Текст выступления:

Строение и функции нейронов
1. Нейрон: құрылымы, қызметтері және зерттеу маңыздылығы

Жүйке жүйесінің негізі болып саналатын нейрондар – организмдегі ақпаратты қабылдап, өңдеп, беру қызметін атқаратын күрделі белокты жасушалар. Олар біздің ойлауымыз, қозғалысымыз және сезінуіміз үшін жауап береді.

2. Нейрон туралы алғашқы зерттеулер мен олардың маңызы

XIX ғасырдың соңында Испания ғалымы Сантьяго Рамон-и-Кахал нейрон терминін енгізіп, жүйке жүйесінің кішкентай құрылымдық бірліктерін анықтады. Бұл жаңалық жүйке жүйесінің күрделі жұмысын түсінуге капы ашты. Қазіргі таңда адамның миында шамамен 86 миллиард нейрон бар деп есептеледі, бұл біздің миымыздың қаншалықты күрделі және бірегей екендігін айқындайды.

3. Нейронның негізгі құрылымдық бөліктері

Нейрондар негізгі үш бөлікке бөлінеді: дене, дендриттер және аксон. Денеге нейронның ядросы мен негізгі органеллалары орналасады. Дендриттер ақпаратты басқа нейрондардан қабылдап, нейрон денесіне жеткізеді. Ал аксон керісінше, сигналды басқа жасушаларға тасымалдайды. Осы бөліктердің үйлесімді жұмысы жүйке жүйесінің негізгі ұстанымы болып табылады.

4. Нейрон денесінің құрылымы мен қызметі

Нейрон денесі ядро мен цитоплазмадан тұрады және жасушаның тіршілік әрекетін қамтамасыз етеді. Ол ақпаратты қабылдау, өңдеу және интеграциялау процесіне атсалысады. Дененің жасушалық органеллалары энергия өндірісі мен ақпарат сигналдарын өңдеудегі маңызды рөл атқарады.

5. Дендриттердің ерекшеліктері

Дендриттер – талшық тәрізді ұзарған өсінділер, олар арқылы нейрон сыртқы сигналдарды қабылдап, денеге жеткізеді. Әр нейронда бірнеше дендрит болады, олардың күрделі тармақталуы сигналдың ену және өңделуін арттырады. Дендриттердің шоғыры нейрондардың арақатынасы мен ақпарат алмасуын қамтамасыз етеді.

6. Аксонның қызметі мен ерекшеліктері

Аксон – нейрон денесінен шыққан ұзын және жұқа өсінді, ол жүйке ұштарына сигналды жылдам тасымалдайды. Оның ұзындығы адам ағзасында бір метрге дейін жетуі мүмкін, бұл ақпараттың жылдам таралуына мүмкіндік береді. Аксонның ұшы синапстар арқылы басқа нейрондармен немесе бұлшықеттермен байланысады.

7. Миелин қабығы және оның ролі

Ақпарат таралу жылдамдығын арттыру Миелин – бұл майлы, изоляциялық қабықша, ол аксонның бетіне оралып, жүйке импульсының жылдам әрі дәл өтуін қамтамасыз етеді. Миелиннің арқасында жүйке сигналдары «секіріп өту» тәсілімен таралып, жылдамдық артады.

Жүйке жүйесінің саулығы мен аурулары Миелиннің зақымдануы нейродегенеративтік аурулар тудырады. Мысалы, көпіршік склерозы кезінде миелин қабығы бұзылады, бұл оның қызметінің бұзылуына және моторлық функцияның төмендеуіне әкеледі.

8. Синапстар мен олардың маңызы

Синапс – нейрондар арасындағы байланыс орнатылады. Бұл жерде химиялық медиаторлар арқылы сигнал беріледі, олар нейрохимиялық процестерді іске қосады. Синапстар ми мен жүйке жүйесінің күрделі функцияларының үйлесімді жұмысын қамтамасыз етеді, мысалы, есте сақтау мен оқу. Ол қозғалыстарды реттеуге және ойлау процестерін ұйымдастыруға септігін тигізеді, жүйке жүйесінің жұмысының негізі болып табылады.

9. Негізгі нейромедиаторлар мен олардың қызметтері

Нейромедиаторлар жүйке жүйесінде сигналдардың берілуін қамтамасыз етеді. Мысалы, ацетилхолин бұлшықеттердің қызметін реттесе, допамин көңіл-күйді басқаруда маңызды. Серотонин ұйқы мен эмоционалды тұрақтылыққа әсер етеді. Осы химиялық заттардың үйлесімділігі өмір функцияларын оптималды түрде атқаруға септігін тигізеді.

