شارح الدرس: الخلايا العصبية الأحياء • الصف الثاني الثانوي

في هذا الشارح، سوف نتعلَّم كيف نَصِف تركيب الأنواع المختلفة من الخلايا العصبية، ونلخِّص وظائفها.

تُعد الصورة الآتية هي إحدى الصور الأولى الواضحة لخلية عصبية مرسومة باليد، رسمها سانتياغو رامون إي كاخال، رائد العلوم العصبية الحديثة. في هذه الرسمة، يمكننا ملاحظة أن الخلايا العصبية هي خلايا منفصلة ومنفردة. قبل هذه الرسومات التي رسمها رامون إي كاخال، اعتقد معظم علماء ذلك الوقت أن الجهاز العصبي عبارة عن شبكة من الألياف المتصلة. هذا لأنه في أواخر العقد الأول من القرن التاسع عشر 1800، على الرغم من أن الفحص المجهري كان يمكن أن يسمح برصد خلايا الدماغ، فإنه لم يكن قادرًا على التقاط هذه الملاحظات بعيدًا عن عين الراصد. ولهذا السبب فإن رسومات الخلايا العصبية هذه مميزة للغاية! لقد أوضَحَت أن الخلايا العصبية هي خلايا منفردة متخصصة، تبدو أنها تتواصل عبر «فجوة» صغيرة (نسميها الآن التشابك العصبي).

الخلايا العصبية هي وحدة الإشارات الرئيسية في الجهاز العصبي للإنسان. لعلكم تتذكرون أن الخلايا العصبية هي خلايا متخصصة تنقل السيالات العصبية، وهي توجد في جميع أجزاء الجهاز العصبي المركزي والجهاز العصبي الطرفي. وفقًا لأفضل التقديرات، يحتوي دماغ الإنسان البالغ نحو 86 مليار خلية عصبية. يستغرق الأمر أكثر من 3‎ ‎000 سنة حتى تتمكن من عدِّها كلها!

وعلى الرغم من أن الخلايا العصبية هي وحدة الإشارات الرئيسية، فإنها متخصصة للغاية، ومن ثَمَّ تحتاج إلى وجود خلايا داعمة لأداء وظيفتها. يدعم الخلايا العصبيةَ نوعٌ رئيسي آخر من الخلايا موجودٌ في الجهاز العصبي للإنسان، وهو الخلايا الغرائية. على عكس الخلايا العصبية، لا تُنتج الخلايا الغرائية نبضات كهربية، ولهذا السبب كان يُعتقد أنها لا تشكِّل أهمية قصوى في وظيفة الجهاز العصبي. ومع ذلك، فالخلايا الغرائية، التي تسمى أيضًا بالخلايا العصبية الغرائية، تؤدي وظائف أساسية متعددة: فهي توفر هيكلًا تركيبيًّا، وتشكِّل حاجزًا مع الأوعية الدموية، وتَعْزل الخلايا العصبية، وتُراقِب البيئة وتُنقِّيها، وتساعد في الحفاظ على صحة الخلايا العصبية عن طريق ترميم الأجزاء المتضررة وتوفير المغذيات. هذا الدعم من الخلايا العصبية الغرائية مهم جدًّا؛ خاصة أن الخلايا العصبية لا يمكنها إجراء عملية الانقسام الميتوزي مثل معظم خلايا الجسم الأخرى. ويرجع ذلك إلى أن الخلايا العصبية تفتقر إلى وجود السنتريولات، وهي عُضَيَّات مهمة للانقسام الخلوي.

وبما أن الخلايا العصبية هي وحدة الإشارات الرئيسية في الجهاز العصبي للإنسان، فإن معظم الخلايا العصبية تتشارك التشريح الأساسي نفسه. فالخلية العصبية لها خَمْسُ خواصَّ مشتركة هي: الزوائد الشُّجَيْرية، وجسم الخلية، ومحور الخلية، وغلاف الميالين، ونهايات المحور. يوضِّح الشكل 2 الآتي هذه التراكيب التشريحية. يتضمن انتقال النبضات الكهربية كل خاصية من هذه الخواص، بدءًا من الزوائد الشُّجَيْرية.

