મગજના ચેતાકોષોની રચના અને કાર્યો. મગજના કોષો (ચેતાકોષો) પુનઃસ્થાપિત થાય છે? મગજના ચેતાકોષીય કાર્યો

આપણી અખૂટ શક્યતાઓ વિશે સાહિત્યના પહાડો લખાયા છે. તે વિશાળ માત્રામાં માહિતી પર પ્રક્રિયા કરવામાં સક્ષમ છે જે આધુનિક કમ્પ્યુટર્સ પણ હેન્ડલ કરી શકતા નથી. તદુપરાંત, સામાન્ય સ્થિતિમાં મગજ 70-80 વર્ષ કે તેથી વધુ સમય સુધી વિક્ષેપ વિના કામ કરે છે. અને દર વર્ષે તેના જીવનની અવધિ, અને તેથી વ્યક્તિનું જીવન, વધે છે.

આ મહત્વપૂર્ણ અને મોટાભાગે રહસ્યમય અંગની અસરકારક કામગીરી મુખ્યત્વે બે પ્રકારના કોષો દ્વારા સુનિશ્ચિત કરવામાં આવે છે: ચેતાકોષો અને ગ્લિયલ કોષો. તે ન્યુરોન્સ છે જે માહિતી પ્રાપ્ત કરવા અને પ્રક્રિયા કરવા માટે જવાબદાર છે, અને.

તમે વારંવાર સાંભળી શકો છો કે ગ્રે મેટરની હાજરી દ્વારા વ્યક્તિની બુદ્ધિની ખાતરી આપવામાં આવે છે. આ પદાર્થ શું છે અને તે ગ્રે કેમ છે? આ સેરેબ્રલ કોર્ટેક્સનો રંગ છે, જેમાં માઇક્રોસ્કોપિક કોશિકાઓ હોય છે. આ ચેતાકોષો અથવા ચેતા કોષો છે જે આપણા મગજની કામગીરી અને સમગ્ર માનવ શરીરનું નિયંત્રણ સુનિશ્ચિત કરે છે.

ચેતા કોષ કેવી રીતે કામ કરે છે?

ચેતાકોષ, કોઈપણ જીવંત કોષની જેમ, એક ન્યુક્લિયસ અને કોષ શરીર ધરાવે છે જેને સોમા કહેવાય છે. કોષનું કદ પોતે માઇક્રોસ્કોપિક છે - 3 થી 100 માઇક્રોન સુધી. જો કે, આ ચેતાકોષને વિવિધ માહિતીના વાસ્તવિક ભંડાર બનવાથી અટકાવતું નથી. દરેક ચેતા કોષમાં જનીનોનો સંપૂર્ણ સમૂહ હોય છે - પ્રોટીન ઉત્પન્ન કરવા માટેની સૂચનાઓ. કેટલાક પ્રોટીન માહિતીના પ્રસારણમાં સામેલ છે, અન્ય કોષની આસપાસ રક્ષણાત્મક શેલ બનાવે છે, અન્ય મેમરી પ્રક્રિયાઓમાં સામેલ છે, અન્ય મૂડમાં ફેરફાર કરે છે, વગેરે.

ચોક્કસ પ્રોટીનના ઉત્પાદન માટેના એક પ્રોગ્રામમાં નાની ખામી પણ ગંભીર પરિણામો, માંદગી, માનસિક ક્ષતિ, ઉન્માદ વગેરે તરફ દોરી શકે છે.

દરેક ચેતાકોષ ગ્લિયલ કોશિકાઓના રક્ષણાત્મક આવરણથી ઘેરાયેલું હોય છે; તેઓ શાબ્દિક રીતે સમગ્ર આંતરકોષીય જગ્યાને ભરે છે અને મગજનો 40% પદાર્થ બનાવે છે. ગ્લિયા અથવા ગ્લિયલ કોશિકાઓનો સંગ્રહ ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ કાર્યો કરે છે: તે બિનતરફેણકારી બાહ્ય પ્રભાવોથી ચેતાકોષોનું રક્ષણ કરે છે, ચેતા કોષોને પોષક તત્વો પૂરા પાડે છે અને તેમના કચરાના ઉત્પાદનોને દૂર કરે છે.

ગ્લિયલ કોષો ચેતાકોષોના સ્વાસ્થ્ય અને અખંડિતતાનું રક્ષણ કરે છે અને તેથી ઘણા વિદેશી રસાયણોને ચેતા કોષોમાં પ્રવેશતા અટકાવે છે. દવાઓ સહિત. તેથી, મગજની પ્રવૃત્તિને વધારવા માટે રચાયેલ વિવિધ દવાઓની અસરકારકતા સંપૂર્ણપણે અણધારી છે, અને તેઓ દરેક વ્યક્તિને અલગ રીતે અસર કરે છે.

ડેંડ્રાઇટ્સ અને ચેતાક્ષ

ચેતાકોષની જટિલતા હોવા છતાં, તે પોતે મગજની કામગીરીમાં નોંધપાત્ર ભૂમિકા ભજવતું નથી. આપણી નર્વસ પ્રવૃત્તિ, માનસિક પ્રવૃત્તિ સહિત, ઘણા ચેતાકોષોની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું પરિણામ છે જે સિગ્નલોની આપલે કરે છે. આ સંકેતોનું સ્વાગત અને પ્રસારણ, વધુ સ્પષ્ટ રીતે, નબળા વિદ્યુત આવેગ, ચેતા તંતુઓની મદદથી થાય છે.

ચેતાકોષમાં ઘણા ટૂંકા (લગભગ 1 મીમી) શાખાવાળા ચેતા તંતુઓ હોય છે - ડેંડ્રાઇટ્સ, તેથી તેનું નામ વૃક્ષ સાથે સામ્યતાના કારણે રાખવામાં આવ્યું છે. ડેંડ્રાઇટ્સ અન્ય ચેતા કોષોમાંથી સંકેતો મેળવવા માટે જવાબદાર છે. અને ચેતાક્ષ સિગ્નલ ટ્રાન્સમીટર તરીકે કામ કરે છે. ચેતાકોષમાં માત્ર એક ફાઇબર હોય છે, પરંતુ તે 1.5 મીટર સુધીની લંબાઈ સુધી પહોંચી શકે છે. ચેતાક્ષો અને ડેંડ્રાઈટ્સની મદદથી જોડાઈને, ચેતા કોષો સમગ્ર ન્યુરલ નેટવર્ક બનાવે છે. અને સંબંધોની સિસ્ટમ જેટલી જટિલ છે, આપણી માનસિક પ્રવૃત્તિ વધુ જટિલ છે.

ન્યુરોન ઓપરેશન

આપણી નર્વસ સિસ્ટમની સૌથી જટિલ પ્રવૃત્તિ ચેતાકોષો વચ્ચે નબળા વિદ્યુત આવેગના વિનિમય પર આધારિત છે. પરંતુ સમસ્યા એ છે કે શરૂઆતમાં એક ચેતા કોષના ચેતાક્ષ અને બીજાના ડેંડ્રાઈટ્સ જોડાયેલા નથી; તેમની વચ્ચે આંતરકોષીય પદાર્થથી ભરેલી જગ્યા છે. આ કહેવાતા સિનેપ્ટિક ક્લેફ્ટ છે, અને સિગ્નલ તેને પાર કરી શકતું નથી. કલ્પના કરો કે બે લોકો એકબીજા સુધી પહોંચે છે અને માંડ માંડ એકબીજા સુધી પહોંચે છે.

આ સમસ્યા સરળતાથી ન્યુરોન દ્વારા ઉકેલી શકાય છે. નબળા ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહના પ્રભાવ હેઠળ, ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પ્રતિક્રિયા થાય છે અને પ્રોટીન પરમાણુ, એક ન્યુરોટ્રાન્સમીટર, રચાય છે. આ પરમાણુ સિનેપ્ટિક ફાટને અવરોધે છે, સિગ્નલ પસાર કરવા માટે એક પ્રકારનો પુલ બની જાય છે. ચેતાપ્રેષકો અન્ય કાર્ય પણ કરે છે - તેઓ ચેતાકોષોને જોડે છે, અને વધુ વખત આ ચેતા સાંકળ સાથે સિગ્નલ પસાર થાય છે, આ જોડાણ વધુ મજબૂત બને છે. નદી પાર એક ફોર્ડની કલ્પના કરો. તેની સાથે ચાલતા, એક વ્યક્તિ પાણીમાં એક પથ્થર ફેંકે છે, અને પછી દરેક અનુગામી પ્રવાસી તે જ કરે છે. પરિણામ એક મજબૂત, વિશ્વસનીય સંક્રમણ છે.

ચેતાકોષો વચ્ચેના આ જોડાણને સિનેપ્સ કહેવામાં આવે છે, અને તે મગજની પ્રવૃત્તિમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. એવું માનવામાં આવે છે કે આપણી યાદશક્તિ પણ કામનું પરિણામ છે. આ જોડાણો ચેતા આવેગના પસાર થવાની ઊંચી ઝડપ પૂરી પાડે છે - ચેતાકોષોની સાંકળ સાથેનો સંકેત 360 km/h અથવા 100 m/sec ની ઝડપે ફરે છે. તમે ગણતરી કરી શકો છો કે તમારા મગજ સુધી પહોંચવામાં તમે આકસ્મિક રીતે સોય વડે ચૂંટી કાઢેલી આંગળીમાંથી સિગ્નલ મેળવવામાં કેટલો સમય લાગે છે. એક જૂની કોયડો છે: "વિશ્વની સૌથી ઝડપી વસ્તુ કઈ છે?" જવાબ: "વિચાર." અને આ ખૂબ જ સચોટ રીતે નોંધવામાં આવ્યું હતું.

ન્યુરોન્સના પ્રકાર

ચેતાકોષો માત્ર મગજમાં જ જોવા મળતા નથી, જ્યાં તેઓ સેન્ટ્રલ નર્વસ સિસ્ટમ બનાવવા માટે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. ન્યુરોન્સ આપણા શરીરના તમામ અવયવોમાં, ચામડીની સપાટી પરના સ્નાયુઓ અને અસ્થિબંધનમાં સ્થિત છે. ખાસ કરીને તેમાંના ઘણા રીસેપ્ટર્સમાં છે, એટલે કે, સંવેદનાત્મક અંગો. ચેતા કોશિકાઓનું વ્યાપક નેટવર્ક જે સમગ્ર માનવ શરીરમાં ફેલાય છે તે પેરિફેરલ નર્વસ સિસ્ટમ છે, જે કેન્દ્રિય કરતાં ઓછા મહત્વપૂર્ણ કાર્યો કરતી નથી. ન્યુરોન્સની સમગ્ર વિવિધતાને ત્રણ મુખ્ય જૂથોમાં વહેંચવામાં આવી છે:

• અસરકર્તા ચેતાકોષો સંવેદનાત્મક અવયવોમાંથી માહિતી મેળવે છે અને ચેતા તંતુઓ સાથે આવેગના સ્વરૂપમાં મગજ સુધી પહોંચાડે છે. આ ચેતા કોષોમાં સૌથી લાંબી ચેતાક્ષ હોય છે, કારણ કે તેમનું શરીર મગજના અનુરૂપ ભાગમાં સ્થિત છે. સખત વિશેષતા છે, અને ધ્વનિ સંકેતો ફક્ત મગજના શ્રાવ્ય ભાગમાં જ આવે છે, ગંધ - ઘ્રાણેન્દ્રિય ભાગમાં, પ્રકાશ સંકેતો - દ્રશ્ય ભાગમાં, વગેરે.
• ઇન્ટરમીડિયેટ અથવા ઇન્ટરકેલરી ન્યુરોન્સ અસરકર્તાઓ પાસેથી પ્રાપ્ત માહિતીની પ્રક્રિયા કરે છે. માહિતીનું મૂલ્યાંકન કર્યા પછી, ઇન્ટરન્યુરોન્સ આપણા શરીરની પરિઘ પર સ્થિત સંવેદનાત્મક અંગો અને સ્નાયુઓને આદેશો મોકલે છે.
• એફરન્ટ અથવા ઇફેક્ટર ચેતાકોષો આ આદેશને મધ્યવર્તી ચેતાકોષોમાંથી ચેતા આવેગના સ્વરૂપમાં અંગો, સ્નાયુઓ વગેરેમાં પ્રસારિત કરે છે.

ઇન્ટરન્યુરોન્સનું કામ સૌથી જટિલ અને ઓછું સમજાય છે. તેઓ માત્ર પ્રતિબિંબિત પ્રતિક્રિયાઓ માટે જ જવાબદાર નથી, જેમ કે ગરમ તવામાંથી તમારો હાથ પાછો ખેંચી લેવો અથવા જ્યારે પ્રકાશ ચમકે ત્યારે ઝબકવું. આ ચેતા કોષો વિચાર, કલ્પના અને સર્જનાત્મકતા જેવી જટિલ માનસિક પ્રક્રિયાઓ પૂરી પાડે છે. અને કેવી રીતે ચેતાકોષો વચ્ચે ચેતા આવેગનું ત્વરિત વિનિમય આબેહૂબ છબીઓ, વિચિત્ર વાર્તાઓ, તેજસ્વી શોધો અને સખત સોમવાર વિશેના વિચારોમાં ફેરવાય છે? આ મગજનું મુખ્ય રહસ્ય છે, જેને વૈજ્ઞાનિકો હજી ઉકેલવાની નજીક નથી આવ્યા.

એકમાત્ર વસ્તુ જે જાણવા મળી હતી કે વિવિધ પ્રકારની માનસિક પ્રવૃત્તિ ચેતાકોષોના વિવિધ જૂથોની પ્રવૃત્તિ સાથે સંકળાયેલી છે. ભવિષ્ય વિશેના સપના, કવિતા યાદ રાખવી, કોઈ પ્રિય વ્યક્તિને સમજવું, ખરીદી વિશે વિચારવું - આ બધું આપણા મગજમાં મગજના આચ્છાદનના વિવિધ બિંદુઓ પર ચેતા કોષોની પ્રવૃત્તિના વિસ્ફોટ તરીકે પ્રતિબિંબિત થાય છે.

ન્યુરોન્સના કાર્યો

ચેતાકોષો શરીરની તમામ પ્રણાલીઓની કામગીરીને સુનિશ્ચિત કરે છે તે ધ્યાનમાં લેતા, ચેતા કોષોના કાર્યો ખૂબ જ વૈવિધ્યસભર હોવા જોઈએ. તદુપરાંત, તે બધાની હજુ સુધી સંપૂર્ણ સ્પષ્ટતા કરવામાં આવી નથી. આ કાર્યોના ઘણાં વિવિધ વર્ગીકરણોમાંથી, અમે એક પસંદ કરીશું જે મનોવૈજ્ઞાનિક વિજ્ઞાનની સમસ્યાઓની સૌથી વધુ સમજી શકાય તેવું અને નજીકનું છે.

માહિતી ટ્રાન્સફર કાર્ય

આ ન્યુરોન્સનું મુખ્ય કાર્ય છે, જેની સાથે અન્ય સંકળાયેલા છે, જો કે તે ઓછું નોંધપાત્ર નથી. આ જ કાર્ય પણ સૌથી વધુ અભ્યાસ કરવામાં આવે છે. અંગો દ્વારા પ્રાપ્ત થતા તમામ બાહ્ય સંકેતો મગજમાં પ્રવેશ કરે છે, જ્યાં તેમની પ્રક્રિયા થાય છે. અને પછી, આવેગ-આદેશોના રૂપમાં પ્રતિસાદના પરિણામ સ્વરૂપે, તેઓ આવર્તક ચેતા તંતુઓ સાથે ઇન્દ્રિય અંગો, સ્નાયુઓ વગેરેમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે.

માહિતીનું આ સતત પરિભ્રમણ માત્ર પેરિફેરલ નર્વસ સિસ્ટમના સ્તરે જ નહીં, પણ મગજમાં પણ થાય છે. માહિતીની આપલે કરતા ન્યુરોન્સ વચ્ચેના જોડાણો અવિશ્વસનીય જટિલ ન્યુરલ નેટવર્ક બનાવે છે. જરા કલ્પના કરો: મગજમાં ઓછામાં ઓછા 30 અબજ ચેતાકોષો છે, અને તેમાંના દરેકમાં 10 હજાર જેટલા જોડાણો હોઈ શકે છે. 20મી સદીના મધ્યમાં, સાયબરનેટિક્સે માનવ મગજના સિદ્ધાંત પર કામ કરતા ઇલેક્ટ્રોનિક કમ્પ્યુટર બનાવવાનો પ્રયાસ કર્યો. પરંતુ તેઓ નિષ્ફળ ગયા - સેન્ટ્રલ નર્વસ સિસ્ટમમાં થતી પ્રક્રિયાઓ ખૂબ જટિલ હોવાનું બહાર આવ્યું.

