મગજના ચેતાકોષો - માળખું, વર્ગીકરણ અને માર્ગો. ન્યુરોન્સ અને નર્વસ પેશી

માનવ શરીર એ એક જટિલ અને સંતુલિત સિસ્ટમ છે જે સ્પષ્ટ નિયમો અનુસાર કાર્ય કરે છે. તદુપરાંત, બહારથી એવું લાગે છે કે બધું એકદમ સરળ છે, પરંતુ હકીકતમાં આપણું શરીર એ દરેક કોષ અને અવયવોની અદભૂત ક્રિયાપ્રતિક્રિયા છે. આ સમગ્ર "ઓર્કેસ્ટ્રા" ચેતાતંત્ર દ્વારા હાથ ધરવામાં આવે છે, જેમાં ચેતાકોષોનો સમાવેશ થાય છે. આજે અમે તમને જણાવીશું કે ન્યુરોન્સ શું છે અને તે માનવ શરીરમાં કેટલી મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે. છેવટે, તેઓ આપણા માનસિક અને શારીરિક સ્વાસ્થ્ય માટે જવાબદાર છે.

દરેક શાળાના બાળક જાણે છે કે આપણે મગજ અને નર્વસ સિસ્ટમ દ્વારા નિયંત્રિત છીએ. આપણા શરીરના આ બે બ્લોક્સ કોષો દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે, જેમાંથી દરેકને ચેતા ચેતાકોષ કહેવામાં આવે છે. આ કોષો ચેતાકોષમાંથી ચેતાકોષ અને માનવ અવયવોના અન્ય કોષોમાં આવેગ પ્રાપ્ત કરવા અને પ્રસારિત કરવા માટે જવાબદાર છે.

ચેતાકોષો શું છે તે વધુ સારી રીતે સમજવા માટે, તેઓને નર્વસ સિસ્ટમના સૌથી મહત્વપૂર્ણ તત્વ તરીકે રજૂ કરી શકાય છે, જે માત્ર સંચાલનની ભૂમિકા જ નહીં, પણ કાર્યાત્મક પણ ભજવે છે. આશ્ચર્યજનક રીતે, ન્યુરોસાયન્ટિસ્ટ હજુ પણ ન્યુરોન્સ અને માહિતી ટ્રાન્સમિટ કરવામાં તેમના કાર્યનો અભ્યાસ કરવાનું ચાલુ રાખે છે. અલબત્ત, તેઓએ તેમના વૈજ્ઞાનિક સંશોધનમાં મોટી સફળતા હાંસલ કરી છે અને આપણા શરીરના ઘણા રહસ્યોને ઉજાગર કરવામાં વ્યવસ્થાપિત કર્યા છે, પરંતુ તેઓ હજુ પણ એકવાર અને બધા માટે ન્યુરોન્સ શું છે તે પ્રશ્નનો જવાબ આપી શકતા નથી.

ચેતા કોષો: લક્ષણો

ચેતાકોષો કોષો છે અને ઘણી રીતે તેમના અન્ય "ભાઈઓ" જેવા જ છે જે આપણું શરીર બનાવે છે. પરંતુ તેમની પાસે સંખ્યાબંધ સુવિધાઓ છે. તેમની રચનાને લીધે, માનવ શરીરમાં આવા કોષો, જ્યારે જોડાયેલા હોય, ત્યારે ચેતા કેન્દ્ર બનાવે છે.

ચેતાકોષમાં ન્યુક્લિયસ હોય છે અને તે રક્ષણાત્મક પટલથી ઘેરાયેલું હોય છે. આ તેને અન્ય તમામ કોષોની જેમ બનાવે છે, પરંતુ તે જ જગ્યાએ સમાનતા સમાપ્ત થાય છે. ચેતા કોષની અન્ય લાક્ષણિકતાઓ તેને ખરેખર અનન્ય બનાવે છે:

• ન્યુરોન્સ વિભાજિત થતા નથી

મગજના ચેતાકોષો (મગજ અને કરોડરજ્જુ) વિભાજિત થતા નથી. આ આશ્ચર્યજનક છે, પરંતુ તેઓ તેમના દેખાવ પછી લગભગ તરત જ વિકાસ કરવાનું બંધ કરે છે. વૈજ્ઞાનિકો માને છે કે ચોક્કસ પૂર્વવર્તી કોષ ચેતાકોષનો સંપૂર્ણ વિકાસ થાય તે પહેલાં જ વિભાજન પૂર્ણ કરે છે. ભવિષ્યમાં, તે ફક્ત જોડાણો વધારે છે, પરંતુ શરીરમાં તેનું પ્રમાણ નહીં. મગજ અને સેન્ટ્રલ નર્વસ સિસ્ટમના ઘણા રોગો આ હકીકત સાથે સંકળાયેલા છે. ઉંમર સાથે, કેટલાક ચેતાકોષો મૃત્યુ પામે છે, અને બાકીના કોષો, વ્યક્તિની ઓછી પ્રવૃત્તિને લીધે, જોડાણો બનાવી શકતા નથી અને તેમના "ભાઈઓ" ને બદલી શકતા નથી. આ બધું શરીરમાં અસંતુલન તરફ દોરી જાય છે અને કેટલાક કિસ્સાઓમાં મૃત્યુ તરફ દોરી જાય છે.

• ચેતા કોષો માહિતી પ્રસારિત કરે છે

ચેતાકોષો પ્રક્રિયાઓ - ડેંડ્રાઇટ્સ અને ચેતાક્ષનો ઉપયોગ કરીને માહિતી પ્રસારિત અને પ્રાપ્ત કરી શકે છે. તેઓ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓનો ઉપયોગ કરીને ચોક્કસ ડેટાને સમજવામાં સક્ષમ છે અને તેને વિદ્યુત આવેગમાં રૂપાંતરિત કરે છે, જે બદલામાં, શરીરના જરૂરી કોષોમાં ચેતોપાગમ (જોડાણો) દ્વારા પસાર થાય છે.

વૈજ્ઞાનિકોએ ચેતા કોષોની વિશિષ્ટતા સાબિત કરી છે, પરંતુ હકીકતમાં તેઓ હવે ચેતાકોષો વિશે માત્ર 20% જાણે છે જે તેઓ ખરેખર છુપાવે છે. ન્યુરોન્સની સંભવિતતા હજુ સુધી જાહેર કરવામાં આવી નથી; વૈજ્ઞાનિક વિશ્વમાં એક અભિપ્રાય છે કે ચેતા કોષોની કામગીરીના એક રહસ્યનો સાક્ષાત્કાર બીજા રહસ્યની શરૂઆત બની જાય છે. અને આ પ્રક્રિયા હાલમાં અનંત લાગે છે.

શરીરમાં કેટલા ન્યુરોન્સ હોય છે?

આ માહિતી ચોક્કસ માટે જાણીતી નથી, પરંતુ ન્યુરોફિઝિયોલોજિસ્ટ્સ સૂચવે છે કે માનવ શરીરમાં સો અબજ કરતાં વધુ ચેતા કોષો છે. તદુપરાંત, એક કોષમાં દસ હજાર સિનેપ્સ બનાવવાની ક્ષમતા હોય છે, જેનાથી તે અન્ય કોષો અને ચેતાકોષો સાથે ઝડપથી અને અસરકારક રીતે વાતચીત કરી શકે છે.

ન્યુરોન્સનું માળખું

દરેક ચેતા કોષમાં ત્રણ ભાગો હોય છે:

• ન્યુરોન બોડી (સોમા);
• ડેંડ્રાઇટ્સ;
• ચેતાક્ષ

તે હજુ પણ અજ્ઞાત છે કે કોષના શરીરમાં કઈ પ્રક્રિયાઓ પ્રથમ વિકસિત થાય છે, પરંતુ તેમની વચ્ચેની જવાબદારીઓનું વિતરણ એકદમ સ્પષ્ટ છે. ચેતાકોષની ચેતાક્ષ પ્રક્રિયા સામાન્ય રીતે એક નકલમાં રચાય છે, પરંતુ ત્યાં ઘણા બધા ડેંડ્રાઈટ્સ હોઈ શકે છે. તેમની સંખ્યા કેટલીકવાર કેટલાક સો સુધી પહોંચે છે; ચેતા કોષમાં જેટલા વધુ ડેંડ્રાઈટ્સ હોય છે, તેટલા વધુ કોષો તેની સાથે જોડાયેલા હોય છે. વધુમાં, પ્રક્રિયાઓનું વ્યાપક નેટવર્ક તમને ટૂંકી શક્ય સમયમાં ઘણી બધી માહિતી પ્રસારિત કરવાની મંજૂરી આપે છે.

વૈજ્ઞાનિકો માને છે કે પ્રક્રિયાઓની રચના પહેલાં, ચેતાકોષ આખા શરીરમાં ફેલાય છે, અને તે દેખાય છે તે ક્ષણથી, તે બદલાયા વિના પહેલેથી જ એક જગ્યાએ છે.

ચેતા કોષો દ્વારા માહિતીનું પ્રસારણ

ચેતાકોષો કેટલા મહત્વપૂર્ણ છે તે સમજવા માટે, તે સમજવું જરૂરી છે કે તેઓ માહિતી પ્રસારિત કરવાનું કાર્ય કેવી રીતે કરે છે. ન્યુરોન આવેગ રાસાયણિક અને વિદ્યુત સ્વરૂપોમાં મુસાફરી કરી શકે છે. ચેતાકોષનું ડેંડ્રાઇટ વિસ્તરણ ઉત્તેજના તરીકે માહિતી મેળવે છે અને તેને ચેતાકોષના શરીરમાં પ્રસારિત કરે છે; ચેતાક્ષ તેને અન્ય કોષોમાં ઇલેક્ટ્રોનિક આવેગ તરીકે પ્રસારિત કરે છે. અન્ય ચેતાકોષના ડેંડ્રાઇટ્સ તરત જ અથવા ન્યુરોટ્રાન્સમીટર (રાસાયણિક સંદેશવાહક) ની મદદથી ઇલેક્ટ્રોનિક આવેગ મેળવે છે. ચેતાપ્રેષકો ચેતાકોષો દ્વારા કબજે કરવામાં આવે છે અને પછીથી તેમના પોતાના તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

પ્રક્રિયાઓની સંખ્યા દ્વારા ન્યુરોન્સના પ્રકાર

વિજ્ઞાનીઓ, ચેતા કોષોના કાર્યનું નિરીક્ષણ કરીને, તેમના વર્ગીકરણના ઘણા પ્રકારો વિકસાવ્યા છે. તેમાંથી એક પ્રક્રિયાઓની સંખ્યા દ્વારા ન્યુરોન્સને વિભાજિત કરે છે:

• એકધ્રુવીય
• સ્યુડોયુનિપોલર;
• દ્વિધ્રુવી;
• બહુધ્રુવીય;
• ચેતાક્ષરહિત.

બહુધ્રુવીય ચેતાકોષને ઉત્તમ ગણવામાં આવે છે; તેમાં એક ટૂંકો ચેતાક્ષ અને ડેંડ્રાઈટ્સનું નેટવર્ક છે. સૌથી નબળું અભ્યાસ ચેતાક્ષવિહીન ચેતા કોષો છે; વૈજ્ઞાનિકો ફક્ત તેમનું સ્થાન જાણે છે - કરોડરજ્જુ.

રીફ્લેક્સ આર્ક: વ્યાખ્યા અને સંક્ષિપ્ત વર્ણન

ન્યુરોફિઝિક્સમાં "રિફ્લેક્સ આર્ક ન્યુરોન્સ" તરીકે એક શબ્દ છે. તેના વિના, ચેતા કોષોના કાર્ય અને મહત્વની સંપૂર્ણ સમજ મેળવવી ખૂબ મુશ્કેલ છે. નર્વસ સિસ્ટમને અસર કરતી ઉત્તેજનાને રીફ્લેક્સ કહેવામાં આવે છે. આ આપણી સેન્ટ્રલ નર્વસ સિસ્ટમની મુખ્ય પ્રવૃત્તિ છે, તે રીફ્લેક્સ આર્કની મદદથી હાથ ધરવામાં આવે છે. તે એક પ્રકારના માર્ગ તરીકે વિચારી શકાય છે જેની સાથે ચેતાકોષમાંથી ક્રિયા (રીફ્લેક્સ) ના અમલીકરણ સુધી આવેગ પસાર થાય છે.

આ માર્ગને ઘણા તબક્કામાં વહેંચી શકાય છે:

• ડેંડ્રાઇટ્સ દ્વારા બળતરાની ધારણા;
• કોષના શરીરમાં આવેગનું પ્રસારણ;
• વિદ્યુત આવેગમાં માહિતીનું રૂપાંતર;
• અંગમાં આવેગનું પ્રસારણ;
• અંગની પ્રવૃત્તિમાં ફેરફાર (ઉત્તેજના માટે શારીરિક પ્રતિભાવ).

રીફ્લેક્સ આર્ક્સ અલગ હોઈ શકે છે અને તેમાં ઘણા ન્યુરોન્સ હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે, બે ચેતા કોષોમાંથી એક સરળ રીફ્લેક્સ ચાપ રચાય છે. તેમાંથી એક માહિતી મેળવે છે, અને અન્ય માનવ અંગોને ચોક્કસ ક્રિયાઓ કરવા દબાણ કરે છે. સામાન્ય રીતે આવી ક્રિયાઓને બિનશરતી રીફ્લેક્સ કહેવામાં આવે છે. તે ત્યારે થાય છે જ્યારે કોઈ વ્યક્તિને ફટકો પડે છે, ઉદાહરણ તરીકે ઘૂંટણની કેપ પર, અને જ્યારે ગરમ સપાટીને સ્પર્શે છે.

મૂળભૂત રીતે, એક સરળ રીફ્લેક્સ આર્ક કરોડરજ્જુની પ્રક્રિયાઓ દ્વારા આવેગનું સંચાલન કરે છે; એક જટિલ રીફ્લેક્સ આર્ક મગજમાં સીધા આવેગનું સંચાલન કરે છે, જે બદલામાં, તેની પ્રક્રિયા કરે છે અને તેને સંગ્રહિત કરી શકે છે. ત્યારબાદ, જ્યારે સમાન આવેગ પ્રાપ્ત થાય છે, ત્યારે મગજ ચોક્કસ ક્રિયાઓ કરવા માટે અંગોને જરૂરી આદેશ મોકલે છે.

કાર્યક્ષમતા દ્વારા ન્યુરોન્સનું વર્ગીકરણ

ચેતાકોષોને તેમના સીધા હેતુ અનુસાર વર્ગીકૃત કરી શકાય છે, કારણ કે ચેતા કોષોના દરેક જૂથ ચોક્કસ ક્રિયાઓ માટે બનાવાયેલ છે. ન્યુરોન્સના પ્રકારો નીચે મુજબ રજૂ કરવામાં આવ્યા છે:

1. સંવેદનશીલ

આ ચેતા કોષો ખંજવાળને સમજવા અને તેને મગજમાં રીડાયરેક્ટ કરવામાં આવતા આવેગમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે રચાયેલ છે.

તેઓ માહિતીને સમજે છે અને સ્નાયુઓમાં આવેગ પ્રસારિત કરે છે જે શરીરના ભાગો અને માનવ અવયવોને ખસેડે છે.

3. દાખલ કરો

આ ચેતાકોષો જટિલ કાર્ય કરે છે; તેઓ સંવેદનાત્મક અને મોટર ચેતા કોષો વચ્ચેની સાંકળના કેન્દ્રમાં છે. આવા ન્યુરોન્સ માહિતી મેળવે છે, પ્રારંભિક પ્રક્રિયા કરે છે અને આદેશ આવેગ પ્રસારિત કરે છે.

4. સચિવ

સિક્રેટરી ચેતા કોષો ન્યુરોહોર્મોન્સનું સંશ્લેષણ કરે છે અને મોટી સંખ્યામાં મેમ્બ્રેન કોથળીઓ સાથે વિશિષ્ટ માળખું ધરાવે છે.

મોટર ન્યુરોન્સ: લાક્ષણિકતાઓ

એફરન્ટ ચેતાકોષો (મોટર) ની રચના અન્ય ચેતા કોષો જેવી જ હોય ​​છે. ડેંડ્રાઇટ્સનું તેમનું નેટવર્ક સૌથી વધુ શાખાવાળું છે અને ચેતાક્ષ સ્નાયુ તંતુઓ સુધી વિસ્તરે છે. તેઓ સ્નાયુઓને સંકુચિત અને સીધા બનાવે છે. માનવ શરીરમાં સૌથી લાંબો ચેતાક્ષ એ મોટર ન્યુરોન ચેતાક્ષ છે, જે કટિ પ્રદેશમાંથી મોટા અંગૂઠા સુધી ચાલે છે. સરેરાશ, તેની લંબાઈ લગભગ એક મીટર છે.