تستقبل الزوائد الشُّجَيْرية الإشارات الكيميائية من الخلايا العصبية الأخرى عند موضع الاتصال مع الخلايا العصبية الأخرى، بما يسمى «التشابكات العصبية». في التشابكات العصبية، تولِّد الإشارة الكيميائية، التي تسمى «الناقل العصبي»، إشارة كهربية، تُوَصِّلها الزوائد الشُّجَيْرية بعد ذلك إلى جسم الخلية العصبية. تنتقل السيالات من الزوائد الشُّجَيْرية إلى جسم الخلية لتندمج مع مدخلات إشارات أخرى تستقبلها الزوائد الشُّجَيْرية الأخرى. بعد حدوث الدمج والمعالجة في جسم الخلية، تنتقل الإشارة الكهربية عبر محور الخلية العصبية إلى وجهتها النهائية. لا تنتقل الإشارات الكهربية عائدةً مرة أخرى أبدًا من نهايات المحور إلى جسم الخلية.

بعض الخلايا العصبية يلتفُّ حولها غلاف دهني يسمى غلاف الميالين، وهو غلاف يساعد على زيادة سرعة توصيل الإشارات الكهربية عبر محور الخلية العصبية. وأخيرًا، لنقْل النبض الكهربي إلى خلية عصبية أو عضلية أخرى، تُحَوِّل نهاياتُ المحور النبضةَ إلى إشارات كيميائية وتُطْلقها عبر فجوة صغيرة. يساعد استقبال الخلايا العصبية الأخرى أو العضلات للإشارات الكيميائية من خلال الزوائد الشُّجَيْرية في الحفاظ على تَسلسُل المعلومات.

مثال ١: وصف تتابع انتقال نبض كهربي خلال خلية عصبية

بدءًا من استقبال إشارة كيميائية من خلية عصبية أخرى، أيٌّ ممَّا يلي يلخص تَسلسُل نقل نبض كهربي خلال الخلية العصبية؟

1. الزوائد الشُّجَيْرية جسم الخلية المحور نهايات المحور
2. نهايات المحور المحور جسم الخلية الزوائد الشُّجَيْرية
3. الزوائد الشُّجَيْرية المحور جسم الخلية نهايات المحور
4. جسم الخلية الزوائد الشُّجَيْرية المحور نهايات المحور

الحل

يشترك معظم الخلايا العصبية في التشريح الأساسي نفسه. فالخلية العصبية لها خَمْسُ خواصَّ مشتركة هي: الزوائد الشُّجَيْرية، وجسم الخلية، ومحور الخلية، وغلاف الميالين، ونهايات المحور. هذه الخواص التشريحية موضَّحة فيما يأتي. يتضمن انتقال النبضات الكهربية كل خاصية من هذه الخواص، بدءًا من الزوائد الشُّجَيْرية.

تَستقبل الزوائدُ الشُّجَيْريةُ الإشاراتِ الكيميائيةَ من الخلايا العصبية الأخرى، عند موضع اتصالها مع هذه الخلايا، الذي يعرف بالتشابكات العصبية، وتُحوِّلها إلى إشارة كهربية كي يعالجها جسم الخلية العصبية. تنتقل السيالات من الزوائد الشُّجَيْرية إلى جسم الخلية لتندمج مع مدخلات إشارات أخرى تستقبلها زوائد شُجَيْرية أخرى. بعد حدوث الدمج والمعالجة في جسم الخلية، تنتقل الإشارة الكهربية عبر محور الخلية العصبية إلى وجهتها النهائية. بعض الخلايا العصبية يلتفُّ حولها غلاف دهني يسمى غلاف الميالين، وهو غلاف يساعد على زيادة سرعة توصيل الإشارات الكهربية عبر محور الخلية العصبية. وأخيرًا، لنقْل النبض الكهربي إلى خلية عصبية أو عضلية أخرى، تُحوِّل نهاياتُ المحورِ النبضةَ إلى إشارات كيميائية وتُطْلقها عبر فجوة صغيرة. يساعد استقبال الخلايا العصبية الأخرى أو العضلات للإشارات الكيميائية من خلال الزوائد الشُّجَيْرية في الحفاظ على تَسلسُل المعلومات.

وبناءً عليه، فإن المخطَّط الصحيح لتتابُع انتقال النبض الكهربي خلال الخلية العصبية هو الزوائد الشُّجَيْرية جسم الخلية المحور نهايات المحور.

لنلقِ نظرة عن كَثَب على خواص الخلية العصبية ودورها في نقل النبض الكهربي.

