چطور مغز من با بدن من ارتباط برقرار می کند؟ ارتباط مغز و بدن!

نورون ها چگونه پیام می فرستند و پیام دریافت می کنند؟ ارتباط مغز و بدن!

تمام سلول های بدن ما با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند. به این ترتیب است که می‌توانیم کارهای زیادی را در زندگی روزمره خود انجام دهیم، مانند خوردن صبحانه و مطالعه برای مدرسه. ارتباط مغز و بدن به چه صورت است؟

در مغز، سلول‌ها درون سیستم عصبی برای ارسال و دریافت سیگنال‌ها تخصص دارند. با ارسال پیام با استفاده از نوعی برق با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. در نورون‌ها، این الکتریسیته توسط جریان ذرات باردار به نام یون‌ها به نام ذرات نمک با بار مثبت یا منفی ایجاد می‌شود که از طریق غشای سلولی شما حرکت می‌کنند که در سراسر غشای بیرونی سلول حرکت می کنند.

حرکت یون ها یک موج الکتریکی را در طول نورون حمل می کند. نورون دارای شاخه‌هایی (مانند درخت) به نام دندریت است. دندریت سیگنال‌ها را دریافت می‌کند و یک برآمدگی طولانی‌تر و ساده‌تر (مانند تنه درخت) به نام آکسون که سیگنال‌ها را ارسال می‌کند.

سیناپس

اتصال ارتباطی نورون که در آن همجوشی وزیکول سیگنال های شیمیایی را آزاد می کند در انتهای آکسون ها یافت می شوند. چگونه سیگنال الکتریکی از یک نورون به نورون دیگر می پرد؟ سلول عصبی سیگنال‌های شیمیایی به نام انتقال‌دهنده‌های عصبی را آزاد می‌کند. یک سیگنال شیمیایی در سیناپس منتشر می‌شود تا به گیرنده اش در سلول بعدی متصل شود. سپس در سراسر سیناپس به نورون دیگری می‌رود تا موج الکتریکی جدیدی در آن سلول ایجاد کند.

سیگنال های الکتریکی در نورون ها

نورون ها سیگنال های الکتریکی را برای برقراری ارتباط با یکدیگر در سیستم عصبی و با انواع دیگر سلول های بدن، به ویژه ماهیچه ها، ارسال و دریافت می کنند.

در یک انتها، نورون ها دارای برجستگی های شاخه مانندی به نام دندریت هستند که به آنها امکان دریافت سیگنال ها را می دهد. نورونی که سیگنال را می فرستد (نرون فرستنده) و دیگری آن را دریافت می کند (نرون گیرنده). “تنه” طولانی نورون آکسون نامیده می شود. که از طریق آکسون، سیگنال الکتریکی مسافت طولانی به سمت پایین حرکت می کند.

در انتهای آکسون یک اتصال ارتباطی خاص به نام سیناپس وجود دارد. سیناپس انتهای آکسون در یک نورون را به دندریت در نورون دوم متصل می کند. یک فضای بسیار باریک بین نورون ها وجود دارد که از طریق آن یک سیگنال ارتباطی از نورون فرستنده به نورون گیرنده منتقل می شود.

چگونه یک موج الکتریکی به سمت نورون حرکت می کند؟

غشای نورون حاوی کانال‌های کوچکی است مانند درب های اتوماتیک کشویی در فروشگاه مواد غذایی، که می‌توانند باز و بسته شوند تا یون‌ها وارد یا خارج شوند. وقتی چنین کانالی باز می‌شود، به یون‌ها اجازه می‌دهد تا به سلول وارد شوند و بار الکتریکی را حمل کنند.

این اتفاق باعث می شود که کانال دیگری در نزدیکی باز شود، و سپس کانال بعدی، به طوری که موج الکتریکی در امتداد سلول حرکت کند. برای بازگشت به حالت استراحت، یک کانال دیگر به آرامی باز می شود تا یون ها از سلول خارج شوند. این درواقع به موج الکتریکی پایان می دهد و زمینه را برای موج الکتریکی بعدی برای شروع دوباره چرخه فراهم می کند. حرکت یون ها در امتداد آکسون ادامه می یابد تا به سیناپس برسد.

