रूस के शिक्षा और विज्ञान मंत्रालय

उच्च व्यावसायिक शिक्षा के संघीय राज्य बजटीय शैक्षिक संस्थान

"रूसी राज्य मानविकी विश्वविद्यालय"

अर्थशास्त्र, प्रबंधन और कानून संस्थान

प्रबंधन विभाग

सिनैप्स की संरचना और कार्य. सिनैप्स का वर्गीकरण. रासायनिक सिनैप्स, ट्रांसमीटर

विकासात्मक मनोविज्ञान में अंतिम परीक्षा

दूरस्थ (पत्राचार) शिक्षा के द्वितीय वर्ष का छात्र

कुंडिरेंको एकातेरिना विक्टोरोव्ना

पर्यवेक्षक

उसेंको अन्ना बोरिसोव्ना

मनोवैज्ञानिक विज्ञान के उम्मीदवार, एसोसिएट प्रोफेसर

मॉस्को 2014

को बनाए रखने। न्यूरॉन की फिजियोलॉजी और इसकी संरचना। सिनैप्स की संरचना और कार्य. रासायनिक अन्तर्ग्रथन. मध्यस्थ का अलगाव. रासायनिक मध्यस्थ और उनके प्रकार

निष्कर्ष

सिनैप्स ट्रांसमीटर न्यूरॉन

परिचय

तंत्रिका तंत्र विभिन्न अंगों और प्रणालियों की समन्वित गतिविधि के साथ-साथ शरीर के कार्यों के नियमन के लिए जिम्मेदार है। यह शरीर को बाहरी वातावरण से भी जोड़ता है, जिसकी बदौलत हम पर्यावरण में विभिन्न परिवर्तनों को महसूस करते हैं और उन पर प्रतिक्रिया करते हैं। तंत्रिका तंत्र के मुख्य कार्य बाहरी और आंतरिक वातावरण से जानकारी प्राप्त करना, संग्रहीत करना और संसाधित करना, सभी अंगों और अंग प्रणालियों की गतिविधियों को विनियमित और समन्वयित करना है।

मनुष्यों में, सभी स्तनधारियों की तरह, तंत्रिका तंत्र में तीन मुख्य घटक शामिल होते हैं: 1) तंत्रिका कोशिकाएं (न्यूरॉन्स); 2) उनसे जुड़ी ग्लियाल कोशिकाएं, विशेष रूप से न्यूरोग्लिअल कोशिकाएं, साथ ही न्यूरिलेम्मा बनाने वाली कोशिकाएं; 3) संयोजी ऊतक. न्यूरॉन्स तंत्रिका आवेगों का संचालन प्रदान करते हैं; न्यूरोग्लिया मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी दोनों में सहायक, सुरक्षात्मक और ट्रॉफिक कार्य करता है, और न्यूरिलेम्मा, जिसमें मुख्य रूप से विशेष, तथाकथित शामिल हैं। श्वान कोशिकाएं, परिधीय तंत्रिका फाइबर आवरण के निर्माण में भाग लेती हैं; संयोजी ऊतक तंत्रिका तंत्र के विभिन्न भागों को सहारा देता है और एक साथ बांधता है।

एक न्यूरॉन से दूसरे न्यूरॉन तक तंत्रिका आवेगों का संचरण एक सिनैप्स का उपयोग करके किया जाता है। सिनैप्स (सिनैप्स, ग्रीक सिनैप्सिस से - कनेक्शन): विशेष अंतरकोशिकीय संपर्क जिसके माध्यम से तंत्रिका तंत्र (न्यूरॉन्स) की कोशिकाएं एक दूसरे को या गैर-न्यूरोनल कोशिकाओं को एक संकेत (तंत्रिका आवेग) संचारित करती हैं। एक्शन पोटेंशिअल के रूप में जानकारी पहली कोशिका से, जिसे प्रीसिनेप्टिक कहा जाता है, दूसरी तक, जिसे पोस्टसिनेप्टिक कहा जाता है, यात्रा करती है। आमतौर पर, सिनैप्स एक रासायनिक सिनैप्स को संदर्भित करता है जिसमें न्यूरोट्रांसमीटर का उपयोग करके सिग्नल प्रसारित किए जाते हैं।

I. न्यूरॉन की फिजियोलॉजी और इसकी संरचना

तंत्रिका तंत्र की संरचनात्मक एवं कार्यात्मक इकाई तंत्रिका कोशिका है - न्यूरॉन।

न्यूरॉन्स विशेष कोशिकाएं हैं जो जानकारी प्राप्त करने, प्रसंस्करण, एन्कोडिंग, संचारित और संग्रहीत करने, उत्तेजनाओं पर प्रतिक्रियाओं को व्यवस्थित करने और अन्य न्यूरॉन्स और अंग कोशिकाओं के साथ संपर्क स्थापित करने में सक्षम हैं। न्यूरॉन की अनूठी विशेषताएं विद्युत निर्वहन उत्पन्न करने और विशेष अंत - सिनैप्स का उपयोग करके जानकारी प्रसारित करने की क्षमता हैं।

एक न्यूरॉन के कार्यों को उसके एक्सोप्लाज्म में ट्रांसमीटर पदार्थों - न्यूरोट्रांसमीटर (न्यूरोट्रांसमीटर): एसिटाइलकोलाइन, कैटेकोलामाइन आदि के संश्लेषण द्वारा सुगम बनाया जाता है। न्यूरॉन्स का आकार 6 से 120 माइक्रोन तक होता है।

मानव मस्तिष्क में न्यूरॉन्स की संख्या 1011 के करीब पहुंच रही है। एक न्यूरॉन में 10,000 सिनैप्स तक हो सकते हैं। यदि केवल इन तत्वों को सूचना भंडारण कोशिकाएँ माना जाए तो हम इस निष्कर्ष पर पहुँच सकते हैं कि तंत्रिका तंत्र 1019 इकाइयों को संग्रहित कर सकता है। जानकारी, यानी, यह मानवता द्वारा संचित लगभग सभी ज्ञान को समाहित करने में सक्षम है। इसलिए, यह विचार कि मानव मस्तिष्क जीवन भर शरीर में और पर्यावरण के साथ संचार के दौरान होने वाली हर चीज को याद रखता है, काफी उचित है। हालाँकि, मस्तिष्क स्मृति में संग्रहीत सभी सूचनाओं को पुनः प्राप्त नहीं कर सकता है।

विभिन्न मस्तिष्क संरचनाओं की विशेषता कुछ प्रकार के तंत्रिका संगठन होते हैं। एकल कार्य को व्यवस्थित करने वाले न्यूरॉन्स तथाकथित समूह, आबादी, समूह, स्तंभ, नाभिक बनाते हैं। सेरेब्रल कॉर्टेक्स और सेरिबैलम में, न्यूरॉन्स कोशिकाओं की परतें बनाते हैं। प्रत्येक परत का अपना विशिष्ट कार्य होता है।

कोशिकाओं के गुच्छे मस्तिष्क के धूसर पदार्थ का निर्माण करते हैं। माइलिनेटेड या अनमेलिनेटेड फाइबर नाभिक, कोशिकाओं के समूहों और व्यक्तिगत कोशिकाओं के बीच से गुजरते हैं: अक्षतंतु और डेंड्राइट।

कॉर्टेक्स में अंतर्निहित मस्तिष्क संरचनाओं से एक तंत्रिका फाइबर 0.1 मिमी3 की मात्रा वाले न्यूरॉन्स में शाखाओं में बंट जाता है, यानी एक तंत्रिका फाइबर 5000 न्यूरॉन्स तक उत्तेजित हो सकता है। प्रसवोत्तर विकास में, न्यूरॉन्स के घनत्व, उनकी मात्रा और वृक्ष के समान शाखाओं में कुछ परिवर्तन होते हैं।

न्यूरॉन की संरचना.

कार्यात्मक रूप से, निम्नलिखित भाग एक न्यूरॉन में प्रतिष्ठित होते हैं: बोधगम्य - डेंड्राइट, न्यूरॉन के सोमा की झिल्ली; एकीकृत - एक्सोन हिलॉक के साथ सोमा; संचारण - अक्षतंतु के साथ अक्षतंतु हिलॉक।

न्यूरॉन (सोमा) का शरीर, सूचनात्मक के अलावा, इसकी प्रक्रियाओं और उनके सिनैप्स के संबंध में एक ट्रॉफिक कार्य करता है। एक अक्षतंतु या डेन्ड्राइट के संक्रमण से संक्रमण से दूर स्थित प्रक्रियाओं की मृत्यु हो जाती है, और, परिणामस्वरूप, इन प्रक्रियाओं के सिनैप्स। सोमा डेन्ड्राइट और एक्सॉन की वृद्धि को भी सुनिश्चित करता है।

न्यूरॉन सोमा एक बहुपरत झिल्ली में घिरा हुआ है, जो एक्सॉन हिलॉक में इलेक्ट्रोटोनिक क्षमता के गठन और प्रसार को सुनिश्चित करता है।

न्यूरॉन्स मुख्य रूप से इस तथ्य के कारण अपना सूचना कार्य करने में सक्षम हैं कि उनकी झिल्ली में विशेष गुण हैं। न्यूरॉन झिल्ली 6 एनएम मोटी होती है और इसमें लिपिड अणुओं की दो परतें होती हैं, जो अपने हाइड्रोफिलिक सिरों के साथ जलीय चरण का सामना करती हैं: अणुओं की एक परत अंदर की ओर होती है, दूसरी कोशिका के बाहर की ओर होती है। हाइड्रोफोबिक सिरे एक-दूसरे की ओर मुड़े होते हैं - झिल्ली के अंदर। झिल्ली प्रोटीन लिपिड बाईलेयर में एम्बेडेड होते हैं और कई कार्य करते हैं: "पंप" प्रोटीन कोशिका में एकाग्रता ढाल के खिलाफ आयनों और अणुओं की गति सुनिश्चित करते हैं; चैनलों में एम्बेडेड प्रोटीन चयनात्मक झिल्ली पारगम्यता प्रदान करते हैं; रिसेप्टर प्रोटीन वांछित अणुओं को पहचानते हैं और उन्हें झिल्ली पर ठीक करते हैं; झिल्ली पर स्थित एंजाइम, न्यूरॉन की सतह पर रासायनिक प्रतिक्रियाओं की घटना को सुविधाजनक बनाते हैं। कुछ मामलों में, वही प्रोटीन एक रिसेप्टर, एक एंजाइम और एक "पंप" हो सकता है।

राइबोसोम, एक नियम के रूप में, नाभिक के पास स्थित होते हैं और टीआरएनए टेम्पलेट्स पर प्रोटीन संश्लेषण करते हैं। न्यूरोनल राइबोसोम लैमेलर कॉम्प्लेक्स के एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के संपर्क में आते हैं और बेसोफिलिक पदार्थ बनाते हैं।

बेसोफिलिक पदार्थ (निस्ल पदार्थ, टाइग्रॉइड पदार्थ, टाइग्रॉइड) एक ट्यूबलर संरचना है जो छोटे दानों से ढकी होती है, इसमें आरएनए होता है और कोशिका के प्रोटीन घटकों के संश्लेषण में शामिल होता है। न्यूरॉन की लंबे समय तक उत्तेजना से कोशिका में बेसोफिलिक पदार्थ गायब हो जाता है, और इसलिए एक विशिष्ट प्रोटीन का संश्लेषण बंद हो जाता है। नवजात शिशुओं में, सेरेब्रल कॉर्टेक्स के ललाट लोब के न्यूरॉन्स में बेसोफिलिक पदार्थ नहीं होता है। साथ ही, महत्वपूर्ण सजगता प्रदान करने वाली संरचनाओं में - रीढ़ की हड्डी, मस्तिष्क स्टेम, न्यूरॉन्स में बड़ी मात्रा में बेसोफिलिक पदार्थ होते हैं। यह एक्सोप्लाज्मिक धारा द्वारा कोशिका सोम से अक्षतंतु तक गति करता है।

लैमेलर कॉम्प्लेक्स (गोल्गी उपकरण) एक न्यूरॉन का एक अंग है जो एक नेटवर्क के रूप में नाभिक को घेरता है। लैमेलर कॉम्प्लेक्स न्यूरोसेक्रेटरी और अन्य जैविक रूप से सक्रिय सेल यौगिकों के संश्लेषण में शामिल है।

लाइसोसोम और उनके एंजाइम न्यूरॉन में कई पदार्थों का हाइड्रोलिसिस प्रदान करते हैं।

न्यूरोनल पिगमेंट - मेलेनिन और लिपोफ़सिन - मिडब्रेन के मूल नाइग्रा के न्यूरॉन्स में, वेगस तंत्रिका के नाभिक में और सहानुभूति प्रणाली की कोशिकाओं में पाए जाते हैं।

माइटोकॉन्ड्रिया अंगक हैं जो न्यूरॉन की ऊर्जा आवश्यकताओं को प्रदान करते हैं। ये कोशिकीय श्वसन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। वे न्यूरॉन के सबसे सक्रिय भागों में सबसे अधिक संख्या में हैं: एक्सॉन हिलॉक, सिनैप्स के क्षेत्र में। जब एक न्यूरॉन सक्रिय होता है, तो माइटोकॉन्ड्रिया की संख्या बढ़ जाती है।

न्यूरोट्यूब्यूल्स न्यूरॉन के सोमा में प्रवेश करते हैं और सूचना के भंडारण और प्रसारण में भाग लेते हैं।