સેવિંગ ફંક્શનનો અનુભવ કરો

આપણે જેને મેમરી કહીએ છીએ તેના માટે ન્યુરોન્સ જવાબદાર છે. વધુ સ્પષ્ટ રીતે, ન્યુરોફિઝિયોલોજિસ્ટ્સે શોધી કાઢ્યું છે તેમ, ન્યુરલ સર્કિટમાંથી પસાર થતા સિગ્નલોના નિશાનોનું જતન એ મગજની પ્રવૃત્તિની એક પ્રકારની આડ અસર છે. મેમરીનો આધાર એ જ પ્રોટીન પરમાણુઓ છે - ચેતાપ્રેષક, જે ચેતા કોષો વચ્ચેના જોડાણ પુલ તરીકે ઉદ્ભવે છે. તેથી, માહિતી સંગ્રહિત કરવા માટે મગજનો કોઈ ખાસ ભાગ જવાબદાર નથી. અને જો, ઇજા અથવા માંદગીના પરિણામે, ચેતા જોડાણોનો વિનાશ થાય છે, તો વ્યક્તિ આંશિક રીતે મેમરી ગુમાવી શકે છે.

એકીકૃત કાર્ય

આ મગજના વિવિધ ભાગો વચ્ચે ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને સુનિશ્ચિત કરે છે. પ્રસારિત અને પ્રાપ્ત સિગ્નલોની ત્વરિત "ફ્લેશ", મગજનો આચ્છાદનમાં વધેલી ઉત્તેજનાનું કેન્દ્ર - આ છબીઓ અને વિચારોનો જન્મ છે. જટિલ ચેતા જોડાણો કે જે મગજનો આચ્છાદનના વિવિધ ભાગોને જોડે છે અને સબકોર્ટિકલ ઝોનમાં પ્રવેશ કરે છે તે આપણી માનસિક પ્રવૃત્તિનું ઉત્પાદન છે. અને આવા જોડાણો જેટલા વધુ ઉદભવે છે, તેટલી સારી મેમરી અને વધુ ઉત્પાદક વિચારસરણી. એટલે કે, સારમાં, આપણે જેટલું વધુ વિચારીએ છીએ, તેટલા વધુ સ્માર્ટ બનીએ છીએ.

પ્રોટીન ઉત્પાદન કાર્ય

ચેતા કોષોની પ્રવૃત્તિ માહિતી પ્રક્રિયાઓ સુધી મર્યાદિત નથી. ન્યુરોન્સ વાસ્તવિક પ્રોટીન ફેક્ટરીઓ છે. આ એ જ ચેતાપ્રેષકો છે જે માત્ર ચેતાકોષો વચ્ચેના "પુલ" તરીકે કામ કરતા નથી, પરંતુ આપણા સમગ્ર શરીરના કાર્યને નિયંત્રિત કરવામાં પણ મોટી ભૂમિકા ભજવે છે. હાલમાં, આ પ્રોટીન સંયોજનોના લગભગ 80 પ્રકારો છે જે વિવિધ કાર્યો કરે છે:

• નોરેપીનેફ્રાઇન, જેને ક્યારેક રેજ હોર્મોન અથવા કહેવાય છે. તે શરીરને ટોન કરે છે, કાર્યક્ષમતામાં વધારો કરે છે, હૃદયના ધબકારા ઝડપી બનાવે છે અને જોખમને દૂર કરવા માટે શરીરને તાત્કાલિક પગલાં માટે તૈયાર કરે છે.
• ડોપામાઇન આપણા શરીરનું મુખ્ય ટોનિક છે. તે જાગૃતિ દરમિયાન, શારીરિક પ્રવૃત્તિ દરમિયાન સહિત તમામ પ્રણાલીઓના સક્રિયકરણમાં સામેલ છે, અને હકારાત્મક ભાવનાત્મક મૂડ બનાવે છે, ઉત્સાહ પણ.
• સેરોટોનિન એ "સારા મૂડ" પદાર્થ પણ છે, જો કે તે શારીરિક પ્રવૃત્તિને અસર કરતું નથી.
• ગ્લુટામેટ એ મેમરી ફંક્શન માટે જરૂરી ટ્રાન્સમીટર છે; તેના વિના, માહિતીનો લાંબા ગાળાનો સંગ્રહ અશક્ય છે.
• એસિટિલકોલાઇન ઊંઘ અને જાગરણની પ્રક્રિયાઓને નિયંત્રિત કરે છે અને ધ્યાન વધારવા માટે પણ જરૂરી છે.

ચેતાપ્રેષકો, અથવા વધુ ચોક્કસપણે તેમની માત્રા, શરીરના સ્વાસ્થ્યને અસર કરે છે. અને જો આ પ્રોટીન પરમાણુઓના ઉત્પાદનમાં કોઈ સમસ્યા હોય, તો પછી ગંભીર રોગો વિકસી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ડોપામાઇનનો અભાવ એ પાર્કિન્સન રોગના કારણોમાંનું એક છે, અને જો આ પદાર્થનું વધુ પડતું ઉત્પાદન થાય, તો સ્કિઝોફ્રેનિયા વિકસી શકે છે. જો પૂરતા પ્રમાણમાં એસિટિલકોલાઇનનું ઉત્પાદન થતું નથી, તો ખૂબ જ અપ્રિય અલ્ઝાઈમર રોગ થઈ શકે છે, જે ઉન્માદ સાથે છે.

મગજના ન્યુરોન્સની રચના વ્યક્તિના જન્મ પહેલાં જ શરૂ થાય છે, અને મોટા થવાના સમગ્ર સમયગાળા દરમિયાન, ચેતા જોડાણોની સક્રિય રચના અને ગૂંચવણો થાય છે. લાંબા સમયથી એવું માનવામાં આવતું હતું કે નવા ચેતા કોષો પુખ્ત વયના લોકોમાં દેખાઈ શકતા નથી, પરંતુ તેમના મૃત્યુની પ્રક્રિયા અનિવાર્ય છે. તેથી, ન્યુરલ કનેક્શન્સની ગૂંચવણને કારણે જ માનસિક શક્ય છે. અને પછી પણ, તેઓ બધા માનસિક ક્ષમતાઓમાં ઘટાડો કરવા માટે વિનાશકારી છે.

પરંતુ તાજેતરના અભ્યાસોએ આ નિરાશાવાદી આગાહીને રદિયો આપ્યો છે. સ્વિસ વૈજ્ઞાનિકોએ સાબિત કર્યું છે કે મગજનો એક ભાગ છે જે નવા ન્યુરોન્સના જન્મ માટે જવાબદાર છે. આ હિપ્પોકેમ્પસ છે; તે દરરોજ 1,400 જેટલા નવા ચેતા કોષો ઉત્પન્ન કરે છે. અને આપણે તેમને મગજના કામમાં વધુ સક્રિય રીતે સામેલ કરી શકીએ છીએ, નવી માહિતી મેળવી શકીએ છીએ અને સમજી શકીએ છીએ, ત્યાં નવા ન્યુરલ કનેક્શન્સ બનાવી શકીએ છીએ અને ન્યુરલ નેટવર્કને જટિલ બનાવી શકીએ છીએ.

વ્યક્તિગત ચેતા કોષો, અથવા ન્યુરોન્સ, યકૃત અથવા કિડની કોષો જેવા અલગ એકમો તરીકે તેમના કાર્યો કરતા નથી. આપણા મગજમાં 50 બિલિયન કે તેથી વધુ ચેતાકોષોનું કામ એ છે કે તેઓ કેટલાક અન્ય ચેતા કોષોમાંથી સંકેતો મેળવે છે અને તેને અન્ય લોકો સુધી પહોંચાડે છે.

પ્રસારણ અને પ્રાપ્ત કોશિકાઓ ચેતા કોષોમાં જોડાય છે સાંકળોઅથવા નેટવર્ક્સ(જુઓ ફિગ. 26). સાથે સિંગલ ન્યુરોન જુદીજુદીમાળખું (લેટિન ડાઇવર્જથી - હું વિચલિત) હજાર અથવા તેનાથી વધુ અન્ય ચેતાકોષોને સિગ્નલ મોકલી શકે છે. પરંતુ વધુ વખત, આવા એક ચેતાકોષ માત્ર થોડા ચોક્કસ ચેતાકોષો સાથે જોડાય છે. એ જ રીતે, જો ચેતાકોષ તેના પર એકરૂપ થાય તો એક, અનેક અથવા અનેક ઇનપુટ જોડાણોનો ઉપયોગ કરીને અન્ય ચેતાકોષો પાસેથી ઇનપુટ માહિતી મેળવી શકે છે. કન્વર્જન્ટપાથ (Lat. કન્વર્જ માંથી - નજીક આવવું, કન્વર્જિંગ). અલબત્ત, બધું આપણે કયા પ્રકારનાં સેલ પર વિચાર કરી રહ્યા છીએ અને વિકાસ દરમિયાન તે કયા નેટવર્કમાં સમાવવામાં આવ્યું છે તેના પર નિર્ભર છે. તે સંભવિત છે કે આપેલ ચેતાકોષ પર સમાપ્ત થતા માર્ગોનો માત્ર એક નાનો અંશ કોઈપણ સમયે સક્રિય હોય છે.

વાસ્તવિક જંકશન - ચેતા કોષોની સપાટી પરના ચોક્કસ બિંદુઓ જ્યાં તેમનો સંપર્ક થાય છે - કહેવામાં આવે છે ચેતોપાગમ(સિનેપ્સિસ; ગ્રીક "સંપર્ક", "કનેક્શન") (જુઓ આકૃતિ. 26 અને 27), અને આ સ્થળોએ માહિતી પ્રસારિત કરવાની પ્રક્રિયા છે. સિનેપ્ટિક ટ્રાન્સમિશન. જ્યારે ચેતાકોષો સિનેપ્ટિક ટ્રાન્સમિશન દ્વારા ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, ત્યારે સિગ્નલ-સેન્ડિંગ (પ્રેસિનેપ્ટિક) સેલ પ્રાપ્ત (પોસ્ટસિનેપ્ટિક) ચેતાકોષની રીસેપ્ટર સપાટી પર ચોક્કસ પદાર્થ છોડે છે. આ પદાર્થ કહેવાય છે ચેતાપ્રેષક, ટ્રાન્સમિટિંગ સેલમાંથી પ્રાપ્ત કોષમાં માહિતી ટ્રાન્સમિટ કરવા માટે મોલેક્યુલર મધ્યસ્થી તરીકે સેવા આપે છે. ન્યુરોટ્રાન્સમીટર સર્કિટને પૂર્ણ કરે છે, મારફતે માહિતીનું રાસાયણિક પ્રસારણ કરે છે સિનેપ્ટિક ફાટ- સિનેપ્સની સાઇટ પર ટ્રાન્સમિટિંગ અને પ્રાપ્ત કોષો વચ્ચે માળખાકીય વિરામ.

ચેતા કોષોના લક્ષણો

ચેતાકોષોમાં શરીરના તમામ કોષો માટે સામાન્ય લક્ષણોની સંખ્યા છે. તેના સ્થાન અને કાર્યોને ધ્યાનમાં લીધા વિના, કોઈપણ ચેતાકોષ, અન્ય કોઈપણ કોષની જેમ, ધરાવે છે પ્લાઝ્મા પટલ, વ્યક્તિગત કોષની સીમાઓ વ્યાખ્યાયિત કરે છે. જ્યારે ચેતાકોષ અન્ય ચેતાકોષો સાથે સંચાર કરે છે અથવા સ્થાનિક વાતાવરણમાં પરિવર્તન અનુભવે છે, ત્યારે તે પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેન અને તેમાં સમાવિષ્ટ મોલેક્યુલર મશીનરી દ્વારા આમ કરે છે.

પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેનની અંદરની દરેક વસ્તુ (ન્યુક્લિયસ સિવાય) કહેવાય છે સાયટોપ્લાઝમ. અહીં સમાયેલ છે સાયટોપ્લાઝમિક ઓર્ગેનેલ્સ, ચેતાકોષના અસ્તિત્વ અને તેના કાર્યની કામગીરી માટે જરૂરી છે (ફિગ. 27 અને 28 જુઓ). મિટોકોન્ડ્રિયાકોષને ઉર્જા પ્રદાન કરે છે, ખાંડ અને ઓક્સિજનનો ઉપયોગ કરીને ખાસ ઉચ્ચ-ઊર્જા પરમાણુઓને સંશ્લેષણ કરવા માટે કે જે કોષ દ્વારા જરૂરિયાત મુજબ વપરાય છે. માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સ- પાતળા સહાયક માળખાં - ચેતાકોષને ચોક્કસ આકાર જાળવવામાં મદદ કરે છે. આંતરિક પટલ ટ્યુબ્યુલ્સનું નેટવર્ક કે જેના દ્વારા કોષ તેની કામગીરી માટે જરૂરી ઉત્પાદનોનું વિતરણ કરે છે તેને કહેવામાં આવે છે એન્ડોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમ.

એન્ડોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમ બે પ્રકારના હોય છે. "ખરબચડી" અથવા દાણાદાર રેટિક્યુલમની પટલ સાથે સ્ટડ્ડ હોય છે રિબોઝોમ્સ, તે સ્ત્રાવ કરે છે તે પ્રોટીન પદાર્થોનું સંશ્લેષણ કરવા માટે સેલ માટે જરૂરી છે. ચેતાકોષોના સાયટોપ્લાઝમમાં રફ રેટિક્યુલમ તત્વોની વિપુલતા તેમને ખૂબ જ તીવ્ર સ્ત્રાવ પ્રવૃત્તિવાળા કોષો તરીકે દર્શાવે છે. માત્ર અંતઃકોશિક ઉપયોગ માટે બનાવાયેલ પ્રોટીન અસંખ્ય રિબોઝોમ્સ પર સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે જે જાળીદાર પટલ સાથે જોડાયેલા નથી, પરંતુ સાયટોપ્લાઝમમાં મુક્ત છે. એન્ડોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમના અન્ય પ્રકારને "સરળ" કહેવામાં આવે છે. સ્મૂથ રેટિક્યુલમ મેમ્બ્રેનમાંથી બનેલા ઓર્ગેનેલ્સ પેકેજ ઉત્પાદનો કોષની સપાટી પર અનુગામી ટ્રાન્સફર માટે આવા પટલના "બેગ" માં સ્ત્રાવના હેતુ માટે છે, જ્યાં તેઓ વિસર્જન થાય છે. સ્મૂથ એન્ડોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમ પણ કહેવાય છે ગોલ્ગી ઉપકરણ, ઇટાલિયન એમિલિયો ગોલ્ગીના નામ પરથી નામ આપવામાં આવ્યું છે, જેમણે સૌપ્રથમ આ આંતરિક રચનાને ડાઘા પાડવાની પદ્ધતિ વિકસાવી હતી, જેનાથી તેનો માઇક્રોસ્કોપિકલી અભ્યાસ શક્ય બન્યો હતો.

કેમિલો ગોલ્ગી (1844-1926). આ ફોટોગ્રાફ 1880 ના દાયકાની શરૂઆતમાં લેવામાં આવ્યો હતો, જ્યારે ગોલ્ગી યુનિવર્સિટી ઓફ પાવિયામાં પ્રોફેસર હતા. 1906 માં તેમણે કાજલ સાથે ફિઝિયોલોજી અથવા મેડિસિનનું નોબેલ પારિતોષિક શેર કર્યું.

સેન્ટિયાગો રેમન વાય કાજલ (1852-1934). આશ્ચર્યજનક સર્જનાત્મક ક્ષમતા ધરાવતા કવિ, કલાકાર અને હિસ્ટોલોજીસ્ટ, તેમણે મુખ્યત્વે યુનિવર્સિટી ઓફ મેડ્રિડમાં ભણાવ્યું. તેણે આ સેલ્ફ પોટ્રેટ 1920માં બનાવ્યું હતું.

સાયટોપ્લાઝમની મધ્યમાં કોષ છે કોર. અહીં, ન્યુરોન્સ, ન્યુક્લી સાથેના તમામ કોષોની જેમ, જનીનોની રાસાયણિક રચનામાં એન્કોડ કરેલી આનુવંશિક માહિતી ધરાવે છે. આ માહિતી અનુસાર, સંપૂર્ણ રીતે રચાયેલ કોષ ચોક્કસ પદાર્થોનું સંશ્લેષણ કરે છે જે આ કોષના આકાર, રસાયણશાસ્ત્ર અને કાર્યોને નિર્ધારિત કરે છે. શરીરના મોટાભાગના અન્ય કોષોથી વિપરીત, પરિપક્વ ચેતાકોષો વિભાજિત થઈ શકતા નથી, અને કોઈપણ ચેતાકોષના આનુવંશિક રીતે નિર્ધારિત ઉત્પાદનોએ ખાતરી કરવી જોઈએ કે તેના કાર્યો તેના સમગ્ર જીવન દરમિયાન જાળવવામાં આવે છે અને તેમાં ફેરફાર કરવામાં આવે છે.

