آسه یا آکسون: بزرگراه اطلاعاتی بدن
یاخته عصبی و بخشهای اصلی آن
برای درک آسه، ابتدا باید با واحد سازنده سیستم عصبی، یعنی یاخته عصبی یا نورون۶ آشنا شویم. هر نورون مانند یک ایستگاه دریافت، پردازش و ارسال اطلاعات عمل میکند و از سه بخش کلیدی تشکیل شده است.
| نام بخش | ظاهر و وظیفه | مثال کاربردی |
|---|---|---|
| دندریت۷ | شاخههای کوتاه و درختی. مانند آنتن، پیامها را از نورونهای دیگر دریافت میکند. | مانند گوشیهای یک تلفن که صدای طرف مقابل را میشنود. |
| جسم یاختهای | قسمت مرکزی و کلفتتر. هسته سلول در آن قرار دارد و اطلاعات ورودی را پردازش میکند. | مانند مرکز پردازش یک رایانه که دادهها را تحلیل میکند. |
| آسه (آکسون)۱ | رشتهای بلند، نازک و معمولاً منفرد. پیام پردازش شده را از جسم سلولی دور کرده و به سلول بعدی میرساند. | مانند یک کابل بلند ارتباطی که پیام را از مرکز پردازش به مقصد میبرد. |
به این ترتیب، مسیر کلی پیام در یک نورون به این شکل است: دندریت ← جسم یاختهای ← آسه. آسه، آخرین و بلندترین بخش این مسیر است که پیام را به مقصد نهایی حمل میکند.
غلاف میلین: سوپرشارژر پیام عصبی
بسیاری از آسهها برای عملکرد بهتر، یک پوشش ویژه دارند. تصور کنید یک سیم برق را با نوار چرب عایق بپوشانید. در بدن، این کار را غلاف میلین۲ انجام میدهد. میلین یک ماده چرب-پروتئینی است که مانند عایق، دور آسه پیچیده میشود.
اما این غلاف به صورت یکدست نیست و در فواصل منظمی قطع میشود. به این نقاط قطع، گره رانویه۸ میگویند. وجود این گرهها یک مزیت فوقالعاده ایجاد میکند: هدایت پرشی.
پیام الکتریکی به جای حرکت آهسته در طول کل آسه، مجبور است از یک گره رانویه به گره رانویه بعدی بپرد. این پرش، سرعت انتقال پیام را به شدت افزایش میدهد. مانند این است که به جای دویدن در یک جاده پر از مانع، با موتورسیکلت در یک اتوبان مستقیم و با پرش از روی پلها حرکت کنید.
سلولهای پشتیبان به نام شوان۹ در سیستم عصبی محیطی (اعصاب دست و پا) و الیگودندروسیت۱۰ در سیستم عصبی مرکزی (مغز و نخاع)، مسئول ساخت این غلاف حیاتی هستند.
پتانسیل عمل: زبان الکتریکی آسه
پیامی که در طول آسه حرکت میکند، یک موج الکتریکی کوتاه و قوی به نام پتانسیل عمل۳ است. این موج در اثر جابهجایی یونهای سدیم ($Na^+$) و پتاسیم ($K^+$) در دو طرف غشای آسه ایجاد میشود.
وقتی نورون تحریک میشود، در یک نقطه از آسه (نزدیک جسم سلولی) کانالهای دریچهدار سدیمی باز میشوند و یونهای سدیم با بار مثبت به داخل هجوم میآورند. این ورود، بار آن نقطه را به طور ناگهانی مثبت میکند. بلافاصله پس از آن، کانالهای پتاسیمی باز شده و یونهای پتاسیم مثبت خارج میشوند تا بار دوباره منفی شود. این تغییر بار به نقطه مجاور سرایت میکند و به این ترتیب، موج الکتریکی (پتانسیل عمل) مانند موجی در یک طناب، در طول آسه پیش میرود.
یک قانون مهم به نام "همه یا هیچ" بر پتانسیل عمل حاکم است. یعنی اگر تحریک به اندازه کافی قوی باشد، یک پتانسیل عمل کامل ایجاد میشود و اگر قوی نباشد، هیچ پتانسیل عملی رخ نمیدهد. شدت پیام با تعداد پتانسیلهای عمل در ثانیه مشخص میشود، نه با اندازه بزرگ یا کوچک بودن آنها.
از سرعت نور تا سیناپس: یک مثال ملموس
بیایید تمام مراحل را در یک مثال واقعی دنبال کنیم: فرار از یک شیء داغ.
فرض کنید دست شما تصادفاً یک ظرف داغ را لمس میکند. در کسری از ثانیه:
گام ۱ گیرندههای درد در پوست تحریک میشوند و یک پتانسیل عمل در آسه نورون حسی ایجاد میکنند.
گام ۲ این پیام با سرعت زیاد (به لطف غلاف میلین) از طریق آسه بلند این نورون به نخاع میرسد.