يبدأ تَسلسُل نقل النبض الكهربي خلال الخلايا العصبية من الزوائد الشُّجَيْرية. تتفاعل الخلايا العصبية بعضها مع بعض من خلال الاتصال، الذي تشكِّله على مستوى التراكيب التي تسمى «التشابكات العصبية»، التي توجد في نهاية الزوائد الشُّجَيْرية. من الخلايا العصبية الموضَّحة في الشكل 1 والخلية العصبية في الرسم في الشكل 3 فيما يأتي، يمكنك ملاحظة أن للزوائد الشُّجَيْرية أشكالًا تشبه كثيرًا فروع الأشجار. وهذا ليس من قبيل الصدفة؛ حيث تُشتق كلمة «شُجَيْرية» من كلمة «شجرة». يمكن، في الرسم التوضيحي الآتي، ملاحظة أن الخلايا العصبية يمكن أن يكون لها الكثير من الزوائد الشُّجَيْرية المتعددة الفروع. ولهذا السبب قد نسمع المصطلح «الزوائد الشُّجَيْرية الكثيرة التَّغصُّن» المستخدَم لوصف الزوائد الشُّجَيْرية المتعددة لخلية عصبية.

وتتمثَّل الوظيفة الأساسية للزوائد الشُّجَيْرية، في استقبال النبضات الكهربية ونقْلها باتجاه جسم الخلية. يمكن أن تساعد تراكيب الزوائد الشُّجَيْرية المشابهة للشجرة في تسهيل الاتصالات المتعددة بين الخلايا العصبية المتعددة. تساعد الزوائد الشُّجَيْرية الكثيرةُ التَّغصُّنِ في الخلايا العصبية على استقبال إشارات متعددة مدخلة من خلايا عصبية متعددة في الوقت نفسه. إن مجموع المدخلات التي تتلقاها الزوائد الشُّجَيْرية هو الذي يساعد في تحديد إذا ما كانت الخلية العصبية ستُطلق جهد الفعالية، عند موضع اتصال جسم الخلية والمحور.

مثال ٢: تحديد أهمية الزوائد الشُّجَيْرية

الزوائد الشُّجَيْرية من التراكيب الرئيسية للخلايا العصبية. ما الوظيفة الأساسية للزوائد الشُّجَيْرية؟

1. استقبال ونقل النبضات الكهربية في اتجاه جسم الخلية
2. عزل محور الخلية العصبية، وزيادة سرعة توصيل جهد الفعالية
3. نقل السيالات العصبية من جسم الخلية إلى نهاية الخلية العصبية

الحل

يبدأ تَسلسُل نقل النبض الكهربي خلال الخلايا العصبية من الزوائد الشُّجَيْرية.

تتفاعل الخلايا العصبية بعضها مع بعض من خلال مواضع اتصال متخصصة تسمى التشابكات العصبية، التي توجد في نهاية الزوائد الشُّجَيْرية. من الرسم التوضيحي الآتي، يمكن ملاحظة أن الزوائد الشُّجَيْرية لها شكل فريد، وهو يشبه فروع الأشجار للغاية. وهذا ليس من قبيل الصدفة؛ حيث تُشتق كلمة «شُجَيْرية» من كلمة «شجرة». كما هو موضَّح في الصورة المجهرية الآتية، لمعظم الخلايا العصبية الكثير من الزوائد الشُّجَيْرية. ولهذا السبب قد تسمع المصطلح «الزوائد الشُّجَيْرية الكثيرة التَّغصُّن» المستخدَم لوصف الزوائد الشُّجَيْرية المتعددة لخلية عصبية.

وتتمثَّل الوظيفة الأساسية للزوائد الشُّجَيْرية، في حمل التشابكات العصبية، التي تمثِّل التراكيب التي تتحول فيها الإشارة الكيميائية، التي تُطلِقها خلية عصبية أخرى، إلى إشارة كهربية. وعندئذٍ، تنقل الزوائدُ الشُّجَيْريةُ النبضاتِ الكهربيةَ باتجاه جسم الخلية. يمكن أن تساعد تراكيب الزوائد الشُّجَيْرية المشابهة لتفرعات الشجر في تسهيل الاتصالات المتعددة بين الخلايا العصبية المتعددة. تساعد الزوائد الشُّجَيْرية الكثيرة التَّغصُّن في الخلايا العصبية على استقبال إشارات متعددة مدخلة من خلايا عصبية متعددة في الوقت نفسه. إن مجموع المدخلات التي تستقبلها الزوائد الشُّجَيْرية هو الذي يساعد في تحديد إذا ما كانت الخلية العصبية ستُطلِق جهد الفعالية.