ચેતાકોષો તેમના આકાર, તેઓ જે જોડાણો બનાવે છે અને તેઓ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે તેમાં મોટા પ્રમાણમાં બદલાય છે. ચેતાકોષો અને અન્ય કોષો વચ્ચેનો સૌથી સ્પષ્ટ તફાવત કદ અને આકારમાં તેમની વિવિધતા છે. શરીરના મોટાભાગના કોષો ગોળાકાર, ઘન અથવા પ્લેટ આકારના હોય છે. ચેતાકોષો અનિયમિત રૂપરેખા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે: તેમની પાસે પ્રક્રિયાઓ છે, ઘણી વખત અસંખ્ય અને શાખાઓ. આ પ્રક્રિયાઓ જીવંત "વાયર" છે જેની મદદથી ન્યુરલ સર્કિટ રચાય છે. ચેતા કોષમાં એક મુખ્ય પ્રક્રિયા કહેવાય છે ચેતાક્ષ(ગ્રીક ax?n - axis), જેની સાથે તે ન્યુરલ ચેઇનના આગલા કોષમાં માહિતી પ્રસારિત કરે છે. જો ચેતાકોષ મોટી સંખ્યામાં અન્ય કોષો સાથે આઉટપુટ જોડાણો બનાવે છે, તો તેની ચેતાક્ષની શાખાઓ વારંવાર આવે છે જેથી સંકેતો તે દરેક સુધી પહોંચી શકે.

ચોખા. 28. લાક્ષણિક ચેતાકોષની આંતરિક રચના. માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સ માળખાકીય કઠોરતા તેમજ ચેતાક્ષ ટર્મિનલ (નીચે) પર ઉપયોગ કરવા માટે કોષના શરીરમાં સંશ્લેષિત સામગ્રીનું પરિવહન પ્રદાન કરે છે. આ અંતમાં ટ્રાન્સમીટર ધરાવતા સિનેપ્ટિક વેસિકલ્સ તેમજ અન્ય કાર્યો કરતા વેસિકલ્સનો સમાવેશ થાય છે. પોસ્ટસિનેપ્ટિક ડેંડ્રાઇટની સપાટી પર, ટ્રાન્સમીટર માટે રીસેપ્ટર્સની સૂચિત સાઇટ્સ બતાવવામાં આવે છે (ફિગ. 29 પણ જુઓ).

ન્યુરોનની અન્ય પ્રક્રિયાઓને કહેવામાં આવે છે ડેંડ્રાઇટ્સ. આ શબ્દ ગ્રીક શબ્દ પરથી આવ્યો છે ડેંડ્રોન- "વૃક્ષ" નો અર્થ છે કે તેમની પાસે ઝાડ જેવો આકાર છે. ડેંડ્રાઇટ્સ પર અને ન્યુરોનના મધ્ય ભાગની સપાટી પર, ન્યુક્લિયસની આસપાસ (અને કહેવાય છે પેરીકેરીઓન, અથવા શરીરકોષો), અન્ય ચેતાકોષોના ચેતાક્ષો દ્વારા રચાયેલી ઇનપુટ સિનેપ્સ છે. આનો આભાર, દરેક ચેતાકોષ એક અથવા બીજા ન્યુરલ નેટવર્કની લિંક તરીકે બહાર આવે છે.

ન્યુરોન સાયટોપ્લાઝમના વિવિધ ભાગોમાં વિશિષ્ટ પરમાણુ ઉત્પાદનો અને ઓર્ગેનેલ્સના વિવિધ સમૂહો હોય છે. રફ એન્ડોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમ અને ફ્રી રાઈબોઝોમ માત્ર કોષના શરીર અને ડેંડ્રાઈટ્સના સાયટોપ્લાઝમમાં જોવા મળે છે. આ ઓર્ગેનેલ્સ ચેતાક્ષમાં ગેરહાજર છે, અને તેથી પ્રોટીન સંશ્લેષણ અહીં અશક્ય છે. ચેતાક્ષ ટર્મિનલ્સ નામના ઓર્ગેનેલ્સ ધરાવે છે સિનેપ્ટિક વેસિકલ્સ, જેમાં ન્યુરોન દ્વારા પ્રકાશિત મધ્યસ્થીના પરમાણુઓ હોય છે. એવું માનવામાં આવે છે કે દરેક સિનેપ્ટિક વેસિકલ એક પદાર્થના હજારો પરમાણુઓ ધરાવે છે જેનો ઉપયોગ ચેતાકોષ અન્ય ચેતાકોષોમાં સંકેતો પ્રસારિત કરવા માટે કરે છે (જુઓ. ફિગ. 29).

ચોખા. 29.ટ્રાન્સમીટર રીલીઝની યોજના અને કાલ્પનિક કેન્દ્રીય સિનેપ્સમાં થતી પ્રક્રિયાઓ.

ડેંડ્રાઇટ્સ અને ચેતાક્ષો માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સને આભારી તેમનો આકાર જાળવી રાખે છે, જે દેખીતી રીતે, સેન્ટ્રલ સાયટોપ્લાઝમથી બ્રાન્ચિંગ ચેતાક્ષ અને ડેંડ્રાઇટ્સના છેડા સુધી સંશ્લેષિત ઉત્પાદનોની હિલચાલમાં પણ ભૂમિકા ભજવે છે, જે તેનાથી ખૂબ દૂર છે. ગોલ્ગી દ્વારા વિકસાવવામાં આવેલી સ્ટેનિંગ પદ્ધતિ મેટાલિક સિલ્વરનો ઉપયોગ કરે છે, જે માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સ સાથે જોડાય છે અને અભ્યાસ કરવામાં આવી રહેલા ચેતા કોષના આકારને દર્શાવે છે. 20મી સદીની શરૂઆતમાં, સ્પેનિશ માઇક્રોએનાટોમિસ્ટ સેન્ટિયાગો રેમોન વાય કાજલે મગજના સંગઠનની સેલ્યુલર પ્રકૃતિને સ્થાપિત કરવા અને ન્યુરોન્સને તેમની અનન્ય અને સામાન્ય માળખાકીય સુવિધાઓ અનુસાર વર્ગીકૃત કરવા માટે લગભગ સાહજિક રીતે આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કર્યો હતો.

ન્યુરોન્સ માટે વિવિધ નામો

સંદર્ભના આધારે ન્યુરોન્સને અલગ રીતે કહી શકાય. તે અમુક સમયે ગૂંચવણમાં મૂકે તેવું બની શકે છે, પરંતુ તે વાસ્તવમાં આપણે આપણી જાતને કે જેને આપણે ઓળખીએ છીએ તેવા લોકો સાથે ખૂબ સમાન છે. સંજોગોના આધારે, અમે એક વિદ્યાર્થી, પુત્રી, બહેન, લાલ પળિયાવાળું સૌંદર્ય, તરવૈયા, પ્રેમી અથવા સ્મિથ પરિવારના સભ્ય તરીકે સમાન છોકરી વિશે વાત કરીએ છીએ. ચેતાકોષો પણ તેટલા લેબલ્સ મેળવે છે કારણ કે તેઓ વિવિધ ભૂમિકાઓ ભજવે છે. વિવિધ વૈજ્ઞાનિકોએ તેમના વર્ગીકરણના આધાર તરીકે ચેતાકોષોના કદાચ તમામ નોંધપાત્ર ગુણધર્મોનો ઉપયોગ કર્યો છે.

ચોક્કસ ચેતાકોષની પ્રત્યેક વિશિષ્ટ માળખાકીય વિશેષતા તે ચોક્કસ કાર્યો કરવા માટે વિશિષ્ટ છે તે ડિગ્રીને પ્રતિબિંબિત કરે છે. ન્યુરોન્સને આ કાર્યો અથવા કાર્યો અનુસાર નામ આપી શકાય છે. આ એક રસ્તો છે. ઉદાહરણ તરીકે, સર્કિટમાં જોડાયેલા ચેતા કોષો જે આપણને બહારની દુનિયાને સમજવામાં અથવા આપણા શરીરની અંદર બનતી ઘટનાઓને નિયંત્રિત કરવામાં મદદ કરે છે તેને કહેવામાં આવે છે. સંવેદનાત્મક(સંવેદનશીલ) ન્યુરોન્સ. નેટવર્કમાં જોડાયેલા ચેતાકોષો જે સ્નાયુ સંકોચનનું કારણ બને છે અને તેથી શરીરની હિલચાલ કહેવાય છે મોટરઅથવા મોટર.

નેટવર્કમાં ચેતાકોષની સ્થિતિ એ અન્ય મહત્વપૂર્ણ નામકરણ માપદંડ છે. ક્રિયાના સ્થળની સૌથી નજીકના ચેતાકોષો (પછી ભલે તે અનુભવાયેલ ઉત્તેજના હોય કે સક્રિય સ્નાયુ હોય) પ્રાથમિક સંવેદનાત્મક અથવા મોટર ચેતાકોષો અથવા પ્રથમ ક્રમના ન્યુરોન્સ છે. આ પછી ગૌણ ચેતાકોષો (બીજા ક્રમના ચેતાકોષો), પછી ત્રીજા ક્રમના ચેતાકોષો (ત્રીજા ક્રમના ન્યુરોન્સ) વગેરે આવે છે.

ન્યુરલ પ્રવૃત્તિનું નિયમન

નર્વસ સિસ્ટમ અને સ્નાયુઓની વિદ્યુત સંભવિતતા પેદા કરવાની ક્ષમતા લાંબા સમયથી જાણીતી છે - 18મી સદીના અંતમાં ગાલ્વાનીના કામથી. જો કે, નર્વસ સિસ્ટમની કામગીરીમાં આ જૈવિક વિદ્યુત કેવી રીતે થાય છે તેનું આપણું જ્ઞાન માત્ર 25 વર્ષ જૂના સંશોધન પર આધારિત છે.

બધા જીવંત કોષોમાં "ઇલેક્ટ્રિક પોલેરિટી" ની મિલકત હોય છે. આનો અર્થ એ છે કે કેટલાક દૂરના અને દેખીતી રીતે તટસ્થ બિંદુ (ઇલેક્ટ્રીશિયનો તેને "જમીન" કહે છે) ના સંબંધમાં કોષની અંદરના ભાગમાં હકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલા કણોનો સાપેક્ષ અભાવ અનુભવે છે અને તેથી, જેમ આપણે કહીએ છીએ, કોષની બહારની તુલનામાં નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલ છે. . આપણા શરીરના કોષોની અંદર અને બહાર રહેલા આ કણો શું છે?

આપણા શરીરના પ્રવાહી - પ્લાઝ્મા જેમાં રક્ત કોશિકાઓ તરતા હોય છે, બાહ્યકોષીય પ્રવાહી જે વિવિધ અવયવોના કોષો વચ્ચેની જગ્યાને ભરે છે, મગજના વેન્ટ્રિકલ્સમાં સ્થિત સેરેબ્રોસ્પાઇનલ પ્રવાહી - આ બધા ખારા પાણીની વિશેષ જાતો છે. (કેટલાક ઐતિહાસિક વિચારધારા ધરાવતા વૈજ્ઞાનિકો આને ઉત્ક્રાંતિના સમયગાળાના નિશાન તરીકે જુએ છે જ્યારે તમામ જીવંત વસ્તુઓ આદિમ મહાસાગરમાં અસ્તિત્વમાં હતી.) કુદરતી રીતે બનતા ક્ષાર સામાન્ય રીતે કેટલાક રાસાયણિક તત્વોથી બનેલા હોય છે - સોડિયમ, પોટેશિયમ, કેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમ - જે સકારાત્મક ચાર્જ વહન કરે છે. પ્રવાહી શરીર, અને ક્લોરાઇડ, ફોસ્ફેટ અને કેટલાક વધુ જટિલ એસિડના અવશેષો કોષો દ્વારા રચાય છે અને નકારાત્મક ચાર્જ વહન કરે છે. ચાર્જ થયેલ અણુઓ અથવા અણુઓ કહેવામાં આવે છે આયનો.

બાહ્યકોષીય જગ્યાઓમાં, હકારાત્મક અને નકારાત્મક આયનો મુક્તપણે અને સમાન જથ્થામાં વિતરિત થાય છે, જેથી તેઓ એકબીજાને તટસ્થ કરી શકે. કોષોની અંદર, જોકે, સકારાત્મક ચાર્જ આયનોની સંબંધિત અછત એકંદર નકારાત્મક ચાર્જમાં પરિણમે છે. આ નકારાત્મક ચાર્જ થાય છે કારણ કે પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેન તમામ ક્ષારો માટે સમાન રીતે અભેદ્ય નથી. કેટલાક આયનો, જેમ કે K+, અન્ય કરતાં વધુ સરળતાથી પટલમાં પ્રવેશ કરે છે, જેમ કે સોડિયમ (Na+) અથવા કેલ્શિયમ (Ca2+) આયનો. એક્સ્ટ્રા સેલ્યુલર પ્રવાહીમાં ઘણું બધું સોડિયમ અને થોડું પોટેશિયમ હોય છે. કોષોની અંદર, પ્રવાહી પ્રમાણમાં સોડિયમમાં નબળા અને પોટેશિયમમાં સમૃદ્ધ હોય છે, પરંતુ કોષની અંદરના હકારાત્મક આયનોની કુલ સામગ્રી સાયટોપ્લાઝમમાં ક્લોરાઇડ, ફોસ્ફેટ અને કાર્બનિક એસિડના નકારાત્મક ચાર્જને તદ્દન સંતુલિત કરતી નથી. પોટેશિયમ કોષ પટલમાંથી અન્ય આયનો કરતાં વધુ સારી રીતે પસાર થાય છે અને દેખીતી રીતે, તે છટકી જવાની સંભાવના ધરાવે છે, કારણ કે કોષોની અંદર તેની સાંદ્રતા તેમના પર્યાવરણ કરતાં ઘણી વધારે છે. આમ, આયનોનું વિતરણ અને અર્ધ-પારગમ્ય પટલ દ્વારા તેમના માર્ગની પસંદગી કોષોની અંદર નકારાત્મક ચાર્જની રચના તરફ દોરી જાય છે.

જ્યારે વર્ણવેલ પરિબળો ટ્રાન્સમેમ્બ્રેન આયન પોલેરિટીની સ્થાપના તરફ દોરી જાય છે, અન્ય જૈવિક પ્રક્રિયાઓ તેની જાળવણીમાં ફાળો આપે છે. આવા એક પરિબળ એ ખૂબ જ કાર્યક્ષમ આયન પંપ છે જે પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેનમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે અને મિટોકોન્ડ્રિયામાંથી ઊર્જા મેળવે છે. આવા પંપ પાણી અથવા ખાંડના પરમાણુઓ સાથે કોષમાં પ્રવેશતા સોડિયમ આયનોને "પમ્પ આઉટ" કરે છે.

"ઇલેક્ટ્રિકલી ઉત્તેજક" કોષો, જેમ કે ચેતાકોષો, તેમની આંતરિક નકારાત્મક સંભાવનાને નિયંત્રિત કરવાની ક્ષમતા ધરાવે છે. જ્યારે "ઉત્તેજક" ચેતોપાગમ પર અમુક પદાર્થોના સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે પોસ્ટસિનેપ્ટિક ચેતાકોષના પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેનના ગુણધર્મો બદલાય છે. કોષની અંદરનો ભાગ તેનો નકારાત્મક ચાર્જ ગુમાવવાનું શરૂ કરે છે, અને સોડિયમને પટલ દ્વારા અંદર જવા માટે હવે અવરોધોનો સામનો કરવો પડતો નથી. ખરેખર, સોડિયમની ચોક્કસ માત્રા કોષમાં પ્રવેશ્યા પછી, કોષમાં સોડિયમ અને અન્ય હકારાત્મક આયનો (કેલ્શિયમ અને પોટેશિયમ) નું સંક્રમણ, એટલે કે. વિધ્રુવીકરણ, ઉત્તેજનાના ટૂંકા ગાળા દરમિયાન, એટલી સફળતાપૂર્વક આગળ વધે છે કે ચેતાકોષની અંદરનો ભાગ એક સેકન્ડના 1/1000 કરતા ઓછા સમય માટે હકારાત્મક રીતે ચાર્જ થઈ જાય છે. કોષની સામગ્રીની સામાન્ય નકારાત્મક સ્થિતિથી ટૂંકા ગાળાની હકારાત્મક સ્થિતિમાં આ સંક્રમણ કહેવામાં આવે છે કાર્ય માટેની ક્ષમતાઅથવા ચેતા આવેગ. સકારાત્મક સ્થિતિ લાંબો સમય ટકી શકતી નથી કારણ કે ઉત્તેજના પ્રતિક્રિયા (કોષમાં સોડિયમની માત્રામાં વધારો) સ્વ-નિયમનકારી હોય છે. બદલામાં સોડિયમ અને કેલ્શિયમની વધેલી માત્રાની હાજરી પોટેશિયમના ખાલી થવાની પ્રક્રિયાને વેગ આપે છે કારણ કે ઉત્તેજક આવેગની અસર નબળી પડી જાય છે. ચેતાકોષ ઝડપથી વિદ્યુતરાસાયણિક સંતુલન પુનઃસ્થાપિત કરે છે અને આગામી સિગ્નલ સુધી અંદર નકારાત્મક સંભવિત સાથેની સ્થિતિમાં પરત આવે છે.

