นเต้นเพื่อสร้างจังหวะการกระตุ้นสูงต่อหน่วย เวลา.

ลักษณะเฉพาะของการแพร่กระจายของ N. และ. เกี่ยวข้องกับโครงสร้างของเส้นใยประสาท (ดู) แกนกลางของเส้นใย (แอกโซพลาสซึม) มีความต้านทานต่ำ จึงมีค่าการนำไฟฟ้าที่ดี และพลาสมาเมมเบรนที่อยู่รอบแอกโซพลาสซึมก็มีความต้านทานสูง ความต้านทานไฟฟ้าของชั้นนอกนั้นสูงเป็นพิเศษในเส้นใยไมอีลิน ซึ่งมีเพียงโหนดของ Ranvier เท่านั้นที่ปราศจากเปลือกไมอีลินหนา ในเส้นใยที่ไม่มีไมอีลิน N. และ. เคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่องและในไมอีลิน - เป็นพัก ๆ (การนำเกลือ)

มีการแพร่กระจายของคลื่นกระตุ้นแบบลดลงและไม่ลดลง การนำแบบลดลง เช่น การนำการกระตุ้นด้วยการสูญพันธุ์ จะสังเกตได้ในเส้นใยที่ไม่มีปลอกไมอีลิน ในเส้นใยดังกล่าวจะมีความเร็วการนำของ N. และ มีขนาดเล็กและเมื่อคุณเคลื่อนตัวออกจากจุดที่มีการระคายเคือง ผลกระทบที่น่ารำคาญของกระแสน้ำในท้องถิ่นจะค่อยๆ ลดลงจนหมดสิ้นไป การนำกระแสลดลงเป็นลักษณะของเส้นใยที่สร้างอวัยวะภายในซึ่งมีการทำงานและความคล่องตัวต่ำ การนำความร้อนแบบไม่ลดลงเป็นลักษณะเฉพาะของเส้นใยไมอีลินและเส้นใยที่ไม่ใช่ไมอีลิเนตที่ส่งสัญญาณไปยังอวัยวะที่มีการตอบสนองสูง (เช่น กล้ามเนื้อหัวใจ) เมื่อดำเนินการแบบไม่ลดลง N. และ. ไปตลอดทางจากจุดที่ระคายเคืองไปจนถึงจุดที่นำข้อมูลไปใช้โดยไม่มีการลดทอน

ความเร็วสูงสุดของการนำกระแสประสาทที่บันทึกไว้ในเส้นใยประสาทที่นำกระแสเร็วของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมคือ 120 เมตร/วินาที ความเร็วการนำกระแสอิมพัลส์สูงสามารถทำได้โดยการเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นใยประสาท (สำหรับเส้นใยที่ไม่มีปลอกไมอีลิน) หรือโดยการเพิ่มระดับของเยื่อไมอีลิน การกระจายตัวของ N. และ. ในตัวมันเองไม่ต้องการค่าใช้จ่ายพลังงานโดยตรงเนื่องจากในระดับหนึ่งของโพลาไรเซชันของเมมเบรนแต่ละส่วนของเส้นใยประสาทจะอยู่ในสภาพพร้อมสำหรับการนำและบทบาทของ "ทริกเกอร์" สิ่งกระตุ้นที่น่ารำคาญ อย่างไรก็ตาม การฟื้นฟูสถานะเริ่มต้นของเส้นใยประสาทและรักษาให้พร้อมสำหรับเอ็นใหม่และ เกี่ยวข้องกับการใช้พลังงานในปฏิกิริยาทางชีวเคมีที่เกิดขึ้นในเส้นใยประสาท กระบวนการกู้คืนมีความสำคัญอย่างยิ่งในกรณีของการดำเนินการชุด N. และ เมื่อดำเนินการกระตุ้นเป็นจังหวะ (ชุดของแรงกระตุ้น) ในเส้นใยประสาท การผลิตความร้อนและการใช้ออกซิเจนประมาณสองเท่า ฟอสเฟตพลังงานสูงจะถูกใช้ไป และกิจกรรมของ Na,K-ATPase จะเพิ่มขึ้น ซึ่งระบุได้ด้วยปั๊มโซเดียม การเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของกระบวนการทางกายภาพและเคมีต่างๆ และกระบวนการทางชีวเคมีขึ้นอยู่กับลักษณะของการกระตุ้นเป็นจังหวะ (ระยะเวลาของชุดของแรงกระตุ้นและความถี่ของการทำซ้ำ) และฟิสิออลซึ่งเป็นสถานะของเส้นประสาท เมื่อดำเนินการ N. และ. จำนวนมาก ในจังหวะที่สูง "หนี้การเผาผลาญ" สามารถสะสมในเส้นใยประสาท (ซึ่งสะท้อนให้เห็นในการเพิ่มขึ้นของศักยภาพในการติดตามทั้งหมด) จากนั้นกระบวนการกู้คืนจะล่าช้า แต่แม้ภายใต้สภาวะเหล่านี้ความสามารถของเส้นใยประสาทในการนำ N. และ ยังคงไม่เปลี่ยนแปลงมาเป็นเวลานาน

