فيديو الدرس: الخلايا العصبية الأحياء

في هذا الفيديو، سوف نتعلم كيف نصف تركيب الأنواع المختلفة من الخلايا العصبية، ونلخص وظائفها.

١٤:٠٥

‏نسخة الفيديو النصية

في هذا الفيديو، سوف نتعرف إلى التشريح الأساسي للخلايا العصبية، والوظيفة المهمة التي يؤديها كل جزء من الخلية في نقل السيال العصبي. سنتعرف أيضًا إلى الأنواع الرئيسية الثلاثة للخلايا العصبية، ونتعلم كيف نحدد سماتها المميزة. وسنختم حديثنا بحل سؤال تدريبي ومراجعة بعض النقاط الرئيسية عن الخلايا العصبية.

سانتياجو رامون إي كاخال هو العالم الذي تنسب إليه أول صور واضحة للخلايا العصبية بوصفها خلايا فردية. فباستخدام تقنية متطورة لصبغ الخلايا، إضافة إلى مهارته البارعة في الرسم، أكدت ملاحظات رامون إي كاخال ورسومه أن الخلايا العصبية خلايا فردية وليست شبكة كبيرة من الأنسجة كما كان يعتقد من قبل. وهذه النتيجة المهمة أحد الأسباب التي جعلت سانتياجو رامون إي كاخال يعد مؤسس علم الأعصاب الحديث. الآن دعونا نتناول صفحة من كتاب رسوم رامون إي كاخال، ونتعمق في تشريح الخلايا العصبية.

أمامنا هنا عصبون، أو خلية عصبية كما يشاع تسميتها. الخلايا العصبية هي الوحدات الأساسية لإرسال الإشارات في الجهاز العصبي البشري. والوظيفة الأساسية للخلايا العصبية، بوصفها خلايا متخصصة، هي نقل السيالات العصبية إلى الخلايا العصبية الأخرى، أو الخلايا العضلية، أو الغدد. معظم الخلايا العصبية لها التشريح الأساسي نفسه لأن تركيبها مناسب على نحو فريد للمساعدة على نقل السيال العصبي. الزوائد الشجيرية في الخلية العصبية هي السمة التشريحية التي تستقبل الإشارات المدخلة من الخلايا العصبية الأخرى. تكون عادة هذه الإشارات المدخلة في صورة نواقل كيميائية تسمى النواقل العصبية. كلمة «شجيرية» مشتقة من كلمة «شجرة». لذلك إذا لاحظت أن الزوائد الشجيرية تشبه مجموعة من فروع الشجر، فأنت محق.

يمكن للزائدة الشجيرية الواحدة أن تشكل ما يصل إلى 300000 نقطة اتصال مع الخلايا العصبية الأخرى. لذلك فإن الخلايا العصبية التي تحمل العديد من الزوائد الشجيرية قادرة على استقبال الإشارات المدخلة من مئات الآلاف من الخلايا العصبية الأخرى. بعد ذلك، ترسل كل الإشارات المدخلة التي استقبلتها الزوائد الشجيرية إلى جسم الخلية العصبية. بالإنجليزية، يشار إلى جسم الخلية العصبية أيضًا بالمصطلح ‪Soma‬‏. الوظيفة الرئيسية لهذه السمة التشريحية هي معالجة الإشارات التي تستقبلها الزوائد الشجيرية، ودمجها. وتحدد هذه المعالجة إذا ما كان السيال العصبي سيتولد وينتقل عبر المحور إلى الخلية العصبية التالية.

لعلك لاحظت وجود العديد من العضيات في جسم الخلية. من العضيات الأساسية في جسم الخلية النواة وحبيبات نسل. تحتوي النواة على المعلومات الوراثية، وتوجه عملية تخليق البروتين. أما حبيبات نسل، التي تظهر هنا في شكل نقاط صغيرة، فتتكون من شبكة إندوبلازمية خشنة وريبوسومات، وهي موضع تخليق البروتين في الخلية العصبية. هذه السمات والوظائف الرئيسية لجسم الخلية هي السبب في عده مركز تحكم الخلية العصبية. يتصل جسم الخلية العصبية بالمحور. الخلية العصبية هي أكثر خلية غير متماثلة في الطبيعة، ويرجع سبب ذلك إلى المحور.

المحور هو التركيب الشبيه بالخيط الموجود في الخلية العصبية، والذي يمكن أن يصل طوله إلى متر واحد في اتجاه واحد. الوظيفة الأساسية للمحور العصبي هي نقل النبضات الكهربية أو حملها من جسم الخلية المتصل بالمحور إلى النهايات المحورية. ويمكن أن تتفاوت المسافة بين جسم الخلية والنهايات المحورية تفاوتًا كبيرًا. فتتراوح من 0.1 ملليمتر حتى مترين. ومن ثم تتباين أطوال المحاور العصبية كذلك. لضمان الحفاظ على الدعم الهيكلي للمحور العصبي في ظل امتداده لمسافات كبيرة، تدعم المحور من الداخل شبكة معقدة من البروتينات الهيكلية التي تسمى الخيوط العصبية. الخيوط العصبية مهمة جدًّا للبروتينات الناقلة التي تتكون في جسم الخلية ويجب أن تنقل إلى النهايات المحورية.

