العصبونات، التي يُشار إليها غالبًا بالخلايا العصبية، هي الخلايا الأساسية في الجهاز العصبي. وهي متخصصة في نقل المعلومات في جميع أنحاء الجسم، وتُعد وظيفتها ضرورية لكل شيء، بدءًا من الاستجابات الانعكاسية وصولًا إلى العمليات الإدراكية المعقدة.
نظرة عامة على الخلايا العصبية:
- البنية: جسم الخلية (سوما): يحتوي على النواة والعضيات الأخرى. وهو الجزء الرئيسي من الخلية الذي يحدث فيه تصنيع البروتين.
التغصنات: امتدادات متفرعة تعمل بوصفها المواقع الأساسية لاستقبال الإشارات من العصبونات الأخرى.
المحور العصبي: امتداد A طويل ونحيل ينقل النبضات الكهربائية بعيدًا عن جسم الخلية العصبية. وقد يُغطى بالميالين، مما يسرّع نقل الإشارات الكهربائية.
المشبك العصبي: منطقة الاتصال بين نهاية محور عصبون وتغصن عصبون آخر أو جسم خليته. وفيها تُفرز النواقل العصبية لنقل الإشارات بين العصبونات. - وظيفة العصبونات: النقل: تنقل العصبونات المعلومات باستخدام إشارات كهربائية (جهود الفعل) وكيميائية (النواقل العصبية).
التكامل: تستطيع العصبونات معالجة المعلومات الواردة من مصادر متعددة ودمجها، وتحديد ما إذا كانت ستطلق جهد فعل أم لا بناءً على مجموع المدخلات التي تتلقاها.
الترابط: تكوّن العصبونات شبكات معقدة تتيح معالجة المعلومات ونقلها بدقة داخل الجهاز العصبي. - أنواع العصبونات: العصبونات الحسية (الواردة): تنقل المعلومات الحسية من الأنسجة والأعضاء إلى الجهاز العصبي المركزي.
العصبونات الحركية (الصادرة): تنقل الإشارات من الجهاز العصبي المركزي إلى الخلايا المستجيبة (مثل العضلات أو الغدد).
العصبونات البينية: تقع بالكامل داخل الجهاز العصبي المركزي، وتعمل كحلقة وصل بين العصبونات الحسية والحركية. - النواقل العصبية: هي مواد كيميائية تنقل الإشارات من خلية عصبية إلى خلية مستهدفة عبر مشبك عصبي. وتشمل الأمثلة الشائعة الدوبامين والسيروتونين والأسيتيل كولين.
- المرونة: تستطيع العصبونات تعديل بنيتها ووظيفتها استجابةً للتجارب، وهي خاصية تُعرف بالمرونة العصبية. وتشكل هذه الخاصية أساس التعلم والذاكرة والتكيف.
- الدعم والتغذية: في حين أن العصبونات هي خلايا الإشارة الرئيسية، تدعمها الخلايا الدبقية، مثل الخلايا النجمية والدبق الصغير والخلايا قليلة التغصن، التي توفر الدعم البنيوي والعزل والمغذيات وغير ذلك.
- تجدد العصبونات: بخلاف أنواع خلوية عديدة أخرى، تكون قدرة معظم العصبونات لدى الثدييات على التجدد بعد الضرر محدودة، ولا سيما في الدماغ. ومع ذلك، تُظهر مناطق معينة، مثل الجهاز الشمي والحُصين، بعض مستويات تكوّن العصبونات الجديدة.
- الأمراض والاضطرابات: يمكن أن تتأثر العصبونات بأمراض متنوعة، منها ألزهايمر، وباركنسون، والتصلب الجانبي الضموري (ALS)، وغيرها.
تُعد العصبونات أساسية لوظيفة الجهاز العصبي، إذ تؤدي دوراً حاسماً في معالجة المعلومات ونقلها لدى الكائنات البسيطة والمعقدة على حد سواء. وهي تشكّل الأساس لكل شيء، بدءاً من المنعكسات الأساسية ووصولاً إلى التفكير والعاطفة والوعي.
ما النواقل العصبية؟
النواقل العصبية هي الرسل الكيميائية في جسم الإنسان. ويستخدم جهازنا العصبي المركزي والمحيطي جزيئات العصبونات الحسية هذه لإرسال الرسائل بسرعة بين العضلات والدماغ، أو من العصبونات إلى عضلات الجسم.