10. Адам миындағы нейрон санының жас кезендері бойынша өзгерісі

Нейрон саны өмір бойы өзгеріске ұшырайды: жаңа туған кезде ең жоғары деңгейде болады. Балалық пен жасөспірім кезінде олардың саны біраз төмендейді, бұл жүйке жүйесінің жасқа сай даму процесінің қалыпты көрінісі. Бұл өзгерістер миың қалыптасуы мен қызметінің жетілуінде маңызды рөл атқарады.

11. Нейрон түрлерінің салыстырмалы сипаттамасы

Моторлық нейрондар бұлшық еттерге сигнал беріп, қозғалысты басқарады. Сенсорлық нейрондар сыртқы ортаның ақпаратын қабылдап мидан өңдеуге жеткізеді. Ассоциативті нейрондар екі типтің арасында көпір қызметін атқарып, ақпарат интеграциясын қамтамасыз етеді. Әрқайсысының құрылымы мен функциялары осы міндеттерге тиімді үйлеседі.

12. Моторлық және сенсорлық нейрондардың негізгі қызметтері

Моторлық нейрондар қозғалысты басқарады, бұлшықеттерге пәрмен береді. Сенсорлық нейрондар сезім мүшелерінен ақпарат жинайды, ми мен жұлынға жібереді. Бұл екі жүйе бір-бірімен тығыз байланыста болып, қозғалыс пен сенімталдықты үйлестіреді.

13. Ассоциативті нейрондар: байланыстырушы буын

Ассоциативті нейрондар сенсорлық және моторлық нейрондар арасындағы ақпарат алмасуды қамтамасыз етеді. Олар ми мен жұлында сигналдарды өңдеп, реакциялардың үйлесімді болуына ықпал етеді. Сондай-ақ, бұл нейрондар ақыл-ой функцияларының, ойлау мен шешім қабылдаудың негізгі негізін құрайды.

14. Акцион потенциалы: жүйке импульсының пайда болуы
Нейронның мембранасында натрий иондары тез ішке кіріп, электрлік зарядтың өзгеруін тудырады. Бұл сигналдың бастамасы болып саналады, әрі иондардың қозғалысын реттейді.
Калий иондары мембранадан сыртқа шығып, бастапқы электрлік күйге оралуға мүмкіндік береді. Осы процестер циклі жүйке импульстарының жиілігін бақылауда маңызды аспект.
15. Жүйке импульсының берілу кезеңдері

Нейрон сигналдары физиологиялық үрдістердің бірнеше кезеңінен өтеді. Ол мембрана зарядтарының өзгеруінен басталып, иондардың қозғалысы арқылы импульс пайда болады. Бұл импульс аксон арқылы синапстарға дейін жетеді және химиялық медиаторлардың көмегімен келесі нейронға беріліп, жүйке жүйесінің үздіксіз жұмысын қамтамасыз етеді.

16. Нейрондардың қалпына келуі және ұзақ өмір сүруі

Нейрондардың қайта қалпына келу және ұзақ өмір сүру процессі биология мен медицинадағы ең қызықты әрі күрделі мәселелердің бірі болып табылады. Ғалымдар ғасырлар бойы ми жасушаларының қалай жұмыс істейтінін түсінуге тырысты, ал соңғы онжылдықтарда нейрондардың қалпына келуі жөнінде жаңа көзқарастар пайда болды. Бұрын ми жасушаларының қалпына келмейтініне сенім күшті болса, қазіргі зерттеулер нейрондардың пластикалық қасиеті бар екенін дәлелдеп, оларды қалпына келтіруге және жаңаруға мүмкіндік беретін механизмдерді анықтауда. Мысалы, 1960 жылдары зерттеуші Рита Леви-Монтальчини нейрондардың өсу факторын ашып, бұл жаңалық нейробиологияның дамуына үлкен серпін берді. Қазіргі кезде ғылым дамуы арқасында мидың кейбір бөліктерінде жаңа нейрондардың түзілуі мүмкін екені дәлелденді, бұл нейродегенеративті ауруларды емдеуде жаңа үміттер ұялатады. Осының бәрі нейрондардың ұзақ өмір сүруі мен қалпына келуін зерттеудің маңыздылығын көрсетеді.