લગભગ તમામ એફરન્ટ ચેતાકોષો કરોડરજ્જુમાં સ્થિત છે, કારણ કે તે આપણી મોટાભાગની બેભાન હિલચાલ માટે જવાબદાર છે. આ માત્ર બિનશરતી પ્રતિબિંબ (ઉદાહરણ તરીકે, ઝબૂકવું) માટે જ નહીં, પણ એવી કોઈપણ ક્રિયાઓને પણ લાગુ પડે છે કે જેના વિશે આપણે વિચારતા નથી. જ્યારે આપણે કોઈ વસ્તુને પીઅર કરીએ છીએ, ત્યારે મગજ ઓપ્ટિક નર્વમાં આવેગ મોકલે છે. પરંતુ આંખની કીકીની ડાબી અને જમણી તરફની હિલચાલ કરોડરજ્જુના આદેશો દ્વારા કરવામાં આવે છે; આ બેભાન હલનચલન છે. તેથી, જેમ જેમ આપણી ઉંમર થાય છે અને બેભાન રીઢો ક્રિયાઓનું સંચય વધે છે, મોટર ન્યુરોન્સનું મહત્વ નવા પ્રકાશમાં દેખાય છે.

મોટર ન્યુરોન્સના પ્રકાર

બદલામાં, એફરન્ટ કોષોનું ચોક્કસ વર્ગીકરણ હોય છે. તેઓ નીચેના બે પ્રકારોમાં વહેંચાયેલા છે:

• એ-મોટોન્યુરોન્સ;
• y-મોટોન્યુરોન્સ.

પ્રથમ પ્રકારના ચેતાકોષોમાં ગાઢ ફાઇબર માળખું હોય છે અને તે વિવિધ સ્નાયુ તંતુઓને જોડે છે. આવા એક ચેતાકોષમાં વિવિધ સંખ્યામાં સ્નાયુઓ શામેલ હોઈ શકે છે.

વાય-મોટોન્યુરોન્સ તેમના "ભાઈઓ" કરતા થોડા નબળા છે; તેઓ એક જ સમયે ઘણા સ્નાયુ તંતુઓનો ઉપયોગ કરી શકતા નથી અને સ્નાયુ તણાવ માટે જવાબદાર છે. આપણે કહી શકીએ કે બંને પ્રકારના ચેતાકોષો મોટર પ્રવૃત્તિનું નિયંત્રણ કરનાર અંગ છે.

મોટર ન્યુરોન્સ કયા સ્નાયુઓ સાથે જોડાય છે?

ન્યુરોન ચેતાક્ષો વિવિધ પ્રકારના સ્નાયુઓ સાથે જોડાયેલા છે (તેઓ કાર્યરત સ્નાયુઓ છે), જેનું વર્ગીકરણ આ પ્રમાણે છે:

• પ્રાણી
• વનસ્પતિ

સ્નાયુઓના પ્રથમ જૂથને હાડપિંજરના સ્નાયુઓ દ્વારા રજૂ કરવામાં આવે છે, અને બીજો સરળ સ્નાયુઓની શ્રેણીનો છે. સ્નાયુ ફાઇબર સાથે જોડાણની પદ્ધતિઓ પણ અલગ છે. હાડપિંજરના સ્નાયુઓ ચેતાકોષો સાથેના સંપર્કના બિંદુએ વિશિષ્ટ તકતીઓ બનાવે છે. ઓટોનોમિક ચેતાકોષો નાના સોજો અથવા વેસિકલ્સ દ્વારા સરળ સ્નાયુ સાથે વાતચીત કરે છે.

નિષ્કર્ષ

ચેતા કોષોની ગેરહાજરીમાં આપણું શરીર કેવી રીતે કાર્ય કરશે તેની કલ્પના કરવી અશક્ય છે. તેઓ અમારી ભાવનાત્મક સ્થિતિ, સ્વાદ પસંદગીઓ અને શારીરિક પ્રવૃત્તિ માટે જવાબદાર હોવાથી દર સેકન્ડે અતિ મુશ્કેલ કાર્ય કરે છે. ન્યુરોન્સે હજુ સુધી તેમના ઘણા રહસ્યો જાહેર કર્યા નથી. છેવટે, ન્યુરોન્સની પુનઃસ્થાપના વિશેનો સૌથી સરળ સિદ્ધાંત પણ કેટલાક વૈજ્ઞાનિકો વચ્ચે ઘણા વિવાદો અને પ્રશ્નો ઉભા કરે છે. તેઓ સાબિત કરવા માટે તૈયાર છે કે કેટલાક કિસ્સાઓમાં ચેતા કોષો માત્ર નવા જોડાણો જ નહીં, પણ સ્વ-પ્રજનન માટે પણ સક્ષમ છે. અલબત્ત, આ હમણાં માટે માત્ર એક સિદ્ધાંત છે, પરંતુ તે સધ્ધર હોઈ શકે છે.

સેન્ટ્રલ નર્વસ સિસ્ટમની કામગીરી પર કામ અત્યંત મહત્વપૂર્ણ છે. ખરેખર, આ ક્ષેત્રની શોધોને આભારી, ફાર્માસિસ્ટ મગજની પ્રવૃત્તિને સક્રિય કરવા માટે નવી દવાઓ વિકસાવવામાં સક્ષમ હશે, અને મનોચિકિત્સકો હવે અસાધ્ય લાગતા ઘણા રોગોની પ્રકૃતિને વધુ સારી રીતે સમજી શકશે.

માનવ શરીરની દરેક રચનામાં અંગ અથવા પ્રણાલીમાં અંતર્ગત ચોક્કસ પેશીઓનો સમાવેશ થાય છે. નર્વસ પેશીઓમાં - ચેતાકોષ (ન્યુરોસાઇટ, ચેતા, ચેતાકોષ, ચેતા ફાઇબર). મગજના ન્યુરોન્સ શું છે? આ નર્વસ પેશીઓનું માળખાકીય અને કાર્યાત્મક એકમ છે જે મગજનો ભાગ છે. ચેતાકોષની શરીરરચનાત્મક વ્યાખ્યા ઉપરાંત, એક કાર્યાત્મક પણ છે - તે વિદ્યુત આવેગ દ્વારા ઉત્તેજિત કોષ છે, જે રાસાયણિક અને વિદ્યુત સંકેતોનો ઉપયોગ કરીને અન્ય ચેતાકોષોમાં માહિતીને પ્રોસેસ કરવા, સંગ્રહિત કરવા અને ટ્રાન્સમિટ કરવામાં સક્ષમ છે.

ચેતા કોષનું માળખું અન્ય પેશીઓના ચોક્કસ કોષો જેટલું જટિલ નથી; તે તેનું કાર્ય પણ નક્કી કરે છે. ન્યુરોસાઇટશરીરનો સમાવેશ થાય છે (બીજું નામ સોમા છે), અને પ્રક્રિયાઓ - ચેતાક્ષ અને ડેંડ્રાઇટ. ચેતાકોષનું દરેક તત્વ પોતાનું કાર્ય કરે છે. સોમા ફેટી પેશીના સ્તરથી ઘેરાયેલું છે, જે માત્ર ચરબી-દ્રાવ્ય પદાર્થોને પસાર થવા દે છે. શરીરની અંદર એક ન્યુક્લિયસ અને અન્ય ઓર્ગેનેલ્સ છે: રિબોઝોમ્સ, એન્ડોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમ અને અન્ય.

ચેતાકોષો ઉપરાંત, નીચેના કોષો મગજમાં પ્રબળ છે, એટલે કે: glialકોષો તેઓને તેમના કાર્ય માટે ઘણીવાર મગજનો ગુંદર કહેવામાં આવે છે: ગ્લિયા ચેતાકોષો માટે સપોર્ટ ફંક્શન તરીકે સેવા આપે છે, તેમના માટે વાતાવરણ પૂરું પાડે છે. ગ્લિયલ પેશી ચેતા પેશીઓને પુનર્જીવિત કરવાની, પોષવાની અને ચેતા આવેગના નિર્માણમાં મદદ કરવાની ક્ષમતા પ્રદાન કરે છે.

મગજમાં ન્યુરોન્સની સંખ્યા હંમેશા ન્યુરોફિઝિયોલોજીના ક્ષેત્રમાં સંશોધકોને રસ ધરાવે છે. આમ, ચેતા કોષોની સંખ્યા 14 બિલિયનથી 100 સુધી બદલાય છે. બ્રાઝિલના નિષ્ણાતોના તાજેતરના અભ્યાસો દર્શાવે છે કે ચેતાકોષોની સંખ્યા સરેરાશ 86 અબજ કોશિકાઓ છે.

પ્રક્રિયાઓ

ન્યુરોનના હાથમાં રહેલા સાધનો એ પ્રક્રિયાઓ છે, જેના કારણે ન્યુરોન માહિતીના ટ્રાન્સમીટર અને સ્ટોરર તરીકે તેનું કાર્ય કરવા સક્ષમ છે. તે પ્રક્રિયાઓ છે જે વિશાળ ચેતા નેટવર્ક બનાવે છે, જે માનવ માનસને તેની બધી ભવ્યતામાં પોતાને પ્રગટ કરવાની મંજૂરી આપે છે. એક દંતકથા છે કે વ્યક્તિની માનસિક ક્ષમતાઓ ચેતાકોષોની સંખ્યા અથવા મગજના વજન પર આધારિત છે, પરંતુ આવું નથી: તે લોકો જેમના ક્ષેત્રો અને મગજના સબફિલ્ડ્સ ખૂબ વિકસિત છે (કેટલાક વખત વધુ) પ્રતિભાશાળી બને છે. આને કારણે, ચોક્કસ કાર્યો માટે જવાબદાર ક્ષેત્રો આ કાર્યોને વધુ સર્જનાત્મક અને ઝડપથી કરવા માટે સક્ષમ હશે.

ચેતાક્ષ

ચેતાક્ષ એ ચેતાકોષનું લાંબું વિસ્તરણ છે જે ચેતા સ્તંભના ચોક્કસ ભાગ દ્વારા નર્વ સોમાથી અન્ય સમાન કોષો અથવા અવયવોમાં ચેતા આવેગને પ્રસારિત કરે છે. કુદરતે કરોડરજ્જુને બોનસ સાથે સંપન્ન કર્યા છે - માયલિન ફાઇબર, જેનું માળખું શ્વાન કોષો ધરાવે છે, જેની વચ્ચે નાના ખાલી વિસ્તારો છે - રેનવિઅરના ગાંઠો. તેમની સાથે, સીડી પરની જેમ, ચેતા આવેગ એક વિસ્તારમાંથી બીજા વિસ્તારમાં કૂદી જાય છે. આ માળખું માહિતીના પ્રસારણને ઘણી વખત ઝડપી બનાવવાનું શક્ય બનાવે છે (લગભગ 100 મીટર પ્રતિ સેકન્ડ સુધી). ફાઇબર સાથે વિદ્યુત આવેગની હિલચાલની ગતિ કે જેમાં માયલિન નથી તે સરેરાશ 2-3 મીટર પ્રતિ સેકન્ડ છે.

ડેંડ્રાઇટ્સ

ચેતા કોષના વિસ્તરણનો બીજો પ્રકાર ડેંડ્રાઇટ્સ છે. લાંબા અને ઘન ચેતાક્ષથી વિપરીત, ડેંડ્રાઈટ ટૂંકી અને ડાળીઓવાળું માળખું છે. આ પ્રક્રિયા માહિતીના પ્રસારણમાં સામેલ નથી, પરંતુ માત્ર તેને પ્રાપ્ત કરવામાં સામેલ છે. આમ, ઉત્તેજના ટૂંકા ડેન્ડ્રીટિક શાખાઓનો ઉપયોગ કરીને ચેતાકોષના શરીરમાં પહોંચે છે. માહિતીની જટિલતા કે જે ડેંડ્રાઈટ પ્રાપ્ત કરવામાં સક્ષમ છે તે તેના ચેતોપાગમ (ચોક્કસ ચેતા રીસેપ્ટર્સ) દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે, એટલે કે તેની સપાટીના વ્યાસ. ડેંડ્રાઇટ્સ, તેમની કરોડરજ્જુની વિશાળ સંખ્યાને કારણે, અન્ય કોષો સાથે હજારો સંપર્કો સ્થાપિત કરવામાં સક્ષમ છે.

ચેતાકોષમાં ચયાપચય

ચેતા કોષોનું એક વિશિષ્ટ લક્ષણ એ તેમનું ચયાપચય છે. ન્યુરોસાઇટમાં ચયાપચય તેની ઉચ્ચ ગતિ અને એરોબિક (ઓક્સિજન-આધારિત) પ્રક્રિયાઓના વર્ચસ્વ દ્વારા અલગ પડે છે. કોષની આ વિશેષતા એ હકીકત દ્વારા સમજાવવામાં આવી છે કે મગજનું કાર્ય અત્યંત ઊર્જા-સઘન છે, અને તેની ઓક્સિજનની જરૂરિયાત મહાન છે. મગજનું વજન શરીરના વજનના માત્ર 2% હોવા છતાં, તેનો ઓક્સિજનનો વપરાશ આશરે 46 મિલી/મિનિટ છે, જે શરીરના કુલ વપરાશના 25% છે.

ઓક્સિજન ઉપરાંત મગજની પેશીઓ માટે ઊર્જાનો મુખ્ય સ્ત્રોત છે ગ્લુકોઝ, જ્યાં તે જટિલ બાયોકેમિકલ પરિવર્તનોમાંથી પસાર થાય છે. આખરે, ખાંડના સંયોજનોમાંથી મોટી માત્રામાં ઊર્જા મુક્ત થાય છે. આમ, મગજમાં ન્યુરલ કનેક્શનને કેવી રીતે સુધારવું તે પ્રશ્નનો જવાબ આપી શકાય છે: ગ્લુકોઝ સંયોજનો ધરાવતા ખોરાક ખાઓ.

ચેતાકોષના કાર્યો

તેની પ્રમાણમાં સરળ રચના હોવા છતાં, ચેતાકોષમાં ઘણા કાર્યો છે, જેમાંથી મુખ્ય નીચે મુજબ છે:

• બળતરાની ધારણા;
• ઉત્તેજના પ્રક્રિયા;
• આવેગ ટ્રાન્સમિશન;
• પ્રતિભાવની રચના.

કાર્યાત્મક રીતે, ચેતાકોષોને ત્રણ જૂથોમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે:

વાવાઝોડું(સંવેદનશીલ અથવા સંવેદનાત્મક). આ જૂથના ચેતાકોષો સેન્ટ્રલ નર્વસ સિસ્ટમમાં વિદ્યુત આવેગને સમજે છે, પ્રક્રિયા કરે છે અને મોકલે છે. આવા કોષો શરીરરચનાત્મક રીતે સેન્ટ્રલ નર્વસ સિસ્ટમની બહાર સ્થિત છે, પરંતુ કરોડરજ્જુના ચેતાકોષીય ક્લસ્ટરો (ગેંગલિયા) અથવા ક્રેનિયલ ચેતાના સમાન ક્લસ્ટરોમાં સ્થિત છે.

મધ્યસ્થીઓ(આ ચેતાકોષો, જે કરોડરજ્જુ અને મગજની બહાર વિસ્તરતા નથી, તેને ઇન્ટરકેલરી કહેવામાં આવે છે). આ કોષોનો હેતુ ન્યુરોસાયટ્સ વચ્ચેના સંપર્કને સુનિશ્ચિત કરવાનો છે. તેઓ નર્વસ સિસ્ટમના તમામ સ્તરોમાં સ્થિત છે.

અપરાધી(મોટર, મોટર). ચેતા કોષોની આ કેટેગરી ઇન્નર્વેટેડ એક્ઝિક્યુટિવ અવયવોમાં રાસાયણિક આવેગ પ્રસારિત કરવા, તેમની કામગીરીની ખાતરી કરવા અને તેમની કાર્યકારી સ્થિતિને સુયોજિત કરવા માટે જવાબદાર છે.

વધુમાં, અન્ય જૂથને નર્વસ સિસ્ટમમાં કાર્યાત્મક રીતે અલગ પાડવામાં આવે છે - અવરોધક ચેતા (કોષ ઉત્તેજના અટકાવવા માટે જવાબદાર). આવા કોષો વિદ્યુત સંભવિતતાના પ્રસારનો પ્રતિકાર કરે છે.