در سیناپس، سیگنال الکتریکی درون نورون به انتشار یک سیگنال شیمیایی به نام انتقال دهنده عصبی تبدیل می شود. یون‌هایی که به سمت پایانه آکسون جریان می‌یابند، سیگنالی برای وزیکول‌های حاوی انتقال‌دهنده عصبی هستند تا با غشای سلول ترکیب شوند تا انتقال‌دهنده عصبی آزاد شوند.

سپس انتقال‌دهنده عصبی به سمت عرض حرکت می‌کند تا به گیرنده‌های سلول گیرنده وصل شود. گیرنده‌هایی که باز می‌شوند تا یون‌ها به داخل سلول جریان پیدا کنند. 

چگونه یک سیناپس برای برقراری ارتباط بین سلول ها کار می کند؟

موج الکتریکی باعث می شود نورون، انتقال دهنده های عصبی شیمیایی کوچکی را در سیناپس آزاد کند. اینها سپس به نورون در سمت دیگر سیناپس می رسند. این خیلی سریع اتفاق می افتد زیرا فضا بسیار بسیار باریک است.

هنگامی که انتقال دهنده عصبی شیمیایی به سلول گیرنده می رسد، به مولکولی به نام پروتئین غشایی گیرنده متصل می شود. جریان یون به داخل سلول اتفاق می افتد. روی غشای سلول گیرنده، به نوعی مانند کلیدی است که به داخل قفل می رود.

این باعث می شود که کانال های یونی در سلول گیرنده باز شوند. سپس یون ها به سلول دریافت کننده جریان می یابند و این یک پیام الکتریکی جدید ایجاد می کند.

سیناپس ویژه بین یک نورون حرکتی و یک سلول عضلانی

همچنین نورون های ما با ماهیچه های ما ارتباط برقرار می کنند و به ما می گویند چه زمانی حرکت کنیم. سیناپس بین یک سلول عصبی و یک سلول عضلانی را محل اتصال عصبی عضلانی می نامند. انتقال دهنده عصبی آزاد شده در اتصال عصبی عضلانی استیل کولین نامیده می شود.

نوع خاصی از انتقال دهنده عصبی که در اتصال عصبی عضلانی عمل می کند. درست مانند نورون ها، اتصال استیل کولین باعث می شود کانال هایی در سلول عضلانی باز شوند و به یون ها اجازه ورود به عضله را می دهد.

این پیام الکتریکی باعث انقباض یا کوتاه شدن ماهیچه می شود. به گرفتن توپ فکر کنید؛ مغز شما به یک نورون می گوید که یک سیگنال الکتریکی به سیناپس اتصال عصبی عضلانی بفرستد و این باعث می شود که انتقال دهنده عصبی در ماهیچه های انگشت شما آزاد شود تا آنها برای گرفتن توپ منقبض شوند. ارتباط مغز و بدن!

چگونه سیناپس ها به ما اجازه دیدن و شنیدن می دهند؟ ارتباط مغز و بدن!

حواس ما دنیای اطراف ما را تشخیص می دهد و بسیاری از اشکال خارجی انرژی (نور، صدا، حرکت) را به پیام های الکتریکی در نورون های ما تبدیل می کند. به عنوان مثال، در چشم ما، نورون های تشخیص نور وجود دارند که به چیزهایی که می بینیم پاسخ می دهند.

برخی از این نورون های خاص نور رنگی (قرمز، سبز، آبی) را تشخیص می دهند و برخی فقط سیاه و سفید را مانند یک عکس قدیمی تشخیص می دهند.

نور باعث می‌شود کانال‌هایی در نورون‌های تشخیص‌دهنده نور باز شود. سپس پیامی الکتریکی به سیناپس‌های نورون‌های داخل مغز شما ارسال می‌کند. این اطلاعات توسط مغز برای تفسیر تصاویر نور پردازش می شود. ارتباط مغز و بدن!