न्यूरॉन नाभिक एक छिद्रपूर्ण दो-परत झिल्ली से घिरा होता है। छिद्रों के माध्यम से, न्यूक्लियोप्लाज्म और साइटोप्लाज्म के बीच आदान-प्रदान होता है। जब एक न्यूरॉन सक्रिय होता है, तो नाभिक, उभार के कारण, इसकी सतह को बढ़ाता है, जो तंत्रिका कोशिका के कार्यों को उत्तेजित करते हुए, परमाणु-प्लाज्मिक संबंध को बढ़ाता है। न्यूरॉन के केंद्रक में आनुवंशिक सामग्री होती है। आनुवंशिक उपकरण विभेदन, कोशिका का अंतिम आकार, साथ ही किसी दिए गए कोशिका के लिए विशिष्ट कनेक्शन सुनिश्चित करता है। नाभिक का एक अन्य आवश्यक कार्य उसके पूरे जीवन में न्यूरॉन प्रोटीन संश्लेषण का विनियमन है।

न्यूक्लियोलस में बड़ी मात्रा में आरएनए होता है और यह डीएनए की एक पतली परत से ढका होता है।

ओटोजेनेसिस में न्यूक्लियोलस और बेसोफिलिक पदार्थ के विकास और मनुष्यों में प्राथमिक व्यवहारिक प्रतिक्रियाओं के गठन के बीच एक निश्चित संबंध है। यह इस तथ्य के कारण है कि न्यूरॉन्स की गतिविधि और अन्य न्यूरॉन्स के साथ संपर्क की स्थापना उनमें बेसोफिलिक पदार्थों के संचय पर निर्भर करती है।

डेंड्राइट न्यूरॉन का मुख्य ग्रहणशील क्षेत्र है। डेंड्राइट की झिल्ली और कोशिका शरीर का सिनैप्टिक हिस्सा विद्युत क्षमता को बदलकर अक्षतंतु अंत द्वारा जारी मध्यस्थों का जवाब देने में सक्षम है।

आमतौर पर एक न्यूरॉन में कई शाखाओं वाले डेंड्राइट होते हैं। ऐसी शाखाओं की आवश्यकता इस तथ्य के कारण है कि एक सूचना संरचना के रूप में एक न्यूरॉन में बड़ी संख्या में इनपुट होने चाहिए। जानकारी अन्य न्यूरॉन्स से विशेष संपर्कों, तथाकथित रीढ़ के माध्यम से आती है।

"स्पाइक्स" की एक जटिल संरचना होती है और यह न्यूरॉन द्वारा संकेतों की धारणा सुनिश्चित करती है। तंत्रिका तंत्र का कार्य जितना अधिक जटिल होता है, उतने ही अधिक अलग-अलग विश्लेषक किसी दिए गए ढांचे को जानकारी भेजते हैं, न्यूरॉन्स के डेंड्राइट पर उतनी ही अधिक "रीढ़ें" होती हैं। उनकी अधिकतम संख्या सेरेब्रल कॉर्टेक्स के मोटर क्षेत्र के पिरामिड न्यूरॉन्स पर निहित है और कई हजार तक पहुंचती है। वे सोमा झिल्ली और डेन्ड्राइट की सतह के 43% हिस्से पर कब्जा कर लेते हैं। "रीढ़ों" के कारण, न्यूरॉन की ग्रहणशील सतह काफी बढ़ जाती है और उदाहरण के लिए, पुर्किंजे कोशिकाओं में 250,000 μm तक पहुंच सकती है।

आइए याद रखें कि मोटर पिरामिडल न्यूरॉन्स लगभग सभी संवेदी प्रणालियों, कई सबकोर्टिकल संरचनाओं और मस्तिष्क की सहयोगी प्रणालियों से जानकारी प्राप्त करते हैं। यदि कोई दिया गया "स्पाइक" या "स्पाइक्स" का समूह लंबे समय तक जानकारी प्राप्त करना बंद कर देता है, तो ये "स्पाइक्स" गायब हो जाते हैं।

एक अक्षतंतु साइटोप्लाज्म का एक विस्तार है, जो डेंड्राइट्स द्वारा एकत्र की गई जानकारी को ले जाने के लिए अनुकूलित होता है, जिसे एक न्यूरॉन में संसाधित किया जाता है और एक्सॉन हिलॉक के माध्यम से अक्षतंतु तक प्रेषित किया जाता है - वह स्थान जहां अक्षतंतु न्यूरॉन से बाहर निकलता है। किसी कोशिका के अक्षतंतु का व्यास स्थिर होता है, ज्यादातर मामलों में यह ग्लिया से बने माइलिन आवरण से ढका होता है। अक्षतंतु का अंत शाखित होता है। अंत में माइटोकॉन्ड्रिया और स्रावी संरचनाएँ होती हैं।

न्यूरॉन्स के प्रकार.

न्यूरॉन्स की संरचना काफी हद तक उनके कार्यात्मक उद्देश्य से मेल खाती है। उनकी संरचना के आधार पर, न्यूरॉन्स को तीन प्रकारों में विभाजित किया जाता है: एकध्रुवीय, द्विध्रुवीय और बहुध्रुवीय।

सच्चे एकध्रुवीय न्यूरॉन्स केवल ट्राइजेमिनल तंत्रिका के मेसेंसेफेलिक नाभिक में पाए जाते हैं। ये न्यूरॉन्स चबाने वाली मांसपेशियों को प्रोप्रियोसेप्टिव संवेदनशीलता प्रदान करते हैं।

अन्य एकध्रुवीय न्यूरॉन्स को स्यूडोयूनिपोलर कहा जाता है; वास्तव में, उनकी दो प्रक्रियाएँ होती हैं (एक रिसेप्टर्स की परिधि से आती है, दूसरी केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की संरचनाओं में)। दोनों प्रक्रियाएं कोशिका शरीर के पास एक ही प्रक्रिया में विलीन हो जाती हैं। ये सभी कोशिकाएं संवेदी नोड्स में स्थित हैं: स्पाइनल, ट्राइजेमिनल, आदि। वे दर्द, तापमान, स्पर्श, प्रोप्रियोसेप्टिव, बैरोसेप्टिव, कंपन सिग्नलिंग की धारणा प्रदान करते हैं।

द्विध्रुवी न्यूरॉन्स में एक अक्षतंतु और एक डेंड्राइट होता है। इस प्रकार के न्यूरॉन्स मुख्य रूप से दृश्य, श्रवण और घ्राण प्रणालियों के परिधीय भागों में पाए जाते हैं। द्विध्रुवी न्यूरॉन्स एक डेंड्राइट द्वारा रिसेप्टर से जुड़े होते हैं, और एक अक्षतंतु द्वारा - संबंधित संवेदी प्रणाली के संगठन के अगले स्तर पर एक न्यूरॉन से जुड़े होते हैं।

बहुध्रुवीय न्यूरॉन्स में कई डेंड्राइट और एक अक्षतंतु होते हैं। वर्तमान में, बहुध्रुवीय न्यूरॉन्स की संरचना के 60 विभिन्न प्रकार हैं, लेकिन वे सभी फ्यूसीफॉर्म, स्टेलेट, टोकरी और पिरामिड कोशिकाओं की किस्मों का प्रतिनिधित्व करते हैं।

न्यूरॉन में चयापचय.

आवश्यक पोषक तत्व और लवण जलीय घोल के रूप में तंत्रिका कोशिका तक पहुंचाए जाते हैं। जलीय घोल के रूप में चयापचय उत्पादों को भी न्यूरॉन से हटा दिया जाता है।

न्यूरॉन प्रोटीन प्लास्टिक और सूचनात्मक उद्देश्यों की पूर्ति करते हैं। न्यूरॉन के केंद्रक में डीएनए होता है, जबकि साइटोप्लाज्म में आरएनए की प्रधानता होती है। आरएनए मुख्य रूप से बेसोफिलिक पदार्थ में केंद्रित होता है। नाभिक में प्रोटीन चयापचय की तीव्रता साइटोप्लाज्म की तुलना में अधिक होती है। तंत्रिका तंत्र की फ़ाइलोजेनेटिक रूप से नई संरचनाओं में प्रोटीन नवीकरण की दर पुरानी संरचनाओं की तुलना में अधिक है। प्रोटीन टर्नओवर की उच्चतम दर सेरेब्रल कॉर्टेक्स के ग्रे पदार्थ में होती है। कम - सेरिबैलम में, सबसे छोटा - रीढ़ की हड्डी में।

न्यूरोनल लिपिड ऊर्जा और प्लास्टिक सामग्री के रूप में काम करते हैं। माइलिन आवरण में लिपिड की उपस्थिति उनके उच्च विद्युत प्रतिरोध को निर्धारित करती है, जो कुछ न्यूरॉन्स में सतह के 1000 ओम/सेमी2 तक पहुंच जाती है। तंत्रिका कोशिका में लिपिड चयापचय धीरे-धीरे होता है; न्यूरॉन की उत्तेजना से लिपिड की मात्रा में कमी आती है। आमतौर पर लंबे समय तक मानसिक कार्य और थकान के बाद कोशिका में फॉस्फोलिपिड की मात्रा कम हो जाती है।

न्यूरॉन्स के कार्बोहाइड्रेट उनके लिए ऊर्जा का मुख्य स्रोत हैं। ग्लूकोज, तंत्रिका कोशिका में प्रवेश करके, ग्लाइकोजन में परिवर्तित हो जाता है, जो यदि आवश्यक हो, तो कोशिका के एंजाइमों के प्रभाव में, वापस ग्लूकोज में परिवर्तित हो जाता है। इस तथ्य के कारण कि न्यूरॉन ऑपरेशन के दौरान ग्लाइकोजन भंडार इसके ऊर्जा व्यय का पूरी तरह से समर्थन नहीं करता है, रक्त ग्लूकोज तंत्रिका कोशिका के लिए ऊर्जा के स्रोत के रूप में कार्य करता है।

ग्लूकोज न्यूरॉन में एरोबिक और एनारोबिक रूप से टूट जाता है। टूटना मुख्य रूप से एरोबिक रूप से होता है, जो ऑक्सीजन की कमी के प्रति तंत्रिका कोशिकाओं की उच्च संवेदनशीलता की व्याख्या करता है। रक्त में एड्रेनालाईन में वृद्धि और शरीर की सक्रिय गतिविधि से कार्बोहाइड्रेट की खपत में वृद्धि होती है। एनेस्थीसिया के दौरान कार्बोहाइड्रेट का सेवन कम हो जाता है।

तंत्रिका ऊतक में पोटेशियम, सोडियम, कैल्शियम, मैग्नीशियम आदि के लवण होते हैं। धनायनों में K+, Na+, Mg2+, Ca2+ प्रबल होते हैं; आयनों से - सीएल-, एचसीओ3-। इसके अलावा, न्यूरॉन में विभिन्न ट्रेस तत्व होते हैं (उदाहरण के लिए, तांबा और मैंगनीज)। अपनी उच्च जैविक गतिविधि के कारण, वे एंजाइमों को सक्रिय करते हैं। एक न्यूरॉन में सूक्ष्म तत्वों की मात्रा उसकी कार्यात्मक अवस्था पर निर्भर करती है। इस प्रकार, रिफ्लेक्स या कैफीन उत्तेजना के साथ, न्यूरॉन में तांबे और मैंगनीज की सामग्री तेजी से कम हो जाती है।

आराम और उत्तेजना की स्थिति में एक न्यूरॉन में ऊर्जा का आदान-प्रदान अलग होता है। यह कोशिका में श्वसन गुणांक के मान से प्रमाणित होता है। विश्राम के समय यह 0.8 है, और उत्तेजित होने पर यह 1.0 है। उत्तेजित होने पर ऑक्सीजन की खपत 100% बढ़ जाती है। उत्तेजना के बाद, न्यूरॉन्स के साइटोप्लाज्म में न्यूक्लिक एसिड की मात्रा कभी-कभी 5 गुना कम हो जाती है।

एक न्यूरॉन (इसके सोम) की आंतरिक ऊर्जा प्रक्रियाएं न्यूरॉन्स के ट्रॉफिक प्रभावों से निकटता से संबंधित हैं, जो मुख्य रूप से अक्षतंतु और डेंड्राइट को प्रभावित करती हैं। साथ ही, अक्षतंतु के तंत्रिका अंत का अन्य अंगों की मांसपेशियों या कोशिकाओं पर ट्रॉफिक प्रभाव पड़ता है। इस प्रकार, मांसपेशियों के संक्रमण में व्यवधान से इसका शोष होता है, प्रोटीन का टूटना बढ़ जाता है और मांसपेशी फाइबर की मृत्यु हो जाती है।

न्यूरॉन्स का वर्गीकरण.