وبناءً على ذلك، فإن الوظيفة الأساسية للزوائد الشُّجَيْرية هي استقبال ونقل النبضات الكهربية في اتجاه جسم الخلية.

يَحسب جسم الخلية العصبية مجموع أنواع المدخلات التي تستقبلها الزوائد الشُّجَيْرية.

يصل جسم الخلية بين الزوائد الشُّجَيْرية (مكان تَلَقِّي الإشارات المدخلة) والمحور (حيث توصَّل السيالات العصبية). تتمثَّل الوظيفة الرئيسية لجسم الخلية العصبية في دمج المعلومات التي يستقبلها من خلال الزوائد الشُّجَيْرية، ونقل الإشارة إلى خلايا أخرى عبر المحور. وأيضًا هو مكان إنتاج جميع البروتينات اللازمة للزوائد الشُّجَيْرية والمحاور. وبما أن جسم الخلية يساعد في تحديد إذا ما كان سيرسل المعلومات إلى محور الخلية العصبية، فإنه يسمى عادةً «مركز تحكُّم» الخلية العصبية.

يحتوي جسم الخلية العصبية على الكثير من العُضَيَّات التي يحيط بها النيوروبلازم، وهو الاسم المتخصص لسيتوبلازم الخلايا العصبية. هناك خاصيتان رئيسيتان موجودتان في جسم الخلية العصبية هما النواة وحُبَيْبات نِسْل.

تحتوي النواة على المعلومات الوراثية (في صورة الحمض النووي (DNA))، وتوجِّه تخليق البروتينات، وتزوِّد الخلية العصبية بالطاقة لكي تؤدي وظيفتها. يمكن ملاحظة حُبَيْبات نِسْل نقاطًا سوداء في الشكل 4. فهي تتكون من شبكة إندوبلازمية خشنة وريبوسومات، لاستخدامها في تخليق البروتينات. تساعد هاتان الخاصيتان الرئيسيتان، إلى جانب عُضَيَّات أخرى، جسمَ الخلية على توفير كل الطاقة التي تحتاجها الخلية العصبية لإبقائها حية.

يبدأ تَسلسُل نقل النبض الكهربي خلال الخلايا العصبية من الزوائد الشُّجَيْرية.

المحور هو تركيب أنبوبي الشكل يحمل النبض الكهربي من جسم الخلية إلى نهايات المحور، حيث يمرُّ النبض الكهربي إلى خلية عصبية أخرى. وهذا يعني أن محور الخلية العصبية هو وحدة التوصيل الرئيسية في الخلية العصبية. تساعد محاور الخلية العصبية في نقل النبضات الكهربية لمسافات طويلة.

الخلايا العصبية هي أكثر خلايا غير متماثلة في الطبيعة، ويرجع ذلك إلى محورها. في البشر، يمكن أن يصل طول المحاور إلى متر في اتجاه واحد.

تدعم المحورَ شبكةٌ معقدةٌ من البروتينات التركيبية تسمى الخيوط العصبية. تُعد الخيوط العصبية جزءًا أساسيًّا من بِنْية المحاور، وتوفِّر ثباتًا ميكانيكيًّا للمحور، خاصةً عندما تصل أطوال المحاور إلى أطوال كبيرة. في مراحل تطوُّرها الأولى، تكون المحاور ضيقة، وتحتوي على عدد ضئيل جدًّا من الخيوط العصبية. وخلال نضوج الخلايا العصبية، تكتسب المحاور مزيدًا من الخيوط العصبية، مما يعزز من امتداد أطوالها. أيضًا، الخيوط العصبية مهمة جدًّا لنقْل البروتينات والمواد على طول محور الخلية العصبية من جسم الخلية إلى النهايات.

وبمعلومية الطول الذي قد تصل إليه هذه المحاور، توجد خاصية رئيسية واحدة تضمن ألَّا تتحلل السيالات العصبية أو تتلاشى قبل وصولها إلى وجهتها. غلاف الميالين هو غلاف دهني من الغشاء البلازمي لخلية متخصصة، يلتفُّ حول محور الخلية العصبية في صورة لولب، ويساعد في زيادة السرعة التي يمكن أن ينتقل بها النبض الكهربي. وبما أن غلاف الميالين يمكن أن يمتد لملليمتر واحد أو ملليمترين، على حسب قطر محور الخلية العصبية، يمكن أن يتراوح سُمكه بين 100–1‎ ‎000 مرة من طول قطر المحور.