ચોખા. ત્રીસ જ્યારે ચેતાકોષ તેના પર આવતા ઉત્તેજક આવેગ દ્વારા સક્રિય થાય છે, ત્યારે વિધ્રુવીકરણ તરંગ અસ્થાયી રૂપે મેમ્બ્રેન સંભવિતના સંકેતને બદલે છે. જેમ જેમ વિધ્રુવીકરણની તરંગ ચેતાક્ષની સાથે પ્રસરે છે, ચેતાક્ષના અનુગામી વિભાગો પણ આ અસ્થાયી વિપરીતતામાંથી પસાર થાય છે. સક્રિય કલા વીજસ્થિતિમાનને ચેતાકોષના આંતરિક ભાગમાં સમગ્ર પટલમાં સકારાત્મક ચાર્જ થયેલ સોડિયમ આયન (Na+) ના પ્રવાહ તરીકે વર્ણવી શકાય છે.

સક્રિય કલા વીજસ્થિતિમાન સાથે સંકળાયેલ વિધ્રુવીકરણ ચેતાક્ષ સાથે પ્રવૃત્તિના તરંગ તરીકે પ્રચાર કરે છે (ફિગ. 30). આયનોની હિલચાલ જે વિધ્રુવિત વિભાગની નજીક થાય છે તે આગામી વિભાગના વિધ્રુવીકરણમાં ફાળો આપે છે, અને પરિણામે, દરેક ઉત્તેજના તરંગ ચેતાક્ષના તમામ સિનેપ્ટિક ટર્મિનલ્સ સુધી ઝડપથી પહોંચે છે. ચેતાક્ષ સાથે આવેગના વિદ્યુત વહનનો મુખ્ય ફાયદો એ છે કે ઉત્તેજના સિગ્નલના કોઈપણ ક્ષતિ વગર લાંબા અંતર સુધી ઝડપથી ફેલાય છે.

માર્ગ દ્વારા, ટૂંકા ચેતાક્ષ સાથે ચેતાકોષો હંમેશા ચેતા આવેગ પેદા કરતા નથી. આ સંજોગો, જો નિશ્ચિતપણે સ્થાપિત થાય, તો દૂરગામી પરિણામો આવી શકે છે. જો ટૂંકા ચેતાક્ષ ધરાવતા કોષો સક્રિય કલા વીજસ્થિતિમાન પેદા કર્યા વિના તેમની પ્રવૃત્તિના સ્તરને બદલવામાં સક્ષમ હોય, તો પછી વિદ્યુત સ્રાવમાંથી ચોક્કસ વર્તણૂકોમાં વ્યક્તિગત ચેતાકોષોની ભૂમિકાનું મૂલ્યાંકન કરવાનો પ્રયાસ કરી રહેલા સંશોધકો "શાંત" કોષોના ઘણા મહત્વપૂર્ણ કાર્યોને સરળતાથી ચૂકી શકે છે.

સિનેપ્ટિક ટ્રાન્સમિટર્સ

કેટલીક ચેતવણીઓ સાથે, ચેતોપાગમની તુલના મગજના માર્ગો સાથેના ક્રોસરોડ્સ સાથે કરી શકાય છે. ચેતોપાગમ સમયે, સિગ્નલો માત્ર એક દિશામાં પ્રસારિત થાય છે - પ્રેસિનેપ્ટિક ચેતાકોષની ટર્મિનલ શાખામાંથી તેમને પોસ્ટસિનેપ્ટિક ચેતાકોષના નજીકના વિભાગમાં મોકલવામાં આવે છે. જો કે, ચેતાક્ષમાં આટલું સારું કામ કરતું ઝડપી વિદ્યુત પ્રસારણ સિનેપ્સમાં કામ કરતું નથી. આના માટેના જૈવિક કારણોમાં ગયા વિના, અમે સરળ રીતે કહી શકીએ કે ચેતોપાગમમાં રાસાયણિક બંધન પોસ્ટસિનેપ્ટિક કોષ પટલના ગુણધર્મોનું વધુ સારું નિયમન પૂરું પાડે છે.

એકબીજા સાથે વાતચીત કરતી વખતે, લોકો તેમના ભાષણની મુખ્ય સામગ્રીને શબ્દોમાં વ્યક્ત કરે છે. વધુ સૂક્ષ્મ ઉચ્ચારો કરવા અથવા શબ્દોના વધારાના અર્થ પર ભાર મૂકવા માટે, તેઓ તેમના અવાજ, ચહેરાના હાવભાવ અને હાવભાવના ટિમ્બરનો ઉપયોગ કરે છે. ચેતા કોષો વચ્ચેના સંચાર દરમિયાન, માહિતીના મૂળભૂત એકમો ચોક્કસ રાસાયણિક સંદેશવાહકો દ્વારા પ્રસારિત થાય છે - સિનેપ્ટિક મધ્યસ્થીઓ(ચોક્કસ ચેતાકોષ તેના તમામ ચેતોપાગમ પર સમાન ટ્રાન્સમીટરનો ઉપયોગ કરે છે). જો આપણે સંદેશાવ્યવહારના મૌખિક અને બિન-મૌખિક મોડ્સ સાથે અમારી સામ્યતા ચાલુ રાખીએ, તો અમે કહી શકીએ કે કેટલાક રાસાયણિક મધ્યસ્થીઓ "તથ્યો" વ્યક્ત કરે છે, જ્યારે અન્ય વધારાના સિમેન્ટીક શેડ્સ અથવા ઉચ્ચારો વ્યક્ત કરે છે.

ચોખા. 31. ઉત્તેજક (ડાબે) અને અવરોધક (જમણે) ટ્રાન્સમિટર્સની વિરુદ્ધ ક્રિયા એ હકીકત દ્વારા સમજાવી શકાય છે કે તેઓ વિવિધ આયન ચેનલોને અસર કરે છે.

સામાન્ય રીતે કહીએ તો, ચેતોપાગમ બે પ્રકારના હોય છે - ઉત્તેજકઅને બ્રેક(ફિગ. 31). પ્રથમ કિસ્સામાં, એક કોષ બીજાને પ્રવૃત્તિ પર સ્વિચ કરવાનો આદેશ આપે છે, અને બીજામાં, તેનાથી વિપરીત, તે કોષને સક્રિય કરવાનું મુશ્કેલ બનાવે છે જેમાં સિગ્નલ પ્રસારિત થાય છે. સતત અવરોધક આદેશો હેઠળ, કેટલાક ચેતા કોષો ત્યાં સુધી શાંત રહે છે જ્યાં સુધી ઉત્તેજક સંકેતો તેમને આગ લગાડે છે. ઉદાહરણ તરીકે, કરોડરજ્જુના ચેતા કોષો જે તમારા સ્નાયુઓને જ્યારે તમે ચાલતા હો અથવા નૃત્ય કરો ત્યારે કાર્ય કરવા કહે છે તે સામાન્ય રીતે જ્યાં સુધી મોટર કોર્ટેક્સના કોષોમાંથી ઉત્તેજક આવેગ પ્રાપ્ત ન કરે ત્યાં સુધી શાંત રહે છે. સ્વયંસ્ફુરિત ઉત્તેજક આદેશોના પ્રભાવ હેઠળ, અન્ય ચેતા કોષો સભાન સંકેતોની રાહ જોયા વિના સક્રિય બને છે; ઉદાહરણ તરીકે, ચેતાકોષો કે જે શ્વાસ દરમિયાન છાતી અને પડદાની હિલચાલને નિયંત્રિત કરે છે તે ઉચ્ચ-સ્તરના કોષોનું પાલન કરે છે જે રક્તમાં માત્ર O 2 અને CO 2 ની સાંદ્રતાને પ્રતિભાવ આપે છે.

આજે જે વિજ્ઞાન જાણે છે તેના આધારે, મગજમાં થતી ઇન્ટરન્યુરોનલ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ મોટે ભાગે ઉત્તેજક અને અવરોધક સિનેપ્ટિક ઇનપુટ્સના સંદર્ભમાં સમજાવી શકાય છે. જો કે, ત્યાં વધુ જટિલ સંશોધિત પ્રભાવો પણ છે જે ખૂબ મહત્વ ધરાવે છે, કારણ કે તેઓ અન્ય વિવિધ ચેતાકોષોમાંથી ઇનપુટ સિગ્નલો માટે ચેતાકોષના પ્રતિભાવની તીવ્રતામાં વધારો અથવા ઘટાડો કરે છે.

ચાલો મધ્યસ્થી સંકેતોને સંશોધિત કરવાનું વિચારીએ, કલ્પના કરીએ કે તેઓ શું વહન કરે છે શરતીપાત્ર "શરતી" શબ્દનો અર્થ એ છે કે કોષો તેમને માત્ર અમુક શરતો હેઠળ જ પ્રતિભાવ આપે છે, એટલે કે. જ્યારે આ સંકેતો અન્ય માર્ગો દ્વારા આવતા અન્ય ઉત્તેજક અથવા અવરોધક સંકેતો સાથે સંયોજનમાં કાર્ય કરે છે. સંગીતકારો, ઉદાહરણ તરીકે, પિયાનો પેડલ્સની ક્રિયાને શરતી ગણી શકે છે - એ અર્થમાં કે કોઈપણ અસર પ્રાપ્ત કરવા માટે, તેમના દબાવવાને બીજી ક્રિયા સાથે જોડવી આવશ્યક છે. ચાવીઓ માર્યા વિના ફક્ત પેડલ્સને દબાવવાનું અર્થહીન છે. નોંધનો અવાજ ત્યારે જ બદલાય છે જ્યારે આપણે પેડલ અને કી બંનેને એક જ સમયે દબાવીએ છીએ. ઘણા ન્યુરલ નેટવર્ક જે કન્ડિશન્ડ કાર્યો કરે છે તે એવા છે કે જેમના મધ્યસ્થીઓ હતાશા, સ્કિઝોફ્રેનિઆ અને અન્ય કેટલીક માનસિક વિકૃતિઓની સારવારમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે (પ્રકરણ 9 માં વધુ વિગતવાર ચર્ચા કરવામાં આવી છે).

નિષ્કર્ષમાં, તેઓ જે કોષો પર કાર્ય કરે છે તેમાં મધ્યસ્થીઓ દ્વારા ઉત્પાદિત વિવિધ ફેરફારો અંતર્ગત પ્રક્રિયાઓ વિશે થોડાક શબ્દો. આ ફેરફારો પટલના ગુણધર્મોના વિદ્યુત અને રાસાયણિક નિયમન સાથે સંકળાયેલ આયનીય મિકેનિઝમ્સને કારણે થાય છે. ચેતાકોષની ઉત્તેજના બદલાય છે કારણ કે ટ્રાન્સમીટર કોષમાં અથવા કોષની બહાર જતા આયનોના પ્રવાહમાં ફેરફાર કરે છે. આયનો પટલમાંથી પસાર થાય તે માટે, તેમાં છિદ્રો હોવા જોઈએ. આ માત્ર છિદ્રો નથી, પરંતુ ખાસ મોટા ટ્યુબ્યુલર પ્રોટીન છે જેને "ચેનલો" કહેવાય છે. આમાંની કેટલીક ચેનલો ચોક્કસ આયન માટે વિશિષ્ટ છે - સોડિયમ, પોટેશિયમ અથવા કેલ્શિયમ, ઉદાહરણ તરીકે; અન્ય એટલા પસંદગીના નથી. કેટલીક ચેનલો વિદ્યુત આદેશો દ્વારા ખોલી શકાય છે (જેમ કે સક્રિય કલા વીજસ્થિતિમાન પર પટલનું વિધ્રુવીકરણ); અન્ય રાસાયણિક સંદેશવાહકોના પ્રભાવ હેઠળ ખુલે છે અને બંધ થાય છે.

ચોખા. 32. વિવિધ દવાઓ અને સંભવતઃ રોગ દ્વારા થતા ફેરફારો છતાં સામાન્ય સિનેપ્ટિક ટ્રાન્સમિશનને જાળવવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતી અનુકૂલનશીલ નિયમનકારી પ્રક્રિયાઓનો આકૃતિ. ન્યુરોટ્રાન્સમીટરની માત્રા પ્રકાશિત અથવા માનવામાં આવે છે તે નિયંત્રિત થાય છે. ડાબી બાજુ સામાન્ય સ્થિતિ છે. મધ્યમાં - અપર્યાપ્ત સંશ્લેષણ અથવા ટ્રાન્સમીટરની જાળવણીને કારણે, પોસ્ટસિનેપ્ટિક સેલ રીસેપ્ટર્સની સંખ્યામાં વધારો કરે છે. જમણી બાજુએ - ટ્રાન્સમીટરના વધતા પ્રકાશન સાથે, પોસ્ટસિનેપ્ટિક સેલ રીસેપ્ટર્સની સંખ્યા અથવા અસરકારકતા ઘટાડે છે.

દરેક રાસાયણિક સંદેશવાહક આયનીય અભેદ્યતામાં રાસાયણિક મધ્યસ્થી ફેરફારો દ્વારા કોષોને અસર કરે છે તેવું માનવામાં આવે છે. એક અથવા બીજા મધ્યસ્થી દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતા અમુક આયનો અને પરમાણુ તેથી પ્રસારિત સિગ્નલના રાસાયણિક સમકક્ષ બની જાય છે.

ન્યુરલ ફંક્શન્સની વિવિધતા

આપણે જોયું તેમ, ચોક્કસ ન્યુરલ નેટવર્કના ભાગ રૂપે કાર્ય કરવા માટે ન્યુરોન ચોક્કસ કાર્યોમાં સફળ હોવું આવશ્યક છે. તે જે મધ્યસ્થીનો ઉપયોગ કરે છે તેણે ચોક્કસ માહિતી પહોંચાડવી આવશ્યક છે. ચેતાકોષમાં સપાટી રીસેપ્ટર્સ હોવા આવશ્યક છે જેની સાથે તે તેના ઇનપુટ સિનેપ્સ પર ટ્રાન્સમીટરને બાંધી શકે. પટલ દ્વારા વધારાના આયનોને પાછા "પમ્પ" કરવા માટે તેની પાસે જરૂરી ઉર્જા ભંડાર હોવા જોઈએ. લાંબા ડાળીઓવાળા ચેતાક્ષોવાળા ચેતાકોષોએ એન્ઝાઇમ, ચેતાપ્રેષકો અને અન્ય પરમાણુઓને સાયટોપ્લાઝમના મધ્ય પ્રદેશોમાંથી, જ્યાં તેમનું સંશ્લેષણ થાય છે, ડેંડ્રાઈટ્સ અને ચેતાક્ષોના દૂરના ભાગોમાં પણ પરિવહન કરવું જોઈએ જ્યાં આ પરમાણુઓની જરૂર પડશે. સામાન્ય રીતે, ન્યુરોન જે દરે આ કાર્યો કરે છે તે તેના ડેન્ડ્રીટિક અને એક્સોનલ સિસ્ટમ્સના સમૂહ અને કોષની પ્રવૃત્તિના એકંદર સ્તર પર આધારિત છે.

એકંદર ઊર્જા ઉત્પાદન - કોષની મેટાબોલિક પ્રવૃત્તિ - ઇન્ટરન્યુરોન ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ (ફિગ. 32) ની જરૂરિયાતો અનુસાર બદલાઈ શકે છે. ચેતાકોષ વધેલી પ્રવૃત્તિના સમયગાળા દરમિયાન ચોક્કસ અણુઓને સંશ્લેષણ અને પરિવહન કરવાની તેની ક્ષમતામાં વધારો કરી શકે છે. તેવી જ રીતે, ઓછા કાર્યાત્મક ભાર સાથે, ચેતાકોષ તેની પ્રવૃત્તિનું સ્તર ઘટાડી શકે છે. મૂળભૂત અંતઃકોશિક પ્રક્રિયાઓનું નિયમન કરવાની આ ક્ષમતા ચેતાકોષને ખૂબ જ અલગ-અલગ સ્તરની પ્રવૃત્તિ સાથે લવચીક રીતે અનુકૂલિત થવા દે છે.