يبدأ التواصل عبر النواقل العصبية بين الجهاز العصبي والجهاز الهضمي في الشق المشبكي لخلايا العصبونات 2. وتقع الفجوة المشبكية العصبية بين مشابك خلايا العصبونات. تنتقل جميع الإشارات الكهربائية التي تولدها العصبونات على طول المحور العصبي، ثم تساعد على تحويل الإشارات الكهربائية إلى إشارات كيميائية تنظم إفراز النواقل العصبية، مما ينتج عنه حركة أو استجابة مطلوبة. والعصبونات خلايا عصبية متخصصة مثل الخلايا العصبية والعصبونات الحركية الجسدية، وهي مسؤولة عن نقل المعلومات عبر إفراز النواقل العصبية. يتكون الدماغ البشري A من أكثر بكثير من 100 مليار عصبون. ويُعد العصبون A اللبنة الأساسية للوظيفة المعرفية والجهاز العصبي البشري.[1]
تشريح العصبون – VIDEO
تُرسل الرسائل إلى الخلايا الأخرى أو بين العصبونات عبر المشابك العصبية في الدماغ. ويتكوّن التركيب التشريحي للعصبونات عادةً من جسم خلية يُسمى المحور العصبي وزوائد تُعرف بالتغصّنات. وقد يكون عدد A التغصّنات واحدًا أو متعددًا. تحدث إصابات الدماغ الرضّية أو أمراض مثل ألزهايمر، وALS، والرنح عندما تتضرر الروابط بين العصبونات. [2]
تشير أبحاثنا الحالية إلى أن الخلايا الجذعية المشتقة من النسيج العصبي يمكنها توليد معظم الأنواع المختلفة من العصبونات الموجودة في الدماغ والجهاز العصبي. ويُعد هذا التطبيق بالغ الأهمية في علاجات الطب التجديدي المقدمة في مركز التجديد. [3]
ما سرعة الإشارات العصبية؟
إذًا، كيف نقيس نشاط الدماغ لدى البشر؟ تشير الأبحاث الحديثة إلى أن سرعة الإشارات متغيرة، وقد تتراوح من أجزاء من الألف من الثانية إلى بضع ثوانٍ حتى تستعيد الخلايا العصبية هذه المواد الكيميائية الفعالة وتعيد استخدامها، مما يوفر مصدرًا يكاد لا ينضب للتواصل السريع. وقد أظهر اختبار حديث A لسرعة النواقل العصبية أن المحور العصبي السليم المغمد بالميالين يُنشئ فعلًا يعادل سرعة نحو 120 م/ث.
ما وظيفة النواقل العصبية، وكيف تؤثر في العصبونات؟
يساعد الناقل العصبي A في التأثير في الخلايا العصبية بإحدى طرق 3 الآتية:
- مثبِّط
- استثاري
- تعديلي
كما يوحي الاسم، تمنع النواقل المثبِّطة توليد الإشارات الكهربائية، بينما تساعد النواقل الاستثارية على توليد جهود الفعل (الإشارات الكهربائية) في العصبونات المستقبِلة. وتتحدد القدرة على الارتباط بمستقبلات أخرى وفق الهيئة الفراغية التي يكون عليها الناقل العصبي.
تختلف النواقل العصبية المعدّلة للنشاط العصبي قليلًا في طريقة عملها، إذ لا تقتصر على البقاء في الشقوق المشبكية بين عصبونين (A + B)، بل يمكنها التأثير في أعداد كبيرة جدًا من عصبونات الجسم لتعمل في الوقت نفسه. وتساعد المعدّلات العصبية على تنظيم مجموعات كبيرة من العصبونات، وتعمل ببطء أكبر بكثير من النواقل العصبية المثبطة والاستثارية.
في الجهاز العصبي المركزي، تتسم الإشارات والترابطات بدرجة عالية من التعقيد، إذ قد تأتي النبضات الكهربائية من خلية عصبية إلى أخرى من:
- من المحور العصبي إلى التغصن
- من تغصّن عصبي إلى تغصّن عصبي
- من المحور العصبي إلى جسم الخلية
- من جسم خلية إلى جسم خلية
أنواع النواقل العصبية
توجد مئات الأنواع من الخلايا السلفية العصبية والنواقل العصبية، لكن معظمها يُصنَّف عمومًا ضمن الفئات التالية:
- الأحماض الأمينية والأحماض الأمينية التي لا غنى عنها – يوجد أكثر من 170 نوعًا من الأحماض الأمينية، ويُعد 20 نوعًا منها ضروريًا لجسم الإنسان
- الببتيدات العصبية – يوجد أكثر من 100 نوع معروف من الببتيدات العصبية
- جزيئات أمينية صغيرة؛ يوجد أكثر من 15 ناقل عصبي معروف من الجزيئات الصغيرة، ولا يزال علماء الأعصاب يكتشفون المزيد عن هذه الرسل الكيميائية
النواقل العصبية المهمة
من أوائل وأهم النواقل العصبية المكتشفة جزيء يُسمى الأسيتيل كولين. وهو جزيء صغير، لكنه يؤدي دورًا كبيرًا في تنظيم الجهاز العصبي المحيطي (PNS)، حيث تستخدمه وتفرزه العصبونات والعصبونات الحركية التي تكوّن الجهاز العصبي الذاتي. ويؤدي الأسيتيل كولين أيضًا دورًا بالغ الأهمية في الحفاظ على الوظائف المعرفية في CNS. ويرتبط أي تلف أو مرض يصيب العصبونات في CNS بإصابات الدماغ الرضّية والحالات التنكسية العصبية مثل مرض العصبون الحركي والاعتلال العصبي المحيطي والتصلب المتعدد ومرض ألزهايمر. كما تُجرى أبحاث جديدة لاستخدام العلاج الجيني في علاج نقص النواقل العصبية.