يتكون الميالين بواسطة خليتين مختلفتين، بناءً على موقع محور الخلية العصبية. في الجهاز العصبي المركزي، يُصنع غلاف الميالين بواسطة الخلايا الغرائية القليلة التَّغصُّن. في الجهاز العصبي الطرفي، تُنتج خلايا شوان غلاف الميالين. تُنتج الخلايا الغرائية القليلة التَّغصُّن الميالين لمجموعات من الخلايا العصبية، التي تصل أحيانًا إلى 30 خلية عصبية مختلفة! وبخلاف ذلك، تُنتج خلايا شوان غلاف الميالين لخلية عصبية واحدة فقط في كل مرة، كما هو موضَّح في الشكل 5. يُطلَق على الطبقة الخارجية من غلاف الميالين المكوَّنة من كل خلية من خلايا شوان اسم «غلاف الليفة العصبية».

مثال ٣: وصف وظيفة غلاف الميالين

أيُّ العبارات الآتية تنطبق على غلاف الميالين؟

1. حدوث تغيُّرات في تركيب غلاف الميالين تستحث السيالات العصبية.
2. غلاف الميالين هو طبقة تتكون من مادة غنية بالدهون تُفرِزها خلايا شوان.
3. يَمنع غلاف الميالين الخلايا العصبية من قابليتها للانقسام الخلوي.
4. يساعد غلاف الميالين في إبطاء سرعة التوصيل الكهربي.

الحل

غلاف الميالين هو غلاف دهني من الليبيدات يلتفُّ حول محور الخلية العصبية، ويساعد في زيادة السرعة التي يمكن أن ينتقل بها النبض الكهربي.

يتكوَّن الميالين بواسطة نوعين مختلفين من الخلايا، بناءً على موقع المحور. يلتفُّ الغشاء البلازمي لهذه الخلايا حول محور الخلية العصبية في صورة لولب. في الجهاز العصبي المركزي، يُصنع غلاف الميالين بواسطة الخلايا الغرائية القليلة التَّغصُّن. في الجهاز العصبي الطرفي، تُنتج خلايا شوان غلاف الميالين. تُنتج الخلايا الغرائية القليلة التَّغصُّن الميالين لمجموعات من الخلايا العصبية، التي تصل أحيانًا إلى 30 خلية عصبية مختلفة! وبخلاف ذلك، تُنتج خلايا شوان غلاف الميالين لخلية عصبية واحدة فقط في كل مرة، كما هو موضَّح بالأسفل.

إذن، العبارة الصحيحة حول غلاف الميالين هي أن غلاف الميالين هو طبقة تتكون من مادة غنية بالدهون تُفرِزها خلايا شوان.

تعمل أغلفة الميالين عوازل على طول محور الخلية العصبية، بحيث تمنع الإشارة الكهربية من التسرب في الجوانب. ومثل العازل البلاستيكي حول الكابل الكهربي، يُبقي العازل الإلكترونات داخل مسار توصيل محور الخلية العصبية. ومع هذا، فإن غلاف الميالين غير متصل على طول محور الخلية العصبية. فبدلًا من ذلك، توجد فجوات صغيرة تقطع غلاف الميالين أثناء اتصاله على طول محور الخلية العصبية. يمكنك ملاحظة ذلك في الشكل 5 على اليسار. تسمح هذه الفجوات، التي تسمى عُقد رانفييه، بتجديد النبضات الكهربية بانتظام، أثناء انتقالها على طول محاور الخلية العصبية الطويلة. من دون عُقد رانفييه، ستتبدد النبضات الكهربية تدريجيًّا أثناء انتقالها لمسافات طويلة على طول المحاور.

تُعد عُقد رانفييه مهمة للحفاظ على تكامل السيال العصبي وزيادة سرعته أثناء الانتقال على طول المحور العصبي. ومن ثم، يبدو أن النبض الكهربي في المحاور العصبية الميالينية «يقفز» من عقدة إلى عقدة تالية، مما يزيد من السرعة التي ينتقل بها السيال العصبي في اتجاه وجهته. يوضِّح الشكل 6 حركة السيال العصبي أثناء انتقاله بين العُقد.