ન્યુરોન્સનું વર્ગીકરણ

ચેતા કોષો જેમ કે વૈવિધ્યસભર છે, તેથી ચેતાકોષોને તેમના વિવિધ પરિમાણો અને લક્ષણોના આધારે વર્ગીકૃત કરી શકાય છે, એટલે કે:

• શરીરનો આકાર. વિવિધ સોમા આકારના ન્યુરોસાયટ્સ મગજના જુદા જુદા ભાગોમાં સ્થિત છે:
  • તારા આકારનું;
  • ફ્યુસિફોર્મ;
  • પિરામિડલ (બેટ્ઝ કોષો).
• અંકુરની સંખ્યા દ્વારા:
  • યુનિપોલર: એક પ્રક્રિયા છે;
  • બાયપોલર: શરીર પર બે પ્રક્રિયાઓ છે;
  • મલ્ટિપોલર: આવા કોષોના સોમા પર ત્રણ અથવા વધુ પ્રક્રિયાઓ સ્થિત છે.
• ચેતાકોષ સપાટીના સંપર્ક લક્ષણો:
  • અક્ષ-સોમેટિક. આ કિસ્સામાં, ચેતાક્ષ નર્વસ પેશીઓના પડોશી કોષના સોમાનો સંપર્ક કરે છે;
  • એક્સો-ડેન્ડ્રીટિક. આ પ્રકારના સંપર્કમાં ચેતાક્ષ અને ડેંડ્રાઈટના જોડાણનો સમાવેશ થાય છે;
  • axo-axonal. એક ચેતાકોષના ચેતાક્ષ બીજા ચેતા કોષના ચેતાક્ષ સાથે જોડાણ ધરાવે છે.

ન્યુરોન્સના પ્રકાર

સભાન હલનચલન કરવા માટે, તે જરૂરી છે કે મગજના મોટર કન્વોલ્યુશનમાં રચાયેલ આવેગ જરૂરી સ્નાયુઓ સુધી પહોંચી શકે. આમ, નીચેના પ્રકારના ચેતાકોષોને અલગ પાડવામાં આવે છે: સેન્ટ્રલ મોટર ન્યુરોન અને પેરિફેરલ મોટર ન્યુરોન.

પ્રથમ પ્રકારના ચેતા કોષો મગજના સૌથી મોટા સલ્કસની સામે સ્થિત અગ્રવર્તી કેન્દ્રીય ગાયરસમાંથી ઉદ્દભવે છે - એટલે કે, બેટ્ઝના પિરામિડલ કોષોમાંથી. આગળ, કેન્દ્રીય ચેતાકોષના ચેતાક્ષ ગોળાર્ધમાં ઊંડા થાય છે અને મગજના આંતરિક કેપ્સ્યુલમાંથી પસાર થાય છે.

પેરિફેરલ મોટર ન્યુરોસાયટ્સ કરોડરજ્જુના અગ્રવર્તી શિંગડાના મોટર ચેતાકોષો દ્વારા રચાય છે. તેમના ચેતાક્ષ વિવિધ રચનાઓ સુધી પહોંચે છે, જેમ કે પ્લેક્સસ, કરોડરજ્જુના ચેતા ક્લસ્ટરો અને, સૌથી અગત્યનું, કાર્યકારી સ્નાયુઓ.

ન્યુરોન્સનો વિકાસ અને વૃદ્ધિ

ચેતા કોષ પૂર્વવર્તી કોષમાંથી ઉદ્દભવે છે. જેમ જેમ તેમનો વિકાસ થાય છે તેમ, ચેતાક્ષો પહેલા વધવા માંડે છે; ડેંડ્રાઈટ્સ થોડા સમય પછી પરિપક્વ થાય છે. ન્યુરોસાઇટ પ્રક્રિયાના ઉત્ક્રાંતિના અંતે, કોષના સોમા પર અનિયમિત આકારનું નાનું કોમ્પેક્શન રચાય છે. આ રચનાને વૃદ્ધિ શંકુ કહેવામાં આવે છે. તેમાં મિટોકોન્ડ્રિયા, ન્યુરોફિલેમેન્ટ્સ અને ટ્યુબ્યુલ્સ છે. કોષની રીસેપ્ટર સિસ્ટમ્સ ધીમે ધીમે પરિપક્વ થાય છે અને ન્યુરોસાઇટના સિનેપ્ટિક વિસ્તારો વિસ્તરે છે.

માર્ગો

નર્વસ સિસ્ટમ સમગ્ર શરીરમાં તેના પ્રભાવના ક્ષેત્રો ધરાવે છે. વાહક તંતુઓની મદદથી, સિસ્ટમો, અવયવો અને પેશીઓનું નર્વસ નિયમન હાથ ધરવામાં આવે છે. મગજ, માર્ગોની વિશાળ પ્રણાલીને આભારી છે, શરીરના દરેક બંધારણની રચનાત્મક અને કાર્યાત્મક સ્થિતિને સંપૂર્ણપણે નિયંત્રિત કરે છે. કિડની, લીવર, પેટ, સ્નાયુઓ અને અન્ય - આ બધું મગજ દ્વારા તપાસવામાં આવે છે, કાળજીપૂર્વક અને પરિશ્રમપૂર્વક પેશીઓના દરેક મિલીમીટરનું સંકલન અને નિયમન કરે છે. અને નિષ્ફળતાના કિસ્સામાં, તે વર્તનનું યોગ્ય મોડેલ સુધારે છે અને પસંદ કરે છે. આમ, માર્ગો માટે આભાર, માનવ શરીર સ્વાયત્તતા, સ્વ-નિયમન અને બાહ્ય વાતાવરણમાં અનુકૂલનક્ષમતા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.

મગજના માર્ગો

પાથવે એ ચેતા કોષોનો સંગ્રહ છે જેનું કાર્ય શરીરના વિવિધ ભાગો વચ્ચે માહિતીની આપલે કરવાનું છે.

• ચેતા તંતુઓનું જોડાણ. આ કોષો એક જ ગોળાર્ધમાં સ્થિત વિવિધ ચેતા કેન્દ્રોને જોડે છે.
• કોમિસ્યુરલ રેસા. આ જૂથ મગજના સમાન કેન્દ્રો વચ્ચે માહિતીના વિનિમય માટે જવાબદાર છે.
• પ્રોજેક્શન ચેતા તંતુઓ. તંતુઓની આ શ્રેણી કરોડરજ્જુ સાથે મગજને સ્પષ્ટ કરે છે.
• એક્સટરોસેપ્ટિવ માર્ગો. તેઓ ત્વચા અને અન્ય સંવેદનાત્મક અવયવોમાંથી કરોડરજ્જુ સુધી વિદ્યુત આવેગ વહન કરે છે.
• પ્રોપ્રિઓસેપ્ટિવ. માર્ગોનું આ જૂથ રજ્જૂ, સ્નાયુઓ, અસ્થિબંધન અને સાંધાઓમાંથી સંકેતો વહન કરે છે.
• ઇન્ટરસેપ્ટિવ માર્ગો. આ માર્ગના તંતુઓ આંતરિક અવયવો, રુધિરવાહિનીઓ અને આંતરડાની મેસેન્ટરીમાંથી ઉદ્ભવે છે.

ચેતાપ્રેષકો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા

વિવિધ સ્થાનોના ચેતાકોષો રાસાયણિક પ્રકૃતિના વિદ્યુત આવેગનો ઉપયોગ કરીને એકબીજા સાથે વાતચીત કરે છે. તો, તેમના શિક્ષણનો આધાર શું છે? ત્યાં કહેવાતા ચેતાપ્રેષકો (ન્યુરોટ્રાન્સમીટર) છે - જટિલ રાસાયણિક સંયોજનો. ચેતાક્ષની સપાટી પર ચેતા ચેતોપાગમ છે - સંપર્ક સપાટી. એક તરફ પ્રેસિનેપ્ટિક ક્લેફ્ટ છે, અને બીજી બાજુ પોસ્ટસિનેપ્ટિક ક્લેફ્ટ છે. તેમની વચ્ચે એક અંતર છે - આ સિનેપ્સ છે. રીસેપ્ટરના પ્રેસિનેપ્ટિક ભાગ પર કોથળીઓ (વેસિકલ્સ) હોય છે જેમાં ચોક્કસ માત્રામાં ન્યુરોટ્રાન્સમીટર (ક્વોન્ટા) હોય છે.

જ્યારે આવેગ ચેતોપાગમના પ્રથમ ભાગની નજીક આવે છે, ત્યારે એક જટિલ બાયોકેમિકલ કાસ્કેડ મિકેનિઝમ શરૂ થાય છે, જેના પરિણામે મધ્યસ્થીઓ સાથેની કોથળીઓ ખોલવામાં આવે છે, અને મધ્યસ્થી પદાર્થોનો જથ્થો સરળતાથી ગેપમાં વહે છે. આ તબક્કે, આવેગ અદૃશ્ય થઈ જાય છે અને જ્યારે ચેતાપ્રેષકો પોસ્ટસિનેપ્ટિક ક્લેફ્ટ સુધી પહોંચે છે ત્યારે જ ફરીથી દેખાય છે. પછી મધ્યસ્થીઓ માટેના દરવાજા ખોલવા સાથે જૈવ રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ ફરીથી સક્રિય થાય છે અને તે, નાના રીસેપ્ટર્સ પર કામ કરીને, વિદ્યુત આવેગમાં રૂપાંતરિત થાય છે જે ચેતા તંતુઓની ઊંડાઈમાં આગળ વધે છે.

દરમિયાન, આ સમાન ચેતાપ્રેષકોના વિવિધ જૂથોને અલગ પાડવામાં આવે છે, એટલે કે:

• અવરોધક ચેતાપ્રેષકો એ પદાર્થોનો સમૂહ છે જે ઉત્તેજના પર અવરોધક અસર કરે છે. આમાં શામેલ છે:
  • ગામા-એમિનોબ્યુટીરિક એસિડ (GABA);
  • ગ્લાયસીન
• ઉત્તેજક મધ્યસ્થી:
  • એસિટિલકોલાઇન;
  • ડોપામાઇન;
  • સેરોટોનિન;
  • નોરેપીનેફ્રાઇન;
  • એડ્રેનાલિન

શું ચેતા કોષો પુનઃપ્રાપ્ત થાય છે?

લાંબા સમયથી એવું માનવામાં આવતું હતું કે ન્યુરોન્સ વિભાજન માટે સક્ષમ નથી. જો કે, આ નિવેદન, આધુનિક સંશોધન મુજબ, ખોટું હોવાનું બહાર આવ્યું છે: મગજના કેટલાક ભાગોમાં, ન્યુરોસાઇટ પૂર્વગામીઓના ન્યુરોજેનેસિસની પ્રક્રિયા થાય છે. વધુમાં, મગજની પેશીઓમાં ન્યુરોપ્લાસ્ટીસીટી માટે નોંધપાત્ર ક્ષમતાઓ છે. એવા ઘણા કિસ્સાઓ છે કે જ્યારે મગજનો તંદુરસ્ત ભાગ ક્ષતિગ્રસ્ત વ્યક્તિનું કાર્ય સંભાળે છે.

ન્યુરોફિઝિયોલોજીના ક્ષેત્રમાં ઘણા નિષ્ણાતોએ મગજના ચેતાકોષોને કેવી રીતે પુનઃસ્થાપિત કરવું તે અંગે આશ્ચર્ય વ્યક્ત કર્યું છે. અમેરિકન વૈજ્ઞાનિકોના તાજેતરના સંશોધનમાં જાણવા મળ્યું છે કે ન્યુરોસાઇટ્સના સમયસર અને યોગ્ય પુનર્જીવન માટે, મોંઘી દવાઓનો ઉપયોગ કરવાની જરૂર નથી. આ કરવા માટે, તમારે ફક્ત યોગ્ય ઊંઘ શેડ્યૂલ બનાવવાની જરૂર છે અને તમારા આહારમાં B વિટામિન્સ અને ઓછી કેલરીવાળા ખોરાકનો સમાવેશ કરીને યોગ્ય ખાવું જોઈએ.

જો મગજના ન્યુરલ કનેક્શન્સમાં વિક્ષેપ આવે છે, તો તેઓ પુનઃપ્રાપ્ત કરવામાં સક્ષમ છે. જો કે, ચેતા જોડાણો અને માર્ગોની ગંભીર પેથોલોજીઓ છે, જેમ કે મોટર ન્યુરોન રોગ. પછી વિશિષ્ટ ક્લિનિકલ સંભાળ તરફ વળવું જરૂરી છે, જ્યાં ન્યુરોલોજીસ્ટ પેથોલોજીનું કારણ શોધી શકે છે અને યોગ્ય સારવારની રચના કરી શકે છે.

જે લોકો અગાઉ દારૂ પીતા હોય અથવા પીતા હોય તેઓ વારંવાર પ્રશ્ન પૂછે છે કે આલ્કોહોલ પછી મગજના ન્યુરોન્સને કેવી રીતે પુનઃસ્થાપિત કરવું. નિષ્ણાત જવાબ આપશે કે આ માટે તમારે તમારા સ્વાસ્થ્ય પર વ્યવસ્થિત રીતે કામ કરવાની જરૂર છે. પ્રવૃત્તિઓની શ્રેણીમાં સંતુલિત આહાર, નિયમિત કસરત, માનસિક પ્રવૃત્તિ, ચાલવું અને મુસાફરીનો સમાવેશ થાય છે. તે સાબિત થયું છે કે મગજના ન્યુરલ કનેક્શન્સ માહિતીના અભ્યાસ અને ચિંતન દ્વારા વિકસિત થાય છે જે મનુષ્ય માટે સંપૂર્ણપણે નવી છે.

બિનજરૂરી માહિતી સાથે અતિસંતૃપ્તિની પરિસ્થિતિઓમાં, ફાસ્ટ ફૂડ માર્કેટનું અસ્તિત્વ અને બેઠાડુ જીવનશૈલી, મગજ ગુણાત્મક રીતે વિવિધ નુકસાન માટે સંવેદનશીલ છે. એથરોસ્ક્લેરોસિસ, રક્ત વાહિનીઓ પર થ્રોમ્બોટિક રચના, ક્રોનિક તણાવ, ચેપ - આ બધું મગજના ભરાયેલા થવાનો સીધો માર્ગ છે. આ હોવા છતાં, એવી દવાઓ છે જે મગજના કોષોને પુનઃસ્થાપિત કરે છે. મુખ્ય અને લોકપ્રિય જૂથ નોટ્રોપિક્સ છે. આ શ્રેણીની દવાઓ ન્યુરોસાયટ્સમાં ચયાપચયને ઉત્તેજીત કરે છે, ઓક્સિજનની ઉણપ સામે પ્રતિકાર વધારે છે અને વિવિધ માનસિક પ્રક્રિયાઓ (મેમરી, ધ્યાન, વિચાર) પર હકારાત્મક અસર કરે છે. નોટ્રોપિક્સ ઉપરાંત, ફાર્માસ્યુટિકલ માર્કેટ નિકોટિનિક એસિડ ધરાવતી દવાઓ, રક્ત વાહિનીઓની દિવાલોને મજબૂત બનાવતા એજન્ટો અને અન્ય ઓફર કરે છે. તે યાદ રાખવું જોઈએ કે વિવિધ દવાઓ લેતી વખતે મગજમાં ન્યુરલ કનેક્શન પુનઃસ્થાપિત કરવું એ એક લાંબી પ્રક્રિયા છે.