هل يمكن للمواد الكيميائية العصبية الاستثارية أن تؤثر في المزاج والدافعية؟
الناقل الاستثاري الرئيسي في CNS هو الغلوتامات والدوبامين. ومن الحقائق المعروفة أن كميات كبيرة من الناقل العصبي الغلوتامات تُفرز أثناء السكتة الدماغية. أما النواقل العصبية التثبيطية الرئيسية فهي مشتقات حمض غاما-أمينوبيوتيريك (GABA)، لكن نواقل عصبية تثبيطية أخرى تُعرف بالغلايسين توجد في الحبل الشوكي، وعادةً ما تتضرر أثناء إصابات الحبل الشوكي. وترتبط مستويات الدوبامين المنخفضة في الجسم بمرض باركنسون، بينما قد تؤدي مستوياته المرتفعة إلى الفصام.
من بين النواقل العصبية الموجودة في الجهاز العصبي الودي النورإبينفرين أو النورأدرينالين. وهذه النواقل مسؤولة عن استمرار نشاط أعضاء الجسم البشري للتحكم بصورة أفضل في أمور مثل معدل ضربات القلب وضغط الدم ووظائف الكبد. والجهاز العصبي الودي مسؤول عن «استجابة الكر أو الفر».
الهيستامين نوع آخر من الأمينات الأحادية، ويؤدي دورًا بالغ الأهمية في تكوّن الخلايا العصبية، ويساعد على تنظيم عملية الأيض ودرجة الحرارة في أجسامنا، وتنظيم التفاعلات بين الهرمونات، والتحكم في دورة النوم والاستيقاظ لدينا، مما يعزز الخلايا الجذعية المتداولة.
هل توجد نواقل عصبية في الأمعاء؟
تساعد الخلايا العصبية التي تستخدم السيروتونين، وهو أحد الأمينات الأحادية، على تنظيم عدة أجزاء من الجهاز العصبي. ويؤدي السيروتونين دورًا حاسمًا في وظائف مثل الذاكرة والنوم والمزاج والشهية. كما تُنتَج هذه النواقل العصبية في جهازنا الهضمي. وقد توصّل العلم الطبي مؤخرًا إلى ارتباط السيروتونين المُنتَج محيطيًا، أو الخلل في إنتاج هذه الأنواع من النواقل، بعدة أمراض، مثل داء كرون ومتلازمة القولون المتهيج وأمراض القلب والأوعية الدموية وهشاشة العظام والفصال العظمي.
مع كل تجربة سريرية جديدة وكل عام يمر، يكتشف علماء الأحياء والأعصاب المزيد عن الإشارات الخلوية والرسل الكيميائية المهمة والضرورية لعمل محور الأمعاء والدماغ بصورة سليمة، وهو المحور الذي ينظم وظائف الجسم عمومًا.
لمعرفة المزيد عن الرعاية الصحية الوظيفية، وعلاجات الخلايا الجذعية، والحلقة المفقودة، والخلايا العصبية ووظيفة النواقل العصبية، يُرجى التواصل معنا اليوم.
المراجع السريرية المنشورة
[1] ^ ماهاسوب، نامفون، باسكورن سريتيبسوكهو، راوي وان ليكسكولتشاي، وتيباوان هانساكوناتشاي. 2012. آثار تحفيز العصبونات المرآتية في إعادة تأهيل المهارات الحركية لدى الأطفال المصابين بالشلل الدماغي: تجربة سريرية. مجلة الجمعية الطبية في Thailand = تشوتمايهِت ثانغفيت. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23964461
[2] ^ تورنيرو، دانيال، سومساك واتانانيت، ماريتا غرونينغ مادسن، فيليب كوخ، جيمس وود، جمال تاتاريشفيلي، يوتاكا ميني، وآخرون. 2013. تندمج الخلايا العصبية القشرية المشتقة من الخلايا الجذعية البشرية المستحثة متعددة القدرات في القشرة المتضررة بالسكتة الدماغية وتحسن التعافي الوظيفي. الدماغ: مجلة لعلم الأعصاب، العدد، الجزء 12 (أكتوبر 21). doi:10.1093/brain/awt278. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24148272
[3] ^ Yan, Yiping, Soojung Shin, Balendu Shekhar Jha, Qiuyue Liu, Jianting Sheng, Fuhai Li, Ming Zhan، وآخرون. 2013. اشتقاق فعال وسريع للخلايا الجذعية العصبية البدائية وتوليد عصبونات الأنماط الفرعية للدماغ من الخلايا الجذعية البشرية متعددة القدرات. الطب الانتقالي للخلايا الجذعية، العدد 11 (أكتوبر 10). doi:10.5966/sctm.2013-0080. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24113065