โอน N. และ. จากเส้นใยประสาทไปจนถึงเส้นใยกล้ามเนื้อหรือเอฟเฟกต์อื่น ๆ ดำเนินการผ่านไซแนปส์ (ดู) ในสัตว์มีกระดูกสันหลัง ในกรณีส่วนใหญ่ การถ่ายโอนการกระตุ้นไปยังเอฟเฟกต์เกิดขึ้นผ่านการปล่อยอะเซทิลโคลีน (ประสาทและกล้ามเนื้อของกล้ามเนื้อโครงร่าง การเชื่อมต่อซินแนปติกในหัวใจ ฯลฯ) ไซแนปส์ดังกล่าวมีลักษณะเฉพาะด้วยการนำแรงกระตุ้นด้านเดียวอย่างเคร่งครัดและการมีความล่าช้าในการส่งสัญญาณกระตุ้น

ในไซแนปส์ในรอยแยกซินแนปติกซึ่งมีความต้านทานกระแสไฟฟ้าเพียงเล็กน้อยเนื่องจากพื้นที่สัมผัสขนาดใหญ่ทำให้เกิดการส่งผ่านไฟฟ้าของการกระตุ้น ไม่มีความล่าช้าของซินแนปติกในการนำและการนำแบบทวิภาคีเป็นไปได้ ไซแนปส์ดังกล่าวเป็นลักษณะของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง

ทะเบียน N. และ. พบการนำไปประยุกต์ใช้อย่างกว้างขวางในด้านชีววิทยา การวิจัย และลิ่ม การปฏิบัติ สำหรับการบันทึก จะใช้ออสซิลโลสโคปแบบวนซ้ำและบ่อยกว่านั้น (ดูออสซิลโลสโคป) การใช้เทคโนโลยีไมโครอิเล็กโทรด (ดูวิธีการวิจัยไมโครอิเล็กโทรด), N. และ ในรูปแบบที่น่าตื่นเต้นเดี่ยว - เซลล์ประสาทและแอกซอน ความเป็นไปได้ในการศึกษากลไกการเกิดและการแพร่กระจายของ N. และ ขยายตัวอย่างมีนัยสำคัญหลังจากการพัฒนาวิธีการตรึงที่มีศักยภาพ วิธีนี้ใช้เพื่อรับข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับกระแสไอออนิก (ดูศักย์ไฟฟ้าชีวภาพ)

การละเมิดการนำของ N. และ เกิดขึ้นเมื่อลำต้นของเส้นประสาทได้รับความเสียหาย เช่น จากการบาดเจ็บทางกล การกดทับอันเป็นผลมาจากการเติบโตของเนื้องอก หรือในระหว่างกระบวนการอักเสบ การละเมิดดังกล่าวของ N. และ. มักจะกลับไม่ได้ ผลที่ตามมาของการหยุดปกคลุมด้วยเส้นอาจเป็นความผิดปกติของการทำงานและโภชนาการอย่างรุนแรง (ตัวอย่างเช่นการฝ่อของกล้ามเนื้อโครงร่างของแขนขาหลังจากการหยุดการจัดหาของ N. เนื่องจากการบาดเจ็บที่ลำต้นของเส้นประสาทที่ไม่สามารถกลับคืนสภาพเดิมได้) การหยุดแบบย้อนกลับของ N. และ. อาจเกิดขึ้นเพื่อการรักษาโดยเฉพาะ ตัวอย่างเช่น ด้วยความช่วยเหลือของยาชา พวกมันจะปิดกั้นแรงกระตุ้นที่มาจากตัวรับความเจ็บปวดในค. n. กับ. การหยุดแบบย้อนกลับของ N. และ. การปิดล้อมยาสลบหรือยาชายังทำให้เกิด การหยุดส่ง N. และ. ชั่วคราว ตามแนวตัวนำเส้นประสาทก็สังเกตได้ในระหว่างการดมยาสลบ