ન્યુરલ નેટવર્ક્સના મુખ્ય પ્રકારોનું આનુવંશિક નિર્ધારણ

મગજ સામાન્ય રીતે કાર્ય કરે તે માટે, ચેતા સંકેતોના પ્રવાહને વિવિધ કાર્યાત્મક પ્રણાલીઓ અને આંતરપ્રાદેશિક સંગઠનોના કોષો વચ્ચે યોગ્ય માર્ગો શોધવા જોઈએ. પ્રકરણ 1 માં આપણે મગજના નિર્માણ અને વિકાસની જટિલ પ્રક્રિયાની કેટલીક મૂળભૂત સમજ મેળવી છે. જો કે, તે હજુ પણ એક રહસ્ય છે કે કેવી રીતે ચોક્કસ ચેતા કોષના ચેતાક્ષ અને ડેંડ્રાઇટ્સ તેની કામગીરી માટે જરૂરી ચોક્કસ જોડાણો બનાવવા માટે ચોક્કસ દિશામાં વધે છે. દરમિયાન, હકીકત એ છે કે ઓન્ટોજેનેસિસની ઘણી પ્રક્રિયાઓ અંતર્ગત ચોક્કસ મોલેક્યુલર મિકેનિઝમ્સ હજુ સુધી જાહેર કરવામાં આવ્યા નથી તે આપણાથી અસ્પષ્ટ ન હોવું જોઈએ, તેનાથી પણ વધુ આશ્ચર્યજનક હકીકત - તે વિકાસશીલ પ્રાણીઓના મગજમાં પેઢી દર પેઢી. ખરેખરજરૂરી જોડાણો સ્થાપિત થાય છે. તુલનાત્મક ન્યુરોએનાટોમીમાં સંશોધન સૂચવે છે કે ઉત્ક્રાંતિ દરમિયાન મગજની મૂળભૂત રચનામાં બહુ ઓછો ફેરફાર થયો છે. વિશિષ્ટ વિઝ્યુઅલ રીસેપ્ટર અંગના ચેતાકોષો - રેટિના - હંમેશા દ્રશ્યના ગૌણ ચેતાકોષો સાથે જોડાયેલા હોય છે, શ્રાવ્ય અથવા સ્પર્શેન્દ્રિય સિસ્ટમ સાથે નહીં. તે જ સમયે, સુનાવણીના વિશિષ્ટ અંગમાંથી પ્રાથમિક શ્રાવ્ય ચેતાકોષો - કોક્લીઆ - હંમેશા શ્રાવ્ય તંત્રના ગૌણ ચેતાકોષોમાં જાય છે, અને દ્રશ્ય અથવા ઘ્રાણેન્દ્રિય તંત્રમાં નહીં. જોડાણોની બરાબર એ જ વિશિષ્ટતા કોઈપણ મગજ પ્રણાલીની લાક્ષણિકતા છે.

મગજની રચનાની ઉચ્ચ વિશિષ્ટતા મહત્વપૂર્ણ છે. મોટાભાગના ચેતા કોષો માટે જોડાણોની સામાન્ય શ્રેણી પૂર્વનિર્ધારિત હોય તેવું લાગે છે પહેલે થી, અને આ પૂર્વનિર્ધારણ તે સેલ્યુલર ગુણધર્મોથી સંબંધિત છે જે વૈજ્ઞાનિકો માને છે આનુવંશિક રીતે નિયંત્રિત. વિકાસશીલ ચેતા કોષમાં અભિવ્યક્તિ માટે બનાવાયેલ જનીનોનો સમૂહ, કેટલાક હજુ પણ સંપૂર્ણ રીતે સ્થાપિત નથી, દરેક ચેતા કોષના ભાવિ પ્રકાર અને એક અથવા બીજા નેટવર્કમાં તેની સભ્યપદ બંને નક્કી કરે છે. આનુવંશિક નિર્ધારણનો ખ્યાલ આપેલ ચેતાકોષની અન્ય તમામ વિશેષતાઓને પણ લાગુ પડે છે - ઉદાહરણ તરીકે, તે જે ટ્રાન્સમીટરનો ઉપયોગ કરે છે તેને, કોષના કદ અને આકારને. બંને અંતઃકોશિક પ્રક્રિયાઓ અને ઇન્ટરન્યુરોનલ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ કોષની આનુવંશિક વિશેષતા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

ચેતા નેટવર્કના ત્રણ આનુવંશિક રીતે નિર્ધારિત પ્રકારો

ન્યુરલ નેટવર્ક્સના આનુવંશિક નિર્ધારણની વિભાવનાને વધુ સમજી શકાય તે માટે, ચાલો તેમની સંખ્યા ઘટાડીએ અને કલ્પના કરીએ કે આપણી નર્વસ સિસ્ટમમાં ફક્ત 9 કોષો છે (જુઓ. ફિગ. 33). આ વાહિયાત સરળીકરણ અમને ત્રણ મુખ્ય પ્રકારનાં નેટવર્ક્સ જોવામાં મદદ કરશે જે દરેક જગ્યાએ જોવા મળે છે - એક ઇનપુટ સાથે અધિક્રમિક, સ્થાનિક અને અલગ. નેટવર્ક્સમાં તત્વોની સંખ્યા અલગ-અલગ હોવા છતાં, ઓળખાયેલ ત્રણ પ્રકારો વિશ્વસનીય વર્ગીકરણ યોજનાના નિર્માણ માટે આધાર તરીકે સેવા આપી શકે છે.

અધિક્રમિક નેટવર્ક્સ. ઇન્ટરન્યુરોનલ જોડાણોનો સૌથી સામાન્ય પ્રકાર મુખ્ય સંવેદનાત્મક અને મોટર માર્ગોમાં જોઇ શકાય છે. સંવેદનાત્મક પ્રણાલીઓમાં, અધિક્રમિક સંસ્થા નીચેથી ઉપર છે; તેમાં વિવિધ સેલ્યુલર સ્તરોનો સમાવેશ થાય છે જેના દ્વારા માહિતી ઉચ્ચ કેન્દ્રોમાં પ્રવેશે છે - પ્રાથમિક રીસેપ્ટર્સથી સેકન્ડરી ઇન્ટરન્યુરોન્સ સુધી, પછી તૃતીય સુધી, વગેરે. મોટર સિસ્ટમ્સ ઉતરતા પદાનુક્રમના સિદ્ધાંત અનુસાર ગોઠવવામાં આવે છે, જ્યાં આદેશો નર્વસ સિસ્ટમમાંથી સ્નાયુઓ સુધી "ઉતરે છે": કોષો સ્થિત છે, અલંકારિક રીતે કહીએ તો, "ટોચ પર" કરોડરજ્જુના ચોક્કસ મોટર કોષોને માહિતી પ્રસારિત કરે છે, અને આ , બદલામાં, સ્નાયુ કોશિકાઓના ચોક્કસ જૂથોમાં.

હાયરાર્કિકલ સિસ્ટમ્સ ખૂબ જ ચોક્કસ માહિતી ટ્રાન્સફર પ્રદાન કરે છે. પરિણામ સ્વરૂપ કન્વર્જન્સ(લેટિન કન્વર્જથી - એક કેન્દ્રમાં કન્વર્જ) - જ્યારે એક સ્તરના ઘણા ન્યુરોન્સ આગલા સ્તરના ન્યુરોન્સની નાની સંખ્યામાં સંપર્ક કરે છે, અથવા વિચલન(લેટિન ડાઇવર્ગોમાંથી - વિચલન, પ્રસ્થાન) - જ્યારે આગલા સ્તરના મોટી સંખ્યામાં કોષો સાથે સંપર્કો સ્થાપિત થાય છે, ત્યારે માહિતી ફિલ્ટર કરવામાં આવે છે અને સંકેતો મજબૂત થાય છે. પરંતુ, કોઈપણ સાંકળની જેમ, વંશવેલો સિસ્ટમ તેની સૌથી નબળી કડી કરતાં વધુ મજબૂત હોઈ શકતી નથી. ઈજા, રોગ, સ્ટ્રોક અથવા ગાંઠને કારણે કોઈપણ સ્તરની કોઈપણ નિષ્ક્રિયતા (લેટિનમાં- - ઉપસર્ગ જેનો અર્થ થાય છે નકાર), સમગ્ર સિસ્ટમને અક્ષમ કરી શકે છે. કન્વર્જન્સ અને ડાયવર્જન્સ, જો કે, સર્કિટને ગંભીર રીતે નુકસાન થયું હોય તો પણ ટકી રહેવાની કેટલીક તકો છોડે છે. જો એક સ્તરના ચેતાકોષો આંશિક રીતે નાશ પામે છે, તો બાકીના કોષો હજુ પણ નેટવર્કની કામગીરી જાળવી શકે છે.

ચોખા. 33. 9 કોષોનું નર્વસ નેટવર્ક (ડાયાગ્રામ). પરિમિતિ સાથે, ચેતાકોષો એક અધિક્રમિક સાંકળમાં એકબીજા સાથે જોડાયેલા છે, જે સંવેદનાત્મક અને મોટર સિસ્ટમ્સના નેટવર્કની લાક્ષણિકતા છે. કેન્દ્રમાં એક ઇનપુટ (કોષો 5, 7, 8, 9) સાથેનું એક અલગ નેટવર્ક છે, જે મોનોએમિનેર્જિક સિસ્ટમ્સની લાક્ષણિક છે જેમાં એક ચેતાકોષ મોટી સંખ્યામાં લક્ષ્યો સાથે જોડાય છે. ડાબી બાજુએ સ્થાનિક નેટવર્ક ચેતાકોષ (6) છે, જે મુખ્યત્વે તેના તાત્કાલિક વાતાવરણમાંથી કોષો સાથે જોડાણ સ્થાપિત કરે છે.

અધિક્રમિક પ્રણાલીઓ, અલબત્ત, માત્ર સંવેદનાત્મક અથવા મોટર માર્ગોમાં જ અસ્તિત્વમાં નથી. સમાન પ્રકારના જોડાણો એવા તમામ નેટવર્ક્સની લાક્ષણિકતા છે જે અમુક ચોક્કસ કાર્ય કરે છે, એટલે કે. સિસ્ટમો માટે કે જેને અમે “એલાયન્સ” (પ્રકરણ 1) કહીએ છીએ અને પછીના પ્રકરણોમાં વધુ વિગતવાર વિચારણા કરીશું.

સ્થાનિક નેટવર્ક્સ.અમે પહેલાથી જ ટૂંકા ચેતાક્ષ સાથે ચેતાકોષો વિશે વાત કરી છે. જો કોષમાં ટૂંકા ચેતાક્ષ હોય, જેથી વિદ્યુત પ્રવૃત્તિના તરંગો પ્રચાર કરવા માટે ક્યાંય ન હોય તેમ કહી શકાય, તો તે સ્પષ્ટ છે કે આવા ચેતાકોષના કાર્યો અને પ્રભાવના ક્ષેત્ર ખૂબ જ મર્યાદિત હોવા જોઈએ. સ્થાનિક નેટવર્ક ચેતાકોષો ફિલ્ટર તરીકે કાર્ય કરે છે, માહિતીના પ્રવાહને એક અધિક્રમિક સ્તરની અંદર રાખે છે. તેઓ મગજના નેટવર્કમાં વ્યાપકપણે વિતરિત થાય છે.

સ્થાનિક નેટવર્ક્સ લક્ષ્ય ચેતાકોષો પર ઉત્તેજક અથવા અવરોધક અસર કરી શકે છે. આપેલ હાયરાર્કીકલ સ્તરે ડાયવર્જન્ટ અથવા કન્વર્જન્ટ પ્રકારના ટ્રાન્સમિશન સાથે આ સુવિધાઓનું સંયોજન માહિતીના પ્રવાહને વધુ વિસ્તૃત, સાંકડી અથવા પુનઃફોકસ કરી શકે છે.

એક ઇનપુટ સાથે વિવિધ નેટવર્ક્સ.કેટલાક ન્યુરલ નેટવર્ક્સમાં ક્લસ્ટરો અથવા ચેતાકોષોના સ્તરો હોય છે જેમાં એક ચેતાકોષ અન્ય કોષોની ખૂબ મોટી સંખ્યા સાથે આઉટપુટ કનેક્શન બનાવે છે (આવા નેટવર્ક્સમાં વિચલનને અત્યંત મર્યાદા સુધી લઈ જવામાં આવે છે). આ પ્રકારના નેટવર્ક્સનો અભ્યાસ તાજેતરમાં જ શરૂ થયો છે, અને માત્ર તે જ સ્થાનો જ્યાં તે થાય છે (જ્યાં સુધી આપણે જાણીએ છીએ ત્યાં સુધી) મધ્ય મગજ અને મગજના કેટલાક ભાગોમાં છે. આવી સિસ્ટમના ફાયદા એ છે કે તે એકસાથે ઘણા ચેતાકોષોને પ્રભાવિત કરી શકે છે અને કેટલીકવાર તમામ અધિક્રમિક સ્તરો સાથે વાતચીત કરી શકે છે, ઘણીવાર ચોક્કસ સંવેદનાત્મક, મોટર અને અન્ય કાર્યાત્મક જોડાણોથી આગળ વધીને.

કારણ કે આવા નેટવર્ક્સનો અવકાશ ચોક્કસ કાર્યો સાથેની કોઈપણ સિસ્ટમ સુધી મર્યાદિત નથી, આ નેટવર્ક્સના વિવિધ માર્ગોને કેટલીકવાર કહેવામાં આવે છે. અવિશિષ્ટ. જો કે, કારણ કે આવા નેટવર્ક્સ વિવિધ સ્તરો અને કાર્યોને પ્રભાવિત કરી શકે છે, તેઓ નર્વસ સિસ્ટમની ઘણી પ્રવૃત્તિઓના એકીકરણમાં મોટી ભૂમિકા ભજવે છે (જુઓ પ્રકરણ 4). બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, આવી સિસ્ટમો સામૂહિક ઘટનાઓના આયોજકો અને નિર્દેશકો તરીકે કાર્ય કરે છે, લોકોના મોટા જૂથોની સંકલિત ક્રિયાઓને માર્ગદર્શન આપે છે. વધુમાં, વિવિધ સિંગલ-ઇનપુટ સિસ્ટમ્સમાં વપરાતા મધ્યસ્થીઓ "શરતી" ક્રિયા સાથે મધ્યસ્થી છે: તેમની અસર તે કઈ પરિસ્થિતિઓમાં થાય છે તેના પર આધાર રાખે છે. સમાન પ્રભાવો સંકલિત પદ્ધતિઓ માટે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે (લેટિન એકીકરણ - પુનઃસ્થાપન, ફરી ભરવું, પૂર્ણાંકમાંથી - સંપૂર્ણ). જો કે, આ પ્રકારના વિવિધ નેટવર્ક્સ તમામ ન્યુરલ નેટવર્કનો માત્ર એક નાનો ભાગ બનાવે છે.

આનુવંશિક રીતે નિર્ધારિત પ્રકારના નેટવર્ક્સની પરિવર્તનશીલતા

ચોક્કસ કાર્યાત્મક નેટવર્ક્સના જોડાણોની સામાન્ય પેટર્ન સમાન જાતિના તમામ સભ્યોમાં નોંધપાત્ર રીતે સમાન હોવા છતાં, દરેક વ્યક્તિગત વ્યક્તિનો અનુભવ ઇન્ટરન્યુરોનલ કનેક્શન્સને વધુ પ્રભાવિત કરી શકે છે, જે તેમનામાં વ્યક્તિગત ફેરફારોનું કારણ બને છે અને તેમના કાર્યને સમાયોજિત કરે છે.

ઉદાહરણ તરીકે, કલ્પના કરો કે મોટાભાગના ઉંદરોના મગજમાં, વિઝ્યુઅલ સિસ્ટમમાં દરેક સ્તર 3 ચેતાકોષ લગભગ 50 સ્તર 4 લક્ષ્ય કોષો સાથે જોડાયેલ છે - અન્યથા સ્પષ્ટ-કટ વંશવેલોમાં પ્રમાણમાં નાનો તફાવત. હવે જોઈએ કે જો ઉંદર સંપૂર્ણ અંધકારમાં ઉછરે તો શું થાય? ઇનપુટ માહિતીનો અભાવ દ્રશ્ય પદાનુક્રમની પુનઃરચના તરફ દોરી જશે, જેથી દરેક સ્તર 3 ચેતાકોષ સામાન્ય 50 ને બદલે માત્ર 5 અથવા 10 સ્તર 4 ચેતાકોષોનો સંપર્ક કરશે. જો કે, જો આપણે માઈક્રોસ્કોપ હેઠળ સ્તર 4 ન્યુરોન્સને જોઈએ તો, આપણે જોઈશું કે તેમને ઇનપુટ સિનેપ્સની કમી નથી. જોકે 3જી સ્તરના વિઝ્યુઅલ ન્યુરોન્સ, કનેક્શન્સની ઓછી સંખ્યાને કારણે, મર્યાદિત વોલ્યુમમાં 4 થી સ્તર પર માહિતી પ્રસારિત કરે છે, તેની ખોટ અન્ય કાર્યકારી સંવેદનાત્મક સિસ્ટમો દ્વારા ભરપાઈ કરવામાં આવે છે. અમારા ઉંદરમાં, 4 થી સ્તરની સુલભ સિનેપ્ટિક જગ્યામાં, શ્રાવ્ય અને ઘ્રાણેન્દ્રિયની માહિતીની વિસ્તૃત પ્રક્રિયાની પ્રક્રિયા થાય છે.