في المحاور العصبية غير الميالينية، تصل السيالات في المحاور بسرعة 2.0 m/s–0.5 m/s، أيْ ما يقترب من سرعة المشي أو الجري الخفيف. ومع ذلك، عندما تكون المحاور العصبية ميالينية، يمكن أن تنتقل النبضات الكهربية بسرعة 120 m/s–70 m/s التي تُماثِل تقريبًا سرعة سيارة السباق.

مثال ٤: فهْم أهمية الميالين في توصيل السيالات العصبية

في الخلية العصبية (أ)، تبلغ سرعة السيال العصبي 12 m/s. في الخلية العصبية (ب)، تبلغ سرعة السيال العصبي 140 m/s. ما الخلية العصبية المُغلَّفة بغلاف الميالين؟

الحل

غلاف الميالين هو غلاف دهني يحيط بالمحاور العصبية، ويساعد في زيادة السرعة التي ينتقل بها النبض الكهربي.

على سبيل المثال، في الخلايا العصبية التي تحتوي على المحاور العصبية غير الميالينية، تنتقل السيالات العصبية بسرعة 2.0 m/s–0.5 m/s، أيْ ما يقترب من سرعة المشي أو الجري الخفيف. ومع ذلك، في المحاور العصبية الميالينية تنتقل السيالات العصبية بسرعة 120 m/s–70 m/s التي تُماثِل تقريبًا سرعة سيارة السباق.

يعمل غلاف الميالين عازلًا على طول محور الخلية العصبية، مما يساعد في انتقال الإشارة الكهربية على طول محور الخلية العصبية، دون فقْد الطاقة عن طريق التسرب على الجوانب. ومع هذا، فإن غلاف الميالين غلاف غير متصل. وبدلًا من ذلك، توجد فجوات صغيرة تقطع غلاف الميالين؛ حيث تُجدَّد النبضة الكهربية لكي تستمر على طول محور الخلية العصبية.

تُعد الفجوات الموجودة في غلاف الميالين، المعروفة باسم «عُقد رانفييه»، مهمة لزيادة سرعة انتقال النبض الكهربي. يبدو أن النبض الكهربي في المحاور العصبية الميالينية «يقفز» من عقدة إلى عقدة تالية، مما يزيد من السرعة التي ينتقل بها السيال العصبي في اتجاه وجهته يوضِّح الشكل الآتي حركة السيال العصبي أثناء انتقاله بين العُقد.

بما أن السيال العصبي في الخلية العصبية (ب) يتحرك بسرعة 140 m/s، وهي سرعة أكبر بكثير من 12 m/s، فإن الخلية العصبية المغلَّفة بغلاف الميالين هي الخلية (ب).

توجد نهايات المحور في آخر محور الخلية العصبية، ويمكن اعتبارها التركيب الأخير الذي يمر خلاله السيال العصبي أثناء تَسلسُل انتقاله.

تتميز نهاية المحور، التي يشار إليها أيضًا بالزر، عن باقي محور الخلية العصبية بناءً على شكلها الصولجاني المتضخِّم الموضَّح في الشكل 7. نهاية المحور هي موقع الاتصال والمنطقة الإفرازية في الخلايا العصبية. عندما يصل محور الخلية العصبية لوجهته المستهدَفة، لا تتصل الخلية العصبية فعليًّا بخلية عصبية أو عضلية أخرى. وبدلًا من ذلك، يتحول النبض الكهربي إلى إشارات كيميائية، وهي التي ستعبُر بعد ذلك فجوة صغيرة (تسمى التشابك العصبي) لتُطلَق للخلية العصبية أو العضلية التالية. إذا عَبَرَت الإشارة الكيميائية التشابك العصبي وصولًا لخلية عصبية أخرى، فإن تَسلسُل الانتقال يبدأ من جديد في الخلية العصبية التالية.

على الرغم من أن الخلايا العصبية يمكن أن تشترك في بعض الخواص التشريحية نفسها، فإنها تكون متخصصة جدًّا لإجراء وظائف محدَّدة. عادةً ما تُصنَّف الخلايا العصبية إلى ثلاث مجموعات وظيفية: الخلايا العصبية الحسية، والخلايا العصبية الحركية، والخلايا العصبية الموصِّلة. يمكن أن تغيِّر هذه الأنواع الوظيفية الثلاثة شكل الخلية العصبية، كما هو موضَّح في الشكل 8. لنكتشف كيف تساعد أشكال الخلايا العصبية على أداء وظيفتها المتخصصة.

