انتقال پیام عصبی: گفتوگوی سلولهای مغز
سیناپس: ایستگاه ارتباطی بین نورونها
تصور کنید دو خانهی مجاور هم هستند که بین آنها یک کوچهی بسیار باریک وجود دارد. ساکنان برای رساندن یک بسته از یک خانه به خانهی دیگر، نمیتوانند مستقیماً وارد شوند. باید بسته را به کوچه پرتاب کنند تا ساکن خانهی دوم آن را بردارد. در سیستم عصبی، این دو خانه، دو نورون و آن کوچهی باریک، سیناپس نام دارد. نورون اول نورون پیشسیناپسی و نورون دوم نورون پسسیناپسی نامیده میشود.
| نام جزء | توضیح | مثال مشابه |
|---|---|---|
| پایانه آکسون5 | انتهای نورون فرستنده. مثل دست پرتابکننده بسته است. | سطل پر از توپ پینگپنگ |
| شیار سیناپسی6 | فضای خالی بین دو نورون. همان کوچه است. | رودخانهای باریک بین دو روستا |
| گیرندهها7 | مولکولهای خاص روی نورون گیرنده. مثل قفلهایی هستند که فقط کلید مخصوص به خود را میپذیرند. | سوراخهای مخصوص در دیوار برای گرفتن توپ |
پیام شیمیایی: نوروترنسمیترها
بستهای که از کوچه (شیار سیناپسی) عبور میکند، یک مادهی شیمیایی به نام نوروترنسمیتر است. این مواد در پایانه آکسون نورون اول ذخیره شدهاند. با رسیدن پیام الکتریکی به این پایانه، این وزیکولها8 به غشای سلول میچسبند و محتوای خود (نوروترنسمیترها) را به داخل شیار سیناپسی رها میکنند.
گامبهگام در یک انتقال پیام عصبی
بیایید این روند را از ابتدا تا انتها با هم مرور کنیم:
گام 1: پیام الکتریکی (پتانسیل عمل9) به انتهای آکسون نورون فرستنده میرسد.
گام 2: این پیام باعث میشود وزیکولهای حاوی نوروترنسمیتر به غشای سلول نزدیک شوند و با آن ادغام گردند.
گام 3: نوروترنسمیترها به داخل شیار سیناپسی رها میشوند.
گام 4: مولکولهای نوروترنسمیتر شناور شده و از شکاف عبور میکنند و به گیرندههای مخصوص خود روی نورون گیرنده میچسبند.
گام 5: اتصال نوروترنسمیتر به گیرنده، مانند روشن کردن یک کلید، باعث باز یا بسته شدن کانالهای یونی10 در نورون گیرنده میشود و یک پیام الکتریکی جدید در آن ایجاد میکند. به این ترتیب پیام منتقل شد!
گام 6 (تمیزکاری): برای آمادهسازی سیناپس برای پیام بعدی، نوروترنسمیترهای اضافی باید پاک شوند. یا دوباره توسط نورون اول جمعآوری میشوند ($Reuptake$) یا توسط آنزیمهای خاصی در شکاف سیناپسی تجزیه میگردند.
پیام عصبی در عمل: وقتی دستتان را از اجاق گاز داغ عقب میکشید!
فرض کنید دستتان به طور تصادفی یک جسم داغ را لمس میکند. این دما توسط گیرندههای حسی در پوست تشخیص داده میشود. این گیرندهها یک پیام عصبی را به سرعت به سمت نخاع میفرستند. در نخاع، این پیام از طریق چندین سیناپس بین نورونهای حسی، نورونهای رابط و در نهایت به نورونهای حرکتی منتقل میشود. نورون حرکتی نیز پیام "انقباض عضله!" را به عضلات بازوی شما میفرستد و شما قبل از اینکه حتی درد را احساس کنید، دست خود را به سرعت عقب میکشید. تمام این ارتباطات پیچیده در کسری از ثانیه و از طریق فرآیند انتقال سیناپسی انجام میشود.
پرسشهای مهم و اشتباهات رایج
پاسخ: خیر. گاهی ارتباط بین نورونها (یا بین نورون و سلول عضلانی) از نوع سیناپس الکتریکی است که در آن پیام مستقیماً و به صورت الکتریکی از طریق کانالهای ویژهای منتقل میشود. اما مدل رایجتر و قابل کنترلتر، سیناپس شیمیایی است که در این مقاله توضیح داده شد.
پاسخ: چنین داروهایی (آگونیست11) میتوانند به گیرندهها بچسبند و آنها را فعال کنند، حتی اگر پیام عصبی واقعی وجود نداشته باشد. برعکس، داروهای دیگری (آنتاگونیست12) با مسدود کردن گیرنده، از اتصال نوروترنسمیتر واقعی جلوگیری میکنند. این اساس کار بسیاری از داروها است.
پاسخ: خیر. یک اشتباه رایج این است که فکر کنیم نورونها مستقیماً به هم متصل میشوند. در حقیقت، همیشه یک فاصلهی میکروسکوپی (شیار سیناپسی) بین آنها وجود دارد که پیام باید از آن عبور کند. همین فاصله است که امکان کنترل و تنظیم دقیق پیام را فراهم میآورد.
پاورقی
1 انتقال پیام عصبی (Synaptic Transmission)
2 نورون (Neuron): سلول عصبی.
3 سیناپس (Synapse): محل ارتباط بین دو نورون.
4 نوروترنسمیتر (Neurotransmitter): پیامرسان شیمیایی سیناپس.
5 پایانه آکسون (Axon Terminal)
6 شیار سیناپسی (Synaptic Cleft)
7 گیرنده (Receptor)
8 وزیکول (Vesicle): کیسههای کوچک ذخیرهکننده.
9 پتانسیل عمل (Action Potential): سیگنال الکتریکی عصبی.
10 کانال یونی (Ion Channel): گذرگاههایی در غشای سلول برای عبور یونها.
11 آگونیست (Agonist)
12 آنتاگونیست (Antagonist)