न्यूरॉन्स का एक वर्गीकरण है जो उनके अक्षतंतु टर्मिनलों पर जारी पदार्थों की रासायनिक संरचना को ध्यान में रखता है: कोलीनर्जिक, पेप्टाइडर्जिक, नॉरएड्रेनर्जिक, डोपामिनर्जिक, सेरोटोनर्जिक, आदि।

उत्तेजनाओं की कार्रवाई के प्रति उनकी संवेदनशीलता के आधार पर, न्यूरॉन्स को मोनो-, द्वि- और पॉलीसेंसरी में विभाजित किया जाता है।

मोनोसेंसरी न्यूरॉन्स. वे अक्सर कॉर्टेक्स के प्राथमिक प्रक्षेपण क्षेत्रों में स्थित होते हैं और केवल अपनी संवेदी प्रणाली से संकेतों पर प्रतिक्रिया करते हैं। उदाहरण के लिए, सेरेब्रल कॉर्टेक्स के प्राथमिक दृश्य क्षेत्र में न्यूरॉन्स का एक महत्वपूर्ण हिस्सा केवल रेटिना की प्रकाश उत्तेजना पर प्रतिक्रिया करता है।

मोनोसेंसरी न्यूरॉन्स को एक ही उत्तेजना के विभिन्न गुणों के प्रति उनकी संवेदनशीलता के अनुसार कार्यात्मक रूप से विभाजित किया जाता है। इस प्रकार, सेरेब्रल कॉर्टेक्स के श्रवण क्षेत्र के व्यक्तिगत न्यूरॉन्स 1000 हर्ट्ज के टोन की प्रस्तुतियों पर प्रतिक्रिया कर सकते हैं और एक अलग आवृत्ति के टोन पर प्रतिक्रिया नहीं कर सकते हैं। उन्हें मोनोमॉडल कहा जाता है। जो न्यूरॉन्स दो अलग-अलग स्वरों पर प्रतिक्रिया करते हैं उन्हें बिमोडल कहा जाता है; जो न्यूरॉन्स तीन या अधिक स्वरों पर प्रतिक्रिया करते हैं उन्हें पॉलीमोडल कहा जाता है।

द्विसंवेदी न्यूरॉन्स. वे अक्सर कुछ विश्लेषक के कॉर्टेक्स के द्वितीयक क्षेत्रों में स्थित होते हैं और अपने स्वयं के और अन्य संवेदी प्रणालियों दोनों से संकेतों का जवाब दे सकते हैं। उदाहरण के लिए, सेरेब्रल कॉर्टेक्स के द्वितीयक दृश्य क्षेत्र में न्यूरॉन्स दृश्य और श्रवण उत्तेजनाओं पर प्रतिक्रिया करते हैं।

पॉलीसेंसरी न्यूरॉन्स. ये अक्सर मस्तिष्क के सहयोगी क्षेत्रों के न्यूरॉन्स होते हैं; वे श्रवण, दृश्य, त्वचा और अन्य ग्रहणशील प्रणालियों की जलन पर प्रतिक्रिया करने में सक्षम हैं।

तंत्रिका तंत्र के विभिन्न भागों की तंत्रिका कोशिकाएं प्रभाव के बाहर सक्रिय हो सकती हैं - पृष्ठभूमि, या पृष्ठभूमि सक्रिय (चित्र 2.16)। अन्य न्यूरॉन्स केवल किसी प्रकार की उत्तेजना के जवाब में आवेग गतिविधि प्रदर्शित करते हैं।

पृष्ठभूमि सक्रिय न्यूरॉन्स को निरोधात्मक में विभाजित किया गया है - निर्वहन और उत्तेजक की आवृत्ति को कम करना - किसी भी जलन के जवाब में निर्वहन की आवृत्ति में वृद्धि करना। पृष्ठभूमि में सक्रिय न्यूरॉन्स कुछ धीमी गति से या निर्वहन की आवृत्ति में वृद्धि के साथ लगातार आवेग उत्पन्न कर सकते हैं - यह गतिविधि का पहला प्रकार है - लगातार अतालता। ऐसे न्यूरॉन्स तंत्रिका केंद्रों को टोन प्रदान करते हैं। कॉर्टेक्स और अन्य मस्तिष्क संरचनाओं के उत्तेजना के स्तर को बनाए रखने में पृष्ठभूमि सक्रिय न्यूरॉन्स का बहुत महत्व है। जागने के दौरान पृष्ठभूमि में सक्रिय न्यूरॉन्स की संख्या बढ़ जाती है।

दूसरे प्रकार के न्यूरॉन्स एक छोटे अंतराल अंतराल के साथ आवेगों का एक समूह उत्पन्न करते हैं, जिसके बाद मौन की अवधि शुरू होती है और आवेगों का एक समूह, या विस्फोट, फिर से प्रकट होता है। इस प्रकार की गतिविधि को फूटना कहा जाता है। विस्फोट प्रकार की गतिविधि का महत्व मस्तिष्क की संचालन या अवधारणात्मक संरचनाओं की कार्यक्षमता को कम करते हुए संकेतों के संचालन के लिए स्थितियां बनाना है। एक विस्फोट में अंतरस्पंदन अंतराल लगभग 1-3 एमएस है; विस्फोटों के बीच यह अंतराल 15-120 एमएस है।

पृष्ठभूमि गतिविधि का तीसरा रूप समूह गतिविधि है। समूह प्रकार की गतिविधि को दालों के एक समूह की पृष्ठभूमि में एपेरियोडिक उपस्थिति (इंटरपल्स अंतराल 3 से 30 एमएस तक होती है) की विशेषता है, जिसके बाद मौन की अवधि होती है।

कार्यात्मक रूप से, न्यूरॉन्स को भी तीन प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: अभिवाही, इंटिरियरॉन (इंटरन्यूरॉन्स), अपवाही। पहला केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की ऊपरी संरचनाओं तक सूचना प्राप्त करने और संचारित करने का कार्य करता है, दूसरा - केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के न्यूरॉन्स के बीच बातचीत सुनिश्चित करता है, तीसरा - केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की अंतर्निहित संरचनाओं तक सूचना पहुंचाता है, तंत्रिका तक केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के बाहर और शरीर के अंगों में स्थित नोड्स।

अभिवाही न्यूरॉन्स के कार्य रिसेप्टर्स के कार्यों से निकटता से संबंधित हैं।

सिनैप्स की संरचना और कार्य

सिनैप्स वे संपर्क हैं जो न्यूरॉन्स को स्वतंत्र संस्थाओं के रूप में स्थापित करते हैं। सिनैप्स एक जटिल संरचना है और इसमें एक प्रीसिनेप्टिक भाग (अक्षतंतु का अंत जो सिग्नल संचारित करता है), एक सिनैप्टिक फांक और एक पोस्टसिनेप्टिक भाग (प्राप्त करने वाली कोशिका की संरचना) होता है।

सिनैप्स का वर्गीकरण. सिनैप्स को स्थान, क्रिया की प्रकृति और सिग्नल ट्रांसमिशन की विधि के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है।

स्थान के आधार पर, न्यूरोमस्कुलर सिनैप्स और न्यूरो-न्यूरोनल सिनैप्स को प्रतिष्ठित किया जाता है, बाद वाले को एक्सो-सोमैटिक, एक्सो-एक्सोनल, एक्सोडेन्ड्रिटिक, डेंड्रो-सोमैटिक में विभाजित किया जाता है।

अवधारणात्मक संरचना पर प्रभाव की प्रकृति के अनुसार, सिनैप्स उत्तेजक या निरोधात्मक हो सकते हैं।

सिग्नल ट्रांसमिशन की विधि के अनुसार, सिनैप्स को विद्युत, रासायनिक और मिश्रित में विभाजित किया गया है।

न्यूरॉन्स की परस्पर क्रिया की प्रकृति। बातचीत की विधि निर्धारित की जाती है: दूर, आसन्न, संपर्क।

शरीर की विभिन्न संरचनाओं में स्थित दो न्यूरॉन्स द्वारा दूर की बातचीत सुनिश्चित की जा सकती है। उदाहरण के लिए, कई मस्तिष्क संरचनाओं की कोशिकाओं में, न्यूरोहोर्मोन और न्यूरोपेप्टाइड बनते हैं, जो अन्य भागों के न्यूरॉन्स पर एक हास्य प्रभाव डालने में सक्षम होते हैं।

न्यूरॉन्स के बीच आसन्न अंतःक्रिया तब होती है जब न्यूरॉन्स की झिल्लियाँ केवल अंतरकोशिकीय स्थान द्वारा अलग हो जाती हैं। आमतौर पर, ऐसी अंतःक्रिया तब होती है जहां न्यूरॉन्स की झिल्लियों के बीच कोई ग्लियाल कोशिकाएं नहीं होती हैं। ऐसी सन्निहितता घ्राण तंत्रिका के अक्षतंतु, सेरिबैलम के समानांतर तंतुओं आदि की विशेषता है। ऐसा माना जाता है कि सन्निहित बातचीत एक ही कार्य के प्रदर्शन में पड़ोसी न्यूरॉन्स की भागीदारी सुनिश्चित करती है। ऐसा विशेष रूप से होता है, क्योंकि मेटाबोलाइट्स, न्यूरॉन गतिविधि के उत्पाद, अंतरकोशिकीय स्थान में प्रवेश करते हुए, पड़ोसी न्यूरॉन्स को प्रभावित करते हैं। आसन्न अंतःक्रिया, कुछ मामलों में, न्यूरॉन से न्यूरॉन तक विद्युत जानकारी के हस्तांतरण को सुनिश्चित कर सकती है।

संपर्क संपर्क न्यूरॉन झिल्ली के विशिष्ट संपर्कों के कारण होता है, जो तथाकथित विद्युत और रासायनिक सिनैप्स बनाते हैं।

विद्युत सिनैप्स. रूपात्मक रूप से वे झिल्ली वर्गों के संलयन, या अभिसरण का प्रतिनिधित्व करते हैं। बाद के मामले में, सिनैप्टिक फांक निरंतर नहीं है, लेकिन पूर्ण संपर्क पुलों से बाधित है। ये पुल सिनैप्स की एक दोहराई जाने वाली सेलुलर संरचना बनाते हैं, जिसमें कोशिकाएँ आसन्न झिल्लियों के क्षेत्रों द्वारा सीमित होती हैं, जिनके बीच की दूरी स्तनधारी सिनेप्स में 0.15-0.20 एनएम है। झिल्ली संलयन स्थलों पर ऐसे चैनल होते हैं जिनके माध्यम से कोशिकाएं कुछ उत्पादों का आदान-प्रदान कर सकती हैं। वर्णित सेलुलर सिनैप्स के अलावा, विद्युत सिनेप्स के बीच अन्य भी हैं - एक निरंतर अंतराल के रूप में; उनमें से प्रत्येक का क्षेत्र 1000 µm तक पहुंचता है, उदाहरण के लिए, सिलिअरी गैंग्लियन के न्यूरॉन्स के बीच।

विद्युत सिनैप्स में उत्तेजना का एकतरफ़ा संचालन होता है। सिनैप्स पर विद्युत क्षमता को रिकॉर्ड करके इसे साबित करना आसान है: जब अभिवाही मार्ग उत्तेजित होते हैं, तो सिनैप्स झिल्ली विध्रुवित होती है, और जब अपवाही तंतु उत्तेजित होते हैं, तो यह हाइपरपोलराइज़ हो जाता है। यह पता चला कि समान कार्य वाले न्यूरॉन्स के सिनैप्स में उत्तेजना का द्विपक्षीय संचालन होता है (उदाहरण के लिए, दो संवेदनशील कोशिकाओं के बीच सिनैप्स), और अलग-अलग कार्यात्मक न्यूरॉन्स (संवेदी और मोटर) के बीच सिनैप्स में एकतरफा चालन होता है। विद्युत सिनैप्स का कार्य मुख्य रूप से शरीर की तत्काल प्रतिक्रिया सुनिश्चित करना है। यह स्पष्ट रूप से संरचनाओं में जानवरों में उनके स्थान की व्याख्या करता है जो उड़ान की प्रतिक्रिया, खतरे से मुक्ति आदि प्रदान करते हैं।

विद्युत सिनैप्स अपेक्षाकृत कम थका हुआ होता है और बाहरी और आंतरिक वातावरण में परिवर्तन के प्रति प्रतिरोधी होता है। जाहिर है, ये गुण, गति के साथ, इसके संचालन की उच्च विश्वसनीयता सुनिश्चित करते हैं।

रासायनिक सिनैप्स. संरचनात्मक रूप से प्रीसिनेप्टिक भाग, सिनैप्टिक फांक और पोस्टसिनेप्टिक भाग द्वारा दर्शाया गया है। रासायनिक सिनैप्स का प्रीसानेप्टिक भाग अपने मार्ग या समाप्ति के साथ अक्षतंतु के विस्तार से बनता है। प्रीसिनेप्टिक भाग में एग्रानुलर और दानेदार पुटिकाएं होती हैं (चित्र 1)। बुलबुले (क्वांटा) में एक मध्यस्थ होता है। प्रीसानेप्टिक विस्तार में माइटोकॉन्ड्रिया होते हैं जो ट्रांसमीटर, ग्लाइकोजन कणिकाओं आदि का संश्लेषण प्रदान करते हैं। प्रीसानेप्टिक अंत की बार-बार उत्तेजना के साथ, सिनैप्टिक पुटिकाओं में ट्रांसमीटर का भंडार समाप्त हो जाता है। ऐसा माना जाता है कि छोटे दानेदार पुटिकाओं में नॉरपेनेफ्रिन होता है, बड़े में अन्य कैटेकोलामाइन होते हैं। एग्रानुलर वेसिकल्स में एसिटाइलकोलाइन होता है। ग्लूटामिक और एसपारटिक एसिड के डेरिवेटिव भी उत्तेजना मध्यस्थ हो सकते हैं।