گام ۳ در نخاع، پیام باید به نورون حرکتی منتقل شود. این انتقال در نقطهای به نام سیناپس۴ اتفاق میافتد. انتهای آسه نورون حسی به سلول بعدی نمیچسبد، بلکه یک فاصله بسیار کوچک به نام فضای سیناپسی وجود دارد. وقتی پتانسیل عمل به انتهای آسه (پایانه آکسونی۱۱) میرسد، باعث رها شدن مواد شیمیایی به نام ناقلهای عصبی۱۲ به داخل این فضا میشود. این ناقلها شناور شده و به گیرندههای نورون حرکتی میچسبند و در آن یک پتانسیل عمل جدید ایجاد میکنند.
گام ۴ حالا نوبت آسه نورون حرکتی است. پتانسیل عمل جدید در طول این آسه بلند، به سمت ماهیچههای بازو هدایت میشود.
گام ۵ پیام از انتهای آسه حرکتی و از طریق یک سیناپس دیگر به ماهیچه میرسد و باعث انقباض آن میشود. نتیجه: شما قبل از اینکه حتی متوجه شوید، دست خود را به سرعت از جسم داغ دور میکنید! تمام این فرآیند پیچیده و سریع، وابسته به عملکرد سالم و سریع آسهها است.
اشتباهات رایج و پرسشهای مهم
خیر. این یک اشتباه رایج است. آسه زائده بلند و منفرد یک یاخته عصبی است. در مقابل، یک عصب (مثل عصب دست) شبیه به یک کابل کلفت است که از دستههای زیادی آسه متعلق به هزاران نورون مختلف تشکیل شده است.
آسیب به آسه یا غلاف میلین آن، انتقال پیام را کند یا کاملاً متوقف میکند. بیماری اماس (مالتیپل اسکلروزیس)۵ یک مثال مهم است. در این بیماری، سیستم ایمنی بدن به اشتباه به غلاف میلین در سیستم عصبی مرکزی حمله کرده و آن را تخریب میکند. این کار مانند کندن عایق سیمهای برق است. در نتیجه، سرعت و دقت انتقال پیامهای عصبی کاهش یافته و علائمی مانند ضعف عضلانی، بیحسی، مشکلات بینایی و عدم تعادل ایجاد میشود.
توانایی ترمیم در دو بخش سیستم عصبی متفاوت است. در سیستم عصبی محیطی (اعصاب دست، پا و ...) اگر آسیب شدید نباشد، آسه میتواند به آرامی دوباره رشد کند. اما متأسفانه در سیستم عصبی مرکزی (مغز و نخاع)، توانایی ترمیم آسهها بسیار بسیار محدود است. به همین دلیل است که آسیبهای نخاعی یا مغزی اغلب منجر به فلج یا ناتوانی دائمی میشوند.
آسه یا آکسون، بزرگراه اطلاعاتی سیستم عصبی است. این ساختار بلند و تخصصی، مسئول انتقال سریع و دقیق پیامهای الکتریکی (پتانسیل عمل) از جسم یاخته عصبی به سلولهای هدف دیگر (اعصاب، ماهیچهها یا غدد) است. وجود غلاف میلین با مکانیسم هوشمندانه هدایت پرشی، سرعت این انتقال را به شکل چشمگیری افزایش میدهد. درک ساختار و عملکرد آسه، کلید درک نحوه کارکرد مغز، حواس، حرکات بدن و همچنین علل بیماریهای مهم عصبی است.
پاورقی
۱آسه (آکسون) (Axon): زائده بلند و باریک یاخته عصبی که پیام را از جسم سلولی دور میکند.
۲غلاف میلین (Myelin Sheath): پوشش چربی-پروتئینی دور آسه که عایقبندی کرده و سرعت انتقال پیام را افزایش میدهد.
۳پتانسیل عمل (Action Potential): موج کوتاه تغییر ولتاژ (الکتریکی) که به عنوان پیام عصبی در طول آسه حرکت میکند.
۴سیناپس (Synapse): محل ارتباط انتهای آسه یک نورون با نورون، ماهیچه یا غده دیگر که پیام از طریق مواد شیمیایی منتقل میشود.
۵اماس (MS - Multiple Sclerosis): بیماری که در آن غلاف میلین در سیستم عصبی مرکزی تخریب میشود.
۶نورون (Neuron): همان یاخته عصبی.
۷دندریت (Dendrite): زائدههای کوتاه نورون که پیام را دریافت میکنند.
۸گره رانویه (Node of Ranvier): فاصله بین دو بخش غلاف میلین که در آن آسه در معرض محیط خارج است.
۹سلول شوان (Schwann Cell): سلول پشتیبان که میلین را در سیستم عصبی محیطی میسازد.
۱۰الیگودندروسیت (Oligodendrocyte): سلول پشتیبان که میلین را در سیستم عصبی مرکزی میسازد.
۱۱پایانه آکسونی (Axon Terminal): انتهای شاخهشده آسه که به سیناپس ختم میشود.
۱۲ناقل (انتقالدهنده) عصبی (Neurotransmitter): مواد شیمیایی که پیام را در فضای سیناپسی منتقل میکنند.