บรรณานุกรม: Brezhe M. A. กิจกรรมทางไฟฟ้าของระบบประสาท, ทรานส์ จากภาษาอังกฤษ ม. 2522; Zhukov E.K. บทความเกี่ยวกับสรีรวิทยาของประสาทและกล้ามเนื้อ, JI., 1969; K o n el และ K. กระบวนการบูรณะและการเผาผลาญในเส้นประสาทในหนังสือ: Sovr, probl ชีวฟิสิกส์, ทรานส์ จากภาษาอังกฤษ, เอ็ด. G. M. Frank และ A. G. Pasynsky เล่ม 2, p. 211 ม. 2504;

Kostyuk P. G. สรีรวิทยาของระบบประสาทส่วนกลาง, Kyiv, 1977; ลัตมา-นิโซวา เจไอ V. เรียงความเกี่ยวกับสรีรวิทยาของการกระตุ้น, M. , 1972; สรีรวิทยาทั่วไปของระบบประสาท, เอ็ด. P. G. Kostyuk, JI., 1979; T a s a k i I. การกระตุ้นประสาท, ทรานส์ จากภาษาอังกฤษ ม. 2514; Hodgkin A. แรงกระตุ้นของเส้นประสาท, ทรานส์. จากภาษาอังกฤษ ม. 2508; Khodorov B. I. สรีรวิทยาทั่วไปของเยื่อหุ้มกระตุ้น, M. , 1975

อันเป็นผลมาจากวิวัฒนาการของระบบประสาทของมนุษย์และสัตว์อื่น ๆ เครือข่ายข้อมูลที่ซับซ้อนเกิดขึ้นกระบวนการที่ขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาทางเคมี องค์ประกอบที่สำคัญที่สุดของระบบประสาทคือเซลล์เฉพาะทาง เซลล์ประสาท. เซลล์ประสาทประกอบด้วยเซลล์ที่มีขนาดกะทัดรัดซึ่งมีนิวเคลียสและออร์แกเนลล์อื่นๆ กระบวนการแตกแขนงหลายกระบวนการขยายออกไปจากร่างกายนี้ กระบวนการเหล่านี้ส่วนใหญ่เรียกว่า เดนไดรต์ทำหน้าที่เป็นจุดเชื่อมต่อในการรับสัญญาณจากเซลล์ประสาทอื่น กระบวนการหนึ่งซึ่งมักจะยาวที่สุดเรียกว่า แอกซอนและส่งสัญญาณไปยังเซลล์ประสาทอื่นๆ ส่วนปลายของแอกซอนสามารถแตกแขนงได้หลายครั้ง และแต่ละกิ่งเล็กๆ เหล่านี้ก็สามารถเชื่อมต่อกับเซลล์ประสาทถัดไปได้

ชั้นนอกของแอกซอนมีโครงสร้างที่ซับซ้อนซึ่งเกิดจากโมเลกุลจำนวนมากที่ทำหน้าที่เป็นช่องทางที่ไอออนสามารถไหลเข้าและออกจากเซลล์ได้ ปลายด้านหนึ่งของโมเลกุลเหล่านี้เบนออกไปยึดติดกับอะตอมเป้าหมาย พลังงานจากส่วนอื่นๆ ของเซลล์จะถูกนำมาใช้เพื่อผลักอะตอมนั้นออกจากเซลล์ ในขณะที่กระบวนการในทิศทางตรงกันข้ามจะนำโมเลกุลอื่นเข้าไปในเซลล์ สิ่งที่สำคัญที่สุดคือปั๊มโมเลกุล ซึ่งจะกำจัดไอออนโซเดียมออกจากเซลล์และนำโพแทสเซียมไอออนเข้าไป (ปั๊มโซเดียม-โพแทสเซียม)