चावल। 1. रासायनिक सिनैप्स पर तंत्रिका संकेत संचरण की प्रक्रिया की योजना।

रासायनिक अन्तर्ग्रथन

एक रासायनिक सिनैप्स के माध्यम से एक तंत्रिका कोशिका से दूसरे तक विद्युत आवेग संचारित करने के तंत्र का सार इस प्रकार है। एक कोशिका के न्यूरॉन की प्रक्रिया के साथ यात्रा करने वाला एक विद्युत संकेत प्रीसानेप्टिक क्षेत्र में आता है और एक निश्चित रासायनिक यौगिक - एक मध्यस्थ या ट्रांसमीटर - को सिनैप्टिक फांक में छोड़ने का कारण बनता है। ट्रांसमीटर, सिनैप्टिक फांक के साथ फैलता हुआ, पोस्टसिनेप्टिक क्षेत्र तक पहुंचता है और रासायनिक रूप से वहां स्थित एक अणु से बंध जाता है, जिसे रिसेप्टर कहा जाता है। इस बंधन के परिणामस्वरूप, पोस्टसिनेप्टिक ज़ोन में भौतिक-रासायनिक परिवर्तनों की एक श्रृंखला शुरू हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप इसके क्षेत्र में एक विद्युत प्रवाह पल्स दिखाई देता है, जो दूसरे सेल तक फैल जाता है।

प्रीसिनेप्टिक क्षेत्र की विशेषता कई महत्वपूर्ण रूपात्मक संरचनाएं हैं जो इसके संचालन में प्रमुख भूमिका निभाती हैं। इस क्षेत्र में विशिष्ट कणिकाएँ - पुटिकाएँ - होती हैं जिनमें एक या दूसरा रासायनिक यौगिक होता है, जिसे आम तौर पर मध्यस्थ कहा जाता है। इस शब्द का विशुद्ध रूप से कार्यात्मक अर्थ है, उदाहरण के लिए, हार्मोन शब्द की तरह। एक ही पदार्थ को मध्यस्थों या हार्मोन के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, नॉरपेनेफ्रिन को ट्रांसमीटर कहा जाना चाहिए यदि यह प्रीसानेप्टिक वेसिकल्स से मुक्त होता है; यदि नॉरपेनेफ्रिन को अधिवृक्क ग्रंथियों द्वारा रक्त में छोड़ा जाता है, तो इस स्थिति में इसे हार्मोन कहा जाता है।

इसके अलावा, प्रीसानेप्टिक ज़ोन में माइटोकॉन्ड्रिया होते हैं जिनमें कैल्शियम आयन और विशिष्ट झिल्ली संरचनाएं - आयन चैनल होते हैं। प्रीसिनेप्स की सक्रियता उस समय शुरू होती है जब कोशिका से एक विद्युत आवेग इस क्षेत्र में आता है। यह आवेग बड़ी मात्रा में कैल्शियम को आयन चैनलों के माध्यम से प्रीसिनैप्स में प्रवेश करने का कारण बनता है। इसके अलावा, विद्युत आवेग के जवाब में, कैल्शियम आयन माइटोकॉन्ड्रिया छोड़ देते हैं। इन दोनों प्रक्रियाओं से प्रीसिनेप्स में कैल्शियम की सांद्रता में वृद्धि होती है। अतिरिक्त कैल्शियम की उपस्थिति से प्रीसिनेप्टिक झिल्ली का संबंध पुटिकाओं की झिल्ली से हो जाता है, और बाद वाली प्रीसिनेप्टिक झिल्ली की ओर आकर्षित होने लगती है, अंततः अपनी सामग्री को सिनैप्टिक फांक में छोड़ देती है।

पोस्टसिनेप्टिक क्षेत्र की मुख्य संरचना प्रीसिनेप्स के संपर्क में दूसरी कोशिका के क्षेत्र की झिल्ली है। इस झिल्ली में आनुवंशिक रूप से निर्धारित मैक्रोमोलेक्यूल - एक रिसेप्टर होता है, जो चयनात्मक रूप से एक मध्यस्थ से बंधता है। इस अणु में दो खंड होते हैं। पहला खंड "किसी के" मध्यस्थ को पहचानने के लिए जिम्मेदार है, दूसरा खंड झिल्ली में भौतिक रासायनिक परिवर्तनों के लिए जिम्मेदार है, जिससे विद्युत क्षमता की उपस्थिति होती है।

पोस्टसिनेप्स की सक्रियता उस समय शुरू होती है जब एक ट्रांसमीटर अणु इस क्षेत्र में आता है। मान्यता केंद्र इसके अणु को "पहचानता है" और इसे एक निश्चित प्रकार के रासायनिक बंधन से बांधता है, जिसे इसकी चाबी के साथ ताले की बातचीत के रूप में देखा जा सकता है। इस अंतःक्रिया में अणु के दूसरे क्षेत्र का कार्य शामिल होता है, और इसके कार्य के परिणामस्वरूप विद्युत आवेग उत्पन्न होता है।

रासायनिक सिनैप्स के माध्यम से सिग्नल ट्रांसमिशन की विशेषताएं इसकी संरचना की विशेषताओं से निर्धारित होती हैं। सबसे पहले, एक सेल से एक विद्युत संकेत एक रासायनिक संदेशवाहक - एक ट्रांसमीटर का उपयोग करके दूसरे में प्रेषित किया जाता है। दूसरे, विद्युत संकेत केवल एक दिशा में प्रसारित होता है, जो सिनैप्स की संरचनात्मक विशेषताओं द्वारा निर्धारित होता है। तीसरा, सिग्नल ट्रांसमिशन में थोड़ी देरी होती है, जिसका समय सिनैप्टिक फांक के साथ ट्रांसमीटर के प्रसार के समय से निर्धारित होता है। चौथा, रासायनिक सिनेप्स के माध्यम से चालन को विभिन्न तरीकों से अवरुद्ध किया जा सकता है।

रासायनिक सिनैप्स की कार्यप्रणाली को प्रीसिनेप्स के स्तर और पोस्टसिनेप्स के स्तर दोनों पर नियंत्रित किया जाता है। ऑपरेशन के मानक मोड में, वहां एक विद्युत सिग्नल के आगमन के बाद, एक ट्रांसमीटर को प्रीसिनैप्स से छोड़ा जाता है, जो पोस्ट-सिनैप्स रिसेप्टर से जुड़ जाता है और एक नए विद्युत सिग्नल के उद्भव का कारण बनता है। प्रीसिनैप्स पर एक नया सिग्नल आने से पहले, ट्रांसमीटर की मात्रा को ठीक होने का समय मिलता है। हालाँकि, यदि तंत्रिका कोशिका से सिग्नल बहुत बार या लंबे समय तक जाते हैं, तो वहां ट्रांसमीटर की मात्रा कम हो जाती है और सिनैप्स काम करना बंद कर देता है।

साथ ही, सिनेप्स को लंबे समय तक लगातार सिग्नल प्रसारित करने के लिए "प्रशिक्षित" किया जा सकता है। यह तंत्र स्मृति के तंत्र को समझने के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है। यह दिखाया गया है कि पुटिकाओं में, मध्यस्थ की भूमिका निभाने वाले पदार्थ के अलावा, प्रोटीन प्रकृति के अन्य पदार्थ भी होते हैं, और प्रीसिनेप्स और पोस्टसिनेप्स की झिल्ली पर विशिष्ट रिसेप्टर्स होते हैं जो उन्हें पहचानते हैं। पेप्टाइड्स के लिए ये रिसेप्टर्स मध्यस्थों के लिए रिसेप्टर्स से मौलिक रूप से भिन्न होते हैं, क्योंकि उनके साथ बातचीत क्षमता के उद्भव का कारण नहीं बनती है, बल्कि जैव रासायनिक सिंथेटिक प्रतिक्रियाओं को ट्रिगर करती है।

इस प्रकार, प्रीसिनेप्स पर आवेग आने के बाद, ट्रांसमीटरों के साथ नियामक पेप्टाइड्स भी जारी होते हैं। उनमें से कुछ प्रीसिनेप्टिक झिल्ली पर पेप्टाइड रिसेप्टर्स के साथ बातचीत करते हैं, और इस बातचीत में ट्रांसमीटर संश्लेषण का तंत्र शामिल है। नतीजतन, जितनी अधिक बार मध्यस्थ और नियामक पेप्टाइड्स जारी किए जाएंगे, मध्यस्थ संश्लेषण उतना ही अधिक तीव्र होगा। नियामक पेप्टाइड्स का एक अन्य भाग, मध्यस्थ के साथ मिलकर, पोस्टसिनेप्स तक पहुंचता है। मध्यस्थ अपने रिसेप्टर से जुड़ता है, और नियामक पेप्टाइड्स अपने से, और यह अंतिम इंटरैक्शन मध्यस्थ के लिए रिसेप्टर अणुओं के संश्लेषण की प्रक्रियाओं को ट्रिगर करता है। ऐसी प्रक्रिया के परिणामस्वरूप, मध्यस्थ के प्रति संवेदनशील रिसेप्टर क्षेत्र बढ़ जाता है जिससे मध्यस्थ के सभी अणु अपने रिसेप्टर अणुओं से संपर्क करते हैं। कुल मिलाकर, इस प्रक्रिया के परिणामस्वरूप रासायनिक सिनैप्स में चालन की सुविधा होती है।

एक मध्यस्थ का चयन

ट्रांसमीटर कार्य करने वाला कारक न्यूरॉन के शरीर में उत्पन्न होता है, और वहां से इसे एक्सॉन टर्मिनल तक पहुंचाया जाता है। प्रीसिनेप्टिक अंत में निहित ट्रांसमीटर को पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली के रिसेप्टर्स पर कार्य करने के लिए, ट्रांससिनेप्टिक सिग्नल ट्रांसमिशन प्रदान करने के लिए सिनोप्टिक फांक में छोड़ा जाना चाहिए। एसिटाइलकोलाइन, कैटेकोलामाइन समूह, सेरोटोनिन, न्यूरोपाइप्टिड और कई अन्य पदार्थ मध्यस्थ के रूप में कार्य कर सकते हैं; उनके सामान्य गुणों का वर्णन नीचे किया जाएगा।

ट्रांसमीटर रिलीज़ की प्रक्रिया की कई आवश्यक विशेषताओं को स्पष्ट किए जाने से पहले ही, यह स्थापित हो गया था कि प्रीसानेप्टिक अंत सहज स्रावी गतिविधि की स्थिति को बदल सकते हैं। ट्रांसमीटर के लगातार जारी छोटे हिस्से पोस्टसिनेप्टिक सेल में तथाकथित सहज, लघु पोस्टसिनेप्टिक क्षमता का कारण बनते हैं। इसकी स्थापना 1950 में अंग्रेजी वैज्ञानिकों फेट और काट्ज़ द्वारा की गई थी, जिन्होंने मेंढक के न्यूरोमस्कुलर सिनैप्स के काम का अध्ययन करते हुए पाया कि पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली के क्षेत्र में मांसपेशियों में तंत्रिका पर किसी भी क्रिया के बिना, छोटे संभावित उतार-चढ़ाव उत्पन्न होते हैं। लगभग 0.5mV के आयाम के साथ, यादृच्छिक अंतराल पर अपने स्वयं के।

एक ट्रांसमीटर की रिहाई की खोज, जो एक तंत्रिका आवेग के आगमन से जुड़ी नहीं है, ने इसकी रिहाई की क्वांटम प्रकृति को स्थापित करने में मदद की, यानी, यह पता चला कि एक रासायनिक सिनेप्स में ट्रांसमीटर आराम से जारी किया जाता है, लेकिन कभी-कभी और छोटे भागों में. विसंगति इस तथ्य में व्यक्त की जाती है कि मध्यस्थ अंत को व्यापक रूप से नहीं छोड़ता है, व्यक्तिगत अणुओं के रूप में नहीं, बल्कि बहुआणविक भागों (या क्वांटा) के रूप में, जिनमें से प्रत्येक में कई होते हैं।

यह इस प्रकार होता है: प्रीसिनेप्टिक झिल्ली के निकट न्यूरॉन टर्मिनलों के एक्सोप्लाज्म में, जब एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के तहत जांच की गई, तो कई पुटिकाओं या पुटिकाओं की खोज की गई, जिनमें से प्रत्येक में ट्रांसमीटर की एक मात्रा होती है। प्रीसिनेप्टिक आवेगों के कारण होने वाली क्रिया धाराएं पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली पर ध्यान देने योग्य प्रभाव नहीं डालती हैं, लेकिन ट्रांसमीटर के साथ पुटिकाओं की झिल्ली के विनाश का कारण बनती हैं। इस प्रक्रिया (एक्सोसाइटोसिस) में यह तथ्य शामिल है कि पुटिका, कैल्शियम (Ca2+) की उपस्थिति में प्रीसानेप्टिक टर्मिनल की झिल्ली की आंतरिक सतह के पास पहुंचती है, प्रीसानेप्टिक झिल्ली के साथ विलीन हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप पुटिका खाली हो जाती है सिनॉप्टिक फांक. पुटिका के नष्ट होने के बाद, इसके चारों ओर की झिल्ली प्रीसानेप्टिक टर्मिनल की झिल्ली में शामिल हो जाती है, जिससे इसकी सतह बढ़ जाती है। इसके बाद, एंडोमिटोसिस की प्रक्रिया के परिणामस्वरूप, प्रीसानेप्टिक झिल्ली के छोटे हिस्से अंदर की ओर घुस जाते हैं, जिससे फिर से पुटिकाएं बन जाती हैं, जो बाद में फिर से ट्रांसमीटर को चालू करने और इसके रिलीज के चक्र में प्रवेश करने में सक्षम होती हैं।