મગજ પર દારૂની અસર

આલ્કોહોલ તમામ અવયવો અને સિસ્ટમો અને ખાસ કરીને મગજ પર નકારાત્મક અસર કરે છે. ઇથિલ આલ્કોહોલ મગજના રક્ષણાત્મક અવરોધોમાં સરળતાથી પ્રવેશ કરે છે. આલ્કોહોલ મેટાબોલાઇટ, એસીટાલ્ડીહાઇડ, ચેતાકોષો માટે ગંભીર ખતરો છે: આલ્કોહોલ ડીહાઇડ્રોજેનેઝ (એક એન્ઝાઇમ જે યકૃતમાં આલ્કોહોલ પર પ્રક્રિયા કરે છે) શરીર દ્વારા પ્રક્રિયા દરમિયાન મગજમાંથી પાણી સહિત વધુ પ્રવાહી ખેંચે છે. આમ, આલ્કોહોલ સંયોજનો ફક્ત મગજને સૂકવી નાખે છે, તેમાંથી પાણી ખેંચે છે, જેના પરિણામે મગજની રચના એટ્રોફી અને કોષ મૃત્યુ થાય છે. આલ્કોહોલના એક વખતના ઉપયોગના કિસ્સામાં, આવી પ્રક્રિયાઓ ઉલટાવી શકાય તેવી હોય છે, જે ક્રોનિક આલ્કોહોલના સેવન વિશે કહી શકાતી નથી, જ્યારે, કાર્બનિક ફેરફારો ઉપરાંત, આલ્કોહોલિકની સ્થિર રોગવિજ્ઞાનવિષયક લાક્ષણિકતાઓ રચાય છે. "મગજ પર આલ્કોહોલની અસરો" કેવી રીતે થાય છે તે વિશે વધુ વિગતવાર માહિતી.

બહારની દુનિયામાંથી ઉત્તેજનાને પ્રતિસાદ આપવાની કોશિકાઓની ક્ષમતા એ જીવંત જીવતંત્રનો મુખ્ય માપદંડ છે. નર્વસ પેશીના માળખાકીય તત્વો - સસ્તન પ્રાણીઓ અને માનવ ચેતાકોષો - ઉત્તેજનાની પ્રક્રિયામાં ઉત્તેજના (પ્રકાશ, ગંધ, ધ્વનિ તરંગો) ને રૂપાંતરિત કરવામાં સક્ષમ છે. તેનું અંતિમ પરિણામ વિવિધ પર્યાવરણીય પ્રભાવોના પ્રતિભાવમાં શરીરની પર્યાપ્ત પ્રતિક્રિયા છે. આ લેખમાં આપણે મગજ અને નર્વસ સિસ્ટમના પેરિફેરલ ભાગોમાં ન્યુરોન્સ શું કાર્ય કરે છે તેનો અભ્યાસ કરીશું, અને જીવંત સજીવોમાં તેમની કામગીરીની લાક્ષણિકતાઓના સંબંધમાં ન્યુરોન્સના વર્ગીકરણને પણ ધ્યાનમાં લઈશું.

ચેતા પેશીઓની રચના

ચેતાકોષના કાર્યોનો અભ્યાસ કરતા પહેલા, ચાલો સમજીએ કે ન્યુરોસાઇટ કોષો કેવી રીતે રચાય છે. ન્યુરુલા તબક્કામાં, ગર્ભ એક ન્યુરલ ટ્યુબ વિકસાવે છે. તે એક્ટોડર્મલ સ્તરમાંથી બને છે જેમાં જાડું થવું હોય છે - ન્યુરલ પ્લેટ. ટ્યુબનો વિસ્તરેલો છેડો મગજના પરપોટાના રૂપમાં પાંચ ભાગોનું નિર્માણ કરશે. તેમાંથી, ન્યુરલ ટ્યુબનો મુખ્ય ભાગ ગર્ભના વિકાસ દરમિયાન રચાય છે, જેમાંથી 31 જોડી ચેતા ઉત્પન્ન થાય છે.

મગજમાં ન્યુરોન્સ ન્યુક્લી બનાવવા માટે એક થઈ જાય છે. તેમાંથી ક્રેનિયલ ચેતાના 12 જોડી નીકળે છે. માનવ શરીરમાં, નર્વસ સિસ્ટમ કેન્દ્રિય વિભાગમાં અલગ પડે છે - મગજ અને કરોડરજ્જુ, જેમાં ન્યુરોસાઇટ કોશિકાઓ હોય છે, અને સહાયક પેશી - ન્યુરોગ્લિયા. પેરિફેરલ વિભાગમાં સોમેટિક અને વનસ્પતિ ભાગનો સમાવેશ થાય છે. તેમના ચેતા અંત શરીરના તમામ અવયવો અને પેશીઓને ઉત્તેજિત કરે છે.

ન્યુરોન્સ એ નર્વસ સિસ્ટમના માળખાકીય એકમો છે

તેમની પાસે વિવિધ કદ, આકાર અને ગુણધર્મો છે. ચેતાકોષના કાર્યો વૈવિધ્યસભર છે: રીફ્લેક્સ આર્ક્સની રચનામાં ભાગીદારી, બાહ્ય વાતાવરણમાંથી બળતરાની ધારણા, અન્ય કોષોમાં પરિણામી ઉત્તેજનાનું પ્રસારણ. ચેતાકોષમાંથી કેટલીક પ્રક્રિયાઓ વિસ્તરે છે. લાંબી એક ચેતાક્ષ છે, ટૂંકી શાખાઓ છે અને તેને ડેંડ્રાઇટ્સ કહેવામાં આવે છે.

સાયટોલોજિકલ અભ્યાસોએ ચેતા કોષના શરીરમાં એક અથવા બે ન્યુક્લિઓલી સાથેનું ન્યુક્લિયસ, સારી રીતે રચાયેલ એન્ડોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમ, ઘણા મિટોકોન્ડ્રિયા અને શક્તિશાળી પ્રોટીન-સંશ્લેષણ ઉપકરણ જાહેર કર્યું. તે રિબોઝોમ્સ અને આરએનએ અને એમઆરએનએ પરમાણુઓ દ્વારા રજૂ થાય છે. આ પદાર્થો ન્યુરોસાયટ્સનું ચોક્કસ માળખું બનાવે છે - નિસ્સલ પદાર્થ. ચેતા કોષોની વિશિષ્ટતા - મોટી સંખ્યામાં પ્રક્રિયાઓ - એ હકીકતમાં ફાળો આપે છે કે ચેતાકોષનું મુખ્ય કાર્ય ટ્રાન્સમિશન છે. તે ડેંડ્રાઇટ્સ અને ચેતાક્ષ બંને દ્વારા પ્રદાન કરવામાં આવે છે. અગાઉના સંકેતો અનુભવે છે અને તેમને ન્યુરોસાઇટના શરીરમાં પ્રસારિત કરે છે, અને ચેતાક્ષ, જે એકમાત્ર ખૂબ લાંબી પ્રક્રિયા છે, તે અન્ય ચેતા કોષોને ઉત્તેજનાનું સંચાલન કરે છે. પ્રશ્નનો જવાબ શોધવાનું ચાલુ રાખીને: ચેતાકોષો શું કાર્ય કરે છે, ચાલો આપણે તેના તરફ વળીએ. ન્યુરોગ્લિયા જેવા પદાર્થની રચના.

નર્વસ પેશીઓની રચનાઓ

ન્યુરોસાયટ્સ એક વિશિષ્ટ પદાર્થથી ઘેરાયેલા છે જે સહાયક અને રક્ષણાત્મક ગુણધર્મો ધરાવે છે. તેમાં વિભાજન કરવાની લાક્ષણિક ક્ષમતા પણ છે. આ જોડાણને ન્યુરોગ્લિયા કહેવામાં આવે છે.

આ રચના ચેતા કોષો સાથે ગાઢ જોડાણમાં છે. ચેતાકોષના મુખ્ય કાર્યો ચેતા આવેગનું નિર્માણ અને વહન હોવાથી, ગ્લિયલ કોષો ઉત્તેજના પ્રક્રિયાથી પ્રભાવિત થાય છે અને તેમની વિદ્યુત લાક્ષણિકતાઓમાં ફેરફાર કરે છે. ટ્રોફિક અને રક્ષણાત્મક કાર્યો ઉપરાંત, ગ્લિયા ન્યુરોસાયટ્સમાં મેટાબોલિક પ્રતિક્રિયાઓ પ્રદાન કરે છે અને નર્વસ પેશીઓની પ્લાસ્ટિસિટીમાં ફાળો આપે છે.

ન્યુરોન્સમાં ઉત્તેજનાની પદ્ધતિ

દરેક ચેતા કોષ અન્ય ન્યુરોસાયટ્સ સાથે હજારો સંપર્કો બનાવે છે. વિદ્યુત આવેગ, જે ઉત્તેજના પ્રક્રિયાઓનો આધાર છે, ચેતાક્ષની સાથે ચેતાકોષના શરીરમાંથી પ્રસારિત થાય છે, અને તે નર્વસ પેશીઓના અન્ય માળખાકીય તત્વોનો સંપર્ક કરે છે અથવા સીધા કાર્યકારી અંગમાં પ્રવેશ કરે છે, ઉદાહરણ તરીકે, સ્નાયુમાં. ન્યુરોન્સ શું કાર્ય કરે છે તે સ્થાપિત કરવા માટે, ઉત્તેજના ટ્રાન્સમિશનની પદ્ધતિનો અભ્યાસ કરવો જરૂરી છે. તે ચેતાક્ષ દ્વારા હાથ ધરવામાં આવે છે. મોટર ચેતામાં તેઓ આવરી લેવામાં આવે છે અને પલ્પી કહેવાય છે. ત્યાં unmyelinated પ્રક્રિયાઓ છે. તેમના દ્વારા, ઉત્તેજના પડોશી ન્યુરોસાઇટમાં દાખલ થવી જોઈએ.

સિનેપ્સ શું છે

બે કોષો વચ્ચેના સંપર્કના બિંદુને સિનેપ્સ કહેવામાં આવે છે. તેમાં ઉત્તેજનાનું સ્થાનાંતરણ કાં તો રાસાયણિક પદાર્થોની મદદથી થાય છે - મધ્યસ્થીઓ, અથવા એક ચેતાકોષમાંથી બીજામાં આયનોના પેસેજ દ્વારા, એટલે કે, વિદ્યુત આવેગ દ્વારા.

ચેતોપાગમની રચના દ્વારા, ચેતાકોષો મગજના સ્ટેમ અને કરોડરજ્જુની જાળીદાર રચના બનાવે છે. તેને મેડ્યુલા ઓબ્લોન્ગાટાના નીચેના ભાગમાંથી શરૂ થાય છે અને તેમાં મગજના દાંડીના મધ્યવર્તી કેન્દ્ર અથવા મગજના ચેતાકોષનો સમાવેશ થાય છે. જાળીદાર માળખું મગજની આચ્છાદનની સક્રિય સ્થિતિને જાળવી રાખે છે અને કરોડરજ્જુની રીફ્લેક્સ ક્રિયાઓને નિયંત્રિત કરે છે.

કૃત્રિમ બુદ્ધિ

સેન્ટ્રલ નર્વસ સિસ્ટમના ચેતાકોષો અને જાળીદાર માહિતીના કાર્યોના અભ્યાસ વચ્ચેના સિનેપ્ટિક જોડાણોનો વિચાર હાલમાં વિજ્ઞાન દ્વારા કૃત્રિમ ન્યુરલ નેટવર્કના રૂપમાં મૂર્તિમંત છે. તેમાં, એક કૃત્રિમ ચેતા કોષના આઉટપુટ બીજાના ઇનપુટ સાથે વિશિષ્ટ જોડાણો દ્વારા જોડાયેલા હોય છે જે તેમના કાર્યોને વાસ્તવિક ચેતોપાગમ તરીકે ડુપ્લિકેટ કરે છે. કૃત્રિમ ન્યુરોકોમ્પ્યુટરના ચેતાકોષનું સક્રિયકરણ કાર્ય એ કૃત્રિમ ચેતા કોષમાં પ્રવેશતા તમામ ઇનપુટ સંકેતોનો સરવાળો છે, જે રેખીય ઘટકના બિનરેખીય કાર્યમાં રૂપાંતરિત થાય છે. તેને એક્ટ્યુએશન (ટ્રાન્સફર) ફંક્શન પણ કહેવામાં આવે છે. આર્ટિફિશિયલ ઇન્ટેલિજન્સ બનાવતી વખતે, ચેતાકોષના રેખીય, અર્ધરેખીય અને સ્ટેપ એક્ટિવેશન ફંક્શન્સ સૌથી વધુ વ્યાપક બન્યા હતા.

અફેરન્ટ ન્યુરોસાયટ્સ

તેમને સંવેદનશીલ પણ કહેવામાં આવે છે અને ટૂંકી પ્રક્રિયાઓ છે જે ત્વચાના કોષો અને તમામ આંતરિક અવયવો (રીસેપ્ટર્સ) માં પ્રવેશ કરે છે. બાહ્ય વાતાવરણમાંથી બળતરા અનુભવીને, રીસેપ્ટર્સ તેમને ઉત્તેજનાની પ્રક્રિયામાં પરિવર્તિત કરે છે. ઉત્તેજનાના પ્રકાર પર આધાર રાખીને, ચેતા અંતને વિભાજિત કરવામાં આવે છે: થર્મોરેસેપ્ટર્સ, મેકેનોરેસેપ્ટર્સ, નોસીસેપ્ટર્સ. આમ, સંવેદનાત્મક ચેતાકોષના કાર્યો એ ઉત્તેજનાની ધારણા, તેમનો ભેદભાવ, ઉત્તેજનાનું નિર્માણ અને સેન્ટ્રલ નર્વસ સિસ્ટમમાં તેનું પ્રસારણ છે. સંવેદનાત્મક ન્યુરોન્સ કરોડરજ્જુના ડોર્સલ હોર્નમાં પ્રવેશ કરે છે. તેમના શરીર સેન્ટ્રલ નર્વસ સિસ્ટમની બહાર સ્થિત નોડ્સ (ગેંગલિયા) માં સ્થિત છે. આ રીતે ક્રેનિયલ અને કરોડરજ્જુની ચેતાના ગેંગલિયા રચાય છે. અફેરન્ટ ચેતાકોષોમાં મોટી સંખ્યામાં ડેંડ્રાઈટ્સ હોય છે; ચેતાક્ષ અને શરીર સાથે, તેઓ તમામ રીફ્લેક્સ આર્ક્સનો આવશ્યક ઘટક છે. તેથી, મગજ અને કરોડરજ્જુમાં ઉત્તેજનાની પ્રક્રિયાને પ્રસારિત કરવા અને રીફ્લેક્સની રચનામાં ભાગ લેવા બંને કાર્યોનો સમાવેશ થાય છે.

ઇન્ટરન્યુરોનની વિશેષતાઓ

નર્વસ પેશીઓના માળખાકીય તત્વોના ગુણધર્મોનો અભ્યાસ કરવાનું ચાલુ રાખીને, અમે શોધીશું કે ઇન્ટરન્યુરોન્સ શું કાર્ય કરે છે. આ પ્રકારના ચેતા કોષ સંવેદનાત્મક ન્યુરોસાઇટમાંથી બાયોઇલેક્ટ્રિક આવેગ મેળવે છે અને તેમને પ્રસારિત કરે છે:

એ) અન્ય ઇન્ટરન્યુરોન્સ;

b) મોટર ન્યુરોસાયટ્સ.

મોટાભાગના ઇન્ટરન્યુરોન્સમાં ચેતાક્ષ હોય છે, જેના ટર્મિનલ વિભાગો એક કેન્દ્રના ન્યુરોસાઇટ્સ સાથે જોડાયેલા હોય છે.

ઇન્ટરકેલરી ચેતાકોષ, જેનાં કાર્યો ઉત્તેજનાનું એકીકરણ છે અને સેન્ટ્રલ નર્વસ સિસ્ટમના ભાગોમાં આગળ તેનો પ્રસાર છે, તે મોટાભાગના બિનશરતી રીફ્લેક્સ અને કન્ડિશન્ડ રીફ્લેક્સ ચેતા કમાનોનો ફરજિયાત ઘટક છે. ઉત્તેજક ઇન્ટરન્યુરોન્સ ન્યુરોસાઇટ્સના કાર્યાત્મક જૂથો વચ્ચે સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશનને પ્રોત્સાહન આપે છે. અવરોધક ઇન્ટરકેલરી ચેતા કોષો પ્રતિસાદ જોડાણો દ્વારા તેમના પોતાના કેન્દ્રમાંથી ઉત્તેજના મેળવે છે. આ એ હકીકતમાં ફાળો આપે છે કે ઇન્ટરન્યુરોન, જેનું કાર્ય ચેતા આવેગનું પ્રસારણ અને લાંબા ગાળાની જાળવણી છે, તે સંવેદનાત્મક કરોડરજ્જુની ચેતાના સક્રિયકરણને સુનિશ્ચિત કરે છે.