يحيط بالعديد من المحاور العصبية غلاف دهني يسمى غلاف الميالين. ونظرًا لأطوال المحاور العصبية، يساعد غلاف الميالين على ضمان ألا يضعف السيال العصبي أو يتلاشى قبل وصوله إلى وجهته. لعلك لاحظت أن غلاف الميالين غير متصل، وإنما يحتوي كل غلاف على فجوات صغيرة غير ميالينية. تسمى هذه الفجوات عقد رانفييه. تساعد عقد رانفييه على زيادة سرعة توصيل السيال العصبي أثناء انتقاله عبر المحور في اتجاه النهايات المحورية. ويعمل الميالين عمل العازل، ومن ثم فإن الجزء المحاط بغلاف الميالين من المحور ليس موصلًا جيدًا للنبضات الكهربية.

إذن في الخلايا العصبية الميالينية، أثناء انتقال السيال العصبي على امتداد المحور، يقفز السيال من عقدة رانفييه غير ميالينية إلى العقدة التالية. وهذا القفز هو ما يساعد على تسريع انتقال السيال العصبي على امتداد المحور أيًّا كان طوله، مع الحفاظ على تكامل السيال العصبي حتى وصوله إلى وجهته الأخيرة.

تقع النهايات المحورية عند طرف المحور، ويمكن عدها آخر تركيب يمر به السيال العصبي في تسلسل انتقاله. والنهايات المحورية هي المنطقة الإفرازية من الخلية العصبية التي تساعدها على الاتصال بغيرها من الخلايا العصبية، والغدد، والخلايا العضلية. يمكن تمييز كل نهاية محورية عن بقية الخلية العصبية من خلال شكلها المتضخم الشبيه بالصولجان. والنهاية المحورية هي الموضع الذي تتحول فيه النبضة الكهربية إلى إشارة كيميائية لإرسالها إلى الخلية العصبية التالية.

يتضمن إذن التشريح الأساسي للخلية العصبية الزوائد الشجيرية، وجسم الخلية، والمحور الذي يمكن أن يكون ميالينيًّا أو غير مياليني، وتنتهي الخلية بالنهايات المحورية. الآن بعد أن تعرفنا إلى التشريح الأساسي للخلية العصبية، يمكننا مناقشة كيفية تنظيم التشريح الأساسي في الأنواع المختلفة للخلايا العصبية لأداء وظائف محددة شديدة التخصص. يمكن تصنيف معظم الخلايا العصبية إلى ثلاث مجموعات وظيفية: خلايا عصبية حسية، وخلايا عصبية حركية، وخلايا عصبية موصلة. لنر كيف يمكن لشكل هذه الخلايا العصبية أن يساعدها على أداء وظائفها المتخصصة.

تجمع الخلايا العصبية الحسية المعلومات الحسية من الجسم والبيئة الخارجية. وللخلايا العصبية الحسية جسم بيضاوي الشكل ومحور عصبي ينقسم إلى فرعين منفصلين. أحد هذين الفرعين يربط الخلية العصبية الحسية بالمستقبل الحسي، في حين يمكن للفرع الآخر أن يمتد مسافة طويلة جدًّا لكي يتصل بالجهاز العصبي المركزي. المحاور العصبية الطويلة للخلية العصبية الحسية تكون ميالينية أيضًا. وهذا يساعد على نقل المعلومات الحسية المجمعة إلى الجهاز العصبي المركزي سريعًا.

أما الخلايا العصبية الحركية، فتنقل المعلومات من المخ والحبل الشوكي إلى عضلات الجسم وأعضائه وغدده. تحتوي معظم الخلايا العصبية الحركية على العديد من الزوائد الشجيرية، لكنها تحتوي على محور عصبي واحد فقط يكون ميالينيًّا. يساعد هذا المحور المياليني على ضمان وصول السيال العصبي الذي يرسله المخ والحبل الشوكي إلى العضلات، أو الأعضاء، أو الغدد المنشودة سريعًا.

تعرف الخلايا العصبية الموصلة أيضًا بالخلايا العصبية الوسيطة، أو الخلايا العصبية الرابطة، أو الخلايا العصبية البينية. لكن بصرف النظر عن الاسم المستخدم في الإشارة إلى هذا النوع من الخلايا العصبية، تظل الوظيفة هي نفسها. تنقل الخلايا العصبية الموصلة الإشارات العصبية إلى الخلايا العصبية الأخرى. هذا يعني أنها تستقبل المعلومات من الخلايا العصبية الأخرى، التي تكون عادة خلايا عصبية حسية، أو غيرها من الخلايا العصبية الموصلة، وتنقلها إلى الخلايا العصبية الأخرى مثل الخلايا العصبية الحركية أو غيرها من الخلايا العصبية الموصلة. تحتوي الخلايا العصبية الموصلة على العديد من الزوائد الشجيرية ومحور عصبي واحد فقط، شأنها شأن الخلايا العصبية الحركية. لكن على عكس الخلايا العصبية الحركية، محور الخلايا العصبية الموصلة قصير جدًّا وغير مياليني. تساعد هذه المحاور العصبية الأقصر الخلايا العصبية الموصلة على الاتصال فقط بأقرب خلية عصبية حسية أو حركية أثناء نقل السيال العصبي.