वी. रासायनिक मध्यस्थ और उनके प्रकार

केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में विषम रासायनिक पदार्थों का एक बड़ा समूह मध्यस्थ का कार्य करता है। नए खोजे गए रासायनिक मध्यस्थों की सूची लगातार बढ़ रही है। नवीनतम आंकड़ों के अनुसार, उनमें से लगभग 30 हैं। मैं यह भी नोट करना चाहूंगा कि डेल के सिद्धांत के अनुसार, प्रत्येक न्यूरॉन अपने सभी सिनॉप्टिक अंत में एक ही ट्रांसमीटर को गुप्त करता है। इस सिद्धांत के आधार पर, न्यूरॉन्स को ट्रांसमीटर के प्रकार से नामित करने की प्रथा है जो उनके अंत जारी करते हैं। इस प्रकार, उदाहरण के लिए, एसिटाइलकोलाइन छोड़ने वाले न्यूरॉन्स को कोलीनर्जिक, सेरोटोनिन - सेरोटोनर्जिक कहा जाता है। इस सिद्धांत का उपयोग विभिन्न रासायनिक सिनैप्स को नामित करने के लिए किया जा सकता है। आइए कुछ सबसे प्रसिद्ध रासायनिक मध्यस्थों पर नज़र डालें:

एसिटाइलकोलाइन। खोजे गए पहले न्यूरोट्रांसमीटर में से एक (हृदय पर इसके प्रभाव के कारण इसे "वेगस तंत्रिका पदार्थ" के रूप में भी जाना जाता था)।

मध्यस्थ के रूप में एसिटाइलकोलाइन की एक विशेषता एंजाइम एसिटाइलकोलिनेस्टरेज़ का उपयोग करके प्रीसानेप्टिक टर्मिनलों से निकलने के बाद इसका तेजी से विनाश है। रेनशॉ इंटरकैलेरी कोशिकाओं पर रीढ़ की हड्डी के मोटर न्यूरॉन्स के अक्षतंतु के आवर्तक संपार्श्विक द्वारा गठित सिनेप्स में एसिटाइलकोलाइन एक मध्यस्थ के रूप में कार्य करता है, जो बदले में, एक अन्य मध्यस्थ की मदद से, मोटर न्यूरॉन्स पर निरोधात्मक प्रभाव डालता है।

रीढ़ की हड्डी के क्रोमैफिन कोशिकाओं को संक्रमित करने वाले न्यूरॉन्स और इंट्राम्यूरल और एक्स्ट्रामुरल गैन्ग्लिया की तंत्रिका कोशिकाओं को संक्रमित करने वाले प्रीगैंग्लिओनिक न्यूरॉन्स भी कोलीनर्जिक होते हैं। ऐसा माना जाता है कि कोलीनर्जिक न्यूरॉन्स मिडब्रेन, सेरिबैलम, बेसल गैन्ग्लिया और कॉर्टेक्स के जालीदार गठन में मौजूद होते हैं।

कैटेकोलामाइन्स। ये तीन रासायनिक रूप से संबंधित पदार्थ हैं। इनमें शामिल हैं: डोपामाइन, नॉरपेनेफ्रिन और एड्रेनालाईन, जो टायरोसिन डेरिवेटिव हैं और न केवल परिधीय में, बल्कि केंद्रीय सिनैप्स में भी मध्यस्थ कार्य करते हैं। डोपामिनर्जिक न्यूरॉन्स मुख्य रूप से स्तनधारियों में मध्य मस्तिष्क के भीतर पाए जाते हैं। डोपामाइन स्ट्रिएटम में विशेष रूप से महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जहां विशेष रूप से इस न्यूरोट्रांसमीटर की बड़ी मात्रा पाई जाती है। इसके अलावा, डोपामिनर्जिक न्यूरॉन्स हाइपोथैलेमस में मौजूद होते हैं। नॉरएड्रेनर्जिक न्यूरॉन्स मिडब्रेन, पोंस और मेडुला ऑबोंगटा में भी पाए जाते हैं। नॉरएड्रेनर्जिक न्यूरॉन्स के अक्षतंतु आरोही मार्ग बनाते हैं जो हाइपोथैलेमस, थैलेमस, लिम्बिक कॉर्टेक्स और सेरिबैलम तक जाते हैं। नॉरएड्रेनर्जिक न्यूरॉन्स के अवरोही तंतु रीढ़ की हड्डी की तंत्रिका कोशिकाओं को संक्रमित करते हैं।

कैटेकोलामाइन का सीएनएस न्यूरॉन्स पर उत्तेजक और निरोधात्मक दोनों प्रभाव होता है।

सेरोटोनिन। कैटेकोलामाइन की तरह, यह मोनोअमाइन के समूह से संबंधित है, अर्थात यह अमीनो एसिड ट्रिप्टोफैन से संश्लेषित होता है। स्तनधारियों में, सेरोटोनर्जिक न्यूरॉन्स मुख्य रूप से मस्तिष्क तंत्र में स्थित होते हैं। वे पृष्ठीय और औसत दर्जे का रेफ़े, मेडुला ऑबोंगटा के नाभिक, पोंस और मिडब्रेन का हिस्सा हैं। सेरोटोनर्जिक न्यूरॉन्स नियोकोर्टेक्स, हिप्पोकैम्पस, ग्लोबस पैलिडस, एमिग्डाला, सबथैलेमिक क्षेत्र, स्टेम संरचना, सेरेबेलर कॉर्टेक्स और रीढ़ की हड्डी तक अपना प्रभाव बढ़ाते हैं। सेरोटोनिन रीढ़ की हड्डी की गतिविधि के अवरोही नियंत्रण और शरीर के तापमान के हाइपोथैलेमिक नियंत्रण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। बदले में, कई औषधीय दवाओं के प्रभाव में होने वाली सेरोटोनिन चयापचय में गड़बड़ी मतिभ्रम का कारण बन सकती है। सिज़ोफ्रेनिया और अन्य मानसिक विकारों में सेरोटोनर्जिक सिनैप्स की शिथिलता देखी जाती है। पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली के रिसेप्टर्स के गुणों के आधार पर सेरोटोनिन उत्तेजक और निरोधात्मक प्रभाव पैदा कर सकता है।

तटस्थ अमीनो एसिड. ये दो मुख्य डाइकारबॉक्सिलिक एसिड, एल-ग्लूटामेट और एल-एस्पार्टेट हैं, जो केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में बड़ी मात्रा में पाए जाते हैं और मध्यस्थ के रूप में कार्य कर सकते हैं। एल-ग्लूटामिक एसिड कई प्रोटीन और पेप्टाइड्स का हिस्सा है। यह रक्त-मस्तिष्क बाधा से अच्छी तरह से नहीं गुजरता है और इसलिए रक्त से मस्तिष्क में प्रवेश नहीं करता है, मुख्य रूप से तंत्रिका ऊतक में ग्लूकोज से बनता है। स्तनधारी केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में ग्लूटामेट उच्च सांद्रता में पाया जाता है। ऐसा माना जाता है कि इसका कार्य मुख्य रूप से उत्तेजना के सिनॉप्टिक ट्रांसमिशन से जुड़ा है।

पॉलीपेप्टाइड्स। हाल के वर्षों में, यह दिखाया गया है कि कुछ पॉलीपेप्टाइड सीएनएस सिनैप्स में मध्यस्थ कार्य कर सकते हैं। ऐसे पॉलीपेप्टाइड्स में पदार्थ-पी, हाइपोथैलेमिक न्यूरोहोर्मोन, एन्केफेलिन्स आदि शामिल हैं। पदार्थ-पी सबसे पहले आंत से निकाले गए एजेंटों के समूह को संदर्भित करता है। ये पॉलीपेप्टाइड्स केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के कई हिस्सों में पाए जाते हैं। इनकी सघनता विशेष रूप से थियरनिया नाइग्रा के क्षेत्र में अधिक है। रीढ़ की हड्डी की पृष्ठीय जड़ों में पदार्थ-पी की उपस्थिति से पता चलता है कि यह कुछ प्राथमिक अभिवाही न्यूरॉन्स के अक्षतंतु के केंद्रीय अंत द्वारा गठित सिनैप्स पर मध्यस्थ के रूप में कार्य कर सकता है। पदार्थ-पी का रीढ़ की हड्डी में कुछ न्यूरॉन्स पर उत्तेजक प्रभाव पड़ता है। अन्य न्यूरोपेप्टाइड्स की मध्यस्थ भूमिका और भी कम स्पष्ट है।

निष्कर्ष

केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की संरचना और कार्य की आधुनिक समझ तंत्रिका सिद्धांत पर आधारित है, जो सेलुलर सिद्धांत का एक विशेष मामला है। हालाँकि, यदि सेलुलर सिद्धांत 19वीं शताब्दी के पूर्वार्ध में तैयार किया गया था, तो तंत्रिका सिद्धांत, जो मस्तिष्क को व्यक्तिगत सेलुलर तत्वों - न्यूरॉन्स के कार्यात्मक एकीकरण का परिणाम मानता है, को इस सदी के अंत में ही मान्यता मिली। . स्पैनिश न्यूरोहिस्टोलॉजिस्ट आर. काजल और अंग्रेजी फिजियोलॉजिस्ट सी. शेरिंगटन के अध्ययन ने तंत्रिका सिद्धांत की मान्यता में प्रमुख भूमिका निभाई। तंत्रिका कोशिकाओं के पूर्ण संरचनात्मक अलगाव का अंतिम साक्ष्य एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग करके प्राप्त किया गया था, जिसके उच्च रिज़ॉल्यूशन ने यह स्थापित करना संभव बना दिया कि प्रत्येक तंत्रिका कोशिका अपनी पूरी लंबाई में एक सीमित झिल्ली से घिरी हुई है, और उनके बीच खाली स्थान हैं। विभिन्न न्यूरॉन्स की झिल्लियाँ. हमारा तंत्रिका तंत्र दो प्रकार की कोशिकाओं से बना है - तंत्रिका और ग्लियाल। इसके अलावा, ग्लियाल कोशिकाओं की संख्या तंत्रिका कोशिकाओं की संख्या से 8-9 गुना अधिक है। तंत्रिका तत्वों की संख्या, आदिम जीवों में बहुत सीमित होने के कारण, तंत्रिका तंत्र के विकासवादी विकास की प्रक्रिया में प्राइमेट्स और मनुष्यों में कई अरबों तक पहुँच जाती है। इसी समय, न्यूरॉन्स के बीच सिनैप्टिक संपर्कों की संख्या एक खगोलीय आंकड़े के करीब पहुंच रही है। केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के संगठन की जटिलता इस तथ्य में भी प्रकट होती है कि मस्तिष्क के विभिन्न हिस्सों में न्यूरॉन्स की संरचना और कार्य काफी भिन्न होते हैं। हालाँकि, मस्तिष्क गतिविधि का विश्लेषण करने के लिए एक आवश्यक शर्त न्यूरॉन्स और सिनैप्स के कामकाज के अंतर्निहित मूलभूत सिद्धांतों की पहचान करना है। आखिरकार, यह न्यूरॉन्स के ये कनेक्शन हैं जो सूचना के प्रसारण और प्रसंस्करण से जुड़ी सभी प्रकार की प्रक्रियाएं प्रदान करते हैं।

कोई केवल कल्पना ही कर सकता है कि यदि इस जटिल विनिमय प्रक्रिया में कोई विफलता हो तो क्या होगा... हमारा क्या होगा। यह बात शरीर की किसी भी संरचना के बारे में कही जा सकती है; हो सकता है कि वह मुख्य संरचना न हो, लेकिन उसके बिना संपूर्ण जीव की गतिविधि पूरी तरह से सही और पूर्ण नहीं होगी। यह वैसा ही है जैसे किसी घड़ी में होता है। यदि तंत्र में एक, यहां तक ​​कि सबसे छोटा हिस्सा भी गायब है, तो घड़ी अब बिल्कुल सटीक रूप से काम नहीं करेगी। और जल्द ही घड़ी टूट जायेगी. उसी तरह, हमारे शरीर में, यदि कोई एक प्रणाली बाधित हो जाती है, तो धीरे-धीरे पूरे जीव की विफलता हो जाती है, और बाद में इस जीव की मृत्यु हो जाती है। इसलिए यह हमारे हित में है कि हम अपने शरीर की स्थिति पर नज़र रखें और ऐसी गलतियाँ करने से बचें जिनके हमारे लिए गंभीर परिणाम हो सकते हैं।

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रासायनिक सिनैप्स को उनके अनुसार वर्गीकृत किया जा सकता है जगहऔर सामानसंबंधित संरचनाएं: परिधीय (न्यूरोमस्कुलर, न्यूरोसेक्रेटरी, रिसेप्टर-न्यूरोनल); केंद्रीय (एक्सोसोमेटिक, एक्सोडेंड्रिटिक, एक्सोएक्सोनल, सोमाटोडेंड्रिटिक, सोमैटोसोमैटिक); एस एस साइन द्वारा क्रियाएँ -उत्तेजक और निरोधात्मक; द्वारा मध्यस्थजो संचरण करता है - कोलीनर्जिक, एड्रीनर्जिक, सेरोटोनर्जिक, ग्लिसरीनर्जिक, आदि।