મોટર ન્યુરોન કાર્ય

મોટર ચેતાકોષ એ રીફ્લેક્સ આર્કનું અંતિમ માળખાકીય એકમ છે. તે કરોડરજ્જુના અગ્રવર્તી શિંગડામાં એક વિશાળ શરીર ધરાવે છે. તે ચેતા કોષો કે જે ઉત્સર્જન કરે છે તે આ મોટર તત્વોના નામ ધરાવે છે. અન્ય અસ્પષ્ટ ન્યુરોસાયટ્સ ગ્રંથીઓના સ્ત્રાવના કોષોમાં પ્રવેશ કરે છે અને અનુરૂપ પદાર્થોના પ્રકાશનનું કારણ બને છે: સ્ત્રાવ, હોર્મોન્સ. અનૈચ્છિક રીતે, એટલે કે, બિનશરતી રીફ્લેક્સ કૃત્યો (ગળી જવા, લાળ, શૌચ) માં, એફરન્ટ ન્યુરોન્સ કરોડરજ્જુ અથવા મગજના સ્ટેમમાંથી વિસ્તરે છે. જટિલ ક્રિયાઓ અને હલનચલન કરવા માટે, શરીર બે પ્રકારના કેન્દ્રત્યાગી ન્યુરોસાયટ્સનો ઉપયોગ કરે છે: કેન્દ્રીય મોટર અને પેરિફેરલ મોટર. સેન્ટ્રલ મોટર ન્યુરોનનું શરીર સેરેબ્રલ કોર્ટેક્સમાં, રોલેન્ડિક ફિશરની નજીક સ્થિત છે.

પેરિફેરલ મોટર ન્યુરોસાયટ્સના શરીર, જે અંગો, થડ અને ગરદનના સ્નાયુઓને ઉત્તેજિત કરે છે, કરોડરજ્જુના અગ્રવર્તી શિંગડામાં સ્થિત છે, અને તેમની લાંબી પ્રક્રિયાઓ - ચેતાક્ષ - અગ્રવર્તી મૂળમાંથી બહાર આવે છે. તેઓ કરોડરજ્જુની ચેતાના 31 જોડીના મોટર તંતુઓ બનાવે છે. ચહેરા, ગળા, કંઠસ્થાન અને જીભના સ્નાયુઓને ઉત્તેજિત કરતી પેરિફેરલ મોટર ન્યુરોસાઇટ્સ યોનિ, હાઈપોગ્લોસલ અને ગ્લોસોફેરિંજલ ક્રેનિયલ ચેતાના મધ્યવર્તી કેન્દ્રમાં સ્થિત છે. પરિણામે, મોટર ન્યુરોનનું મુખ્ય કાર્ય સ્નાયુઓ, સ્ત્રાવના કોષો અને અન્ય કાર્યકારી અવયવોમાં ઉત્તેજનાનું અવરોધ વિનાનું વહન છે.

ન્યુરોસાયટ્સમાં ચયાપચય

ચેતાકોષના મુખ્ય કાર્યો - બાયોઇલેક્ટ્રિકલ ઊર્જાની રચના અને અન્ય ચેતા કોષો, સ્નાયુઓ, સ્ત્રાવના કોષોમાં તેનું પ્રસારણ - ન્યુરોસાઇટની માળખાકીય સુવિધાઓ તેમજ ચોક્કસ મેટાબોલિક પ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. સાયટોલોજિકલ અભ્યાસોએ સાબિત કર્યું છે કે ચેતાકોષોમાં મોટી સંખ્યામાં મિટોકોન્ડ્રિયા હોય છે જે એટીપી પરમાણુઓનું સંશ્લેષણ કરે છે, જે ઘણા રિબોસોમલ કણો સાથે વિકસિત દાણાદાર રેટિક્યુલમ છે. તેઓ સક્રિય રીતે સેલ્યુલર પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ કરે છે. ચેતા કોષની પટલ અને તેની પ્રક્રિયાઓ - ચેતાક્ષ અને ડેંડ્રાઈટ્સ - પરમાણુઓ અને આયનોના પસંદગીયુક્ત પરિવહનનું કાર્ય કરે છે. ન્યુરોસાયટ્સમાં મેટાબોલિક પ્રતિક્રિયાઓ વિવિધ ઉત્સેચકોની ભાગીદારી સાથે થાય છે અને તે ઉચ્ચ તીવ્રતા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.

ચેતોપાગમ પર ઉત્તેજનાનું પ્રસારણ

ચેતાકોષોમાં ઉત્તેજનાની પદ્ધતિને ધ્યાનમાં લેતા, અમે ચેતોપાગમ - રચનાઓથી પરિચિત થયા જે બે ન્યુરોસાયટ્સના સંપર્કના બિંદુએ ઉદ્ભવે છે. પ્રથમ ચેતા કોષમાં ઉત્તેજના તેના ચેતાક્ષના કોલેટરલ્સમાં રાસાયણિક પદાર્થોના પરમાણુઓ - મધ્યસ્થીઓની રચનાને કારણે થાય છે. તેમાં એમિનો એસિડ, એસિટિલકોલાઇન, નોરેપીનેફ્રાઇનનો સમાવેશ થાય છે. સિનોપ્ટિક ફાટમાં સિનોપ્ટિક અંતના વેસિકલ્સમાંથી મુક્ત થાય છે, તે તેના પોતાના પોસ્ટસિનેપ્ટિક મેમ્બ્રેન અને પડોશી ચેતાકોષોની પટલ બંનેને પ્રભાવિત કરી શકે છે.

ચેતાપ્રેષક પરમાણુઓ અન્ય ચેતા કોષ માટે ઉત્તેજના તરીકે કામ કરે છે, જેના કારણે તેના પટલમાં ચાર્જમાં ફેરફાર થાય છે - સક્રિય કલા વીજસ્થિતિમાન. આમ, ઉત્તેજના ઝડપથી ચેતા તંતુઓ સાથે ફેલાય છે અને સેન્ટ્રલ નર્વસ સિસ્ટમના ભાગો સુધી પહોંચે છે અથવા સ્નાયુઓ અને ગ્રંથીઓમાં પ્રવેશ કરે છે, જેના કારણે તેઓ પર્યાપ્ત રીતે કાર્ય કરે છે.

ન્યુરોનલ પ્લાસ્ટિસિટી

વૈજ્ઞાનિકોએ શોધી કાઢ્યું છે કે એમ્બ્રોયોજેનેસિસ દરમિયાન, એટલે કે ન્યુર્યુલેશનના તબક્કે, એક્ટોડર્મમાંથી ખૂબ મોટી સંખ્યામાં પ્રાથમિક ચેતાકોષો વિકસિત થાય છે. તેમાંથી લગભગ 65% વ્યક્તિના જન્મ પહેલા મૃત્યુ પામે છે. ઑન્ટોજેનેસિસ દરમિયાન, મગજના કેટલાક કોષો દૂર થવાનું ચાલુ રાખે છે. આ એક કુદરતી પ્રોગ્રામ કરેલ પ્રક્રિયા છે. ન્યુરોસાયટ્સ, ઉપકલા અથવા કનેક્ટિવ કોશિકાઓથી વિપરીત, વિભાજન અને પુનર્જીવન માટે અસમર્થ છે, કારણ કે આ પ્રક્રિયાઓ માટે જવાબદાર જનીનો માનવ રંગસૂત્રોમાં નિષ્ક્રિય છે. જો કે, મગજ અને માનસિક કાર્યક્ષમતા નોંધપાત્ર રીતે ઘટ્યા વિના ઘણા વર્ષો સુધી ચાલુ રહી શકે છે. આ હકીકત દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે કે ચેતાકોષના કાર્યો, ઓન્ટોજેનેસિસ દરમિયાન ખોવાઈ જાય છે, અન્ય ચેતા કોષો દ્વારા લેવામાં આવે છે. તેઓએ તેમનું ચયાપચય વધારવું પડશે અને ખોવાયેલા કાર્યોની ભરપાઈ કરવા માટે નવા વધારાના ચેતા જોડાણો બનાવવા પડશે. આ ઘટનાને ન્યુરોસાઇટ પ્લાસ્ટિસિટી કહેવામાં આવે છે.

ન્યુરોન્સમાં શું પ્રતિબિંબિત થાય છે

વીસમી સદીના અંતમાં, ઇટાલિયન ન્યુરોફિઝિયોલોજિસ્ટ્સના જૂથે એક રસપ્રદ હકીકત સ્થાપિત કરી: ચેતા કોષોમાં ચેતનાનું અરીસાનું પ્રતિબિંબ શક્ય છે. આનો અર્થ એ છે કે આપણે જેની સાથે વાતચીત કરીએ છીએ તે લોકોની ચેતનાનો એક ભૂત મગજના આચ્છાદનમાં રચાય છે. મિરર સિસ્ટમમાં સમાવિષ્ટ ચેતાકોષો આસપાસના લોકોની માનસિક પ્રવૃત્તિના રિઝોનેટર તરીકે કામ કરે છે. તેથી, વ્યક્તિ તેના ઇન્ટરલોક્યુટરના ઇરાદાની આગાહી કરવામાં સક્ષમ છે. આવા ન્યુરોસાયટ્સની રચના સહાનુભૂતિ તરીકે ઓળખાતી વિશેષ મનોવૈજ્ઞાનિક ઘટના પણ પૂરી પાડે છે. તે અન્ય વ્યક્તિની ભાવનાત્મક દુનિયામાં પ્રવેશવાની અને તેની લાગણીઓ સાથે સહાનુભૂતિ દર્શાવવાની ક્ષમતા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.

માનવ મગજ એ નર્વસ સિસ્ટમનો મધ્ય ભાગ છે. અહીં, શરીરમાં થતી તમામ પ્રક્રિયાઓ બહારની દુનિયામાંથી આવતી માહિતીના આધારે નિયંત્રિત થાય છે.

મગજના ચેતાકોષો નર્વસ પેશીઓના માળખાકીય કાર્યાત્મક એકમો છે જે બાહ્ય વાતાવરણમાં થતા ફેરફારોને અનુકૂલન કરવાની જીવંત સજીવોની ક્ષમતાને સુનિશ્ચિત કરે છે. માનવ મગજ ન્યુરોન્સનું બનેલું છે.

મગજના ન્યુરોન્સના કાર્યો:

• બાહ્ય વાતાવરણમાં થતા ફેરફારો વિશે માહિતીનું પ્રસારણ;
• લાંબા સમય સુધી માહિતી યાદ રાખવું;
• પ્રાપ્ત માહિતીના આધારે બાહ્ય વિશ્વની છબી બનાવવી;
• શ્રેષ્ઠ માનવ વર્તનનું સંગઠન.

આ તમામ કાર્યો એક ધ્યેયને આધીન છે - અસ્તિત્વ માટેના સંઘર્ષમાં જીવંત જીવ માટે સફળતાની ખાતરી કરવા.

આ લેખ ન્યુરોન્સના નીચેના લક્ષણોની ચર્ચા કરશે:

• માળખું
• એકબીજા સાથે સંબંધ;
• પ્રકારો
• માનવ જીવનના વિવિધ સમયગાળામાં વિકાસ.

મગજના ડાબા ગોળાર્ધમાં જમણી બાજુ કરતાં 200,000,000 વધુ ન્યુરોન્સ હોય છે.

ચેતા કોષની રચના

મગજમાં ચેતાકોષોનો આકાર અનિયમિત હોય છે, તેઓ પાંદડા અથવા ફૂલ જેવા દેખાઈ શકે છે, અને વિવિધ ગ્રુવ્સ અને કન્વોલ્યુશન ધરાવે છે. કલર પેલેટ પણ વૈવિધ્યસભર છે. વિજ્ઞાનીઓ માને છે કે કોષના રંગ અને આકાર અને તેના હેતુ વચ્ચે સંબંધ છે.

ઉદાહરણ તરીકે, વિઝ્યુઅલ કોર્ટેક્સના પ્રક્ષેપણ ક્ષેત્રમાં કોષોના ગ્રહણશીલ ક્ષેત્રો એક વિસ્તૃત આકાર ધરાવે છે, આ તેમને અવકાશમાં વિવિધ દિશાઓ સાથે રેખાઓના વ્યક્તિગત ટુકડાઓને પસંદગીયુક્ત રીતે પ્રતિસાદ આપવામાં મદદ કરે છે.

દરેક કોષનું શરીર અને પ્રક્રિયાઓ હોય છે. મગજની પેશીઓ સામાન્ય રીતે ગ્રે અને સફેદ દ્રવ્યમાં વિભાજિત થાય છે. ચેતાકોષોના કોષ શરીર, ગ્લિયલ કોશિકાઓ સાથે જે નર્વસ પેશીઓની રચનાનું રક્ષણ, ઇન્સ્યુલેશન અને જાળવણી પ્રદાન કરે છે, ગ્રે મેટર બનાવે છે. પ્રક્રિયાઓ, તેમના કાર્યાત્મક હેતુ અનુસાર બંડલમાં ગોઠવવામાં આવે છે, તે સફેદ પદાર્થ છે.

મનુષ્યમાં ન્યુરોન્સ અને ગ્લિયાનો ગુણોત્તર 1:10 છે.

અંકુરના પ્રકાર:

• ચેતાક્ષો - એક વિસ્તૃત દેખાવ ધરાવે છે, અંતે તેઓ ટર્મિનલ્સમાં શાખા કરે છે - ચેતા અંત જે અન્ય કોષોમાં આવેગ પ્રસારિત કરવા માટે જરૂરી છે;
• ડેંડ્રાઇટ્સ - ચેતાક્ષ કરતા ટૂંકા, તેમાં ડાળીઓવાળું માળખું પણ હોય છે; તેમના દ્વારા ન્યુરોન માહિતી મેળવે છે.

આ રચના માટે આભાર, મગજના ચેતાકોષો એકબીજા સાથે "સંચાર" કરે છે અને ન્યુરલ નેટવર્ક્સમાં જોડાય છે, જે મગજની પેશીઓ બનાવે છે. ડેંડ્રાઇટ્સ અને ચેતાક્ષ બંને સતત વધી રહ્યા છે. નર્વસ સિસ્ટમની આ પ્લાસ્ટિસિટી બુદ્ધિના વિકાસને અંતર્ગત છે.

ચેતા એ વિવિધ ચેતા કોષો સાથે જોડાયેલા અસંખ્ય ચેતાક્ષોનો સંગ્રહ છે.

સિનેપ્ટિક જોડાણો

ન્યુરલ નેટવર્કની રચના વિદ્યુત ઉત્તેજના પર આધારિત છે, જેમાં બે પ્રક્રિયાઓનો સમાવેશ થાય છે:

• બાહ્ય પ્રભાવોની ઉર્જામાંથી વિદ્યુત ઉત્તેજનાની શરૂઆત ડેંડ્રાઇટ્સ પર સ્થિત પટલની વિશેષ સંવેદનશીલતાને કારણે થાય છે;
• પ્રાપ્ત સિગ્નલના આધારે સેલ્યુલર પ્રવૃત્તિને ટ્રિગર કરે છે અને નર્વસ સિસ્ટમના અન્ય માળખાકીય એકમોને પ્રભાવિત કરે છે.

ચેતાકોષોની ગતિ કેટલાંક મિલીસેકન્ડમાં ગણવામાં આવે છે.

ચેતાકોષો ખાસ રચનાઓ દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા છે - ચેતોપાગમ. તેઓ પ્રેસિનેપ્ટિક અને પોસ્ટસિનેપ્ટિક પટલ ધરાવે છે, જેની વચ્ચે પ્રવાહીથી ભરેલી સિનેપ્ટિક ફાટ હોય છે.

તેમની ક્રિયાની પ્રકૃતિ દ્વારા, ચેતોપાગમ ઉત્તેજક અથવા અવરોધક હોઈ શકે છે. સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન રાસાયણિક અથવા ઇલેક્ટ્રિકલ હોઈ શકે છે.

પ્રથમ કિસ્સામાં, ચેતાપ્રેષકોનું સંશ્લેષણ પ્રેસિનેપ્ટિક પટલ પર થાય છે, જે વિશિષ્ટ વેસિકલ્સ - વેસિકલ્સમાંથી બીજા કોષના પોસ્ટસિનેપ્ટિક પટલના રીસેપ્ટર્સ પર આવે છે. તેમના પ્રભાવ પછી, ચોક્કસ પ્રકારના આયનો મોટા પ્રમાણમાં પડોશી ચેતાકોષમાં પ્રવેશી શકે છે. આ પોટેશિયમ અને સોડિયમ ચેનલો દ્વારા થાય છે. સામાન્ય સ્થિતિમાં, તેઓ બંધ હોય છે, કોષની અંદર નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલ આયનો હોય છે અને બહાર સકારાત્મક ચાર્જ થયેલ હોય છે. પરિણામે, સમગ્ર શેલમાં વોલ્ટેજ તફાવત રચાય છે. આ આરામની સંભાવના છે. સકારાત્મક ચાર્જ આયનો દાખલ થયા પછી, સક્રિય કલા વીજસ્થિતિમાન થાય છે - એક ચેતા આવેગ.