ચાલો બીજા કેસને ધ્યાનમાં લઈએ જ્યાં સમાન અસર એટલી નાટકીય નથી. કેટલાક ડેટા અનુસાર, ઇન્ટરન્યુરોન સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશનની તીવ્રતા સ્તરો વચ્ચેના સિનેપ્ટિક સંપર્કોના વિકાસની ડિગ્રીને પ્રભાવિત કરી શકે છે. સંખ્યાબંધ વૈજ્ઞાનિકોનો અભિપ્રાય છે કે મેમરીના કેટલાક સ્વરૂપો આવા સંપર્કોની અસરકારકતામાં ફેરફારને કારણે છે. આ ફેરફારો માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર (કોષ A અને કોષ B વચ્ચેના ચેતોપાગમની સંખ્યામાં વધારો અથવા ઘટાડો) અને સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશનમાં સામેલ મધ્યસ્થીઓની ક્રિયા સાથે (એક કોષ દ્વારા સંશ્લેષિત અને છોડવામાં આવતા મધ્યસ્થીની માત્રામાં ફેરફાર, બંને સાથે સંકળાયેલા હોઈ શકે છે. અથવા અન્ય કોષની પ્રતિક્રિયાશીલતાની ડિગ્રી) ( ઉપર જુઓ. ફિગ. 32). મગજના કેટલાક રોગોમાં સ્થાનિક સિનેપ્ટિક કાર્યોનું આ સરસ નિયમન ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે, જેના વિશે આપણે થોડું જાણીએ છીએ (જુઓ પ્રકરણ 9). સિનેપ્ટિક પ્રવૃત્તિના સ્તરે થતા સહેજ ફેરફારો ખરેખર વર્તણૂકીય અસામાન્યતાઓનું કારણ બની શકે છે, પરંતુ આ ફેરફારો એટલા નાના છે કે તેમની વાસ્તવિક ભૂમિકા શું છે તે નક્કી કરવું મુશ્કેલ છે.

ચેતા કોષો કાર્યાત્મક ફેરફારોમાંથી પસાર થવાની તેમની ક્ષમતામાં અનન્ય નથી. અન્ય ઘણી પેશીઓમાં, કોષો પણ તાણને સ્વીકારવા બદલાઈ શકે છે. જો આપણે શરૂઆતના વેઈટલિફ્ટરના ક્વાડ્રિસેપ્સ સ્નાયુમાંથી પેશીનો નાનો નમૂનો લઈએ, અને પછી તે જ વ્યક્તિ પાસેથી ઘણા મહિનાઓની તીવ્ર તાલીમ પછી, આપણે જોઈશું કે દરેક સ્નાયુ ફાઈબરમાં હવે થોડા મોટા સંકોચનીય ફાઈબ્રિલ્સ છે અને આ ફાઈબ્રિલ્સની સંખ્યા કેટલી છે. વધારો તમારી ત્વચાના જૂના કોષો અને તે જે તમારા જઠરાંત્રિય માર્ગને લાઇન કરે છે તે બહાર કાઢવામાં આવે છે અને દરરોજ નવા કોષો સાથે બદલવામાં આવે છે; જો કે, આ કોષોમાં એવી ક્ષમતા હોય છે જે ચેતાકોષોમાં નથી - તેઓ વિભાજિત કરી શકે છે. ચેતાકોષો આનુવંશિક રીતે ચોક્કસ પરમાણુઓને સંશ્લેષણ કરવા માટે પ્રોગ્રામ કરવામાં આવે છે જે સિનેપ્સને કાર્ય કરે છે, તેમજ ખૂબ ચોક્કસ જોડાણો બનાવે છે, પરંતુ વિભાજન કરવામાં સક્ષમ નથી. કલ્પના કરો કે જો ચેતા કોષો સિનેપ્ટિક જોડાણોની રચના પછી વિભાજિત થવાનું શરૂ કરે તો શું થશે. સમાન જોડાણો જાળવવા માટે કોષ તેના ઇનપુટ અને આઉટપુટ સિગ્નલોનું વિતરણ કેવી રીતે કરી શકે?

જો કે ચેતાકોષો વિભાજિત કરી શકતા નથી, તેમ છતાં તેમની પાસે અન્ય કોષોની તુલનામાં અનુકૂલનશીલ પુનર્ગઠન માટે વધુ ક્ષમતા છે. પ્રયોગો દ્વારા દર્શાવવામાં આવ્યું છે કે જેમાં મગજનો એક નાનો ભાગ દૂર કરવામાં આવ્યો હતો અને પછી બાકીના ભાગોનું કેટલાક અઠવાડિયા સુધી નિરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું, કેટલાક ચેતા કોષો ખરેખર તેઓ લક્ષ્યો સાથે વાતચીત કરે છે તે ડિગ્રીને નિયંત્રિત કરી શકે છે. એક નિયમ તરીકે, જ્યારે એક ચેતાકોષના કેટલાક ચેતોપાગમને નુકસાન થાય છે, ત્યારે અન્ય, ક્ષતિ વિનાના ચેતાકોષો ચેઇન રિપ્લેસમેન્ટની સામાન્ય પ્રક્રિયાને સહેજ વેગ આપીને સાંકળમાં ખોવાયેલી કડીઓને બદલી શકે છે. જો બે ચેતા કોષોએ વધુ તીવ્રતાથી "સંવાદ" કરવો જોઈએ, તો જૂનાને જાળવી રાખતી વખતે નવા સિનેપ્સના ઉમેરાને કારણે તેમની વચ્ચેના જોડાણોની સંખ્યા વધી શકે છે.

દેખીતી રીતે, નર્વસ સિસ્ટમની મેક્રોસ્કોપિક રચનાની સ્થિર પ્રકૃતિએ જોડાણોની સતત વૃદ્ધિ અને મૃત્યુની હકીકતને અમારી પાસેથી અસ્પષ્ટ કરી દીધી છે. એક અભિપ્રાય પણ છે કે સામાન્ય સ્થિતિમાં ચેતાકોષો તેમના લક્ષ્યો સાથે હંમેશા નવા જોડાણો બનાવે છે. જલદી નવા ચેતોપાગમ રચાય છે, જૂના નાશ પામે છે. આવા રિપ્લેસમેન્ટ કદાચ તેમના લાંબા અને સતત ઓપરેશનના પરિણામે લિંક્સના વસ્ત્રો માટે વળતર આપી શકે છે.

જો કે આપણું મગજ ખોવાયેલા કોષોને પુનર્જીવિત કરી શકતું નથી તે સમય-સન્માનિત વિચાર સાચો રહે છે, તાજેતરના સંશોધનો સૂચવે છે કે તંદુરસ્ત ચેતાકોષો નોંધપાત્ર માળખાકીય પ્લાસ્ટિસિટી દર્શાવે છે. મગજની પરિવર્તનશીલતાનો આ વધુ ગતિશીલ દૃષ્ટિકોણ સંશોધનનું વિશાળ ક્ષેત્ર ખોલે છે; પરંતુ સિનેપ્ટિક જોડાણો કેવી રીતે બદલાઈ શકે છે તે સમજવાનું શરૂ કરતા પહેલા, હજુ ઘણું શીખવાનું બાકી છે.

સાયકોફિઝિયોલોજીના ફંડામેન્ટલ્સ પુસ્તકમાંથી લેખક એલેક્ઝાન્ડ્રોવ યુરી

2.7. દ્વિધ્રુવી ચેતા કોષો સાથે રેટિના સિનેપ્સમાં રેટિના ચેતાકોષો ફોટોરિસેપ્ટર્સ (જુઓ ફિગ. 4.2). જ્યારે પ્રકાશના સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે ફોટોરિસેપ્ટરમાંથી ટ્રાન્સમીટરનું પ્રકાશન ઘટે છે, જે દ્વિધ્રુવી કોષના પટલને હાયપરપોલરાઇઝ કરે છે. તેમાંથી ચેતા સંકેત પ્રસારિત થાય છે

The Brain Tells [What Makes us Human] પુસ્તકમાંથી લેખક રામચંદ્રન વિલ્યાનુર એસ.

3.4. મૉડ્યુલેટિંગ ન્યુરોન્સ નર્વસ સિસ્ટમમાં, કોશિકાઓના એક ખાસ જૂથને અલગ પાડવામાં આવે છે - મોડ્યુલેટિંગ ન્યુરોન્સ, જે પોતે પ્રતિક્રિયા પેદા કરતા નથી, પરંતુ અન્ય ચેતાકોષોની પ્રવૃત્તિને નિયંત્રિત કરે છે. તેઓ "સિનેપ્સ પર સિનેપ્સ" પ્રકારના અન્ય ચેતાકોષો સાથે સંપર્કો બનાવે છે. મૉડ્યુલેટિંગ ન્યુરોન્સ

માનવ ઉત્ક્રાંતિ પુસ્તકમાંથી. પુસ્તક 2. વાંદરાઓ, ચેતાકોષો અને આત્મા લેખક માર્કોવ એલેક્ઝાંડર વ્લાદિમીરોવિચ

પ્રકરણ 4 સંસ્કૃતિને વ્યાખ્યાયિત કરનારા ન્યુરોન્સ, જ્યારે આપણે એકલા હોઈએ છીએ, ત્યારે આપણે કેટલી વાર દુઃખ અને આનંદ સાથે વિચારીએ છીએ કે અન્ય લોકો આપણા વિશે શું વિચારે છે, તેમની કાલ્પનિક મંજૂરી અથવા નિંદા વિશે; આ બધું સહાનુભૂતિ દર્શાવવાની ક્ષમતા, સામાજિક એક મૂળભૂત તત્વને અનુસરે છે

કનેક્ટોમ પુસ્તકમાંથી. મગજ આપણને કેવી રીતે બનાવે છે જે આપણે છીએ લેખક Seung સેબેસ્ટિયન

ચેતાકોષો યાદ રાખવાના અધિકાર માટે સ્પર્ધા કરે છે. ઘણી વખત એવું બને છે કે યાદ રાખવા માટેના સમાન મહત્વપૂર્ણ સંકેતો એકસાથે ઘણા બધા ચેતાકોષો દ્વારા પ્રાપ્ત થાય છે. શું તેઓ બધાને યાદમાં ભાગ લેવાની જરૂર છે? પ્રથમ નજરમાં એવું લાગે છે કે આ બહુ તર્કસંગત નથી. અંતમાં

લેખકના પુસ્તકમાંથી

પ્રકરણ 4 ચારે બાજુ માત્ર ન્યુરોન્સ છે. ચેતા આવેગ અને ચેતાપ્રેષકોનું ઉત્પાદન - બસ એટલું જ. તો, શું આપણી ખોપરીમાં થતી આ શારીરિક પ્રક્રિયાઓ દ્વારા જ આપણી ચેતના વ્યક્ત થાય છે? ન્યુરોસાયન્ટિસ્ટોને કોઈ શંકા નથી કે આ સાચું છે. પરંતુ મોટાભાગના લોકો

લેખકના પુસ્તકમાંથી

પ્રકરણ 4. ચારે બાજુ માત્ર ચેતાકોષો છે... તેને વૈજ્ઞાનિક અવલોકનો કરવા દે છે... ક્વિરોગા એટ અલ., 2005. જુલિયા રોબર્ટ્સનો ફોટો પણ... ફ્રાઈડનો પ્રયોગ અદ્ભુત છે કારણ કે તે લોકો પર કરવામાં આવ્યો હતો. પરિણામો ઓછા આશ્ચર્યજનક છે જો તમે તેના પુરોગામી, કોણ કામ સાથે પરિચિત હોય છે

આજે આપણે પ્રશ્નો જોઈશું જેમ કે: મગજ શું છે, તે શું ધરાવે છે, તે કયા કાર્યો કરે છે અને આપણે કેવી રીતે વિચારીએ છીએ, યાદ રાખીએ છીએ અને નિર્ણયો લઈએ છીએ.

મગજ શું છે અને તે શું ધરાવે છે?

આ આપણું સેન્ટ્રલ પ્રોસેસર છે, આપણા શરીરનું સિસ્ટમ એડમિનિસ્ટ્રેટર છે, આ સીએનએસ (સેન્ટ્રલ નર્વસ સિસ્ટમ) નું અંગ છે. આપણે વિચારવાની અને આગાહી કરવાની, નફાકારક નિર્ણયો લેવાની અમારી ક્ષમતામાં પ્રાણીઓથી અલગ છીએ, પરંતુ અન્ય લોકોના ફાયદા માટે.

મગજના લગભગ 80% ભાગમાં પાણી (મોટાભાગે કોષોના સાયટોપ્લાઝમમાં) હોય છે, અન્ય 10-12% લિપિડ્સ (ચરબી) અને 8% પ્રોટીન હોય છે. જો કે તે શરીરના વજનના માત્ર 2% જેટલો હિસ્સો ધરાવે છે, મગજ શરીરના ઓક્સિજન, પોષક તત્ત્વો અને ગ્લુકોઝ (બળતણ તરીકે)ના પુરવઠાના 20-25%નો સંપૂર્ણ ઉપયોગ કરે છે, જે તમામ રક્તના સતત પ્રવાહ દ્વારા પૂરા પાડવામાં આવે છે. મગજ ખોપરીના જાડા હાડકાં અને રક્ત-મગજના અવરોધ દ્વારા સુરક્ષિત છે, પરંતુ તેમ છતાં માનવ મગજની જટિલ પ્રકૃતિ તેને ઘણા પ્રકારના રોગ માટે સંવેદનશીલ બનાવે છે.

લગભગ 100 બિલિયન ચેતાકોષો 1000 ટ્રિલિયન સિનેપ્ટિક કનેક્શનનો ઉપયોગ કરીને એકબીજાને સિગ્નલ ટ્રાન્સમિટ કરે છે. બહારથી વિવિધ માહિતીનો સતત પ્રવાહ અને વિશ્લેષણ છે.

મગજ તમામ શારીરિક ક્રિયાઓ અને કાર્યોને નિયંત્રિત કરવા માટે જવાબદાર છે. તે વિચાર, શીખવાનું અને યાદશક્તિનું કેન્દ્ર પણ છે. મગજ આપણને વિચારવાની, યોજના કરવાની, બોલવાની, કલ્પના કરવાની, ઊંઘવાની, કારણ અને લાગણીઓનો ઉપયોગ કરવાની ક્ષમતા આપે છે.

આપણે કેવી રીતે વિચારીએ છીએ?

આ ક્ષણે તમે આ લખાણ વાંચી રહ્યા છો, તમે દરેક અક્ષર જુઓ છો, તમે તેને સમજો છો. ચાલો આકૃતિ કરીએ કે તમે જે વાંચી રહ્યા છો તે શા માટે તમે સમજો છો અને તમારા વિચારોની શુદ્ધતા માટે નિશ્ચિતપણે ખાતરી કરો છો.

આ એક સરળ કાર્ય નથી, પરંતુ કોઈપણ સમસ્યાને વિશ્લેષણની પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને ઉકેલી શકાય છે, એટલે કે, જટિલ મુદ્દાને સમજી શકાય તેવા ઘટકોમાં તોડીને; સાઇટ ટૂંક સમયમાં અનુરૂપ લેખ પ્રકાશિત કરશે.

1. ઇન્દ્રિય અંગો. તેમને તે કહેવામાં આવે છે કારણ કે તેઓ તમારી આસપાસના વિશ્વ સાથે સંપર્ક કરે છે. 6 જ્ઞાનેન્દ્રિયો છે: આંખ, કાન, નાક, ત્વચા, જીભ અને વેસ્ટિબ્યુલર ઉપકરણ. ઉત્ક્રાંતિની પ્રક્રિયામાં, પ્રાણીઓએ ઇકો લોકેશન, પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રની સંવેદના અને અન્ય સંવેદનાઓ પણ વિકસાવી.

અમે ઇન્દ્રિય અંગોમાં ઊંડાણપૂર્વક અભ્યાસ કરીશું નહીં, તેથી તે સ્પષ્ટ છે કે ત્વચા અથવા કાન શું છે. પરંતુ ચાલો આપણા ઉદાહરણ પર પાછા જઈએ, આપણે વાંચીએ છીએ, આપણે આપણી આંખોનો ઉપયોગ કરીએ છીએ. આગળ શું થશે?

1. રીસેપ્ટર્સ. દરેક ઇન્દ્રિય અંગોના પોતાના રીસેપ્ટર્સ હોય છે; આ ચેતા કોષો છે જે કોઈપણ ઇન્દ્રિય અંગ સાથે "સંબંધમાં" હોય છે. આંખોમાં રીસેપ્ટર્સ આંખોમાંથી ચિત્રને રૂપાંતરિત કરે છે અને તેને ગોઠવે છે. તમે જુઓ છો તે રંગોના શેડ્સ, કયો રંગ ક્યાં સ્થિત છે, વિવિધ ભૌતિક વસ્તુઓ અને અવકાશમાં તેમના સ્થાન વિશે, અન્ય ઘણી વસ્તુઓ વિશે માહિતી વ્યવસ્થિત છે. બધી વ્યવસ્થિત માહિતી ઇન્ટરન્યુરોન્સને મોકલવામાં આવે છે.

