یاختههای پشتیبان: قهرمانان ناشناختهٔ مغز
یاختههای پشتیبان چه هستند و چه میکنند؟
تصور کن مغز یک شهر بسیار پیشرفته است. نورونها مانند ساکنان این شهر هستند که با یکدیگر صحبت میکنند (پیامهای عصبی). اما یک شهر بدون نیروهای پشتیبانی مثل آتشنشانی، پلیس، خدمات شهری و تکنسینهای ارتباطی نمیتواند به حیاتش ادامه دهد. یاختههای پشتیبان دقیقاً همین نقش را در مغز و نخاع ایفا میکنند. آنها از نورونها محافظت میکنند، مواد غذایی و اکسیژن به آنها میرسانند، زبالهها را جمعآوری میکنند و خطوط ارتباطی (آکسون3ها) را عایقبندی مینمایند تا پیامها با سرعت بیشتری حرکت کنند. جالب است بدانی تعداد این یاختهها در مغز تقریباً با تعداد نورونها برابری میکند و نیمی از حجم مغز و نخاع را تشکیل میدهند.
انواع یاختههای پشتیبان و وظایف هرکدام
یاختههای پشتیبان بسته به محل کارشان (مغز و نخاع یا اعصاب بدن) و وظیفهای که بر عهده دارند، انواع مختلفی دارند. آنها را میتوان در دو دستهٔ بزرگ سیستم عصبی مرکزی (مغز و نخاع) و سیستم عصبی محیطی (اعصاب سراسر بدن) طبقهبندی کرد.
| نام یاخته | محل فعالیت | وظیفهٔ اصلی (تشبیه) | یک نکتهٔ جالب |
|---|---|---|---|
| آستروسیت4 | سیستم عصبی مرکزی | تأمین غذا و اکسیژن، حفظ محیط شیمیایی سالم (مانند سیستم آبرسانی و تصفیهٔ شهر) | فراوانترین یاختهٔ پشتیبان در مغز بزرگسالان است. |
| اولیگودندروسیت5 | سیستم عصبی مرکزی | ایجاد غلاف میلین6 برای عایقکاری و سرعتبخشیدن به پیام (مانند عایقکاری سیمهای برق) | یک اولیگودندروسیت میتواند همزمان چندین آکسون مختلف را عایقبندی کند. |
| یاختهٔ شوآن7 | سیستم عصبی محیطی | ایجاد غلاف میلین در اعصاب دست و پا و دیگر اندامها (مانند تکنسینهای خطوط ارتباطی خارج شهر) | در ترمیم اعصاب آسیبدیده محیطی نقش بسیار مهمی دارد. |
| میکروگلیا8 | سیستم عصبی مرکزی | دفاع در برابر میکروبها و پاکسازی بقایای یاختههای مرده (مانند گروه پلیس و آمبولانس شهر) | این یاختهها در واقع ماکروفاژهای مخصوص مغز هستند و در حالت عادی «خفته» اند. |
| یاختههای اپندیمال9 | سیستم عصبی مرکزی | تولید و به جریان انداختن مایع مغزی-نخاعی (مانند سیستم فاضلاب و گردش آب شهر) | روی سطح آنها مژکهای ریزی وجود دارد که مایع را به حرکت درمیآورد. |
میلینسازی: چگونه پیامهای عصبی سریعتر حرکت میکنند؟
یکی از مهمترین وظایف یاختههای پشتیبان، ساخت غلاف میلین است. این غلاف یک پوشش چربی است که دور آکسون (بخش بلند و نازک نورون) پیچیده میشود، درست مانند عایق پلاستیکی دور سیم برق. وظیفهٔ اصلی این غلاف، افزایش سرعت حرکت پیام عصبی در طول آکسون است.
این کار چگونه انجام میشود؟ پیام عصبی در واقع یک موج الکتروشیمیایی است. در آکسونهای بدون میلین، این موج باید به آرامی در تمام طول مسیر حرکت کند. اما در آکسونهای دارای میلین، عایق چربی مانع از هدررفتن سیگنال میشود و اجازه میدهد پیام از یک نقطهٔ بیعایق به نقطهٔ بیعایق بعدی بپرد. این پرشها باعث میشود پیام با سرعت بسیار بیشتری — گاهی تا 100 برابر سریعتر — منتقل شود.
جالب است که این کار مهم در دو بخش مختلف سیستم عصبی، توسط دو یاختهٔ متفاوت انجام میشود: اولیگودندروسیتها این غلاف را در مغز و نخاع میسازند، در حالی که یاختههای شوآن همین کار را برای اعصاب محیطی در سراسر بدن انجام میدهند.
وقتی پشتیبانها بیمار میشوند: ارتباط با بیماریهای عصبی
سلامتی یاختههای پشتیبان برای عملکرد درست کل سیستم عصبی حیاتی است. وقتی مشکلی برای این یاختهها پیش بیاید، میتواند منجر به بیماریهای جدی شود. برای مثال، در بیماری اماس (مولتیپل اسکلروزیس)، سیستم ایمنی بدن به اشتباه به غلافهای میلین ساختهشده توسط اولیگودندروسیتها در سیستم عصبی مرکزی حمله میکند و آنها را از بین میبرد. در نتیجه، انتقال پیامهای عصبی با اختلال و کندی مواجه میشود که میتواند باعث مشکلاتی در بینایی، حرکت و تعادل شود.