વિશિષ્ટ પ્રોટીન - પોટેશિયમ-સોડિયમ પંપની મદદથી કોષ સંતુલન પુનઃસ્થાપિત થાય છે.

રાસાયણિક ચેતોપાગમના ગુણધર્મો:

• ઉત્તેજના માત્ર એક દિશામાં કરવામાં આવે છે;
• સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન દરમિયાન 0.5 થી 2 એમએસના વિલંબની હાજરી, મધ્યસ્થી પ્રકાશનની પ્રક્રિયાઓની અવધિ, તેના પ્રસારણ, રીસેપ્ટર સાથેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા અને સક્રિય કલા વીજસ્થિતિમાનની રચના સાથે સંકળાયેલ;
• ટ્રાન્સમીટર સપ્લાયમાં ઘટાડો અથવા પટલના સતત વિધ્રુવીકરણના દેખાવને કારણે થાક થઈ શકે છે;
• ઝેર, દવાઓ અને અન્ય જૈવિક સક્રિય પદાર્થો માટે ઉચ્ચ સંવેદનશીલતા.

હાલમાં, 100 થી વધુ ન્યુરોટ્રાન્સમીટર જાણીતા છે. આ પદાર્થોના ઉદાહરણો ડોપામાઇન, નોરેપીનફ્રાઇન, એસિટિલકોલાઇન છે.

વિદ્યુત પ્રસારણ સાંકડી સિનેપ્ટિક ગેપ અને પટલ વચ્ચેના પ્રતિકારમાં ઘટાડો દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. આ કિસ્સામાં, પ્રેસિનેપ્ટિક મેમ્બ્રેન પર બનાવેલ સંભવિત ઉત્તેજના પોસ્ટસિનેપ્ટિક પટલમાં ફેલાવવાનું કારણ બને છે.

ઇલેક્ટ્રિકલ સિનેપ્સના ગુણધર્મો:

• માહિતી ટ્રાન્સફરની ઝડપ રાસાયણિક ચેતોપાગમ કરતા વધારે છે;
• એક-માર્ગી અને દ્વિ-માર્ગી સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન (વિરુદ્ધ દિશામાં) બંને શક્ય છે.

ત્યાં મિશ્ર ચેતોપાગમ પણ છે, જેમાં ચેતાપ્રેષકોની મદદથી અને વિદ્યુત આવેગની મદદથી ઉત્તેજના પ્રસારિત કરી શકાય છે.

મેમરીમાં પ્રાપ્ત માહિતીના સંગ્રહ અને પુનઃઉત્પાદનનો સમાવેશ થાય છે. તાલીમના પરિણામે, કહેવાતા મેમરી ટ્રેસ રહે છે, અને તેમના સેટ એન્ગ્રામ્સ બનાવે છે - "રેકોર્ડ્સ". ન્યુરલ મિકેનિઝમ નીચે મુજબ છે: ચોક્કસ આવેગ ઘણી વખત સાંકળમાંથી પસાર થાય છે, ચેતોપાગમમાં માળખાકીય અને બાયોકેમિકલ ફેરફારો રચાય છે. આ પ્રક્રિયાને એકીકરણ કહેવામાં આવે છે. સમાન સંપર્કોનો વારંવાર ઉપયોગ ચોક્કસ પ્રોટીન બનાવે છે - આ મેમરી ટ્રેસ છે.

મગજની પેશીઓના વિકાસની સુવિધાઓ

મગજની રચના 3 વર્ષની ઉંમર સુધી વિકાસ થતી રહે છે. બાળકના જીવનના પ્રથમ વર્ષના અંત સુધીમાં મગજનો સમૂહ બમણો થઈ જાય છે.

નર્વસ પેશીઓની પરિપક્વતા બે પ્રક્રિયાઓના વિકાસની ડિગ્રી દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે:

• માઇલિનેશન - ઇન્સ્યુલેટીંગ મેમ્બ્રેનની રચના;
• સિનેપ્ટોજેનેસિસ - સિનેપ્ટિક જોડાણોની રચના.

સંવેદનાત્મક અને મોટર કાર્યો માટે જવાબદાર "જૂની" મગજની રચનાઓ સાથે ઇન્ટ્રાઉટેરિન જીવનના 4ઠ્ઠા મહિનામાં માયલિનેશન શરૂ થાય છે. સિસ્ટમોમાં જે હાડપિંજરના સ્નાયુઓને નિયંત્રિત કરે છે - બાળકના જન્મના થોડા સમય પહેલા, અને જીવનના પ્રથમ વર્ષ દરમિયાન સક્રિયપણે ચાલુ રહે છે. અને ઉચ્ચ માનસિક કાર્યો સાથે સંકળાયેલા ક્ષેત્રોમાં, જેમ કે શીખવું, વાણી, વિચાર, જન્મ પછી જ માયલિનેશન શરૂ થાય છે.

તેથી જ આ સમયગાળા દરમિયાન મગજ પર હાનિકારક અસર કરતા ચેપ અને વાયરસ ખાસ કરીને ખતરનાક હોય છે. આને કાર અકસ્માત સાથે સરખાવી શકાય: ઓછી ઝડપે અથડામણ વધુ ઝડપ કરતાં ઓછું નુકસાન કરશે. તેથી તે અહીં છે - પરિપક્વતાની સક્રિય પ્રક્રિયામાં દખલ પ્રચંડ નુકસાન પહોંચાડી શકે છે અને દુઃખદ પરિણામો તરફ દોરી શકે છે - મગજનો લકવો, માનસિક મંદતા અથવા માનસિક મંદતા.

વ્યક્તિની સાયકોફિઝીયોલોજીકલ લાક્ષણિકતાઓનું સ્થિરીકરણ 20-25 વર્ષની ઉંમરે થાય છે.

વ્યક્તિગત ચેતા કોષના વિકાસની પ્રક્રિયા ચોક્કસ વિદ્યુત પ્રવૃત્તિ ધરાવતી રચના સાથે શરૂ થાય છે. તેની પ્રક્રિયાઓ, ખેંચાણ, આસપાસના પેશીઓમાં પ્રવેશ કરે છે અને સિનેપ્ટિક સંપર્કો સ્થાપિત કરે છે. આ રીતે, શરીરના તમામ અવયવો અને પ્રણાલીઓની નવીનતા (નિયંત્રણ) થાય છે. આ પ્રક્રિયા અડધાથી વધુ માનવ જનીનો દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે.

કોષો ખાસ કનેક્ટેડ સ્ટ્રક્ચર્સમાં એક થાય છે - ન્યુરલ નેટવર્ક જે ચોક્કસ કાર્યો કરે છે.

વૈજ્ઞાનિક ધારણાઓમાંની એક એ છે કે મગજમાં ચેતાકોષોની રચનાનો વંશવેલો બ્રહ્માંડના બંધારણને મળતો આવે છે.

ન્યુરોન્સનો વિકાસ, તેમની વિશેષતા, વ્યક્તિના જીવન દરમિયાન ચાલુ રહે છે. પુખ્ત વયના અને શિશુમાં, ન્યુરોન્સની સંખ્યા લગભગ સમાન હોય છે, પરંતુ પ્રક્રિયાઓની લંબાઈ અને તેમની સંખ્યા ઘણી વખત અલગ પડે છે. આ શીખવા અને નવા જોડાણો બનાવવા વિશે છે.

ચેતા કોષોનું જીવનકાળ અને તેમના યજમાન મોટાભાગે એકરુપ હોય છે.

ચેતા કોષોના પ્રકાર

મગજની ન્યુરલ સિસ્ટમમાં દરેક તત્વ ચોક્કસ કાર્ય કરે છે. ચાલો જોઈએ કે ચોક્કસ પ્રકારના ન્યુરોન્સ કયા માટે જવાબદાર છે.

રીસેપ્ટર્સ

મોટાભાગના રીસેપ્ટર ચેતાકોષો સ્થિત છે, તેમનું કાર્ય સેન્ટ્રલ નર્વસ સિસ્ટમમાં સંવેદનાત્મક અવયવોના રીસેપ્ટર્સમાંથી સંકેત પ્રસારિત કરવાનું છે.

આદેશ ન્યુરોન્સ

અહીં ડિટેક્ટર કોષોના માર્ગો, ટૂંકા ગાળાની અને લાંબા ગાળાની મેમરી એકરૂપ થાય છે, અને આવનારા સંકેતના પ્રતિભાવમાં નિર્ણય લેવામાં આવે છે. આગળ, પ્રીમોટર ઝોનમાં આદેશ મોકલવામાં આવે છે, અને પ્રતિક્રિયા રચાય છે.

ઇફેક્ટર્સ

તેઓ અંગો અને પેશીઓને સંકેત પ્રસારિત કરે છે. આ ચેતાકોષોમાં લાંબા ચેતાક્ષ હોય છે. મોટર ચેતાકોષો અસરકર્તા કોષો છે જેના ચેતાક્ષ સ્નાયુઓ તરફ દોરી જતા ચેતા તંતુઓ બનાવે છે. ઓટોનોમિક નર્વસ સિસ્ટમ (આમાં ચયાપચય, આંતરિક અવયવોનું નિયંત્રણ, શ્વાસ, હૃદયના ધબકારા - સભાન નિયંત્રણ વિના થાય છે તે બધું) ની પ્રવૃત્તિનું નિયમન કરનારા પ્રભાવી ન્યુરોન્સ મગજની બહાર સ્થિત છે.

મધ્યમ

તેમને સંપર્ક અથવા નિવેશ કોષો પણ કહેવામાં આવે છે - આ કોષો રીસેપ્ટર્સ અને ઇફેક્ટર્સ વચ્ચેની કડી છે.

મિરર ન્યુરોન્સ

આ ન્યુરોન્સ સેન્ટ્રલ નર્વસ સિસ્ટમના વિવિધ ભાગોમાં જોવા મળે છે. એવું માનવામાં આવે છે કે તેઓ ઉત્ક્રાંતિ રૂપે દેખાયા જેથી બચ્ચા તેમની આસપાસની દુનિયામાં વધુ સારી અને ઝડપથી સ્થાયી થઈ શકે.

વાંદરાઓ સાથેના પ્રયોગોના પરિણામે કોષો મળી આવ્યા હતા. પ્રાણીએ વિશેષ સાધનોનો ઉપયોગ કરીને ફીડરમાંથી ખોરાક લીધો. જ્યારે વૈજ્ઞાનિકે તે જ કર્યું, ત્યારે જાણવા મળ્યું કે પ્રાયોગિક વ્યક્તિમાં કોર્ટેક્સના અમુક વિસ્તારો સક્રિય થયા હતા, જાણે તે પોતે જ કરી રહી હોય.

સહાનુભૂતિ, સામાજિક કૌશલ્યો, શિક્ષણ, પુનરાવર્તન અને અનુકરણ મિરર ન્યુરોન્સના કાર્ય પર આધારિત છે. આગાહી કરવાની ક્ષમતા આ કોષોને પણ લાગુ પડે છે.

વૈજ્ઞાનિકોએ શોધી કાઢ્યું છે કે સ્પષ્ટપણે કલ્પના કરવી અને કરવું એ લગભગ એક જ વસ્તુ છે. વિઝ્યુલાઇઝેશન જેવી મનોરોગ ચિકિત્સા પદ્ધતિ આ ધારણા પર બનેલ છે.

પેઢીથી પેઢી સુધી સાંસ્કૃતિક સ્તરના પ્રસારણ અને તેના વિસ્તરણ માટે મિરર ન્યુરોન્સનો આધાર છે. ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે પેઇન્ટ કરવાનું શીખીએ છીએ, ત્યારે આપણે પહેલાથી અસ્તિત્વમાં રહેલી પદ્ધતિઓનું પુનરાવર્તન કરીએ છીએ, એટલે કે, આપણે અનુકરણ કરીએ છીએ. અને પછી, આ અનુભવના આધારે, મૌલિક કૃતિઓ બનાવવામાં આવે છે.

નવીનતા અને ઓળખના ન્યુરોન્સ

નવીનતાના ચેતાકોષો સૌપ્રથમ દેડકામાં મળી આવ્યા હતા અને તે પછીથી મનુષ્યોમાં મળી આવ્યા હતા. આ કોષો પુનરાવર્તિત ઉત્તેજનાને પ્રતિસાદ આપવાનું બંધ કરે છે. સિગ્નલમાં ફેરફાર, તેનાથી વિપરીત, તેમના સક્રિયકરણને ઉશ્કેરે છે.

ઓળખ કોષો પુનરાવર્તિત સિગ્નલ નક્કી કરે છે, જે અગાઉ વપરાયેલી પ્રતિક્રિયા આપવાનું શક્ય બનાવે છે, કેટલીકવાર ઉત્તેજનાથી પણ આગળ - એક એક્સ્ટ્રાપોલર પ્રતિભાવ.

તેમની સંયુક્ત ક્રિયા નવીનતા પર ભાર મૂકે છે, પરિચિત ઉત્તેજનાના પ્રભાવને નબળી પાડે છે અને પ્રતિભાવ વર્તનની રચના માટેના સમયને શ્રેષ્ઠ બનાવે છે.

ચેતા પેશીઓમાં ખામી સાથે સંકળાયેલ રોગો

ઘણી માનવ સ્વાસ્થ્ય વિકૃતિઓ મગજના ન્યુરલ કનેક્શન્સમાં વિવિધ વિક્ષેપ પર આધારિત હોઈ શકે છે.

ઓટીઝમ

વૈજ્ઞાનિકો માને છે કે ઓટીઝમ અરીસાના ન્યુરોન્સના અવિકસિતતા અથવા નિષ્ક્રિયતા સાથે સંકળાયેલ છે. એક બાળક, પુખ્ત વયનાને જોતા, અન્ય વ્યક્તિના વર્તન અને લાગણીઓને સમજી શકતું નથી અને તેની ક્રિયાઓની આગાહી કરી શકે છે. ભય પેદા થાય છે. રક્ષણાત્મક પ્રતિક્રિયા એ પોતાની જાતમાં પાછી ખેંચી લેવાની છે.

ધ્રુજારી ની બીમારી

આ રોગમાં ક્ષતિગ્રસ્ત મોટર કાર્યનું કારણ ડોપામાઇન ઉત્પન્ન કરતા ન્યુરોન્સનું નુકસાન અને મૃત્યુ છે.

અલ્ઝાઇમર રોગ

એક સંભવિત કારણ ન્યુરોટ્રાન્સમીટર એસિટિલકોલાઇનના ઉત્પાદનમાં ઘટાડો છે. બીજો વિકલ્પ નર્વસ પેશીઓમાં એમીલોઇડ તકતીઓ, પેથોલોજીકલ પ્રોટીન તકતીનું સંચય છે.

પાગલ

એક સિદ્ધાંત કહે છે કે સ્કિઝોફ્રેનિકના મગજના કોષો વચ્ચેના સંપર્કોમાં વિક્ષેપ છે. અધ્યયનોએ દર્શાવ્યું છે કે આવા લોકોમાં ચેતોપાગમ દરમિયાન ચેતાપ્રેષકોના પ્રકાશન માટે જવાબદાર જીન્સ યોગ્ય રીતે કામ કરતા નથી. બીજું સંસ્કરણ ડોપામાઇનનું વધુ પડતું ઉત્પાદન છે. રોગની ઉત્પત્તિનો ત્રીજો સિદ્ધાંત એ છે કે મૈલિન આવરણને નુકસાન થવાને કારણે ચેતા આવેગના પ્રસારણની ઝડપમાં ઘટાડો.

જ્યારે મોટાભાગના કોષો મૃત્યુ પામે છે ત્યારે ન્યુરોડિજનરેટિવ રોગો (ચેતાકોષોના મૃત્યુ સાથે સંકળાયેલ) પોતાને અનુભવે છે, તેથી સારવાર પછીના તબક્કામાં શરૂ થાય છે. વ્યક્તિ સ્વસ્થ દેખાય છે, બીમારીના કોઈ ચિહ્નો નથી, પરંતુ ખતરનાક પ્રક્રિયા પહેલાથી જ શરૂ થઈ ગઈ છે. આ હકીકત પરથી આવે છે કે માનવ મગજ ખૂબ જ પ્લાસ્ટિક છે અને તેની પાસે શક્તિશાળી વળતર પદ્ધતિઓ છે. ઉદાહરણ: જ્યારે ડોપામાઇન ઉત્પન્ન કરતા ચેતાકોષો મૃત્યુ પામે છે, ત્યારે બાકીના કોષો વધુ પદાર્થ ઉત્પન્ન કરે છે. સિગ્નલ મેળવતા કોષોની ચેતાપ્રેષકની સંવેદનશીલતા પણ વધે છે. કેટલાક સમય માટે, આ પ્રક્રિયાઓ રોગના લક્ષણોને દેખાવાથી અટકાવે છે.