عادةً ما توجد الخلايا العصبية الحسية في الجهاز العصبي الطرفي، حيث تَجمع المعلومات الحسية من الجسم والبيئة الخارجية. أحيانًا، تسمى هذه الخلايا العصبية أيضًا بالخلايا العصبية الواردة. كلمة «واردة» تعنى «تجلب باتجاه»، وتصف تدفُّق المعلومات الحسية إلى الجهاز العصبي المركزي، وتحديدًا إلى الحبل الشوكي.

وبما أن هناك العديد من المستقبِلات الحسية التي تنقل المعلومات إلى الجهاز العصبي المركزي، فإن الامتدادات البعيدة للخلايا العصبية الحسية غالبًا ما تكون مرتبطة معًا في شكل حزم. هذه الحزم من الخلايا العصبية، التي تسمى أيضًا الأعصاب، تربطها أنسجة ضامَّة تسمى الغلاف العصبي الخارجي.

تستجيب الأنواع المختلفة من الخلايا العصبية الحسية إلى مثيرات مختلفة. فعلى سبيل المثال، تستشعر بعض الخلايا العصبية درجة الحرارة، بينما تستشعر خلايا أخرى الألم، وبعضها متخصص في اكتشاف المذاق. وبناءً على المثيرات الحسية التي ستُجمع، يمكن أن يتغيَّر شكل الخلية العصبية. تكون الخلايا العصبية الحسية، من حيث شكلها، أحادية القطب كاذبة أو ثنائية القطب.

الخلايا العصبية الحسية الأحادية القطب الكاذبة لها جسم خلية على شكل بيضوي، وزوائد شُجَيْرية طويلة تندمج مع المحور لتكوِّن محورًا طويلًا، كما هو موضَّح في الشكل 9. يتصل أحد فرعَي محور الخلية العصبية الحسية بالمستقبِل الحسي، بينما يمتد الفرع الآخر من المحور لمسافة طويلة جدًّا. يختلف شكل الخلايا العصبية الحسية الموجودة في الأنف، وفي شبكية العين، في الأذن اختلافًا قليلًا؛ حيث إنها خلايا عصبية ثنائية القطب.

تنقل الخلايا العصبية الحركية المعلومات من الدماغ والحبل الشوكي إلى العضلات، والأعضاء، والغدد في الجسم. وهي تسمى أيضًا الخلايا العصبية الصادرة لوصف الاتجاه الذي تتحرك فيه الأوامر الحركية من الجهاز العصبي المركزي. كلمة «الصادرة» تعني «تنقل بعيدًا». فبينما تَحمل الخلايا العصبية الحركية المعلومات إلى العضلات والأعضاء والغدد في الجسم، تُشكل القسم الحركي للجهاز العصبي الطرفي. معظم الخلايا العصبية الحركية هي خلايا عصبية متعددة القطب. وهذا يساعد في وصف تركيبها باعتبارها تحتوي على محور عصبي واحد وعدد كبير من الزوائد الشُّجَيْرية، وهو ما يمكن ملاحظته في الشكل 10.

يسمى التصنيف الوظيفي الثالث للخلايا العصبية بالخلايا العصبية الموصِّلة (أو المتوسطة أو الرابطة). هذا النوع من الخلية العصبية هو التصنيف الأكبر من الخلايا العصبية؛ لأنه يصف أيَّ خلية عصبية ليست خلية عصبية حسية أو حركية. تَستقبل الخلايا العصبية الموصِّلة المعلومات من خلايا عصبية أخرى (إما الخلايا العصبية الحسية وإما الخلايا العصبية الموصِّلة)، وتنقل المعلومات إلى الخلايا العصبية الأخرى (إما الخلايا العصبية الحركية وإما الخلايا العصبية الموصِّلة).

الخلايا العصبية الموصِّلة هي أيضًا خلايا عصبية متعددة القطب مثل الخلايا العصبية الحركية. وعلى عكس الخلايا العصبية الحركية، تحتوي الخلايا العصبية الموصِّلة على محاور أقصر مثل المحور الموضَّح في الشكل 11. وهذا يساعد على التوصيل للخلايا العصبية الحسية والحركية القريبة فقط، ويساعد على مرور الإشارات بين هذه الخلايا العصبية.

يوضِّح الجدول الآتي ملخصًا للتصنيفات الوظيفية الثلاثة للخلايا العصبية.