અમારા વાંચન ઉદાહરણમાં, આ તબક્કે, તમે હજી પણ કંઈપણ સમજી શકતા નથી.

1. ઇન્ટરન્યુરોન્સ. આ મેસેન્જર ચેતાકોષો છે, તેઓ રીસેપ્ટર્સ પાસેથી માહિતી મેળવે છે અને તેને વિદ્યુત સંકેતોમાં બદલી નાખે છે. મોર્સ કોડ જેવું કંઈક, માત્ર અક્ષરો અને બિંદુઓને બદલે આપણી આંખો સમક્ષ એક ચિત્ર અને આ જ વિદ્યુત સંકેતો હોય છે. આ સમગ્ર પ્રવાહ સેરેબ્રલ કોર્ટેક્સમાં, તેમાં સ્થિત ચેતાકોષો તરફ "ઉડે છે". કલ્પના કરો કે ચેતાકોષ એ વોક-થ્રુ રૂમ છે. અને ડેંડ્રાઇટ્સ "રૂમનો દરવાજો ખોલવા માટે" પ્રથમ છે.

તમારું મગજ હજુ પણ શબ્દો સમજી શકતું નથી.

1. ડેંડ્રાઇટ્સ એ ચેતાકોષના "પ્રવેશ દ્વાર" છે, જે પહેલાથી મગજમાં છે (હકીકતમાં, માહિતી દરવાજા વિના "દિવાલ તોડીને ન્યુરોનમાં ઉડી શકે છે"). ડેંડ્રાઇટ સમજે છે કે કેટલીક માહિતી આવી છે. પરંતુ તે પોતે સમજી શકતો નથી કે આનો અર્થ શું છે. તેના માટે, તમે “N?n h?o, w? de x?nx?", અસ્પષ્ટ શબ્દો, ભૂલ 404. ડેંડ્રાઇટ આ માહિતીને "એક્ઝિટ ડોર" - ચેતાક્ષ પર મોકલે છે.
2. ચેતા કોષમાં ચેતાક્ષમાં ઘણી શાખાઓ હોય છે; તે અન્ય ચેતાકોષોમાં આવનારી માહિતીના મેળ શોધે છે. અને તેમને શોધે છે! તમારું મગજ, અચાનક, સમજે છે કે તે રશિયન ભાષા જાણે છે, કારણ કે અન્ય ન્યુરોન્સમાં પુષ્કળ માહિતી છે. અને એક ન્યુરોનથી બીજા "પાથ" નો સતત ઉપયોગ થાય છે, તે વિશ્વસનીય અને મજબૂત છે. તેની સાથે સમાંતર, ચેતાપ્રેષકો ચેતાક્ષમાં ઉત્પન્ન થાય છે, જે આપણા મૂડ, ઊર્જા અને આરોગ્ય માટે જવાબદાર છે. અને તેથી ન્યુરોન્સ "પરસ્પર કરાર અને સમજણ" માટે ચેતાપ્રેષકો સાથે એકબીજાને અભિનંદન આપે છે.

અહીં જ્ઞાનાત્મક પ્રવૃત્તિમાં મગજ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે!

સારાંશ માટે: આંખો/કાન/જીભ.. માહિતી ભેગી કરે છે, તે અનુરૂપ રીસેપ્ટર્સમાં સંચિત થાય છે, તેઓ તેની રચના કરે છે અને તેને ઇન્ટરકેલરી ચેતામાં મોકલે છે, જ્યાં તે વિદ્યુત સંકેતોમાં રૂપાંતરિત થાય છે, આ સંકેતો ચેતા કોષો દ્વારા પ્રાપ્ત થાય છે અને મગજનો આચ્છાદનમાં તેમના ડેંડ્રાઇટ્સ. . ડેંડ્રાઇટ્સ આ માહિતી ચેતાક્ષને "મેચ શોધવા માટે" મોકલે છે. ચેતાક્ષ અન્ય ચેતાકોષો સાથેના ન્યુરલ જોડાણ દ્વારા "મેચ માટે જુએ છે". આ બધું સ્પ્લિટ સેકન્ડમાં થાય છે.

જો ચેતાક્ષને "મેચ" ન મળે, તો નવા ચેતાકોષ સાથે પાતળું જોડાણ બનાવવામાં આવે છે (હા, તે હજી પણ બનાવવામાં આવે છે). તમે જેટલી વધુ નવી માહિતી શીખો છો, તેટલા વધુ જોડાણો બને છે અને તે વધુ મજબૂત થાય છે.

વિપરીત નિયમ: જો તમે કંઈક શીખતા નથી અને ભૂલી જાઓ છો, તો પછી જોડાણો પાતળા થઈ જાય છે. પરંતુ તેઓ ઝડપથી પુનઃસ્થાપિત કરી શકાય છે!

ચાલો 3 વધુ રસપ્રદ ઉદાહરણો જોઈએ: તમે કાર ચલાવતા શીખી રહ્યા છો (A), તમારા માથા પર ઈંટ ઉડે છે (B) અને તમે બોલપોઈન્ટ પેન (C) માટે ઘરની આસપાસ જોઈ રહ્યા છો.

A. કલ્પના કરો કે તમે પહેલી વાર વાહન ચલાવી રહ્યા છો. આજુબાજુ ઘણા બધા બટનો છે, 3 પેડલ (સારી રીતે, અથવા 2), તમામ પ્રકારના બોક્સ, મિરર્સ, તેથી તમારે કારના પરિમાણોની પણ કલ્પના કરવાની જરૂર છે, સમજો "શું હું અહીંથી પસાર થઈશ?" અને તમે જાણો છો કે "બ્રેક સ્ક્વિઝ કરો, હેન્ડબ્રેક છોડો..." તમે આ કરવાનો પ્રયાસ કરો છો, પરંતુ તમારા હાથ સાંભળતા નથી, તમારા પગ આકસ્મિક રીતે પેડલને બધી રીતે દબાવતા નથી, તમે હેડલાઇટ ચાલુ કરવાનું ભૂલી ગયા છો, વગેરે. શું થઈ રહ્યું છે?

ચેતાકોષો વચ્ચે જોડાણો છે જ્યાં કાર ચલાવવાની યાદશક્તિ સંગ્રહિત થાય છે, પરંતુ સ્નાયુઓમાં કોઈ જોડાણો પસાર થતા નથી. તાલીમનો ધ્યેય આ ચેતાસ્નાયુ જોડાણો બનાવવા અને મજબૂત કરવા અને મગજમાં ચેતાકોષો વચ્ચે નવા બનાવવાનો છે. તમે જેટલું વધુ શીખો છો, ચેતાકોષો વચ્ચે વધુ જોડાણો છે અને તેઓ જેટલા મજબૂત છે.

શું તમે નોંધ્યું છે કે તમે સવારમાં તમારી અલાર્મ ઘડિયાળ કેટલી ઝડપથી બંધ કરો છો?)
B. તમારી તરફ ઈંટ ઉડી રહી છે! લાક્ષણિક પરિસ્થિતિ, કોઈએ ક્યારેય આનો અનુભવ કર્યો નથી) જલદી તમે આ સમજો છો, તમે ભૌતિકશાસ્ત્રની સ્મૃતિ સાથે ચેતાકોષો વચ્ચેના જોડાણો શોધી શકતા નથી, તમને નથી લાગતું કે "તેના માર્ગને આધારે, તે ઉડી જશે" અથવા "તે નાનું છે અને ખભા પર અથડાશે, પરંતુ મારી પાસે જાડા જેકેટ છે અને મને કંઈપણ લાગશે નહીં." જલદી માહિતી "તમારા પર ઉડતી ઈંટ વિશે" ડેંડ્રાઇટ્સ સુધી પહોંચે છે, બધા તર્ક ફક્ત બંધ થઈ જાય છે, વૃત્તિ સ્વીકારે છે અને તમે કૂદી પડો છો, પછી ભલે તમારો પગ/પીઠ/પેટ દુખે છે અને તમે સામાન્ય રીતે આળસુ છો. જ્યાં જીવનું જોખમ હોય ત્યાં વૃત્તિ શાસન કરે છે. જ્યાં નહીં, મગજના ચેતાકોષો અને ચેતાસ્નાયુ જોડાણોમાં શોધ થાય છે.

પ્ર. પેન જોઈએ છીએ. તમને એક મહત્વપૂર્ણ કૉલ મળ્યો છે, તમારે ઝડપથી કંઈક લખવાની જરૂર છે. તમે પેન શોધવાનું શરૂ કરો, તમારી આંખોથી જુઓ, કોઈને પૂછો, તે ક્યાંય નથી. મગજ ખૂબ જ સક્રિય રીતે કાર્ય કરે છે, ચેતાકોષો વચ્ચેના હજારો જોડાણો તપાસવામાં આવે છે. સ્ટ્રેસ ન્યુરોટ્રાન્સમીટર ઉત્પન્ન થાય છે, જે મગજને ચલાવે છે, જેમ સેનામાં કડક અધિકારી સૈનિકોને ચલાવે છે. ત્યાં વધુ તણાવ છે, અચાનક તેઓ તેને કેવી રીતે લખવું તે માટે વૈકલ્પિક વિકલ્પો તપાસવાનું શરૂ કરે છે, અને તમે તેને તમારા પોતાના ફોન પર, કમ્પ્યુટર પર લખો છો, કોઈ બીજાનો સેલ ફોન લો અને ત્યાં લખો, યાદ કરવાનો પ્રયાસ કરો. તમે હવે કંઈપણ પર ધ્યાન આપતા નથી, તમારે તેને મૂર્ખતાથી લખવાની જરૂર છે.

બધું પસાર થયું, તમે વાત કરી, માહિતી "સાચવી" હતી. ન્યુરોન્સ ફરીથી સક્રિય રીતે ન્યુરોટ્રાન્સમીટર ઉત્પન્ન કરે છે, પરંતુ હવે સકારાત્મક છે, "અભિનંદન, સાથીદાર!"

હવે તમે સમજો છો કે શા માટે તમે ઘરે તમારો મોબાઇલ ફોન ગુમાવી શકો છો, પરંતુ કાર કેવી રીતે ચલાવવી તે ક્યારેય ભૂલશો નહીં.

અને આગળ! તમે કદાચ સાંભળ્યું હશે કે સ્ટોરના વેચાણકર્તાઓ તમને ઉત્પાદનને તમારા હાથમાં પકડવા દે છે - તે એવું જ નથી! આમ, તમારી લગભગ બધી ઇન્દ્રિયો સામેલ છે, તમે ઉત્પાદન જુઓ છો, તમે અનુભવો છો, અને વેચનાર પણ તેની પ્રશંસા કરે છે (ધ્વનિ) - ચેતાકોષો અને જોડાણો ખૂબ જ ઝડપથી બનાવવામાં આવે છે. તે તમને આ ઉત્પાદનની સમીક્ષા વાંચવા માટે લેશે તેના કરતાં વધુ ઝડપી. આ એવું સૂક્ષ્મ મનોવિજ્ઞાન છે.)

આપણે સ્વપ્ન કેવી રીતે જોઈએ છીએ?

આપણે ગમે ત્યાં અને ગમે ત્યારે સપના જોઈ શકીએ છીએ, આ મગજનું ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ કાર્ય છે! સપના વ્યક્તિને આરામ આપે છે, તેને આશાવાદ આપે છે, જે આખરે તેની આસપાસના વિશ્વ પ્રત્યેના તેના વલણ પર હકારાત્મક અસર કરે છે. છેવટે, આપણે જે રીતે વિશ્વને જોઈએ છીએ તે રીતે તે છે.

સપના આપણા જીવનમાં અર્થ અને તર્ક ઉમેરે છે, ભલે તે ગમે તેટલું વિચિત્ર લાગે. તેઓ અમને બતાવે છે કે આપણે શું માટે પ્રયત્ન કરવો જોઈએ, અને જ્યાં સુધી આપણે આપણા સપના માટે પ્રયત્ન કરીએ છીએ ત્યાં સુધી આપણે ખુશ છીએ.

પરંપરાગત રીતે, એવું માનવામાં આવે છે કે મગજનો જમણો ગોળાર્ધ સપના માટે જવાબદાર છે. ઔપચારિક રીતે, આ સંપૂર્ણ રીતે સાચું નથી, જ્યારે તર્ક અને તર્કસંગતતા "બંધ" હોય ત્યારે વ્યક્તિ સક્રિયપણે સપના જુએ છે + ન્યુરોટ્રાન્સમીટર ઉત્પન્ન થાય છે: એન્ડોર્ફિન, જીએબીએ, સેરોટોનિન, મેલાટોનિન. વૈકલ્પિક સ્થિતિ એ "ઉત્તેજક" ચેતાપ્રેષકોનું દમન છે.

તમે સ્વપ્ન જોવાનું શરૂ કરો તે પહેલાં તમારી સ્થિતિને યાદ રાખો, આ એક એકવિધ અને નિયમિત ક્રિયા છે, જ્યારે તમે કોઈ સમસ્યા હલ કરતા નથી અને કોઈ તણાવ નથી અને તમે "સ્વિચ ઓફ" કરો છો.
જ્યારે તમે વાસ્તવિકતાથી "ડિસ્કનેક્ટ" થાઓ છો ત્યારે તમારા માથામાં શું થાય છે? ચાલો એક ઉદાહરણ જોઈએ.
માત્ર એક નાનો પણ સુખદ વિચાર પૂરતો છે. તમે પરિચિત શેરીમાં ચાલી રહ્યા છો, રસ્તામાં કંઈ નથી, તમારો સમય લો, ત્યાં કોઈ રીંછ અથવા અન્ય જોખમો નથી. તમે એક સુંદર વૃક્ષ જોયું છે, તે તમને કંઈક સુખદ યાદ અપાવે છે. ચેતાક્ષે કેટલાક ચેતાકોષમાં આ માહિતી શોધવામાં મદદ કરી અને હકારાત્મક ચેતાપ્રેષકો ઉત્પન્ન કર્યા.

ચેતાપ્રેષકોએ આ મેમરી સાથે કોષમાં પ્રવેશ કર્યો, જે બદલામાં, આ સકારાત્મક ક્ષણથી "આનંદ" થયો અને મેચો શોધવા માટે તેના ચેતાક્ષને વિનંતી મોકલી. તે તેમને ખૂબ જ ઝડપથી શોધે છે અને તેમાં હજારો છે, સકારાત્મક ચેતાપ્રેષકો સર્વત્ર ઉત્પન્ન થાય છે. આ ક્ષણે, તમે હવે ફક્ત "વૃક્ષ" જોશો નહીં, તમારું મગજ તમને યાદ કરાવે છે કે તમે મિત્રો સાથે તળાવ, બરબેકયુ, સંગીત, ઉનાળામાં કેવી રીતે ગયા હતા. ચેતાક્ષ સક્રિયપણે હજી વધુ સંયોગો શોધી રહ્યા છે, અને હવે આખું મગજ શરતી રીતે ખુશ છે) તે આ મેમરીને લંબાવવાનો પ્રયત્ન કરે છે અને હજી વધુ રંગો "ઉમેરે છે" + તમે પહેલેથી જ ભવિષ્ય વિશે કલ્પના કરી રહ્યા છો, હવે "સંયોગો જોવામાં આવતા નથી" , પરંતુ ભૂતકાળની ઘટનાઓના આધારે "બનાવેલું".

લેનિન સ્ટ્રીટ પર કેવી રીતે પહોંચવું? - કોઈએ તમને પૂછ્યું.

તેથી, એક શેક-અપ, અમારા માટે નોરેપીનેફ્રાઇન, ગ્લુટામેટ, બધા મેલાટોનિનને "કાપી નાખો"... મગજ ખૂબ જ ઝડપથી ફરીથી બનાવવામાં આવે છે, તેઓ અમારી પાસેથી શું ઇચ્છે છે? લેનિન સુધી કેવી રીતે પહોંચવું, હું ચેતાકોષોને ચેતાકોષોમાં જવાબ શોધવા માટે આદેશ આપું છું...

(2-3 સેકન્ડ પછી તમે જવાબ આપો) - ઓહ, તમારા માટે આ બધી રીત છે.

તમને અચાનક ખ્યાલ આવે છે કે તમે છેલ્લા 100-200 મીટર સુધી કેવી રીતે ચાલ્યા તે તમને યાદ નથી. છેવટે, ત્યાં હમણાં જ "બરબેકયુ, એક તળાવ" હતું. થયું?

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 વર્ણન સ્પષ્ટ અને સુસંગત બનવા 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 આયનોને 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.