રંગસૂત્ર અસાધારણતા (ડાઉન સિન્ડ્રોમ, વિલિયમ્સ સિન્ડ્રોમ) ને કારણે થતા રોગોમાં, ચેતા કોષોના પેથોલોજીકલ પ્રકારો શોધી કાઢવામાં આવે છે.

મગજ કેવી રીતે કામ કરે છે અને આર્ટિફિશિયલ ઇન્ટેલિજન્સ બનાવવાની સંભવિત રીતો શું છે તેની મારી દ્રષ્ટિ સાથે. ત્યારથી, નોંધપાત્ર પ્રગતિ કરવામાં આવી છે. કેટલીક વસ્તુઓ વધુ સારી રીતે સમજી શકાતી હતી, કેટલીક વસ્તુઓને કમ્પ્યુટર પર મોડલ કરવામાં આવી હતી. શું સરસ છે કે ત્યાં સમાન વિચારધારાવાળા લોકો પ્રોજેક્ટમાં સક્રિયપણે ભાગ લઈ રહ્યા છે.

લેખોની આ શ્રેણીમાં અમે બુદ્ધિના ખ્યાલ વિશે વાત કરવાની યોજના બનાવીએ છીએ જેના પર અમે હાલમાં કામ કરી રહ્યા છીએ અને કેટલાક ઉકેલો દર્શાવીએ છીએ જે મગજની કામગીરીના મોડેલિંગના ક્ષેત્રમાં મૂળભૂત રીતે નવા છે. પરંતુ વર્ણનને સ્પષ્ટ અને સુસંગત બનાવવા માટે, તેમાં ફક્ત નવા વિચારોનું વર્ણન જ નહીં, પણ સામાન્ય રીતે મગજના કાર્ય વિશેની વાર્તા પણ હશે. કેટલીક બાબતો, ખાસ કરીને શરૂઆતમાં, સરળ અને જાણીતી લાગે છે, પરંતુ હું તમને સલાહ આપીશ કે તેમને છોડશો નહીં, કારણ કે તે મોટાભાગે કથાના એકંદર પુરાવાને નિર્ધારિત કરે છે.

મગજને સમજવું

ચેતા કોષો, જેને ચેતાકોષો તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તેમના તંતુઓ સાથે મળીને જે સિગ્નલ પ્રસારિત કરે છે, ચેતાતંત્ર બનાવે છે. કરોડઅસ્થિધારી પ્રાણીઓમાં, મોટા ભાગના ન્યુરોન્સ ક્રેનિયલ કેવિટી અને કરોડરજ્જુની નહેરમાં કેન્દ્રિત હોય છે. તેને સેન્ટ્રલ નર્વસ સિસ્ટમ કહેવામાં આવે છે. તદનુસાર, મગજ અને કરોડરજ્જુ તેના ઘટકો તરીકે અલગ પડે છે.

કરોડરજ્જુ શરીરના મોટા ભાગના રીસેપ્ટર્સમાંથી સંકેતો એકત્રિત કરે છે અને તેમને મગજમાં પ્રસારિત કરે છે. થેલેમસની રચનાઓ દ્વારા, તેઓ મગજનો આચ્છાદન પર વિતરિત અને પ્રક્ષેપિત થાય છે.

સેરેબ્રલ ગોળાર્ધ ઉપરાંત, સેરેબેલમ, જે અનિવાર્યપણે એક નાનું સ્વતંત્ર મગજ છે, તે પણ માહિતીની પ્રક્રિયા કરે છે. સેરેબેલમ ઉત્તમ મોટર કુશળતા અને તમામ હલનચલનનું સંકલન પ્રદાન કરે છે.

દ્રષ્ટિ, શ્રવણ અને ગંધ મગજને બહારની દુનિયા વિશે માહિતીનો પ્રવાહ પ્રદાન કરે છે. આ પ્રવાહના દરેક ઘટકો, તેના પોતાના માર્ગ સાથે પસાર થતાં, કોર્ટેક્સ પર પણ પ્રક્ષેપિત થાય છે. કોર્ટેક્સ એ ગ્રે મેટરનો એક સ્તર છે, જે 1.3 થી 4.5 મીમી જાડા છે, જે મગજની બહારની સપાટી બનાવે છે. ફોલ્ડ્સ દ્વારા રચાયેલા કન્વોલ્યુશનને લીધે, છાલ પેક કરવામાં આવે છે જેથી તે ચપટી કરતાં ત્રણ ગણો ઓછો વિસ્તાર ધરાવે છે. એક ગોળાર્ધના કોર્ટેક્સનું કુલ ક્ષેત્રફળ આશરે 7000 ચોરસ સેમી છે.

પરિણામે, બધા સંકેતો કોર્ટેક્સ પર પ્રક્ષેપિત થાય છે. પ્રક્ષેપણ ચેતા તંતુઓના બંડલ દ્વારા હાથ ધરવામાં આવે છે જે કોર્ટેક્સના મર્યાદિત વિસ્તારોમાં વિતરિત કરવામાં આવે છે. તે વિસ્તાર કે જેના પર મગજના અન્ય ભાગોમાંથી બાહ્ય માહિતી અથવા માહિતી પ્રક્ષેપિત કરવામાં આવે છે તે કોર્ટેક્સ ઝોન બનાવે છે. આવા ઝોન કયા સંકેતો મેળવે છે તેના આધારે, તેની પોતાની વિશેષતા છે. મોટર કોર્ટેક્સ ઝોન, સેન્સરી ઝોન, બ્રોકા અને વેર્નિક વિસ્તારો, વિઝ્યુઅલ ઝોન, ઓસિપિટલ લોબ, કુલ મળીને લગભગ સો જુદા જુદા ઝોન છે.

ઊભી દિશામાં, છાલ સામાન્ય રીતે છ સ્તરોમાં વહેંચાયેલી હોય છે. આ સ્તરોમાં સ્પષ્ટ સીમાઓ હોતી નથી અને તે એક અથવા બીજા કોષના પ્રકારના વર્ચસ્વ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. કોર્ટેક્સના જુદા જુદા ઝોનમાં, આ સ્તરો અલગ રીતે વ્યક્ત કરી શકાય છે, મજબૂત અથવા નબળા. પરંતુ, સામાન્ય રીતે, આપણે કહી શકીએ કે કોર્ટેક્સ એકદમ સાર્વત્રિક છે, અને ધારી લઈએ કે તેના વિવિધ ઝોનની કામગીરી સમાન સિદ્ધાંતોનું પાલન કરે છે.

છાલના સ્તરો

સિગ્નલ્સ એફરન્ટ ફાઇબર દ્વારા કોર્ટેક્સ સુધી મુસાફરી કરે છે. તેઓ આચ્છાદનના III અને IV સ્તરે પહોંચે છે, જ્યાં તેઓ એફેરન્ટ ફાઇબર પ્રવેશ્યા હોય તે સ્થાનની સૌથી નજીકના ચેતાકોષોમાં વિતરિત થાય છે. મોટાભાગના ચેતાકોષો તેમના કોર્ટિકલ વિસ્તારમાં ચેતાક્ષ જોડાણ ધરાવે છે. પરંતુ કેટલાક ચેતાકોષોમાં ચેતાક્ષ હોય છે જે તેની બહાર વિસ્તરે છે. આ અસ્પષ્ટ તંતુઓ સાથે, સંકેતો કાં તો મગજની બહાર જાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, એક્ઝિક્યુટિવ અંગો તરફ, અથવા તેમના પોતાના અથવા અન્ય ગોળાર્ધના કોર્ટેક્સના અન્ય ભાગોમાં પ્રક્ષેપિત થાય છે. સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશનની દિશા પર આધાર રાખીને, ઇફરન્ટ ફાઇબરને સામાન્ય રીતે વિભાજિત કરવામાં આવે છે:

• સહયોગી તંતુઓ કે જે એક ગોળાર્ધના કોર્ટેક્સના વ્યક્તિગત વિસ્તારોને જોડે છે;
• કોમિસ્યુરલ તંતુઓ જે બે ગોળાર્ધના કોર્ટેક્સને જોડે છે;
• પ્રક્ષેપણ તંતુઓ કે જે આચ્છાદનને સેન્ટ્રલ નર્વસ સિસ્ટમના નીચલા ભાગોના ન્યુક્લી સાથે જોડે છે.

જો આપણે કોર્ટેક્સની સપાટી પર લંબરૂપ દિશા લઈએ, તો તે નોંધવામાં આવે છે કે આ દિશામાં સ્થિત ચેતાકોષો સમાન ઉત્તેજનાને પ્રતિભાવ આપે છે. ચેતાકોષોના આવા ઊભી સ્થિત જૂથોને સામાન્ય રીતે કોર્ટિકલ કૉલમ કહેવામાં આવે છે.

તમે સેરેબ્રલ કોર્ટેક્સને વિશાળ કેનવાસ તરીકે કલ્પના કરી શકો છો, અલગ ઝોનમાં કાપી શકો છો. દરેક ઝોનમાં ન્યુરોન પ્રવૃત્તિની પેટર્ન ચોક્કસ માહિતીને એન્કોડ કરે છે. ચેતા તંતુઓના બંડલ્સ તેમના કોર્ટિકલ ઝોનની બહાર વિસ્તરેલ ચેતાક્ષ દ્વારા રચાય છે, જે પ્રક્ષેપણ જોડાણોની સિસ્ટમ બનાવે છે. દરેક ઝોન પર ચોક્કસ માહિતીનો અંદાજ છે. તદુપરાંત, એક ઝોન એક સાથે અનેક માહિતી પ્રવાહ પ્રાપ્ત કરી શકે છે, જે તેના પોતાના અને વિરોધી ગોળાર્ધના બંને ઝોનમાંથી આવી શકે છે. માહિતીનો દરેક પ્રવાહ ચેતા બંડલના ચેતાક્ષની પ્રવૃત્તિ દ્વારા દોરવામાં આવેલા અનન્ય ચિત્ર જેવો છે. આચ્છાદનના અલગ ઝોનની કામગીરી એ બહુવિધ અંદાજોની પ્રાપ્તિ, માહિતીનું યાદ રાખવું, તેની પ્રક્રિયા કરવી, પ્રવૃત્તિના પોતાના ચિત્રની રચના અને આ ઝોનના કાર્યના પરિણામે માહિતીનું વધુ પ્રક્ષેપણ છે.

મગજનો નોંધપાત્ર જથ્થો સફેદ પદાર્થ છે. તે ચેતાકોષોના ચેતાક્ષ દ્વારા રચાય છે, તે જ પ્રક્ષેપણ પાથ બનાવે છે. નીચેના ચિત્રમાં, સફેદ દ્રવ્યને આચ્છાદન અને મગજની આંતરિક રચનાઓ વચ્ચે પ્રકાશ ભરણ તરીકે જોઈ શકાય છે.

મગજના આગળના ભાગમાં સફેદ પદાર્થનું વિતરણ

ડિફ્યુઝ સ્પેક્ટ્રલ એમઆરઆઈનો ઉપયોગ કરીને, વ્યક્તિગત તંતુઓની દિશાને ટ્રૅક કરવી અને કોર્ટિકલ ઝોન (કનેક્ટોમિક્સ પ્રોજેક્ટ) ની કનેક્ટિવિટીનું ત્રિ-પરિમાણીય મોડેલ બનાવવું શક્ય હતું.

નીચેના આંકડાઓ કનેક્શનની રચનાનો સારો ખ્યાલ આપે છે (વેન જે. વેડિન, ડગ્લાસ એલ. રોસેન, રુઓપેંગ વાંગ, ગુઆંગપિંગ ડાઈ, ફરઝાદ મોર્તાઝાવી, પેટ્રિક હેગમેન, જોન એચ. કાસ, વેન-યીહ આઈ. ત્સેંગ, 2012).

ડાબા ગોળાર્ધમાંથી જુઓ

પાછળનું દૃશ્ય

યોગ્ય દૃશ્ય

માર્ગ દ્વારા, પાછળના દૃશ્યમાં, ડાબા અને જમણા ગોળાર્ધના પ્રક્ષેપણ માર્ગોની અસમપ્રમાણતા સ્પષ્ટપણે દૃશ્યમાન છે. આ અસમપ્રમાણતા મોટાભાગે વિધેયોમાં તફાવતોને નિર્ધારિત કરે છે જે ગોળાર્ધ તેઓ શીખે છે તેમ મેળવે છે.

ન્યુરોન

મગજનો આધાર ચેતાકોષ છે. સ્વાભાવિક રીતે, ન્યુરલ નેટવર્કનો ઉપયોગ કરીને મગજનું મોડેલિંગ તેના ઓપરેશનના સિદ્ધાંત શું છે તે પ્રશ્નના જવાબ સાથે શરૂ થાય છે.

વાસ્તવિક ચેતાકોષનું સંચાલન રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ પર આધારિત છે. બાકીના સમયે, ચેતાકોષના આંતરિક અને બાહ્ય વાતાવરણ વચ્ચે સંભવિત તફાવત છે - મેમ્બ્રેન સંભવિત, જે લગભગ 75 મિલીવોલ્ટ્સ છે. તે ખાસ પ્રોટીન પરમાણુઓના કાર્યને કારણે રચાય છે જે સોડિયમ-પોટેશિયમ પંપ તરીકે કાર્ય કરે છે. આ પંપ, એટીપી ન્યુક્લિયોટાઇડની ઉર્જાનો ઉપયોગ કરીને, પોટેશિયમ આયનો અંદર અને સોડિયમ આયનોને કોષમાંથી બહાર કાઢે છે. પ્રોટીન એટીપીઝ તરીકે કામ કરે છે, એટલે કે, એટીપીને હાઇડ્રોલાઇઝ કરતી એન્ઝાઇમ, તેને "સોડિયમ-પોટેશિયમ એટીપેઝ" કહેવામાં આવે છે. પરિણામે, ચેતાકોષ અંદરથી નકારાત્મક ચાર્જ અને બહારથી હકારાત્મક ચાર્જ સાથે ચાર્જ કરેલ કેપેસિટરમાં ફેરવાય છે.

ન્યુરોન ડાયાગ્રામ (મારિયાના રુઇઝ વિલારિયલ)

ચેતાકોષની સપાટી ડેંડ્રાઇટ્સ તરીકે ઓળખાતી શાખા પ્રક્રિયાઓથી ઢંકાયેલી હોય છે. ડેંડ્રાઇટ્સ અન્ય ચેતાકોષોના ચેતાક્ષના અંતને અડીને હોય છે. તે સ્થાનો જ્યાં તેઓ જોડાય છે તેને સિનેપ્સ કહેવામાં આવે છે. સિનેપ્ટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દ્વારા, ચેતાકોષ આવનારા સંકેતોને પ્રતિસાદ આપવા માટે સક્ષમ છે અને ચોક્કસ સંજોગોમાં, તેના પોતાના આવેગ પેદા કરે છે, જેને સ્પાઇક કહેવાય છે.

ચેતોપાગમ પર સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન ન્યુરોટ્રાન્સમીટર નામના પદાર્થોને કારણે થાય છે. જ્યારે ચેતા આવેગ ચેતાક્ષની સાથે ચેતોપાગમમાં પ્રવેશ કરે છે, ત્યારે તે વિશિષ્ટ વેસિકલ્સમાંથી આ ચેતોપાગમની લાક્ષણિકતા ધરાવતા ચેતાપ્રેષક અણુઓને મુક્ત કરે છે. સિગ્નલ પ્રાપ્ત કરતા ચેતાકોષની પટલ પર પ્રોટીન પરમાણુઓ - રીસેપ્ટર્સ છે. રીસેપ્ટર્સ ચેતાપ્રેષકો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે.