مثال ٥: تحديد الأنواع الوظيفية الثلاثة للخلايا العصبية

أيٌّ من الجداول الآتية يلخِّص الأنواع الرئيسية للخلايا العصبية ووظائفها؟

1. النوع	حسية	موصلة	حركية
   الوظيفة	تَحمل النبضات من المُستقبِلات إلى الجهاز العصبي المركزي	تَحمل النبضات من الجهاز العصبي المركزي إلى العضلات والغدد	تَحمل النبضات من الخلايا الموصِّلة إلى الحسية

2. النوع	حسية	موصلة	حركية
   الوظيفة	تَحمل النبضات من الخلايا العصبية الموصِّلة إلى الحركية	تَحمل النبضات من الجهاز العصبي المركزي إلى العضلات والغدد	تَحمل النبضات من المُستقبِلات إلى الجهاز العصبي المركزي

3. النوع	حسية	موصلة	حركية
   الوظيفة	تَحمل النبضات من الخلايا العصبية الموصِّلة إلى المستجيبات مثل العضلات والغدد	تَحمل النبضات بين الخلايا العصبية الحسية والحركية	تَحمل النبضات من المُستقبِلات إلى الخلايا العصبية الموصِّلة

4. النوع	حسية	موصلة	حركية
   الوظيفة	تَحمل النبضات من المُستقبِلات إلى الخلايا العصبية الموصِّلة	تَحمل النبضات بين الخلايا العصبية الحسية والحركية	تَحمل النبضات من الخلايا العصبية الموصِّلة إلى المستجيبات مثل العضلات والغدد

الحل

على الرغم من أن الخلايا العصبية يمكن أن تشترك في بعض الخواص التشريحية نفسها، فإنها تكون متخصصة للغاية في إجراء وظائف محدَّدة. عادةً ما تُصنَّف الخلايا العصبية إلى ثلاث مجموعات وظيفية: الخلايا العصبية الحسية، والخلايا العصبية الحركية، والخلايا العصبية الموصِّلة. يمكن أن تغيِّر هذه الأنواع الوظيفية الثلاثة شكل الخلية العصبية، كما هو موضَّح في الشكل الآتي.

عادةً ما توجد الخلايا العصبية الحسية في الجهاز العصبي الطرفي، حيث تَجمع المعلوماتِ الحسيةَ من الجسم والبيئة الخارجية. أحيانًا، تسمى هذه الخلايا العصبية أيضًا بالخلايا العصبية الواردة. كلمة «واردة» تعني «تجلب باتجاه»، وتَصِف تدفُّق المعلومات الحسية إلى الجهاز العصبي المركزي.

تنقل الخلايا العصبيةُ الحركيةُ المعلوماتِ من الدماغ والحبل الشوكي إلى العضلات، والأعضاء، والغدد في الجسم. وهي تسمى أيضًا الخلايا العصبية الصادرة لوصف الاتجاه الذي تتحرك فيه الأوامر الحركية من الجهاز العصبي المركزي. كلمة «الصادرة» تعني «تنقل بعيدًا». فبينما تَحمل الخلايا العصبية الحركية الأوامر الحركية إلى العضلات والأعضاء والغدد في الجسم، تُشكِّل القسم الحركي للجهاز العصبي الطرفي.

يُعد التصنيف الوظيفي الثالث للخلايا العصبية، الذي يسمى الخلايا العصبية الموصِّلة، هو التصنيف الأكبر من الخلايا العصبية؛ لأنه يَصِف أيَّ خلية عصبية ليست خلية عصبية حسية أو حركية. تَستقبل الخلايا العصبيةُ الموصِّلةُ المعلوماتِ من خلايا عصبية أخرى (إما الخلايا العصبية الحسية وإما الخلايا العصبية الموصِّلة)، وتَنقُل المعلوماتِ إلى الخلايا العصبية الأخرى (إما الخلايا العصبية الحركية وإما الخلايا العصبية الموصِّلة).

وبناءً عليه، فإن الجدول الذي يلخص الأنواع الرئيسية من الخلايا العصبية ووظائفها، يَصِف وظيفةَ الخلايا العصبية الحسية بأنها تَحمل النبضات من المستقبِلات إلى الخلايا العصبية الموصِّلة، ووظيفةَ الخلايا العصبية الموصِّلة بأنها تَحمل النبضات بين الخلايا العصبية الحسية والحركية، ووظيفةَ الخلايا العصبية الحركية بأنها تَحمل النبضات من الخلايا العصبية الموصِّلة إلى المستجيبات مثل العضلات والغدد.

لنلخص ما تعلمناه في هذا الشارح.