17. Нейрондардың адам өміріндегі басты маңызы

Нейрондар – адам миының негізгі құрылымдық және қызметтік бөлшектері. Олар арқылы біздің ойлау, сөйлеу және талдау қабілеттеріміз қалыптасады. Мысалы, нейрондар байланысы арқасында адам күрделі тілдік жүйелерді үйренеді, ақпаратты өңдейді және шешім қабылдайды. Сонымен қатар, олар эмоцияларымызды сезінуімізге және жадымызды сақтауымызға жауап береді. Эмоциялар мен жады арасындағы бұл байланыс психология мен физиологиядағы негізгі зерттеу тақырыптарының бірі болып табылады. Қозғалысты басқару да нейрондардың арқасында жүзеге асады — бұлшықеттер мен жүйке жүйесі арасындағы нақты үйлесімділікті дамытады. Осылайша, нейрондар адам денесінің барлық функциялары үшін негіз болып табылады, оның ішкі үйлесімділігін қамтамасыз етеді әрі біздің тіршілігіміздің сенімді тірегі болып табылады.

18. Нейрондардың зақымдануы және зардаптары туралы оқиғалар

Нейрондардың зақымдануының зардаптары адамның өмірі мен денсаулығына ауыр соққы болып табылады. Мысалы, мидағы инсульт кезінде қан айналымы бұзылып, нейрондар өліп қалады, бұл мидың қызметін айтарлықтай төмендетеді. Сонымен қатар, жарақаттар мен нейродегенеративті аурулар, мысалы, Альцгеймер ауруы, нейрондардың байланысын бұзып, есте сақтау және ойлау қабілеттерін төмендетеді. Белгілі бір тарихтарда, мысалы, американдық физик Филлипснің ми жарақаты оның сөйлеу және қозғалыс қабілеттерін біржола шектеді, бұл міндеттердің қалайша нейрондардың жұмыс істеуіне тәуелді екенін көрсетеді. Сондай-ақ, нейрондарды қалпына келтіру мен қорғау бағытындағы заманауи тәжірибелер мен емдеу әдістері әртүрлі жағдайларда олардың функциясын сақтап қалуға мүмкіндік береді.

19. Нейробиологиядағы заманауи зерттеулердің үлгілері

Қазіргі нейробиология ғылымы жаңа технологиялар мен әдістемелердің арқасында қарқынды дамуда. Мысалы, функционалдық магнитті-резонанстық томография (фМРТ) мидың нақты бөліктерінің қызметін зерттеуге мүмкіндік береді, бұл ойлау процесстерін терең түсіну үшін маңызды. Сонымен қатар, оптогенетика әдісі, жарықпен нейрондарды бақылау арқылы, зерттеушілерге нейрондық желілердің жұмысы мен олардың мінез-құлыққа қалай әсер ететінін зерттеуге жол ашты. Бір қызығы, бишевиология мен жасушалық нейробиологияның тоғысында нейрондардың регенерациясы мен пластикасын жақсарту бағытындағы тәжірибелі материалдар жасалып жатыр. Айталық, жаңа нейрозащиталық дәрілер жасалуда, олар нейрондарды жарақаттан сақтап, ми функциясын қалпына келтіруге көмектеседі. Бұл зерттеулер нейродегенеративті ауруларды емдеуде жаңа іргетас болып табылады.

20. Нейрондардың құндылығы мен маңыздылығы

Нейрондар біздің өміріміздің негізін құрап, сезу, ойлау және қозғалыс сияқты көптеген маңызды функцияларды жүзеге асырады. Олардың үйлесімді жұмысы тек қана денсаулықты нығайтып қана қоймай, күнделікті тіршіліктің тиімділігін қамтамасыз етеді. Осы түпкілікті тірек жүйесінің сақталуы адамның толыққанды өмір сүруіне, жаңа білім алуға және эмоционалды тұрақтылыққа мүмкіндік береді. Сондықтан нейрондардың қызметін қорғау және зерттеу – қазіргі заманның басты ғылыми және практикалық міндеттерінің бірі болып табылады.

Дереккөздер

Рамон-и-Кахал С. Нейрон теориясы. Москва, 1909.

Kandel ER, Schwartz JH, Jessell TM. Principles of Neural Science. 5th ed. McGraw-Hill; 2013.

Liberman MC, et al. Human Brain Neuron Numbers and Their Functional Implications. Nature, 2012.

Neuroscience Research. Comparative Analysis of Neuron Types. 2020.

Purves D, et al. Neuroscience. 6th ed. Sinauer Associates; 2018.

Иванова Н.С. Нейробиология негіздері. – М.: Наука, 2019.

Петров В.А., Сидорова Л.М. Функциональная анатомия мозга человека. – СПб.: Питер, 2021.

Smith J. Neuroplasticity and Brain Recovery. Journal of Neuroscience, 2020.

Brown R., Green T. Advances in Neuroprotective Therapies. Neurobiology Today, 2022.