چگونه سیناپس ها به ما اجازه می دهند یاد بگیریم و به خاطر بسپاریم؟

یکی از مهمترین چیزهای مغز ما این است که تعداد و اندازه سیناپس ها با استفاده از آنها تغییر می کند. این ویژگی مغز برای تغییر در پاسخ به آنچه ما تجربه می کنیم، انعطاف پذیری نامیده می شود.

انعطاف پذیری یعنی توانایی تمام سیناپس های شما برای تغییر بر اساس میزان استفاده از آنها. انعطاف پذیری به ما این امکان را می دهد که اطلاعات جدیدی را یاد بگیریم و سپس آموخته های خود را به خاطر بسپاریم.

اگر از سیناپس‌های خود زیاد استفاده کنیم، تعداد بیشتری از سیناپس‌ها تشکیل می‌شوند. اگر به اندازه کافی از آنها استفاده نکنیم، سیناپس ها می توانند کوچک یا کم شوند.

قدرت ارتباط بین سیناپس ها نیز بسته به میزان استفاده از آنها می تواند تغییر کند. اگر از آنها زیاد استفاده کنیم، این می تواند میزان انتقال دهنده عصبی آزاد شده یا تعداد گیرنده های انتقال دهنده عصبی را در سلول گیرنده افزایش دهد.

سیناپس ها مانند ماهیچه ها هستند. آنها با استفاده بیشتر، تقویت می شوند. اگر از سیناپس‌های خود زیاد استفاده کنیم، می‌توان سیناپس‌های جدید و قوی ایجاد کرد که سال‌ها، حتی دهه‌ها در جای خود باقی می‌مانند.

این اتفاق می تواند به ما در ایجاد خاطرات بلند مدت کمک کند. همانطور که می دانید، شما می توانید چیزهایی را برای سالها به خاطر بسپارید. به چهره مادر یا بهترین دوست خود در کلاس اول فکر کنید. ارتباط مغز و بدن!

وقتی سیناپس ها به درستی کار نمی کنند چه اتفاقی می افتد؟

از آنجایی که سیناپس‌های شما برای حرکت، حس کردن، یادگیری و به خاطر سپردن اهمیت زیادی دارند، به راحتی می‌توان فهمید که چگونه مشکلات سیناپس‌ها می‌توانند باعث بیماری‌ها و ناتوانی‌ها شوند.

وقتی سیناپس ها به درستی کار نمی کنند، مغز نمی تواند در درون خود و با ماهیچه ها ارتباط برقرار کند. اختلالات حرکتی اغلب ناشی از مشکلات در اتصال عصبی عضلانی است.

به عنوان مثال، یک بیماری زمانی ایجاد می شود که انتقال دهنده عصبی از سیناپس پاک نشود. استیل کولین در سیناپس اتصال عصبی عضلانی آزاد می شود و باعث انقباض عضلات می شود. اگر پس از آن به درستی برداشته نشود، استیل کولین به اتصال گیرنده های عضلانی ادامه می دهد. این امر باعث انقباض و حرکت نامناسب ماهیچه ها می شود و بعداً منجر به از دست دادن گیرنده ها و در نهایت از بین رفتن عضلات می شود.

برای اطلاعات بیشتر در خصوص درمان های جدید اختلالات حرکتی با ما در انستیتو سلامت مغز دانا در تماس باشید.

منبع: How Does My Brain Communicate With My Body? · Frontiers for Young Minds (frontiersin.org)

Dr.Kh.Rahimi Jaberi

درباره نویسنده

خجسته رحیمی جابری، پژوهشگر دکترای تخصصی علوم اعصاب دانشگاه علوم پزشکی شیراز و نویسنده وب سایت انستیتو سلامت مغز دانا. زمینه کاری تخصصی ایشان مشکلات حافظه و آلزایمر است وی بیش از 20 مقاله معتبر بین المللی در این زمینه به چاپ رسانده است. می توانید پژوهش های او را در اینجا (کلیک کنید) دنبال کنید.