एक सिनैप्स में तीन मुख्य तत्व होते हैं: प्रीसिनेप्टिक झिल्ली, पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली और सिनैप्टिक फांक। पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली की एक विशेषता इसमें विशेष की उपस्थिति है रिसेप्टर्स,एक विशिष्ट मध्यस्थ के प्रति संवेदनशील, और कीमो-निर्भर आयन चैनलों की उपस्थिति। मध्यस्थों (मध्यस्थों) का उपयोग करके उत्तेजना प्रसारित की जाती है। मध्यस्थ -ये रासायनिक पदार्थ हैं, जिन्हें उनकी प्रकृति के आधार पर निम्नलिखित समूहों में विभाजित किया जाता है: मोनोअमाइन (एसिटाइलकोलाइन, डोपामाइन, नॉरपेनेफ्रिन, सेरोटोनिन), अमीनो एसिड (गामा-एमिनोब्यूट्रिक एसिड - जीएबीए, ग्लूटामिक एसिड, ग्लाइसिन, आदि) और न्यूरोपेप्टाइड्स ( पदार्थ पी, एंडोर्फिन, न्यूरोटेंसिन, एंजियोटेंसिन, वैसोप्रेसिन, सोमैटोस्टैटिन, आदि)। ट्रांसमीटर प्रीसिनेप्टिक थिकनिंग के पुटिकाओं में स्थित होता है, जहां यह या तो एक्सोनल ट्रांसपोर्ट का उपयोग करके न्यूरॉन के मध्य क्षेत्र से पहुंच सकता है, या सिनैप्टिक फांक से ट्रांसमीटर के पुनः ग्रहण द्वारा। इसे इसके ब्रेकडाउन उत्पादों से सिनैप्टिक टर्मिनलों में भी संश्लेषित किया जा सकता है।

जब एक एपी एक्सॉन टर्मिनल पर पहुंचता है और प्रीसिनेप्टिक झिल्ली विध्रुवित हो जाती है, तो कैल्शियम आयन बाह्य कोशिकीय द्रव से तंत्रिका अंत में प्रवाहित होने लगते हैं (चित्र 8)। कैल्शियम प्रीसानेप्टिक झिल्ली में सिनैप्टिक वेसिकल्स की गति को सक्रिय करता है, जहां वे सिनैप्टिक फांक में ट्रांसमीटर की रिहाई के साथ नष्ट हो जाते हैं। उत्तेजक सिनैप्स में, ट्रांसमीटर अंतराल में फैल जाता है और पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली के रिसेप्टर्स से जुड़ जाता है, जिससे सोडियम आयनों के लिए चैनल खुल जाते हैं, और परिणामस्वरूप इसका विध्रुवण होता है - की उपस्थिति उत्तेजक पोस्टसिनेप्टिक क्षमता(ईपीएसपी)। विध्रुवित झिल्ली और उसके निकटवर्ती क्षेत्रों के बीच स्थानीय धाराएँ उत्पन्न होती हैं। यदि वे झिल्ली को क्रांतिक स्तर तक विध्रुवित कर देते हैं तो उसमें ऐक्शन पोटेंशिअल उत्पन्न हो जाता है। निरोधात्मक सिनैप्स में, एक ट्रांसमीटर (उदाहरण के लिए, ग्लाइसिन) इसी तरह पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली के रिसेप्टर्स के साथ संपर्क करता है, लेकिन इसमें पोटेशियम और/या क्लोराइड चैनल खोलता है, जो एक एकाग्रता ढाल के साथ आयनों के संक्रमण का कारण बनता है: कोशिका से पोटेशियम, और कोशिका में क्लोरीन. इससे पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली का हाइपरपोलरीकरण होता है - उपस्थिति निरोधात्मक पोस्टसिनेप्टिक क्षमता(टीपीएसपी)।

एक ही मध्यस्थ एक से नहीं, बल्कि कई अलग-अलग रिसेप्टर्स से बंध सकता है। इस प्रकार, कंकाल की मांसपेशियों के न्यूरोमस्कुलर सिनैप्स में एसिटाइलकोलाइन एच-कोलीनर्जिक रिसेप्टर्स के साथ संपर्क करता है, जो सोडियम के लिए चैनल खोलता है, जो ईपीएसपी का कारण बनता है, और वेगोकार्डियक सिनैप्स में यह एम-कोलीनर्जिक रिसेप्टर्स पर कार्य करता है, जो पोटेशियम आयनों के लिए चैनल खोलता है (आईपीएसपी द्वारा उत्पन्न) ). नतीजतन, मध्यस्थ की कार्रवाई की उत्तेजक या निरोधात्मक प्रकृति पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली (रिसेप्टर का प्रकार) के गुणों से निर्धारित होती है, न कि स्वयं मध्यस्थ द्वारा।

चावल। 8. न्यूरोमस्कुलर जंक्शन

एक एक्शन पोटेंशिअल (एपी) तंत्रिका फाइबर के अंत में आता है; सिनैप्टिक वेसिकल्स ट्रांसमीटर (एसिटाइलकोलाइन) को सिनैप्टिक फांक में छोड़ते हैं; एसिटाइलकोलाइन (एसीएच) पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली पर रिसेप्टर्स को बांधता है; पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली की क्षमता माइनस 85 से घटकर माइनस 10 एमवी (ईपीएसपी होती है) हो जाती है। विध्रुवित क्षेत्र से गैर-विध्रुवित क्षेत्र में प्रवाहित होने वाली धारा के प्रभाव में, मांसपेशी फाइबर झिल्ली पर एक क्रिया क्षमता उत्पन्न होती है

न्यूरोट्रांसमीटर के अलावा, प्रीसानेप्टिक अंत ऐसे पदार्थ छोड़ते हैं जो सीधे सिग्नल ट्रांसमिशन में शामिल नहीं होते हैं और सिग्नल प्रभाव के न्यूरोमोड्यूलेटर की भूमिका निभाते हैं। मॉड्यूलेशन मध्यस्थ की रिहाई या पोस्टसिनेप्टिक न्यूरॉन के रिसेप्टर्स द्वारा इसके बंधन के साथ-साथ मध्यस्थों के लिए इस न्यूरॉन की प्रतिक्रिया को प्रभावित करके किया जाता है। शास्त्रीय मध्यस्थों का कार्य एमाइन और अमीनो एसिड द्वारा किया जाता है, न्यूरोमोड्यूलेटर का कार्य न्यूरोपेप्टाइड्स द्वारा किया जाता है। मध्यस्थों को मुख्य रूप से अक्षतंतु टर्मिनलों में संश्लेषित किया जाता है; न्यूरोपेप्टाइड्स प्रोटीन के संश्लेषण के माध्यम से न्यूरॉन शरीर में बनते हैं, जहां से वे प्रोटीज़ के प्रभाव में टूट जाते हैं।

उत्तेजना के रासायनिक संचरण वाले सिनैप्स में कई सामान्य गुण होते हैं: सिनैप्स के माध्यम से उत्तेजना केवल एक दिशा में की जाती है, जो सिनैप्स की संरचना से निर्धारित होती है (मध्यस्थ केवल प्रीसानेप्टिक झिल्ली से जारी होता है और रिसेप्टर्स के साथ बातचीत करता है) पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली); सिनैप्स के माध्यम से उत्तेजना का संचरण तंत्रिका फाइबर (सिनैप्टिक विलंब) की तुलना में धीमा होता है; सिनैप्स में कम लचीलापन और उच्च थकान होती है, साथ ही रासायनिक (औषधीय सहित) पदार्थों के प्रति उच्च संवेदनशीलता होती है; उत्तेजना लय का परिवर्तन सिनैप्स पर होता है।

रासायनिक सिनैप्सस्तनधारी मस्तिष्क में सिनैप्स का प्रमुख प्रकार है। ऐसे सिनेप्स में, न्यूरॉन्स के बीच बातचीत एक मध्यस्थ (न्यूरोट्रांसमीटर) की मदद से की जाती है - एक पदार्थ जो प्रीसानेप्टिक अंत से निकलता है और पोस्टसिनेप्टिक संरचना पर कार्य करता है।

केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में रासायनिक सिनैप्स सबसे जटिल प्रकार के कनेक्शन हैं (चित्र 3.1)। रूपात्मक रूप से, यह एक अच्छी तरह से परिभाषित सिनैप्टिक फांक की उपस्थिति से कनेक्शन के अन्य रूपों से भिन्न होता है, इस प्रकार के संपर्क के साथ झिल्ली न्यूरॉन से न्यूरॉन की दिशा में सख्ती से उन्मुख या ध्रुवीकृत होती है।

रासायनिक सिनैप्स में दो भाग होते हैं: प्रीसानेप्टिक,ट्रांसमिटिंग सेल के एक्सॉन टर्मिनल के क्लब के आकार के विस्तार द्वारा गठित, और पोस्टसिनेप्टिक,प्राप्तकर्ता कोशिका के प्लाज्मा झिल्ली के संपर्क भाग द्वारा दर्शाया गया है। दोनों भागों के बीच एक सिनैप्टिक फांक है - पोस्टसिनेप्टिक और प्रीसिनेप्टिक झिल्ली के बीच 10-50 एनएम चौड़ा अंतर, जिसके किनारों को अंतरकोशिकीय संपर्कों द्वारा मजबूत किया जाता है। सिनैप्टिक विस्तार में छोटे पुटिकाएं होती हैं, तथाकथित प्रीसानेप्टिक या सिनेप्टिक वेसिकल्सजिसमें एक मध्यस्थ (एक पदार्थ जो उत्तेजना के संचरण में मध्यस्थता करता है) या एक एंजाइम होता है जो इस मध्यस्थ को नष्ट कर देता है। पोस्टसिनेप्टिक पर, और अक्सर प्रीसिनेप्टिक झिल्लियों पर, एक या दूसरे मध्यस्थ के लिए रिसेप्टर्स होते हैं।

चावल। 3.1.

बुलबुले (वेसिकल्स) प्रीसिनेप्टिक झिल्ली के विपरीत स्थित होते हैं, जो ट्रांसमीटर को सिनैप्टिक फांक में छोड़ने के उनके कार्यात्मक उद्देश्य के कारण होता है। इसके अलावा प्रीसिनेप्टिक वेसिकल के पास बड़ी संख्या में माइटोकॉन्ड्रिया (एटीपी का उत्पादन करने वाले) और प्रोटीन फाइबर की व्यवस्थित संरचनाएं होती हैं। पुटिकाओं के अलग-अलग आकार होते हैं (20 से 150 एनएम या अधिक तक) और रसायनों से भरे होते हैं जो गतिविधि को एक कोशिका से दूसरी कोशिका में स्थानांतरित करने की सुविधा प्रदान करते हैं। न्यूरॉन के एक अक्षतंतु टर्मिनल में कई प्रकार के पुटिकाएं हो सकती हैं।

एक नियम के रूप में, एक ही ट्रांसमीटर एक न्यूरॉन के सभी सिरों से जारी होता है ( डेल का नियम)।यह मध्यस्थ विभिन्न कोशिकाओं को उनकी कार्यात्मक स्थिति, रसायन विज्ञान, या उनकी झिल्ली के ध्रुवीकरण की डिग्री के आधार पर अलग-अलग तरीके से प्रभावित कर सकता है। हालाँकि, डेल के नियम का पालन करते हुए, यह प्रीसानेप्टिक सेल हमेशा अपने सभी एक्सॉन टर्मिनलों से एक ही रसायन छोड़ेगा। झिल्ली के सघन भागों के पास बुलबुले एकत्रित हो जाते हैं।

तंत्रिका आवेग (उत्तेजना) फाइबर के साथ अत्यधिक गति से चलता है और सिनेप्स के पास पहुंचता है। यह क्रिया क्षमता सिनैप्स झिल्ली के विध्रुवण का कारण बनती है, लेकिन इससे नई उत्तेजना (क्रिया क्षमता) उत्पन्न नहीं होती है, बल्कि विशेष आयन चैनल खुलने का कारण बनती है। ये चैनल कैल्शियम आयनों को सिनेप्स में जाने की अनुमति देते हैं। एक विशेष अंतःस्रावी ग्रंथि - पैराथाइरॉइड ग्रंथि (यह थायरॉयड के शीर्ष पर स्थित होती है) - शरीर में कैल्शियम की मात्रा को नियंत्रित करती है। कई बीमारियाँ शरीर में ख़राब कैल्शियम चयापचय से जुड़ी होती हैं। उदाहरण के लिए, इसकी कमी से छोटे बच्चों में सूखा रोग हो जाता है।

एक बार सिनैप्टिक टर्मिनल के साइटोप्लाज्म में, कैल्शियम प्रोटीन से बंध जाता है जो पुटिकाओं की झिल्ली बनाता है जिसमें मध्यस्थ संग्रहीत होता है। सिनैप्टिक वेसिकल्स की झिल्लियाँ सिकुड़ती हैं, और सामग्री को सिनैप्टिक फांक में धकेलती हैं। सिनैप्स पर एक न्यूरॉन की उत्तेजना (विद्युत क्रिया क्षमता) एक विद्युत आवेग से एक रासायनिक आवेग में बदल जाती है।दूसरे शब्दों में, एक न्यूरॉन की प्रत्येक उत्तेजना उसके अक्षतंतु के अंत में एक जैविक रूप से सक्रिय पदार्थ - एक मध्यस्थ - के एक हिस्से की रिहाई के साथ होती है। इसके बाद, मध्यस्थ अणु रिसेप्टर्स (प्रोटीन अणु) से जुड़ते हैं जो पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली पर स्थित होते हैं।

रिसेप्टर में दो भाग होते हैं। एक को "पहचान केंद्र" कहा जा सकता है, दूसरे को - "आयन चैनल"। यदि मध्यस्थ अणु रिसेप्टर अणु पर कुछ स्थानों (पहचान केंद्र) पर कब्जा कर लेते हैं, तो आयन चैनल खुल जाता है और आयन कोशिका (सोडियम आयन) में प्रवेश करना शुरू कर देते हैं या कोशिका (पोटेशियम आयन) छोड़ देते हैं।

अर्थात्, झिल्ली के माध्यम से एक आयनिक धारा प्रवाहित होती है, जिससे झिल्ली पर विभव में परिवर्तन होता है। इस क्षमता को कहा जाता है उत्तेजक पोस्टसिनेप्टिक क्षमता(चित्र 3.2)।

चावल। 3.2.