الآن بعد أن تعرفنا إلى السمات التشريحية للخلية العصبية وفهمنا كيف تتغير هذه السمات التشريحية لتلائم الوظيفة المتخصصة التي تؤديها الخلية العصبية، أصبحنا جاهزين لحل سؤال تدريبي.

بدءًا من استقبال إشارة كيميائية من خلية عصبية أخرى، أي مما يلي يلخص تسلسل نقل النبض الكهربي خلال الخلية العصبية؟ الزوائد الشجيرية، المحور، جسم الخلية، النهايات المحورية. الزوائد الشجيرية، جسم الخلية، المحور، النهايات المحورية. جسم الخلية، الزوائد الشجيرية، المحور، النهايات المحورية. النهايات المحورية، المحور، جسم الخلية، الزوائد الشجيرية.

للإجابة عن هذا السؤال، علينا تذكر تشريح الخلية العصبية وكيف يساعد هذا التشريح على نقل النبض الكهربي إلى خلية عصبية أخرى. هذا هو الشكل التقليدي للخلية العصبية. نرى باللون الأخضر الإشارات الكيميائية المذكورة في السؤال. الزوائد الشجيرية هي ذلك الجزء من الخلية العصبية الذي يستقبل هذه الإشارات الكيميائية المرسلة من الخلايا العصبية الأخرى. تحتوي الخلية العصبية عادة على العديد من الزوائد الشجيرية. وإحدى الطرق الأساسية للتعرف إلى هذا التركيب هي البحث عن الجزء الذي يشبه فروع الشجرة في الخلية العصبية. الزوائد الشجيرية هي الموضع الذي تتحول فيه الإشارة الكيميائية المستقبلة إلى نبضات كهربية كي ترسل إلى جسم الخلية العصبية لمعالجتها.

بالإنجليزية، يشار إلى جسم الخلية العصبية أيضًا بالمصطلح ‪Soma‬‏. نظرًا لأن كل خلية عصبية يمكن أن تحتوي على الكثير من الزوائد الشجيرية التي تستقبل الإشارات من الخلايا العصبية الأخرى، يؤدي جسم الخلية دورًا مهمًّا جدًّا في دمج هذه الإشارات المستقبلة كلها. بعد الدمج والمعالجة، يحدد جسم الخلية إذا ما كانت الإشارة الصادرة ستتولد وتنقل إلى المحور. ومن جسم الخلية، تنتقل النبضات الكهربية إلى المحور. المحور هو جزء طويل من الخلية العصبية يشبه الخيط، ويوصل النبضات الكهربية إلى النهايات المحورية الموجودة في طرف المحور. ومن ثم، يعد المحور وحدة التوصيل الأساسية في الخلية العصبية. وهذا المحور غير مياليني. يعني ذلك أنه ليس محاطًا بغلاف الميالين.

في بعض الخلايا العصبية، يمكن أن يحيط غلاف الميالين بأجزاء من المحور ويساعد على زيادة سرعة نقل النبضات الكهربية. وعند وصول النبضات الكهربية إلى طرف المحور، تنقل إلى النهايات المحورية. والنهايات المحورية هي الموضع الذي تتحول فيه النبضات الكهربية مجددًا إلى إشارة كيميائية لكي ترسل عبر التشابك العصبي إلى الخلية العصبية التالية. لذلك فإن النهايات المحورية هي موضع الاتصال الإفرازي في الخلية العصبية.

والآن بعد أن راجعنا تشريح الخلية العصبية وكيف يسهم هذا التشريح في نقل النبضات الكهربية إلى الخلية العصبية التالية، يمكننا الإجابة عن السؤال. التسلسل الصحيح لانتقال النبض الكهربي خلال الخلية العصبية هو الزوائد الشجيرية، جسم الخلية، المحور، النهايات المحورية.

بعد أن تعرفنا إلى التركيب التشريحي للخلية العصبية وكيف يتغير تشريحها ليلائم وظيفتها المتخصصة، وتناولنا سؤالًا تدريبيًّا، دعونا نراجع سريعًا بعض النقاط الرئيسية الواردة في هذا الفيديو. الخلايا العصبية خلايا متخصصة تنقل النبضات الكهربية. يشتمل التشريح الأساسي للخلية العصبية على الزوائد الشجيرية، وجسم الخلية، والمحور، والنهايات المحورية. كل تركيب تشريحي من هذه التراكيب له وظيفة رئيسية في نقل السيال العصبي. وأخيرًا، يمكن تقسيم الخلايا العصبية إلى ثلاث مجموعات وظيفية: خلايا عصبية حسية، وخلايا عصبية حركية، وخلايا عصبية موصلة.

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.