یاخته عصبی حرکتی: پلی میان مغز و ماهیچه
یاخته عصبی حرکتی چیست و کجا قرار دارد؟
فرض کنید تصمیم میگیرید قلمی را از روی میز بردارید. این تصمیم در مغز شما شکل میگیرد. اما این فرمان چگونه به ماهیچههای دست شما میرسد؟ این وظیفه به عهده یاختههای عصبی حرکتی است. این نورونها، پیامهای الکتروشیمیایی را از مغز یا نخاع (دستگاه عصبی مرکزی) به سمت بیرون و به سمت اثرگذارندهها — یعنی ماهیچهها یا غدد — هدایت میکنند. آنها آخرین ایستگاه عصبی برای اجرای یک حرکت یا ترشح هستند.
بدنه اصلی این سلولها در دستگاه عصبی مرکزی قرار دارد. آکسون۴ (رشته بلند عصبی) آنها از طریق اعصاب محیطی۵ (مانند اعصابی که در دستوپا حس میکنید) خارج شده و به ماهیچه متصل میشود. انتقال پیام در انتهای آکسون، از طریق یک ساختار تخصصیافته به نام سیناپس عصبی-ماهیچهای رخ میدهد.
| بخش نورون حرکتی | وظیفه و ویژگی | مثال ملموس |
|---|---|---|
| جسم سلولی۶ | مرکز کنترل سلول و یکپارچهسازی پیامها. در نخاع یا ساقه مغز قرار دارد. | مانند اتاق فرمان یک نیروگاه که دستورها را پردازش میکند. |
| آکسون | کابل بلند انتقال پیام الکتریکی از دستگاه عصبی مرکزی به ماهیچه. | مانند سیم تلفن که صدا را از مرکز به گوشی شما میرساند. |
| پایانه آکسونی۷ و سیناپس | انتهای آکسون که با آزادسازی مواد شیمیایی (ناقل عصبی۸) پیام را به ماهیچه منتقل میکند. | مانند پستچی که درب منزل شما، نامه (پیام شیمیایی) را به دست شما (ماهیچه) میرساند. |
طبقهبندی یاختههای عصبی حرکتی: دو سطح فرماندهی
یاختههای عصبی حرکتی را بر اساس جایگاه و وظیفه به دو دسته اصلی تقسیم میکنند: نورون حرکتی فوقانی۹ و نورون حرکتی تحتانی۱۰. این تقسیمبندی مانند یک سلسله مراتب فرماندهی در ارتش است.
| ویژگی | نورون حرکتی فوقانی (UMNs) | نورون حرکتی تحتانی (LMNs) |
|---|---|---|
| مکان جسم سلولی | قشر مغز یا ساقه مغز | شاخ پیشینی۱۱ نخاع یا هستههای عصبی ساقه مغز |
| وظیفه اصلی | آغاز، تنظیم و مهار حرکت (مانند دیکته کردن طرح کلی نامه) | اجرای مستقیم حرکت با انقباض ماهیچه (مانند نوشتن حروف بر روی کاغذ) |
| مقصد نهایی آکسون | به نورونهای حرکتی تحتانی در نخاع سیناپس میدهد. | مستقیماً با فیبر ماهیچهای سیناپس تشکیل میدهد. |
| تأثیر آسیب | ضعف و سفتی ماهیچه (اسپاستیسیتی۱۲) - مثل احساس خشکی و کشیدگی | ضعف، لاغرشدگی (آتروفی۱۳) و پرش ماهیچه (فاسیکولیشن۱۴) |
از پیام عصبی تا انقباض ماهیچه: یک ارتباط شیمیایی شگفتانگیز
نقطه اتصال پایانه آکسون یک نورون حرکتی تحتانی با فیبر ماهیچهای، سیناپس عصبی-ماهیچهای یا اتصالعصبی-ماهیچهای نام دارد. اینجا جایی است که پیام الکتریکی عصبی به پیام شیمیایی و دوباره به پیام الکتریکی در ماهیچه تبدیل میشود.
مراحل کار به این صورت است: وقتی پیام عصبی (پتانسیل عمل۱۵) به انتهای آکسون میرسد، کیسههای کوچکی به نام وزیکول سیناپسی، ناقل عصبی استیلکولین۱۶ را به فضای بین عصب و ماهیچه آزاد میکنند. مولکولهای استیلکولین به گیرندههای مخصوص روی سطح ماهیچه میچسبند. این اتصال مانند چرخاندن کلید در قفل است و باعث ایجاد یک پیام الکتریکی جدید در فیبر ماهیچهای میشود که در نهایت منجر به انقباض ماهیچه میگردد.