همچنین، تحقیقات نشان میدهد اختلال در عملکرد میکروگلیاها — که نقش نظافتچی و محافظ مغز را دارند — ممکن است در ایجاد بیماریهای تحلیلبرندهٔ عصبی مانند آلزایمر نقش داشته باشد. وقتی این یاختهها نتوانند به درستی مواد زائد را از بین ببرند، این مواد در مغز انباشته شده و به نورونها آسیب میرسانند. بنابراین، پژوهشهای علمی زیادی در حال حاضر بر روی درک بهتر این یاختههای پشتیبان و یافتن راههایی برای محافظت یا ترمیم آنها متمرکز شده است.
اشتباهات رایج و پرسشهای مهم
خیر. این یک تصور نادرست رایج است. اگرچه نام آنها «پشتیبان» است و در گذشته تصور میشد فقط مانند چسب نورونها را کنار هم نگه میدارند، اما امروزه میدانیم وظایف آنها بسیار پیچیده و فعال است. آنها در تنظیم دقیق مواد شیمیایی اطراف نورون، تغذیه، دفاع ایمنی، ترمیم آسیب و حتی تاثیر بر نحوهٔ ارتباط نورونها با هم نقش اساسی دارند.
نورونها برای تولید و انتقال پیام، به یک محیط امن، پایدار و غنی از مواد غذایی نیاز دارند. یاختههای پشتیبان دقیقاً این محیط را فراهم میکنند. به بیان دیگر، نورونها نوازندگان ارکستر هستند، اما یاختههای پشتیبان سالن کنسرت، نورپردازی، تهویهٔ هوا و تمام امکاناتی را فراهم میکنند که نوازندگان بتوانند بهترین عملکرد خود را داشته باشند. بدون این پشتیبانی، فعالیت عصبی مختل میشود.
اصلاً اینطور نیست. همانطور که در جدول دیدی، آنها از نظر شکل، اندازه و وظیفه تفاوتهای چشمگیری با هم دارند. مثلاً آستروسیتها شکل ستارهای با شاخههای فراوان دارند، در حالی که اولیگودندروسیتها شاخههای کمتری دارند. میکروگلیاها کوچک و بسیار متحرک هستند و میتوانند شکل خود را برای شکار مهاجمان تغییر دهند. این تنوع، برای انجام تمام وظایف تخصصی مورد نیاز سیستم عصبی ضروری است.
جمعبندی
یاختههای پشتیبان یا گلیال، نیروهای ناشناخته اما حیاتی سیستم عصبی ما هستند. آنها اگرچه خود پیام عصبی را منتقل نمیکنند، اما از نورونها حمایت میکنند، تغذیهشان میکنند، از آنها محافظت میکنند و با ساخت غلاف میلین، سرعت ارتباطات را به شدت افزایش میدهند. آستروسیت، اولیگودندروسیت، یاختهٔ شوآن، میکروگلیا و اپندیمال، هر کدام بخشی از این مأموریت بزرگ را بر عهده دارند. درک این یاختهها نه تنها تصویر ما را از عملکرد مغز کاملتر میکند، بلکه کلیدی برای فهم بسیاری از بیماریهای عصبی و یافتن راههای درمانی جدید است.
پاورقی
1. نورون (Neuron): یاختهٔ عصبی اصلی که مسئول دریافت، پردازش و انتقال پیامهای عصبی از طریق سیگنالهای الکتروشیمیایی است.
2. گلیال (Glial) یا نوروگلیال (Neuroglia): معادل انگلیسی «یاختههای پشتیبان». این واژه از کلمهٔ یونانی به معنای «چسب» گرفته شده است.
3. آکسون (Axon): زائدهٔ بلند و نازک یک نورون که پیام عصبی را از جسم یاخته به سمت یاختهٔ دیگر هدایت میکند.
4. آستروسیت (Astrocyte): فراوانترین نوع یاختهٔ پشتیبان در سیستم عصبی مرکزی که نقش مهمی در تغذیهٔ نورونها و حفظ سد خونی-مغزی دارد.
5. اولیگودندروسیت (Oligodendrocyte): یاختهٔ پشتیبان در سیستم عصبی مرکزی که مسئول ایجاد غلاف میلین دور آکسونها است.
6. غلاف میلین (Myelin Sheath): پوشش چربی عایقی که دور آکسون برخی نورونها را میپوشاند و سرعت هدایت پیام عصبی را به طور چشمگیری افزایش میدهد.
7. یاختهٔ شوآن (Schwann Cell): یاختهٔ پشتیبان در سیستم عصبی محیطی که وظیفهٔ میلینسازی آکسونها در اعصاب خارج از مغز و نخاع را بر عهده دارد.
8. میکروگلیا (Microglia): یاختههای پشتیبان تخصصیافته در سیستم عصبی مرکزی که عملکردی شبیه به گلبولهای سفید (ماکروفاژ) داشته و نقش اصلی در ایمنی و پاکسازی مغز را ایفا میکنند.
9. یاختههای اپندیمال (Ependymal Cells): یاختههای پشتیبانی که حفرههای داخلی مغز (بطنها) و کانال مرکزی نخاع را میپوشانند و در تولید و گردش مایع مغزی-نخاعی نقش دارند.