เมื่อเซลล์อยู่นิ่งและไม่ส่งกระแสประสาท ปั๊มโซเดียมโพแทสเซียมจะย้ายโพแทสเซียมไอออนเข้าไปในเซลล์และกำจัดไอออนโซเดียมออก (ลองจินตนาการถึงเซลล์ที่มีน้ำจืดและล้อมรอบด้วยน้ำเกลือ) เนื่องจากความไม่สมดุลนี้ ความต่างศักย์ของเมมเบรนแอกซอนจึงสูงถึง 70 มิลลิโวลต์ (ประมาณ 5% ของแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ AA ทั่วไป)

อย่างไรก็ตาม เมื่อสถานะของเซลล์เปลี่ยนแปลงและแอกซอนถูกกระตุ้นโดยแรงกระตุ้นไฟฟ้า ความสมดุลของเมมเบรนจะถูกรบกวน และปั๊มโซเดียม-โพแทสเซียมจะเริ่มทำงานในทิศทางตรงกันข้ามในช่วงเวลาสั้นๆ โซเดียมไอออนที่มีประจุบวกจะเข้าสู่แอกซอน และโพแทสเซียมไอออนจะถูกสูบออกมา สภาพแวดล้อมภายในของแอกซอนได้รับประจุบวกอยู่ครู่หนึ่ง ในกรณีนี้ ช่องของปั๊มโซเดียม-โพแทสเซียมมีรูปร่างผิดปกติ ขัดขวางการไหลเข้าของโซเดียมเพิ่มเติม และโพแทสเซียมไอออนยังคงไหลออกมา และความต่างศักย์เดิมจะถูกฟื้นฟู ในขณะเดียวกัน ไอออนของโซเดียมจะแพร่กระจายภายในแอกซอน โดยเปลี่ยนเมมเบรนที่ด้านล่างของแอกซอน ในเวลาเดียวกัน สถานะของปั๊มที่อยู่ด้านล่างจะเปลี่ยนไป ซึ่งส่งเสริมการแพร่กระจายของแรงกระตุ้นเพิ่มเติม เรียกว่าการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าอย่างรวดเร็วที่เกิดจากการเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วของโซเดียมและโพแทสเซียมไอออน ศักยภาพในการดำเนินการ. เมื่อศักยะงานกระทำผ่านจุดหนึ่งบนแอกซอน ปั๊มจะเปิดและคืนสถานะพัก

ศักยภาพในการดำเนินการเดินทางได้ค่อนข้างช้า ไม่เกินเศษของนิ้วต่อวินาที เพื่อเพิ่มความเร็วของการส่งแรงกระตุ้น (เพราะท้ายที่สุดแล้วมันไม่เป็นผลดีที่สัญญาณที่ส่งจากสมองต้องใช้เวลาสักครู่เพื่อไปถึงมือ) แอกซอนถูกล้อมรอบด้วยเปลือกไมอีลินซึ่งป้องกันการไหลบ่าเข้ามา และการรั่วไหลของโพแทสเซียมและโซเดียม เปลือกไมอีลินไม่ต่อเนื่อง - ในบางช่วงเวลาจะมีการแตกหักและแรงกระตุ้นเส้นประสาทกระโดดจาก "หน้าต่าง" หนึ่งไปยังอีกหน้าต่างหนึ่งด้วยเหตุนี้ความเร็วของการส่งแรงกระตุ้นจึงเพิ่มขึ้น