مثال: وقتی در مسابقه دو میدوید، مغز شما با سرعت بالا به نورونهای حرکتی فوقانی فرمان میدهد. این فرمانها پس از پردازش در نخاع، به نورونهای حرکتی تحتانی پاهای شما ارسال میشود. هر یک از این نورونها، در سیناپس عصبی-ماهیچهای خود، مقادیر زیادی استیلکولین آزاد میکنند تا ماهیچههای ران و ساقپا به سرعت و قدرتمند منقبض شوند.
نورونهای حرکتی در عمل: فراتر از حرکت اسکلتی
اگرچه اغلب حرکت ماهیچههای اسکلتی (مثل دست و پا) را به خاطر میآوریم، اما نورونهای حرکتی مسئولیتهای گستردهتری نیز دارند:
- حرکت ماهیچههای صاف: کنترل غیرارادی اندامهای داخلی مانند انقباض روده برای هضم غذا یا گشاد و تنگ شدن رگهای خونی. نورونهای حرکتی مسئول این کارها معمولاً بخشی از دستگاه عصبی خودمختار۱۷ هستند.
- ترشح از غدد: تحریک غدد برای ترشح. مثلاً نورونهای حرکتی که به غدد بزاقی میروند، با دیدن یا بوییدن غذا باعث ترشح بزاق میشوند.
- کنترل ضربان قلب و تنفس: گروههای خاصی از نورونهای حرکتی در ساقه مغز، فعالیت ماهیچه قلب و ماهیچههای تنفسی (مانند دیافراگم) را تنظیم میکنند.
مثال روزمره: وقتی ناگهان از جلوی ماشینی میپرید، واکنش "جنگ یا گریز" فعال میشود. نورونهای حرکتی دستگاه عصبی خودمختار، بلافاصله باعث گشاد شدن مردمک چشم (برای دید بهتر)، افزایش ضربان قلب (برای رساندن خون بیشتر) و منقبض شدن ماهیچههای صاف مثانه (برای حفظ کنترل) میشوند.
پرسشهای مهم و اشتباهات رایج
خیر. این یک اشتباه رایج است. نورون حرکتی فوقانی فقط به نورون حرکتی تحتانی فرمان میدهد. درست مانند این است که مدیر یک شرکت (نورون فوقانی) به کارمند بخش اجرا (نورون تحتانی) دستور دهد و کارمند خودش کار را انجام دهد. ارتباط مستقیم با ماهیچه فقط از طریق نورون حرکتی تحتانی برقرار میشود.
در این حالت، پیام عصبی هرچقدر هم قوی باشد، به ماهیچه نمیرسد. بیماری "میاستنی گراویس"۱۸ مثال خوبی است. در این بیماری، سیستم ایمنی بدن به گیرندههای استیلکولین روی ماهیچه حمله میکند. در نتیجه، ماهیچهها بهراحتی و با تکرار حرکات خسته میشوند. مثلاً فرد ممکن است در ابتدای روز به راحتی پلک بزند، اما پس از چند ساعت، افتادگی پلک پیدا کند.
نورون حسی اطلاعات را از محیط (مثلاً حس گرما یا درد) به سمت دستگاه عصبی مرکزی میبرد. نورون حرکتی فرمانها را از دستگاه عصبی مرکزی به بیرون و به سمت ماهیچهها میبرد. یک راه ساده برای به خاطر سپردن: حسها وارد میشوند (حسی)، حرکات خارج میشوند (حرکتی).
پاورقی
۱ Motor Neuron (به اختصار MN).
۲ Central Nervous System (CNS): شامل مغز و نخاع میشود.
۳ Neuromuscular Junction (NMJ).
۴ Axon: رشته بلندی که پیام عصبی را از جسم سلولی دور میکند.
۵ Peripheral Nerves: اعصابی که خارج از مغز و نخاع قرار دارند.
۶ Soma یا Cell Body.
۷ Axon Terminal.
۸ Neurotransmitter.
۹ Upper Motor Neuron (UMN).
۱۰ Lower Motor Neuron (LMN).
۱۱ Anterior Horn: بخش جلویی نخاع که جسم سلولی نورونهای حرکتی تحتانی در آن قرار دارد.
۱۲ Spasticity: افزایش غیرطبیعی تنش ماهیچه.
۱۳ Atrophy: تحلیلرفتن و کوچک شدن ماهیچه به دلیل عدم استفاده.
۱۴ Fasciculation: پرش خودبهخودی و قابل مشاهده گروه کوچکی از فیبرهای ماهیچهای.
۱۵ Action Potential: موج الکتریکی که در طول آکسون حرکت میکند.
۱۶ Acetylcholine (ACh): یک ناقل عصبی مهم در سیناپس عصبی-ماهیچهای.
۱۷ Autonomic Nervous System (ANS): بخشی از دستگاه عصبی که فعالیت اندامهای داخلی را به صورت غیرارادی کنترل میکند.
۱۸ Myasthenia Gravis (MG).
