Tip:
Highlight text to annotate it
X
כיצב פועלים עצבים?
האם עצבים הם פשוט חוטי החשמל של הגוף,
המוליכים חשמל כמו החוטים שבקירות ביתך
או במחשב שלך?
זוהי אנלוגיה בה משתמשים לעתים קרובות,
אך המציאות היא כי לעצבים בגוף יש תפקיד מורכב בהרבה.
הם אינם רק חוטי החשמל, אלא תאים המהווים את החיישנים,
הגלאים של העולם החיצוני והפנימי,
המתמרים הממירים מידע לדחפים חשמליים,
החוטים בהם עוברים הדחפים,
הטרנזיסטורים המווסתים את המידע
ומנמיכים או מגבירים את עוצמתו,
ולבסוף, המוציאים לפועל הלוקחים את המידע העצבי
וגורמים לו להשפיע על איברים אחרים.
חשבו על כך. אמכם מלטפת בעדינות את את הזרוע שלכם
ובתגובה אתם חשים הנאה.
או שעכביש זוחל על הזרוע, ואתם מגיבים בבהלה ומעיפים אותו הרחק.
או שהזרוע נוגעת במגש חם בזמן שאתם מוציאים עוגה מהתנור
ואתם מיד מושכים אותה לאחור.
מגע עדין יכול לגרום להנאה, פחד או כאב.
איך יכול סוג אחד של תאים למלא כל כך הרבה תפקידים?
עצבים הם למעשה קבוצות של תאים הנקראים נוירונים
וכל אחד מן הנוירונים הללו מותאם במיוחד בכדי להעביר אותות עצביים,
סוג של אות חשמלי,
בתגובה לסוג אחד ויחיד של גירוי, ובכוון אחד בלבד.
הדחף העצבי מתחיל בקולטן,
חלק מיוחד של תא העצב
בו נוצר האות החשמלי.
קולטן של תא עצב אחד עשוי להיות קולטן לחום,
המתוכנן כך שהוא מגיב רק במקרה של עליה מהירה בטמפרטורה.
סוג אחר של קולטן מחובר לשערות הנמצאות על הזרוע,
הוא מזהה את תנועתן של השערות, למשל כאשר עכביש זוחל על פני העור.
סוג נוסף של תא עצב הוא מכנורצפטור בעל סף נמוך,
המופעל על ידי מגע עדין.
כל אחד מתאי העצב הללו נושאים את המידע המסויים שלהם:
כאב, אזהרה, הנאה.
ומידע זה מועבר לאזורים מסויימים במוח
וזהו האות החשמלי.
חלקו הפנימי של תא עצב מכיל נוזל עשיר מאוד ביוני אשלגן.
ריכוזם גבוה פי 20 מזה שבנוזל החוץ תאי
בזמן שבאותו נוזל חיצוני יש פי 10 יותר נתרן מאשר בתוך התא.
חוסר האיזון הזה בין נתרן בחוץ ואשלגן בתוך התא
גורם לכך כי לחלקו הפנימי של העצב מטען חשמלי שלילי
יחסית לחלקו החיצוני של העצב,
השווה בערך ל 70- או 80- מיליוולט.
מטען זה נקרא פוטנציאל המנוחה של העצב.
אך בתגובה לגרוי אותו נועד העצב לזהות,
נקבוביות בדופן התא ליד הקולטן של התא נפתחות.
נקבוביות אלו הן תעלות מיוחדות המורכבות מחלבונים
הפועלות באופן המאפשר לשטף של נתרן להכנס אל העצב.
יוני הנתרן זורמים במורד מפל הריכוזים שלהם,
וכאשר הם עושים זאת חלקו הפנימי של העצב הופך טעון במטען יותר ויותר חיובי-
בערך 40+ מיליוולט.
בזמן שזה קורה, תחילה בחלקו של העצב הסמוך לקולטן,
אם השינוי במטענו החשמלי של העצב גדול מספיק,
אם הוא מגיע למה שנקרא סף,
תעלות נתרן סמוכות נפתחות, ואז אלו הסמוכות גם אליהן,
וכן הלאה, וכל הלאה,
כך שהמטען החיובי מתפשט לאורך ממברנת העצב
אל גוף תא העצב
ומשם לאורך השלוחה הארוכה דמוית הסיב של העצב - האקסון.
בינתיים, נפתחות תעלות אשלגן,
אשלגן זורם במהירות אל מחוץ לעצב,
ומתח הממברנה שב לערכו הרגיל.
למעשה, הוא חורג ממנו מעט.
בזמן חריגה זו,
העצב חסין בפני דפולריזציה נוספת- הוא במצב לו קוראים רפרקטורי,
המונע מהדחף החשמלי לנוע לאחור בעצב.
לאחר מכן, משאבות יונים מוציאות את הנתרן בחזרה אל מחוץ לעצב,
ואת האשלגן בחזרה לתוכו,
וכך שב העצב למצב המנוחה הרגיל שלו.
קצהו של העצב, קצהו של האקסון,
מתקשר עם תא המטרה של העצב.
מטרה זו תהיה עצבים אחרים באזור מיוחד של חוט השדרה,
שם יעובד וישודר הלאה אל המוח.
או שמטרתו של העצב עשויה להיות איבר אחר, כמו שריר.
כאשר אותות חשמליים מגיעים לקצהו של העצב
ווסיקולות קטנות, או בועיות, המכילות את הנוירוטרנסמיטור הכימי,
משוחררות על ידי העצב ובאות במגע במהרה עם מטרתו של העצב.
תהליך זה נקרא העברה סינפטית,
מאחר והקישור בין העצב לבין הרכיב הבא בשרשרת
נקרא סינפסה. ושם, בסינפסה זו,
יכול המידע החשמלי של הנוירון לעבור ויסות,
הגברה,
להחסם לגמרי
או לעבור תרגום לסוג אחר של מידע.