चावल। 3.3.

ईपीएसपी मुख्य सिनैप्टिक प्रक्रिया है जो एक कोशिका से दूसरी कोशिका तक उत्तेजक प्रभावों के संचरण को सुनिश्चित करती है। एक ईपीएसपी एक प्रसार आवेग से इसकी अपवर्तकता की कमी, महत्वपूर्ण अवधि, अन्य समान सिनैप्टिक प्रक्रियाओं के साथ सारांशित होने की क्षमता और सक्रिय रूप से प्रचार करने की क्षमता की कमी से भिन्न होता है (चित्र 3.3)।

क्षमता का आयाम रिसेप्टर्स द्वारा बंधे मध्यस्थ अणुओं की संख्या से निर्धारित होता है। इस निर्भरता के लिए धन्यवाद, न्यूरॉन झिल्ली पर संभावित आयाम खुले चैनलों की संख्या के अनुपात में विकसित होता है।

सिनैप्स न्यूरॉन्स के बीच शारीरिक संपर्क के बजाय कार्यात्मक संपर्क का एक स्थल है; यह सूचना को एक कोशिका से दूसरी कोशिका तक पहुंचाता है। आमतौर पर एक न्यूरॉन और डेंड्राइट्स के अक्षतंतु की टर्मिनल शाखाओं के बीच सिनैप्स होते हैं ( axodendriticसिनेप्सेस) या शरीर ( एक्सोसोमेटिकदूसरे न्यूरॉन का सिनैप्स)। सिनैप्स की संख्या आमतौर पर बहुत बड़ी होती है, जो सूचना हस्तांतरण के लिए एक बड़ा क्षेत्र प्रदान करती है। उदाहरण के लिए, रीढ़ की हड्डी में व्यक्तिगत मोटर न्यूरॉन्स के डेंड्राइट्स और कोशिका निकायों पर 1000 से अधिक सिनैप्स होते हैं। कुछ मस्तिष्क कोशिकाओं में 10,000 सिनैप्स तक हो सकते हैं (चित्र 16.8)।

सिनैप्स दो प्रकार के होते हैं - इलेक्ट्रिकऔर रासायनिक- उनके माध्यम से गुजरने वाले संकेतों की प्रकृति पर निर्भर करता है। मोटर न्यूरॉन के टर्मिनलों और मांसपेशी फाइबर की सतह के बीच होता है न्यूरोमस्क्यूलर संधि, इंटिरियरन सिनैप्स से संरचना में भिन्न, लेकिन कार्यात्मक दृष्टि से उनके समान। सामान्य सिनैप्स और न्यूरोमस्कुलर जंक्शन के बीच संरचनात्मक और शारीरिक अंतर का वर्णन थोड़ी देर बाद किया जाएगा।

रासायनिक सिनैप्स की संरचना

रासायनिक सिनैप्स कशेरुकियों में सिनैप्स का सबसे आम प्रकार है। ये तंत्रिका अंत की बल्बनुमा मोटाई कहलाती हैं सिनैप्टिक सजीले टुकड़ेऔर डेंड्राइट के अंत के करीब स्थित है। सिनैप्टिक प्लाक के साइटोप्लाज्म में माइटोकॉन्ड्रिया, चिकनी एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम, माइक्रोफिलामेंट्स और असंख्य होते हैं सिनेप्टिक वेसिकल्स. प्रत्येक पुटिका का व्यास लगभग 50 एनएम है और इसमें शामिल है मध्यस्थ- एक पदार्थ जिसके साथ एक तंत्रिका संकेत एक सिनैप्स में प्रसारित होता है। सिनैप्स के क्षेत्र में सिनैप्टिक प्लाक की झिल्ली साइटोप्लाज्म के संघनन के परिणामस्वरूप मोटी हो जाती है और बनती है प्रीसानेप्टिक झिल्ली. सिनैप्स क्षेत्र में डेंड्राइट झिल्ली भी मोटी हो जाती है और बन जाती है पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली. ये झिल्लियाँ एक अंतराल द्वारा अलग हो जाती हैं - सूत्र - युग्मक फांकलगभग 20 एनएम चौड़ा। प्रीसिनेप्टिक झिल्ली को इस तरह से डिज़ाइन किया गया है कि सिनैप्टिक वेसिकल्स इससे जुड़ सकें और मध्यस्थों को सिनैप्टिक फांक में छोड़ा जा सके। पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली में बड़े प्रोटीन अणु होते हैं जो कार्य करते हैं रिसेप्टर्समध्यस्थ, और असंख्य चैनलऔर छिद्र(आमतौर पर बंद), जिसके माध्यम से आयन पोस्टसिनेप्टिक न्यूरॉन में प्रवेश कर सकते हैं (चित्र 16.10, ए देखें)।

सिनैप्टिक वेसिकल्स में एक ट्रांसमीटर होता है जो या तो न्यूरॉन के शरीर में बनता है (और पूरे अक्षतंतु से गुजरते हुए सिनैप्टिक प्लाक में प्रवेश करता है), या सीधे सिनैप्टिक प्लाक में। दोनों मामलों में, मध्यस्थ के संश्लेषण के लिए राइबोसोम पर कोशिका शरीर में बनने वाले एंजाइम की आवश्यकता होती है। एक सिनैप्टिक प्लाक में, ट्रांसमीटर अणुओं को पुटिकाओं में "पैक" किया जाता है जिसमें वे रिलीज़ होने तक संग्रहीत रहते हैं। कशेरुक तंत्रिका तंत्र के मुख्य मध्यस्थ हैं acetylcholineऔर नॉरपेनेफ्रिन, लेकिन अन्य मध्यस्थ भी हैं जिन पर बाद में चर्चा की जाएगी।

एसिटाइलकोलाइन एक अमोनियम व्युत्पन्न है, जिसका सूत्र चित्र में दिखाया गया है। 16.9. यह पहला ज्ञात मध्यस्थ है; 1920 में, ओटो लेवी ने इसे मेंढक के हृदय में वेगस तंत्रिका के पैरासिम्पेथेटिक न्यूरॉन्स के अंत से अलग कर दिया (धारा 16.2)। नॉरपेनेफ्रिन की संरचना पर अनुभाग में विस्तार से चर्चा की गई है। 16.6.6. एसिटाइलकोलाइन छोड़ने वाले न्यूरॉन्स कहलाते हैं कोलीनर्जिक, और जो नॉरपेनेफ्रिन जारी करते हैं - एड्रीनर्जिक.

सिनैप्टिक ट्रांसमिशन के तंत्र

ऐसा माना जाता है कि सिनैप्टिक प्लाक पर एक तंत्रिका आवेग के आने से प्रीसानेप्टिक झिल्ली का विध्रुवण होता है और सीए 2+ आयनों के लिए इसकी पारगम्यता में वृद्धि होती है। सिनैप्टिक प्लाक में प्रवेश करने वाले सीए 2+ आयन प्रीसिनेप्टिक झिल्ली के साथ सिनैप्टिक पुटिकाओं के संलयन और कोशिका से उनकी सामग्री की रिहाई का कारण बनते हैं। (एक्सोसाइटोसिस), जिसके परिणामस्वरूप यह सिनैप्टिक फांक में प्रवेश करता है। इस पूरी प्रक्रिया को कहा जाता है विद्युत स्रावी युग्मन. एक बार जब मध्यस्थ मुक्त हो जाता है, तो पुटिका सामग्री का उपयोग नए पुटिकाओं को बनाने के लिए किया जाता है जो मध्यस्थ अणुओं से भरे होते हैं। प्रत्येक शीशी में एसिटाइलकोलाइन के लगभग 3000 अणु होते हैं।

मध्यस्थ अणु सिनैप्टिक फांक के माध्यम से फैलते हैं (इस प्रक्रिया में लगभग 0.5 एमएस लगते हैं) और पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली पर स्थित रिसेप्टर्स से जुड़ते हैं जो एसिटाइलकोलाइन की आणविक संरचना को पहचानने में सक्षम होते हैं। जब एक रिसेप्टर अणु एक ट्रांसमीटर से जुड़ता है, तो इसका विन्यास बदल जाता है, जिससे आयन चैनल खुल जाते हैं और आयनों का पोस्टसिनेप्टिक सेल में प्रवेश हो जाता है, जिससे विध्रुवणया hyperpolarization(चित्र 16.4, ए) इसकी झिल्ली, जारी मध्यस्थ की प्रकृति और रिसेप्टर अणु की संरचना पर निर्भर करती है। ट्रांसमीटर अणु जो पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली की पारगम्यता में परिवर्तन का कारण बनते हैं, उन्हें तुरंत प्रीसिनेप्टिक झिल्ली द्वारा पुनर्अवशोषण द्वारा, या फांक से प्रसार या एंजाइमैटिक हाइड्रोलिसिस द्वारा सिनैप्टिक फांक से हटा दिया जाता है। कब कोलीनर्जिकसिनैप्स, सिनैप्टिक फांक में स्थित एसिटाइलकोलाइन एंजाइम द्वारा हाइड्रोलाइज्ड होता है एसिटाइलकोलिनेस्टरेज़, पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली पर स्थानीयकृत। हाइड्रोलिसिस के परिणामस्वरूप, कोलीन बनता है, यह वापस सिनैप्टिक प्लाक में अवशोषित हो जाता है और फिर से वहां एसिटाइलकोलाइन में परिवर्तित हो जाता है, जो पुटिकाओं में जमा हो जाता है (चित्र 16.10)।

में उत्तेजकसिनैप्स पर, एसिटाइलकोलाइन के प्रभाव में, विशिष्ट सोडियम और पोटेशियम चैनल खुलते हैं, और Na + आयन कोशिका में प्रवेश करते हैं, और K + आयन अपनी सांद्रता प्रवणता के अनुसार इसे छोड़ देते हैं। परिणामस्वरूप, पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली का विध्रुवण होता है। इस विध्रुवण को कहा जाता है उत्तेजक पोस्टसिनेप्टिक क्षमता(ईपीएसपी)। ईपीएसपी का आयाम आमतौर पर छोटा होता है, लेकिन इसकी अवधि ऐक्शन पोटेंशिअल की तुलना में अधिक लंबी होती है। ईपीएसपी का आयाम चरणबद्ध तरीके से बदलता है, जिससे पता चलता है कि ट्रांसमीटर को व्यक्तिगत अणुओं के रूप के बजाय भागों, या "क्वांटा" में जारी किया जाता है। जाहिरा तौर पर, प्रत्येक क्वांटम एक सिनैप्टिक पुटिका से एक ट्रांसमीटर की रिहाई से मेल खाता है। एक एकल ईपीएसपी, एक नियम के रूप में, एक्शन पोटेंशिअल की घटना के लिए आवश्यक सीमा मूल्य के विध्रुवण का कारण बनने में सक्षम नहीं है। लेकिन कई ईपीएसपी के विध्रुवण प्रभाव बढ़ जाते हैं और इस घटना को कहा जाता है योग. एक ही न्यूरॉन पर अलग-अलग सिनेप्स पर एक साथ होने वाले दो या दो से अधिक ईपीएसपी सामूहिक रूप से पोस्टसिनेप्टिक न्यूरॉन में एक एक्शन पोटेंशिअल को उत्तेजित करने के लिए पर्याप्त विध्रुवण उत्पन्न कर सकते हैं। यह कहा जाता है स्थानिक योग. एक तीव्र उत्तेजना के प्रभाव में एक ही सिनैप्टिक पट्टिका के पुटिकाओं से एक ट्रांसमीटर की तेजी से बार-बार रिहाई व्यक्तिगत ईपीएसपी का कारण बनती है, जो समय में इतनी बार एक-दूसरे का पालन करते हैं कि उनके प्रभाव भी संक्षेप में होते हैं और पोस्टसिनेप्टिक न्यूरॉन में एक कार्रवाई क्षमता का कारण बनते हैं। यह कहा जाता है समय योग. इस प्रकार, एक पोस्टसिनेप्टिक न्यूरॉन में आवेग उत्पन्न हो सकते हैं या तो कई संबंधित प्रीसानेप्टिक न्यूरॉन्स की कमजोर उत्तेजना के परिणामस्वरूप, या इसके प्रीसानेप्टिक न्यूरॉन्स में से एक की बार-बार उत्तेजना के परिणामस्वरूप। में ब्रेकसिनैप्स पर, ट्रांसमीटर की रिहाई के + और सीएल - आयनों के लिए विशिष्ट चैनल खोलने के कारण पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली की पारगम्यता बढ़ जाती है। सांद्रण प्रवणता के साथ चलते हुए, ये आयन झिल्ली के हाइपरपोलराइजेशन का कारण बनते हैं, जिसे कहा जाता है निरोधात्मक पोस्टसिनेप्टिक क्षमता(टीपीएसपी)।