કેમિકલ સિનેપ્સ

સિનેપ્ટિક ક્લેફ્ટમાં સ્થિત રીસેપ્ટર્સ આયોનોટ્રોપિક છે. આ નામ એ હકીકત પર ભાર મૂકે છે કે તેઓ આયન ચેનલો પણ છે જે આયનોને ખસેડવામાં સક્ષમ છે. ન્યુરોટ્રાન્સમીટર રીસેપ્ટર્સ પર એવી રીતે કાર્ય કરે છે કે તેમની આયન ચેનલો ખુલે છે. તદનુસાર, પટલ ક્યાં તો વિધ્રુવીકરણ કરે છે અથવા હાયપરપોલરાઇઝ કરે છે, તેના આધારે કઈ ચેનલો અસરગ્રસ્ત છે અને તે મુજબ, તે કયા પ્રકારનો ચેતોપાગમ છે. ઉત્તેજક ચેતોપાગમમાં, ચેનલો ખુલે છે જે કેશનને કોષમાં પ્રવેશવા દે છે - પટલનું વિધ્રુવીકરણ થાય છે. અવરોધક ચેતોપાગમમાં, આયનોનું સંચાલન કરતી ચેનલો ખુલે છે, જે પટલના હાયપરપોલરાઇઝેશન તરફ દોરી જાય છે.

ચોક્કસ સંજોગોમાં, ચેતોપાગમ તેમની સંવેદનશીલતા બદલી શકે છે, જેને સિનેપ્ટિક પ્લાસ્ટિસિટી કહેવાય છે. આ એ હકીકત તરફ દોરી જાય છે કે એક ચેતાકોષના ચેતોપાગમ બાહ્ય સંકેતો માટે વિવિધ સંવેદનશીલતા પ્રાપ્ત કરે છે.

તે જ સમયે, ઘણા સંકેતો ચેતાકોષના ચેતોપાગમ પર આવે છે. અવરોધક ચેતોપાગમ કોષની અંદર ચાર્જના સંચય તરફ કલા સંભવિતને ખેંચે છે. ચેતોપાગમને સક્રિય કરવું, તેનાથી વિપરીત, ચેતાકોષને વિસર્જન કરવાનો પ્રયાસ કરો (નીચેની આકૃતિ).

રેટિના ગેન્ગ્લિઅન સેલનું ઉત્તેજના (A) અને નિષેધ (B) (નિકોલસ જે., માર્ટિન આર., વાલાસ બી., ફુચ્સ પી., 2003)

જ્યારે કુલ પ્રવૃત્તિ પ્રારંભિક થ્રેશોલ્ડ કરતાં વધી જાય છે, ત્યારે સક્રિય કલા વીજસ્થિતિમાન અથવા સ્પાઇક તરીકે ઓળખાતા સ્રાવ થાય છે. સ્પાઇક એ ન્યુરોન મેમ્બ્રેનનું તીવ્ર વિધ્રુવીકરણ છે, જે વિદ્યુત આવેગ પેદા કરે છે. સમગ્ર પલ્સ જનરેશન પ્રક્રિયા લગભગ 1 મિલીસેકન્ડ ચાલે છે. તદુપરાંત, આવેગનો સમયગાળો કે કંપનવિસ્તાર તે કેટલા મજબૂત કારણો છે તેના પર આધાર રાખતો નથી (નીચેની આકૃતિ).

ગેન્ગ્લિઅન સેલના સક્રિય કલા વીજસ્થિતિમાનને રેકોર્ડ કરવું (નિકોલસ જે., માર્ટિન આર., વાલાસ બી., ફુચ્સ પી., 2003)

સ્પાઇક પછી, આયન પંપ ચેતાપ્રેષક દ્રવ્યના પુનઃઉપયોગ અને સિનેપ્ટિક ફાટને સાફ કરવાની ખાતરી કરે છે. પ્રત્યાવર્તન સમયગાળા દરમિયાન જે સ્પાઇક પછી થાય છે, ચેતાકોષ નવા આવેગ પેદા કરવામાં સક્ષમ નથી. આ સમયગાળાની અવધિ મહત્તમ ફાયરિંગ આવર્તન નક્કી કરે છે કે જે ન્યુરોન સક્ષમ છે.

સ્પાઇક્સ કે જે ચેતોપાગમ પર પ્રવૃત્તિના પરિણામે થાય છે તેને ઉત્તેજિત કહેવામાં આવે છે. ઉત્તેજિત સ્પાઇક દર એ એન્કોડ કરે છે કે ઇનકમિંગ સિગ્નલ ચેતાકોષના ચેતોપાગમની સંવેદનશીલતા સેટિંગ સાથે કેટલી સારી રીતે મેળ ખાય છે. જ્યારે ઇનકમિંગ સિગ્નલો સંવેદનશીલ ચેતોપાગમ પર ચોક્કસ પહોંચે છે જે ચેતાકોષને સક્રિય કરે છે, અને અવરોધક ચેતોપાગમ પર આવતા સંકેતો દ્વારા આમાં દખલ થતી નથી, ત્યારે ચેતાકોષનો પ્રતિભાવ મહત્તમ હોય છે. આવા સંકેતો દ્વારા વર્ણવેલ છબીને ચેતાકોષ માટે લાક્ષણિક ઉત્તેજના કહેવામાં આવે છે.

અલબત્ત, ન્યુરોન્સ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે તે વિચારને વધુ સરળ બનાવવો જોઈએ નહીં. કેટલાક ચેતાકોષો વચ્ચેની માહિતી માત્ર સ્પાઇક્સ દ્વારા જ નહીં, પણ તેમના અંતઃકોશિક સામગ્રીને જોડતી ચેનલો દ્વારા અને વિદ્યુત સંભવિત પ્રત્યક્ષ પ્રસારિત કરી શકાય છે. આ પ્રચારને ક્રમશઃ કહેવામાં આવે છે, અને જોડાણને જ ઇલેક્ટ્રિકલ સિનેપ્સ કહેવામાં આવે છે. ડેંડ્રાઇટ્સ, ચેતાકોષના શરીરના અંતરના આધારે, પ્રોક્સિમલ (ક્લોઝ) અને ડિસ્ટલ (રિમોટ) માં વિભાજિત થાય છે. દૂરવર્તી ડેંડ્રાઇટ્સ એવા વિભાગો બનાવી શકે છે જે અર્ધ-સ્વાયત્ત તત્વો તરીકે કાર્ય કરે છે. સિનેપ્ટિક ઉત્તેજના માર્ગો ઉપરાંત, ત્યાં એક્સ્ટ્રાસિનેપ્ટિક પદ્ધતિઓ છે જે મેટાબોટ્રોપિક સ્પાઇક્સનું કારણ બને છે. ઉત્તેજિત પ્રવૃત્તિ ઉપરાંત, સ્વયંસ્ફુરિત પ્રવૃત્તિ પણ છે. છેલ્લે, મગજના ચેતાકોષો ગ્લિયલ કોષોથી ઘેરાયેલા હોય છે, જે ચાલુ પ્રક્રિયાઓ પર પણ નોંધપાત્ર પ્રભાવ ધરાવે છે.

ઉત્ક્રાંતિના લાંબા માર્ગે ઘણી મિકેનિઝમ્સ બનાવી છે જેનો મગજ તેના કામમાં ઉપયોગ કરે છે. તેમાંના કેટલાક તેમના પોતાના પર સમજી શકાય છે; અન્યનો અર્થ ફક્ત જટિલ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓને ધ્યાનમાં રાખીને જ સ્પષ્ટ થાય છે. તેથી, તમારે ન્યુરોનના ઉપરના વર્ણનને સંપૂર્ણ તરીકે ન લેવું જોઈએ. ઊંડા મોડેલો પર જવા માટે, આપણે સૌ પ્રથમ ચેતાકોષોના "મૂળભૂત" ગુણધર્મોને સમજવાની જરૂર છે.

1952માં, એલન લોયડ હોજકિન અને એન્ડ્રુ હક્સલીએ સ્ક્વિડ જાયન્ટ ચેતાક્ષ (હોજકિન, 1952)માં નર્વ સિગ્નલોનું નિર્માણ અને પ્રસારણ નક્કી કરતી વિદ્યુત પદ્ધતિઓનું વર્ણન કર્યું. જેને 1963માં ફિઝિયોલોજી અથવા મેડિસિનનું નોબેલ પારિતોષિક એનાયત કરવામાં આવ્યું હતું. હોજકિન-હક્સલી મોડેલ સામાન્ય વિભેદક સમીકરણોની સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરીને ચેતાકોષના વર્તનનું વર્ણન કરે છે. આ સમીકરણો સક્રિય માધ્યમમાં ઓટોવેવ પ્રક્રિયાને અનુરૂપ છે. તેઓ ઘણા ઘટકોને ધ્યાનમાં લે છે, જેમાંથી દરેક વાસ્તવિક કોષમાં તેના પોતાના બાયોફિઝિકલ એનાલોગ ધરાવે છે (નીચેની આકૃતિ). આયન પંપ વર્તમાન સ્ત્રોત I p ને અનુરૂપ છે. કોષ પટલનું આંતરિક લિપિડ સ્તર કેપેસીટન્સ Cm સાથે કેપેસિટર બનાવે છે. સિનેપ્ટિક રીસેપ્ટર્સની આયન ચેનલો વિદ્યુત વાહકતા g n પૂરી પાડે છે, જે પૂરા પાડવામાં આવેલ સિગ્નલો પર આધાર રાખે છે, સમય t સાથે બદલાય છે, અને કલા વીજસ્થિતિમાન V નું એકંદર મૂલ્ય. કલાના છિદ્રોનો લિકેજ પ્રવાહ વાહક g L બનાવે છે. આયન ચેનલો દ્વારા આયનોની હિલચાલ ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ગ્રેડિએન્ટ્સના પ્રભાવ હેઠળ થાય છે, જે ઇલેક્ટ્રોમોટિવ ફોર્સ E n અને E L સાથે વોલ્ટેજ સ્ત્રોતોને અનુરૂપ છે.

હોજકિન-હક્સલી મોડેલના મુખ્ય ઘટકો

સ્વાભાવિક રીતે, ન્યુરલ નેટવર્ક્સ બનાવતી વખતે, ન્યુરોન મોડેલને સરળ બનાવવાની ઇચ્છા હોય છે, તેમાં ફક્ત સૌથી આવશ્યક ગુણધર્મો છોડીને. સૌથી પ્રસિદ્ધ અને લોકપ્રિય સરળ મોડેલ મેકકુલોચ-પિટ્સ કૃત્રિમ ચેતાકોષ છે, જે 1940 ના દાયકાની શરૂઆતમાં વિકસિત થયું હતું (મેકકુલોચ જે., પિટ્સ ડબ્લ્યુ., 1956).


ઔપચારિક મેકકુલોચ-પિટ્સ ચેતાકોષ

આવા ચેતાકોષના ઇનપુટ પર સિગ્નલ મોકલવામાં આવે છે. આ સિગ્નલો ભારિત સરવાળો છે. આગળ, કેટલાક બિનરેખીય સક્રિયકરણ કાર્ય, ઉદાહરણ તરીકે, સિગ્મોઇડલ, આ રેખીય સંયોજન પર લાગુ થાય છે. લોજિસ્ટિક ફંક્શનનો ઉપયોગ ઘણીવાર સિગ્મોઇડ ફંક્શન તરીકે થાય છે:


લોજિસ્ટિક કાર્ય

આ કિસ્સામાં, ઔપચારિક ચેતાકોષની પ્રવૃત્તિ તરીકે લખવામાં આવે છે

પરિણામે, આવા ન્યુરોન થ્રેશોલ્ડ એડરમાં ફેરવાય છે. પૂરતા પ્રમાણમાં ઊભો થ્રેશોલ્ડ ફંક્શન સાથે, ચેતાકોષનું આઉટપુટ સિગ્નલ કાં તો 0 અથવા 1 છે. ઇનપુટ સિગ્નલ અને ચેતાકોષના વજનનો ભારાંકિત સરવાળો એ બે છબીઓનું સંકલન છે: ઇનપુટ સિગ્નલની છબી અને ચેતાકોષના વજન દ્વારા વર્ણવેલ છબી. આ છબીઓ વચ્ચેનો મેળ જેટલો વધુ સચોટ છે, તેટલું ઊંચું પરિવર્તિત પરિણામ. એટલે કે, ચેતાકોષ અનિવાર્યપણે નિર્ધારિત કરે છે કે પૂરા પાડવામાં આવેલ સિગ્નલ તેના ચેતોપાગમ પર રેકોર્ડ કરેલી છબી સાથે કેટલો સમાન છે. જ્યારે કન્વોલ્યુશન મૂલ્ય ચોક્કસ સ્તરથી વધી જાય છે અને થ્રેશોલ્ડ ફંક્શન એક પર સ્વિચ કરે છે, ત્યારે આને ન્યુરોન દ્વારા નિર્ણાયક નિવેદન તરીકે અર્થઘટન કરી શકાય છે કે તેણે પ્રસ્તુત છબીને ઓળખી છે.

વાસ્તવિક ચેતાકોષો ખરેખર મેકકુલોચ-પિટ્સ ચેતાકોષો જેવા જ છે. તેમના સ્પાઇક્સનું કંપનવિસ્તાર તેના પર આધાર રાખતું નથી કે સિનેપ્સના કયા સંકેતો તેમને કારણે છે. સ્પાઇક ક્યાં તો અસ્તિત્વમાં છે અથવા તે નથી. પરંતુ વાસ્તવિક ચેતાકોષો ઉત્તેજનાને એક જ આવેગ સાથે નહીં, પરંતુ આવેગના ક્રમ સાથે પ્રતિસાદ આપે છે. આ કિસ્સામાં, આવેગની આવર્તન વધુ હોય છે, વધુ ચોક્કસ રીતે ચેતાકોષની લાક્ષણિકતાની છબી ઓળખાય છે. આનો અર્થ એ છે કે જો આપણે આવા થ્રેશોલ્ડ એડર્સમાંથી ન્યુરલ નેટવર્ક બનાવીએ છીએ, તો પછી, સ્થિર ઇનપુટ સિગ્નલ સાથે, જો કે તે કેટલાક આઉટપુટ પરિણામ આપશે, આ પરિણામ વાસ્તવિક ચેતાકોષો કેવી રીતે કાર્ય કરે છે તેના પુનઃઉત્પાદનથી દૂર રહેશે. ન્યુરલ નેટવર્કને જૈવિક પ્રોટોટાઇપની નજીક લાવવા માટે, આપણે સમયના પરિમાણોને ધ્યાનમાં રાખીને અને સિગ્નલની આવર્તન ગુણધર્મોને પુનઃઉત્પાદન કરીને ગતિશીલતામાં કાર્યનું અનુકરણ કરવું પડશે.

પરંતુ તમે બીજી રીતે જઈ શકો છો. ઉદાહરણ તરીકે, અમે ચેતાકોષની પ્રવૃત્તિની સામાન્ય લાક્ષણિકતા ઓળખી શકીએ છીએ, જે તેના આવેગની આવર્તનને અનુરૂપ છે, એટલે કે, ચોક્કસ સમયગાળા દરમિયાન સ્પાઇક્સની સંખ્યા. જો આપણે આ વર્ણન પર જઈએ, તો આપણે એક સરળ લીનિયર એડર તરીકે ચેતાકોષની કલ્પના કરી શકીએ છીએ.

લીનિયર એડર

આઉટપુટ અને, તે મુજબ, આવા ચેતાકોષો માટેના ઇનપુટ સિગ્નલો લાંબા સમય સુધી ડાયકાટોમિક (0 અથવા 1) નથી, પરંતુ ચોક્કસ સ્કેલર જથ્થા દ્વારા વ્યક્ત કરવામાં આવે છે. સક્રિયકરણ કાર્ય પછી તરીકે લખવામાં આવે છે

રેખીય ઉમેરનારને સ્પાઇકીંગ ન્યુરોનની તુલનામાં મૂળભૂત રીતે અલગ કંઈક તરીકે સમજવું જોઈએ નહીં; તે મોડેલિંગ અથવા તેનું વર્ણન કરતી વખતે લાંબા સમયના અંતરાલોમાં જવાની મંજૂરી આપે છે. અને જોકે પલ્સનું વર્ણન વધુ સાચું છે, ઘણા કિસ્સાઓમાં રેખીય ઉમેરણમાં સંક્રમણ મોડેલના મજબૂત સરળીકરણ દ્વારા ન્યાયી છે. તદુપરાંત, કેટલાક મહત્વપૂર્ણ ગુણધર્મો કે જે સ્પાઇકિંગ ચેતાકોષમાં જોવા મુશ્કેલ છે તે રેખીય ઉમેરણમાં એકદમ સ્પષ્ટ છે.