મગજના ચેતાકોષો. ચેતાકોષની શોધનો ઇતિહાસ. ચેતાકોષની રચના. ચેતાકોષનો જન્મ, સ્થળાંતર, તેના કાર્યો અને ક્રિયાની પદ્ધતિ. ન્યુરોન્સ શા માટે મૃત્યુ પામે છે?

મગજના ન્યુરોન્સ એ એક એવો શબ્દ છે જે સેરેબ્રલ પાલ્સીના વિષયની નજીક હોય તેવા દરેકને પરિચિત છે, પરંતુ દરેક જણ જાણે નથી કે ચેતાકોષ શું છે, તે કેવી રીતે રચાયેલ છે અને તે કેવી રીતે કાર્ય કરે છે.

ન્યુરોન, અથવા ન્યુરોન ગ્રીકમાંથી અનુવાદિત - ફાઇબર, ચેતા.

ન્યુરોન્સ અત્યંત વિશિષ્ટ કોષો છે જે નર્વસ સિસ્ટમ બનાવે છે. ન્યુરોન્સનો હેતુ શરીર અને મગજ વચ્ચે માહિતીની આપ-લે કરવાનો છે.

ચેતાકોષો વિદ્યુત રીતે ઉત્તેજક કોષો છે જે વિદ્યુત અને રાસાયણિક સંકેતોનો ઉપયોગ કરીને માહિતીની પ્રક્રિયા, સંગ્રહ અને પ્રસારણ કરે છે.

મગજના ન્યુરોન્સ - શોધનો ઇતિહાસ

તાજેતરમાં સુધી, મોટાભાગના ન્યુરોસાયન્ટિસ્ટ માનતા હતા કે આપણે ન્યુરોન્સના ચોક્કસ સમૂહ સાથે જન્મ્યા છીએ અને આ અંતિમ સંખ્યા છે. ભવિષ્યમાં, ચેતાકોષો માત્ર મૃત્યુ પામે છે, પરંતુ પુનઃસ્થાપિત કરી શકાતા નથી. દેખીતી રીતે આ તે છે જ્યાં કહેવત છે કે "ચેતા કોષો પુનઃસ્થાપિત થતા નથી"

જન્મ સમયે આપવામાં આવેલા ચેતાકોષોના સમૂહનો ઉપયોગ કરીને, બાળક જેમ જેમ મોટું થાય છે, તેમ તેમ તે તેમને અમુક કૌશલ્યો અને અનુભવને અનુરૂપ સાંકળોમાં બાંધે છે. આમ, આ સાંકળો મગજ અને શરીરના વિવિધ ભાગો વચ્ચેના માહિતી માર્ગો છે. વિજ્ઞાનીઓનું માનવું હતું કે મગજના ન્યુરોન્સ એક સર્કિટ બનાવ્યા પછી, તેમાં નવા ન્યુરોન્સ ઉમેરવાનું અશક્ય છે કારણ કે આ માહિતીના પ્રવાહમાં વિક્ષેપ પાડશે અને મગજની સંચાર પ્રણાલીને બંધ કરશે.

1962 માં, ન્યુરોન્સની વિભાવનામાં નોંધપાત્ર ફેરફાર થયો. ન્યુરોસાયન્ટિસ્ટ જોસેફ ઓલ્ટમેન પુખ્ત ઉંદરના મગજમાં નવા ન્યુરોન્સનો જન્મ સાબિત કરવામાં સક્ષમ હતા. અને પછીના વર્ષોમાં, નવા ચેતાકોષોના તેમના જન્મસ્થળથી મગજના અન્ય વિસ્તારોમાં સ્થળાંતર થયાના પુરાવા પૂરા પાડવામાં આવ્યા હતા.

1983 માં, એક પુખ્ત વાંદરાના મગજમાં નવા ન્યુરોન્સના જન્મની પ્રક્રિયા નોંધવામાં આવી હતી.

આ શોધ એટલી આશ્ચર્યજનક અને અવિશ્વસનીય હતી, અને મગજના ચેતાકોષો વિશેનો અભિપ્રાય એટલો સ્થાપિત થયો હતો કે ઘણા વૈજ્ઞાનિકોએ માનવ મગજમાં સમાન પ્રક્રિયાઓની શક્યતા પર વિશ્વાસ કરવાનો ઇનકાર કર્યો હતો.

જો કે, તાજેતરના દાયકાઓએ પુખ્ત મગજમાં ચેતાકોષોના જન્મને સાબિત કર્યું છે.

આજની તારીખે, પુખ્ત મગજમાં ન્યુરોસેનેસિસ કેટલાક ન્યુરોસાયન્ટિસ્ટો માટે અપ્રમાણિત સિદ્ધાંત છે. પરંતુ મોટાભાગના માને છે કે ન્યુરોજેનેસિસની શોધ માનવ ન્યુરોસાયન્સના ક્ષેત્રમાં અકલ્પનીય શક્યતાઓ ખોલે છે.

ન્યુરોન માળખું

ન્યુરોનના મુખ્ય ઘટકો છે:

• ન્યુક્લિયસ સાથે કોષ શરીર
• સેલ એક્સ્ટેન્શન્સ - ચેતાક્ષ અને ડેન્ટ્રાઇટ
• ટર્મિનલ (ચેતાક્ષની ટર્મિનલ શાખા)
• ગ્લિયા (ગ્લિયા કોષો)

સેન્ટ્રલ નર્વસ સિસ્ટમ (મગજ અને કરોડરજ્જુ સહિત) બે મુખ્ય પ્રકારના કોષો ધરાવે છે - ન્યુરોન્સ અને ગ્લિયા. ગ્લિયા ચેતાકોષો કરતાં વધુ છે, પરંતુ ચેતાતંત્રનો મુખ્ય કોષ ચેતાકોષ રહે છે.

ચેતાકોષો મગજના વિવિધ ક્ષેત્રો અને મગજ અને બાકીની નર્વસ સિસ્ટમ વચ્ચે માહિતી પ્રસારિત કરવા માટે વિદ્યુત આવેગ અને રાસાયણિક સંકેતોનો ઉપયોગ કરે છે.

આપણે જે વિચારીએ છીએ, અનુભવીએ છીએ અને કરીએ છીએ તે બધું ચેતાકોષો અને તેમના સહાયક કોષો, ગ્લિયલ કોષોના કાર્ય વિના અશક્ય છે.

ચેતાકોષોમાં ત્રણ મુખ્ય ભાગો હોય છે: એક કોષનું શરીર અને બે એક્સટેન્શન જેને ચેતાક્ષ અને ડેંડ્રાઈટ કહેવાય છે. સેલ બોડીની અંદર ન્યુક્લિયસ છે, જે કોષની પ્રવૃત્તિઓને નિયંત્રિત કરે છે અને કોષની આનુવંશિક સામગ્રી ધરાવે છે.

ચેતાક્ષ લાંબી પૂંછડી જેવો દેખાય છે અને તેનું કામ સંદેશા પ્રસારિત કરવાનું છે. ડેંડ્રાઇટ્સ ઝાડની શાખાઓ જેવા દેખાય છે અને સંદેશા પ્રાપ્ત કરવાનું કાર્ય કરે છે. ચેતાકોષો પડોશી ચેતાકોષોના ચેતાક્ષો અને ડેંડ્રાઈટ્સ વચ્ચેના સિનેપ્સ તરીકે ઓળખાતી નાની જગ્યા દ્વારા એકબીજા સાથે વાતચીત કરે છે.

ન્યુરોન્સના ત્રણ વર્ગો છે:

1. સંવેદનાત્મક ચેતાકોષો ઇન્દ્રિયોમાંથી માહિતી (જેમ કે આંખો, કાન, નાક) મગજ સુધી વહન કરે છે.
2. મોટર ચેતાકોષો સ્વૈચ્છિક સ્નાયુ પ્રવૃત્તિને નિયંત્રિત કરે છે, જેમ કે વાણી, અને ચેતા કોષોથી સ્નાયુઓ સુધી સંદેશાઓ પણ વહન કરે છે.
3. અન્ય તમામ ચેતાકોષોને ઇન્ટરન્યુરોન્સ કહેવામાં આવે છે.

ચેતાકોષો શરીરના સૌથી વૈવિધ્યસભર કોષો છે. ચેતાકોષોના આ ત્રણ વર્ગોની અંદર, સેંકડો વિવિધ પ્રકારો છે, દરેકમાં ચોક્કસ ડેટા ટ્રાન્સમિટ કરવાની ક્ષમતા છે.

એકબીજા સાથે વાતચીત કરીને, ચેતાકોષો અનન્ય જોડાણો બનાવે છે, આ આપણને દરેકને આપણે જે રીતે વિચારીએ છીએ, અનુભવીએ છીએ અને કાર્ય કરીએ છીએ તે રીતે બીજાથી અલગ બનાવે છે.

મિરર ન્યુરોન્સ

મિરર ન્યુરોન્સના કાર્યો ખૂબ જ રસપ્રદ છે. મિરર ન્યુરોન્સ એ મગજના ચેતાકોષનો એક પ્રકાર છે જે માત્ર ત્યારે જ નહીં જ્યારે તમે જાતે કોઈ ક્રિયા કરો છો, પરંતુ જ્યારે તમે અન્ય લોકોને તે ક્રિયા કરતા જુઓ છો ત્યારે પણ આગ લાગે છે.

આમ, આપણે કહી શકીએ કે મિરર ન્યુરોન્સ અનુકરણ અથવા અનુકરણ માટે જવાબદાર છે.

સેરેબ્રલ લકવોના પુનર્વસનની સમસ્યાઓના નિરાકરણમાં મિરર ન્યુરોન્સના ઓપરેશનના સિદ્ધાંતોનો અભ્યાસ ખૂબ જ આશાસ્પદ છે.

ન્યુરોન્સનો જન્મ

નવા ન્યુરોન્સનો જન્મ હજુ પણ વિવાદાસ્પદ મુદ્દો છે. જો કે ત્યાં નિર્વિવાદ ડેટા છે જે પુષ્ટિ કરે છે કે ન્યુરોજેનેસિસ (ચેતાકોષોનો જન્મ) એ એક પ્રક્રિયા છે જે વ્યક્તિના સમગ્ર જીવન દરમિયાન અટકતી નથી.

ચેતાકોષો ખાસ કોષોમાં જન્મે છે જેને કહેવાય છે -. સ્ટેમ સેલનું વિજ્ઞાન ઘણું નાનું છે અને હજુ પણ જવાબો કરતાં વધુ પ્રશ્નો છે. પરંતુ આપણે જાણીએ છીએ કે સ્ટેમ સેલ્સનો ઉપયોગ કરીને સેરેબ્રલ પાલ્સીની સારવાર કરવાની પદ્ધતિ પહેલેથી અસ્તિત્વમાં છે અને તેનો સફળતાપૂર્વક ઉપયોગ કરવામાં આવી રહ્યો છે.

ન્યુરોન સ્થળાંતર

એક ખૂબ જ રસપ્રદ પ્રશ્ન! નર્વસ સિસ્ટમની વિનંતી પર ચેતાકોષનો જન્મ એ માત્ર અડધી યુદ્ધ છે, કારણ કે તેને હજી પણ તે પહોંચવાની જરૂર છે જ્યાં વિનંતી મોકલવામાં આવી હતી અને જ્યાં તેઓ તેની રાહ જોઈ રહ્યા છે.

ચેતાકોષને કેવી રીતે ખબર પડે છે કે ક્યાં જવું છે અને તેને ત્યાં પહોંચવામાં શું મદદ કરે છે? વિજ્ઞાનીઓએ હવે ન્યુરોન્સને તેમના જન્મસ્થળથી મગજના અન્ય ભાગોમાં પહોંચાડવાની બે પ્રક્રિયાઓ જોઈ છે.

1. ખાસ કોષો સાથે ચળવળ - રેડિયલ ગ્લિયા. આ કોષો મગજના આંતરિક સ્તરોથી બહારના સ્તરો સુધી તેમના તંતુઓને વિસ્તરે છે. અને તેઓ તેમના ગંતવ્ય સુધી પહોંચે ત્યાં સુધી ન્યુરોન્સ તેમની સાથે સરકતા રહે છે.
2. રાસાયણિક સંકેતો. ચેતાકોષોની સપાટી પર, વિશિષ્ટ પરમાણુઓ શોધવામાં આવ્યા છે - સંલગ્નતા પરમાણુઓ, જે પડોશી ગ્લિયલ કોશિકાઓ અથવા ચેતા ચેતાક્ષ પર સમાન અણુઓ સાથે જોડાય છે. અને તેથી, એકબીજાને સંકેત પ્રસારિત કરીને, તેઓ ચેતાકોષને તેના અંતિમ સ્થાન તરફ દોરી જાય છે.

બધા ચેતાકોષો આ માર્ગને સફળતાપૂર્વક પાર કરી શકતા નથી. એવું માનવામાં આવે છે કે બે તૃતીયાંશ ન્યુરોન્સ રસ્તામાં મૃત્યુ પામે છે. અને જેઓ બચી ગયા તેમાંથી કેટલાક ભટકી જાય છે અને પછીથી તેઓ જે સ્થાનોથી સંબંધિત નથી ત્યાં સાંકળોમાં દાખલ કરવામાં આવે છે.

કેટલાક વૈજ્ઞાનિકોને શંકા છે કે આવી ભૂલો સ્કિઝોફ્રેનિયા, ડિસ્લેક્સિયા,... કોઈ પુરાવા નથી, માત્ર અટકળો છે.

ન્યુરોન મૃત્યુ

સામાન્ય રીતે, ચેતાકોષો માનવ શરીરમાં લાંબા સમય સુધી જીવતા કોષો છે. પરંતુ કેટલીકવાર તેઓ ચોક્કસ મગજની રચનામાં સામૂહિક રીતે મૃત્યુ પામે છે, જે નર્વસ સિસ્ટમના વિવિધ રોગો તરફ દોરી જાય છે. ક્યારેક તેમના મૃત્યુના કારણો સ્થાપિત કરી શકાય છે, ક્યારેક નહીં, પ્રશ્ન ખુલ્લો રહે છે.

ઉદાહરણ તરીકે, તે જાણીતું છે કે પાર્કિન્સન રોગમાં, ડોપામાઇન ઉત્પન્ન કરતા ચેતાકોષો મગજના તે વિસ્તારમાં મૃત્યુ પામે છે જે શરીરની હિલચાલને નિયંત્રિત કરે છે. આનાથી હલનચલન શરૂ કરવામાં મુશ્કેલી થાય છે. આ પ્રક્રિયા માટે ટ્રિગર શું છે તેનો કોઈ જવાબ નથી.

અલ્ઝાઈમર રોગમાં, પ્રતિકૂળ પ્રોટીન નિયોકોર્ટેક્સ અને હિપ્પોકેમ્પસ (મગજનો ભાગ) માં ચેતાકોષોમાં અને તેની આસપાસ એકઠા થાય છે જે મેમરીને નિયંત્રિત કરે છે. જ્યારે આ ચેતાકોષો મૃત્યુ પામે છે, ત્યારે લોકો યાદ રાખવાની ક્ષમતા અને રોજિંદા કાર્યો કરવાની ક્ષમતા ગુમાવે છે.

મગજનો હાયપોક્સિયા ચેતાકોષોની ઓક્સિજન ભૂખમરો તરફ દોરી જાય છે અને ત્યારબાદ, જો પ્રક્રિયા સમયસર બંધ ન કરવામાં આવે તો, તેમના મૃત્યુ તરફ દોરી જાય છે.

મગજની શારીરિક ઇજાઓ ચેતાકોષો વચ્ચેના જોડાણોને તોડવા તરફ દોરી જાય છે. આમ, ચેતાકોષો જીવંત છે, પરંતુ તેઓ એકબીજા સાથે વાતચીત કરવાની ક્ષમતા ધરાવતા નથી.

કૃત્રિમ ચેતાકોષ

ચેતાકોષોના જીવન અને મૃત્યુના મુદ્દાઓનો વધુ અભ્યાસ નર્વસ સિસ્ટમની સારવારની નવી પદ્ધતિઓના વિકાસ માટે આશા આપે છે.

આધુનિક સંશોધનો દર્શાવે છે કે ચેતા કોષો પુનઃજનન કરવામાં સક્ષમ છે. સ્ટેમ સેલ તમામ પ્રકારના ચેતાકોષો પેદા કરી શકે છે. કદાચ સ્ટેમ કોશિકાઓની હેરફેર કરી શકાય છે અને તેમાં જરૂરી પ્રકારના નવા ન્યુરોન્સના જન્મને ઉત્તેજિત કરી શકાય છે.

આમ, પુનર્સ્થાપનની પ્રક્રિયા, મગજનું નવીકરણ, નવી પેઢીના ચેતાકોષો સાથે મૃત ચેતાકોષોને બદલવાની પ્રક્રિયા એટલી અદભૂત લાગતી નથી.

કદાચ આ શબ્દ મગજના કૃત્રિમ ચેતાકોષો છે, આ આપણું એટલું દૂરનું ભવિષ્ય નથી.