เมื่อแรงกระตุ้นไปถึงจุดสิ้นสุดของส่วนหลักของตัวแอกซอน มันจะต้องถูกส่งไปยังเซลล์ประสาทที่อยู่ถัดไป หรือในกรณีของเซลล์ประสาทในสมอง จะต้องส่งผ่านกิ่งก้านจำนวนมากไปยังเซลล์ประสาทอื่นๆ อีกจำนวนมาก สำหรับการส่งผ่านดังกล่าว จะใช้กระบวนการที่แตกต่างไปจากการส่งแรงกระตุ้นไปตามแอกซอนโดยสิ้นเชิง เซลล์ประสาทแต่ละอันถูกแยกออกจากเพื่อนบ้านด้วยช่องว่างเล็กๆ ที่เรียกว่า ไซแนปส์. ศักยภาพในการดำเนินการไม่สามารถกระโดดข้ามช่องว่างนี้ได้ ดังนั้นจึงต้องหาทางอื่นในการส่งแรงกระตุ้นไปยังเซลล์ประสาทถัดไป ในตอนท้ายของแต่ละกระบวนการจะมีถุงเล็กๆ ที่เรียกว่า ( พรีไซแนปติก) ฟองอากาศซึ่งแต่ละชนิดมีสารประกอบพิเศษ - สารสื่อประสาท. เมื่อศักยะงานเกิดขึ้น ถุงเหล่านี้จะปล่อยโมเลกุลของสารสื่อประสาทที่ผ่านไซแนปส์และจับกับตัวรับโมเลกุลจำเพาะบนเยื่อหุ้มเซลล์ของเซลล์ประสาทที่อยู่เบื้องล่าง เมื่อสารสื่อประสาทเกาะติด ความสมดุลของเยื่อหุ้มเซลล์ประสาทจะหยุดชะงัก ตอนนี้เราจะพิจารณาว่ามีศักยภาพในการดำเนินการใหม่เกิดขึ้นพร้อมกับความไม่สมดุลดังกล่าวหรือไม่ (นักประสาทวิทยายังคงค้นหาคำตอบสำหรับคำถามที่สำคัญนี้ต่อไปจนถึงทุกวันนี้)

หลังจากที่สารสื่อประสาทส่งแรงกระตุ้นเส้นประสาทจากเซลล์ประสาทหนึ่งไปยังอีกเซลล์ประสาทหนึ่ง พวกมันก็สามารถแพร่กระจายหรือสลายตัวทางเคมี หรือกลับไปยังถุงน้ำของมันได้ (กระบวนการนี้เรียกอย่างเชื่องช้าว่า ตะครุบ). ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 20 มีการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ที่น่าอัศจรรย์ - ปรากฎว่ายาที่ส่งผลต่อการปล่อยและการนำสารสื่อประสาทกลับคืนมาสามารถเปลี่ยนสภาพจิตใจของบุคคลได้อย่างรุนแรง Prozac* และยาแก้ซึมเศร้าที่คล้ายกันจะขัดขวางการดูดซึมเซโรโทนินของสารสื่อประสาทอีกครั้ง ดูเหมือนว่าโรคพาร์กินสันมีความเกี่ยวข้องกับการขาดสารสื่อประสาทโดปามีนในสมอง นักวิจัยที่ศึกษารัฐแนวเขตในด้านจิตเวชกำลังพยายามทำความเข้าใจว่าสารประกอบเหล่านี้ส่งผลต่อการใช้เหตุผลของมนุษย์อย่างไร

ยังไม่มีคำตอบสำหรับคำถามพื้นฐานเกี่ยวกับสาเหตุที่ทำให้เซลล์ประสาทเริ่มมีศักยภาพในการดำเนินการ - ในภาษามืออาชีพของนักประสาทสรีรวิทยา กลไกของ "การยิง" ของเซลล์ประสาทยังไม่ชัดเจน สิ่งที่น่าสนใจเป็นพิเศษในเรื่องนี้คือเซลล์ประสาทในสมองซึ่งสามารถรับสารสื่อประสาทที่ส่งมาจากเพื่อนบ้านนับพันคน แทบไม่มีใครรู้เกี่ยวกับการประมวลผลและการบูรณาการแรงกระตุ้นเหล่านี้ แม้ว่ากลุ่มวิจัยหลายกลุ่มกำลังแก้ไขปัญหานี้อยู่ก็ตาม เรารู้เพียงว่าเซลล์ประสาทดำเนินกระบวนการรวมแรงกระตุ้นที่เข้ามาและตัดสินใจว่าจะเริ่มมีศักยภาพในการดำเนินการและส่งแรงกระตุ้นต่อไปหรือไม่ กระบวนการพื้นฐานนี้ควบคุมการทำงานของสมองทั้งหมด ไม่น่าแปลกใจเลยที่ความลึกลับที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของธรรมชาตินี้ยังคงอยู่ อย่างน้อยก็ทุกวันนี้ยังคงเป็นความลึกลับของวิทยาศาสตร์!