मध्यस्थों में स्वयं उत्तेजक या निरोधात्मक गुण नहीं होते हैं। उदाहरण के लिए, एसिटाइलकोलाइन अधिकांश न्यूरोमस्कुलर जंक्शनों और अन्य सिनैप्स पर एक उत्तेजक प्रभाव डालता है, लेकिन हृदय और आंत की मांसपेशियों के न्यूरोमस्कुलर जंक्शनों पर अवरोध का कारण बनता है। ये विरोधी प्रभाव उन घटनाओं के कारण होते हैं जो पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली पर प्रकट होती हैं। रिसेप्टर के आणविक गुण यह निर्धारित करते हैं कि कौन से आयन पोस्टसिनेप्टिक न्यूरॉन में प्रवेश करेंगे, और ये आयन, बदले में, पोस्टसिनेप्टिक क्षमता में परिवर्तन की प्रकृति निर्धारित करते हैं, जैसा कि ऊपर वर्णित है।

विद्युत सिनैप्स

सहसंयोजक और कशेरुक सहित कई जानवरों में, कुछ सिनैप्स के माध्यम से आवेगों का संचरण प्री- और पोस्टसिनेप्टिक न्यूरॉन्स के बीच विद्युत प्रवाह के पारित होने से होता है। इन न्यूरॉन्स के बीच अंतराल की चौड़ाई केवल 2 एनएम है, और झिल्ली से वर्तमान और अंतराल को भरने वाले तरल पदार्थ का कुल प्रतिरोध बहुत छोटा है। आवेग बिना किसी देरी के सिनैप्स से गुजरते हैं, और उनका संचरण दवाओं या अन्य रसायनों से प्रभावित नहीं होता है।

न्यूरोमस्क्यूलर संधि

न्यूरोमस्कुलर जंक्शन मोटर न्यूरॉन (मोटोन्यूरॉन) और के अंत के बीच एक विशेष प्रकार का सिनैप्स है एंडोमाइशियममांसपेशी फाइबर (धारा 17.4.2)। प्रत्येक मांसपेशी फाइबर का एक विशेष क्षेत्र होता है - मोटर अंत थाली, जहां मोटर न्यूरॉन (मोटोन्यूरॉन) की शाखाएं, लगभग 100 एनएम मोटी अनमाइलिनेटेड शाखाएं बनाती हैं, जो मांसपेशी झिल्ली की सतह के साथ उथले खांचे में चलती हैं। मांसपेशी कोशिका झिल्ली - सार्कोलेमा - कई गहरी तह बनाती है जिन्हें पोस्टसिनेप्टिक फोल्ड कहा जाता है (चित्र 16.11)। मोटर न्यूरॉन टर्मिनलों का साइटोप्लाज्म सिनैप्टिक प्लाक की सामग्री के समान है और, उत्तेजना के दौरान, ऊपर चर्चा की गई समान तंत्र का उपयोग करके एसिटाइलकोलाइन जारी करता है। सरकोलेममा की सतह पर स्थित रिसेप्टर अणुओं के विन्यास में परिवर्तन से इसकी पारगम्यता में Na + और K + में परिवर्तन होता है, और परिणामस्वरूप, स्थानीय विध्रुवण होता है, जिसे कहा जाता है अंत प्लेट क्षमता(पीकेपी)। यह विध्रुवण क्रिया क्षमता उत्पन्न करने के लिए परिमाण में काफी पर्याप्त है, जो अनुप्रस्थ नलिकाओं की प्रणाली के साथ फाइबर में गहराई तक सरकोलेममा के साथ फैलता है ( टी-प्रणाली) (धारा 17.4.7) और मांसपेशियों में संकुचन का कारण बनता है।

सिनैप्स और न्यूरोमस्कुलर जंक्शनों के कार्य

इंटिरियरन सिनैप्स और न्यूरोमस्कुलर जंक्शनों का मुख्य कार्य रिसेप्टर्स से इफ़ेक्टर्स तक सिग्नल संचारित करना है। इसके अलावा, रासायनिक स्राव के इन स्थलों की संरचना और संगठन तंत्रिका आवेगों के संचालन की कई महत्वपूर्ण विशेषताएं निर्धारित करते हैं, जिन्हें निम्नानुसार संक्षेप में प्रस्तुत किया जा सकता है:

1. यूनिडायरेक्शनल ट्रांसमिशन.प्रीसिनेप्टिक झिल्ली से ट्रांसमीटर की रिहाई और पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली पर रिसेप्टर्स का स्थानीयकरण इस पथ के साथ तंत्रिका संकेतों को केवल एक दिशा में प्रसारित करने की अनुमति देता है, जो तंत्रिका तंत्र की विश्वसनीयता सुनिश्चित करता है।

2. पाना।प्रत्येक तंत्रिका आवेग न्यूरोमस्कुलर जंक्शन पर पर्याप्त एसिटाइलकोलाइन की रिहाई का कारण बनता है जिससे मांसपेशी फाइबर में प्रतिक्रिया फैलती है। इसके लिए धन्यवाद, न्यूरोमस्कुलर जंक्शन पर पहुंचने वाले तंत्रिका आवेग, चाहे कितने भी कमजोर हों, एक प्रभावकारी प्रतिक्रिया का कारण बन सकते हैं, और इससे सिस्टम की संवेदनशीलता बढ़ जाती है।

3. अनुकूलन या समायोजन.निरंतर उत्तेजना के साथ, सिनैप्स पर जारी ट्रांसमीटर की मात्रा धीरे-धीरे कम हो जाती है जब तक कि ट्रांसमीटर भंडार समाप्त नहीं हो जाता; तब वे कहते हैं कि सिनैप्स थक गया है, और इसमें संकेतों का आगे संचरण बाधित हो गया है। थकान का अनुकूली मूल्य यह है कि यह अत्यधिक उत्तेजना के कारण प्रभावकारक को होने वाली क्षति से बचाता है। अनुकूलन रिसेप्टर स्तर पर भी होता है। (खंड 16.4.2 में विवरण देखें।)

4. एकीकरण।एक पोस्टसिनेप्टिक न्यूरॉन बड़ी संख्या में उत्तेजक और निरोधात्मक प्रीसानेप्टिक न्यूरॉन्स (सिनेप्टिक अभिसरण) से संकेत प्राप्त कर सकता है; इस मामले में, पोस्टसिनेप्टिक न्यूरॉन सभी प्रीसिनेप्टिक न्यूरॉन्स से संकेतों को सारांशित करने में सक्षम है। स्थानिक योग के माध्यम से, एक न्यूरॉन कई स्रोतों से संकेतों को एकीकृत करता है और एक समन्वित प्रतिक्रिया उत्पन्न करता है। कुछ सिनैप्स में एक सुविधा होती है, जिसमें प्रत्येक उत्तेजना के बाद, सिनैप्स अगले उत्तेजना के प्रति अधिक संवेदनशील हो जाता है। इसलिए, लगातार कमजोर उत्तेजनाएं प्रतिक्रिया उत्पन्न कर सकती हैं, और इस घटना का उपयोग कुछ सिनैप्स की संवेदनशीलता को बढ़ाने के लिए किया जाता है। सुविधा को एक अस्थायी योग के रूप में नहीं माना जा सकता है: पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली में एक रासायनिक परिवर्तन होता है, पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली क्षमता का विद्युत योग नहीं।

5. भेदभाव।सिनैप्स पर अस्थायी योग कमजोर पृष्ठभूमि आवेगों को मस्तिष्क तक पहुंचने से पहले फ़िल्टर करने की अनुमति देता है। उदाहरण के लिए, त्वचा, आंख और कान के एक्सटेरोसेप्टर लगातार पर्यावरण से संकेत प्राप्त करते हैं जो तंत्रिका तंत्र के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण नहीं हैं: केवल इसके लिए महत्वपूर्ण हैं परिवर्तनउत्तेजना की तीव्रता, जिससे आवेगों की आवृत्ति में वृद्धि होती है, जो सिनैप्स में उनके संचरण और उचित प्रतिक्रिया को सुनिश्चित करती है।

6. ब्रेक लगाना।पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली पर कार्य करने वाले कुछ अवरोधक एजेंटों द्वारा सिनैप्स और न्यूरोमस्कुलर जंक्शनों में सिग्नल ट्रांसमिशन को बाधित किया जा सकता है (नीचे देखें)। प्रीसिनेप्टिक निषेध तब भी संभव है यदि किसी दिए गए सिनैप्स के ठीक ऊपर एक अक्षतंतु के अंत में एक अन्य अक्षतंतु समाप्त होता है, जिससे यहां एक निरोधात्मक सिनैप्स बनता है। जब इस तरह के निरोधात्मक सिनैप्स को उत्तेजित किया जाता है, तो पहले, उत्तेजक सिनैप्स में डिस्चार्ज होने वाले सिनैप्टिक पुटिकाओं की संख्या कम हो जाती है। ऐसा उपकरण आपको किसी अन्य न्यूरॉन से आने वाले संकेतों का उपयोग करके किसी दिए गए प्रीसिनेप्टिक न्यूरॉन के प्रभाव को बदलने की अनुमति देता है।

सिनैप्स और न्यूरोमस्कुलर जंक्शन पर रासायनिक प्रभाव

रसायन तंत्रिका तंत्र में कई अलग-अलग कार्य करते हैं। कुछ पदार्थों के प्रभाव व्यापक हैं और अच्छी तरह से अध्ययन किए गए हैं (जैसे कि एसिटाइलकोलाइन और एड्रेनालाईन के उत्तेजक प्रभाव), जबकि अन्य के प्रभाव स्थानीय हैं और अभी तक अच्छी तरह से समझ में नहीं आए हैं। कुछ पदार्थ और उनके कार्य तालिका में दिये गये हैं। 16.2.

माना जाता है कि चिंता और अवसाद जैसे मानसिक विकारों के लिए उपयोग की जाने वाली कुछ दवाएं सिनैप्स पर रासायनिक संचरण को प्रभावित करती हैं। कई ट्रैंक्विलाइज़र और शामक (ट्राइसाइक्लिक एंटीडिप्रेसेंट इमिप्रामाइन, रिसर्पाइन, मोनोमाइन ऑक्सीडेज इनहिबिटर, आदि) मध्यस्थों, उनके रिसेप्टर्स या व्यक्तिगत एंजाइमों के साथ बातचीत करके अपना चिकित्सीय प्रभाव डालते हैं। उदाहरण के लिए, मोनोमाइन ऑक्सीडेज अवरोधक एड्रेनालाईन और नॉरपेनेफ्रिन के टूटने में शामिल एंजाइम को रोकते हैं, और संभवतः इन मध्यस्थों की कार्रवाई की अवधि को बढ़ाकर अवसाद पर अपना चिकित्सीय प्रभाव डालते हैं। हेलुसीनोजेन प्रकार लीसर्जिक एसिड डैथ्यलामैडऔर मेस्केलिन, कुछ प्राकृतिक मस्तिष्क मध्यस्थों की कार्रवाई को पुन: उत्पन्न करता है या अन्य मध्यस्थों की कार्रवाई को दबा देता है।

ओपियेट्स नामक कुछ दर्द निवारक दवाओं के प्रभावों पर हालिया शोध हेरोइनऔर अफ़ीम का सत्त्व- दिखाया गया कि स्तनधारी मस्तिष्क में प्राकृतिक तत्व होते हैं (अंतर्जात)पदार्थ जो समान प्रभाव उत्पन्न करते हैं। ये सभी पदार्थ जो ओपियेट रिसेप्टर्स के साथ परस्पर क्रिया करते हैं उन्हें सामूहिक रूप से कहा जाता है एंडोर्फिन. आज तक, ऐसे कई यौगिकों की खोज की जा चुकी है; इनमें से, अपेक्षाकृत छोटे पेप्टाइड्स का सबसे अच्छा अध्ययन किया गया समूह कहा जाता है एन्केफेलिन्स(मेट-एनकेफेलिन, β-एंडोर्फिन, आदि)। ऐसा माना जाता है कि वे दर्द को दबाते हैं, भावनाओं को प्रभावित करते हैं और कुछ मानसिक बीमारियों से जुड़े होते हैं।

इस सबने मस्तिष्क के कार्यों और दर्द पर प्रभाव के अंतर्निहित जैव रासायनिक तंत्र और सुझाव, हिप्नो जैसे विभिन्न तरीकों का उपयोग करके उपचार के अध्ययन के लिए नए रास्ते खोले हैं? और एक्यूपंक्चर. एंडोर्फिन जैसे कई अन्य पदार्थों को अलग किया जाना बाकी है और उनकी संरचना और कार्यों को स्थापित किया जाना बाकी है। उनकी मदद से, मस्तिष्क की कार्यप्रणाली की अधिक संपूर्ण समझ हासिल करना संभव होगा, और यह केवल समय की बात है, क्योंकि इतनी कम मात्रा में मौजूद पदार्थों को अलग करने और उनका विश्लेषण करने के तरीकों में लगातार सुधार किया जा रहा है।