conexiuni și neuronii creierului credincioși Synaptic

conexiuni sinaptice ale creierului este echivalent cu numărul de secunde în 30 de milioane de ani.

Desigur, un număr mare de neuroni asigură o putere de calcul substanțiale (cum ar fi adăugarea de chips-uri sau carduri de memorie în calculator), dar acțiunile în sine făcute de neuroni individuale. Neuronii caracterizat prin simplitate elegantă, dar este frumos în mașinile sale de complexitate pentru informații electrochimice. In interiorul neuron in repaus mai mult potasiu decat sodiu, iar prevalenta anionilor, incarcate negativ ionii creează o sarcină negativă în interiorul celulei. În funcție de tipul de neuron cu introducerea unui electrod mic în corpul său în repaus, vom obține indicii -70 mV (milivolți - o miime de volți). In repaus, membrana celulei neuronale este impermeabil la sodiu, potasiu, dar rateaza. Atunci când acțiunile neuron stimulate altor neuroni (sau manipulare indiscrete neurobiologii electrice electrozi armate) variază în permeabilitatea membranelor celulare, sodiul intră în celulă și schimburi de echilibru, astfel electric de la -70 mV până la zero. Acest fenomen se numește excitator potențial postsinaptic. sau EPSP. Synapse - un decalaj mic intre neuroni, prin urmare, termenul postsinaptic înseamnă că neuron la semnalul de recepție, depășește fanta sinaptică, este incantata de a ajunge la potențialul său de acționare. Dimpotrivă, în cazul în care stimularea se bazează pe inhibitorii Deplasările de tensiune neuron în direcția negativă, de la -70 mV până la -100 mV, în cele din urmă de declanșare neuron devine mai putin probabil. Acest fenomen se numește un potențial postsinaptic inhibitor. sau IPSP. Desi diferite tipuri de neuroni, există sute, mai putem referi la un excitator sau o acțiune inhibitoare asupra tip.

În cazul în care, cu o creștere a EPSP atinge o valoare suficientă (ca rezultat al mai multor pufuri ale unui neuron după altul sau o pluralitate de conexiuni cu alti neuroni), apoi permeabilitatea membranei celulare a neuronului atinge o valoare critica. sodiu repede în ea, provocând o tensiune de șoc instantaneu la +50 mV, se răspândește în toate celulele corpului și, treptat, coboară de-a lungul Axon la terminal. Cu aceeași tensiune neuron de viteză este din nou redus la -80 mV, iar apoi a revenit la -70 mV în starea de repaus. Acest proces de dobândire a permeabilității membranei celulare pentru sodiu și variațiile de tensiune corespunzătoare de la negativ la trecerea pozitiv asupra dendritele și axonul la conexiunile sinaptice cu alti neuroni, numit un potențial de acțiune. Cel mai adesea folosim expresia „celula excitat.“ Creșterea numit EPSP însumării. Cunoscute două tipuri: (1) însumării temporal. prin care două EPSP un neuron este suficient, neuron de primire a atins un punct critic și excitat; și (2) sumarea spațială. prin care două EPSP din doi neuroni diferite apar simultan și suficient pentru neuron de primire a atins un punct critic și excitat. Această schimbare de tensiune electrochimică se produce rapid, permeabilitatea de sodiu este distribuită în mod constant de-a lungul axonului din corpul celulei la terminal, iar acest fenomen, așa cum s-ar aștepta, se numește spread. Viteza de propagare depinde de două condiții: (1) diametrul Axon (cea mai mare, cu atât mai rapid) și (2) mielinizarea axonilor (mai mult teaca de mielină care acoperă axon și izolant, cu atât mai rapid propagarea impulsului pe acesta) [102].

Notă: În cazul în care nu se ajunge la un punct critic al excitarea neuron, nu este excitat; în cazul în care se atinge punctul critic, neuron este excitat. Acest sistem funcționează pe principiul „ori-ori“, „totul sau nimic“. Neuronii nu sunt excitate „ușor“ ca răspuns la stimulii slabi sau „puternic“, ca răspuns la stimuli puternici. Ele sunt fie excitat sau nu excitat. De aceea, neuronii transmit informația într-una din cele trei moduri: (1) frecvența de conducere (numărul de potențiale de acțiune pe secundă), (2), locul de excitație (care este neuronii excitat) și (3) numărul de excitație (număr de neuroni excitat). De aceea, ei spun că un neuroni binare în acțiune, ca un simbol de calculator binar, 0 și 1 corespunzătoare semnalului sau oprirea, care trece sau nu trece de-a lungul căii nervoase. Dacă luăm în considerare aceste state neuronale „on sau off“, ca un tip de stare mentală, atunci când un neuron ne dă două dintre statului (pornit sau oprit), apoi prelucrarea informațiilor despre lume și controlat de către organism în creier există 2 × 10 15 posibile opțiuni pentru alegere. Din moment ce noi nu suntem în măsură să acopere toate motivul pentru care acest număr, putem spune că creierul este în toate privințele mașină infinit pentru procesarea informațiilor.

Cum neuronii individuale și acțiunile lor potențiale creează gânduri și credințe complexe? Procesul începe cu legarea așa-numitele neuronale. "Red Circle" - un exemplu de combinare a două semnale de intrare ( "roșu" și "cerc") într-un obiect perceput, un cerc roșu. Semnalele neuronale din mușchii și simțurile îmbinare, se deplasează „în amonte“, prin zona de convergență - zone ale creierului, care combină informațiile conținute în diferitele semnale neuronale (.. Din ochi, urechi, organe de atingere, etc.), astfel încât în cele din urmă ne- Obținem o idee a obiectului ca un întreg, și nu nenumăratele fragmente ale imaginii. Privind la imaginea cu susul în jos a președintelui Obama în Capitolul 4, noi percepem mai întâi persoana ca un întreg și abia apoi începe să observați că ceva este în neregulă cu ochii și gura; așa cum sa explicat deja, motivul pentru care două rețele neuronale diferite operează la rate diferite: în primul rând există percepția unei persoane ca un întreg, apoi - părți ale feței.

Cu toate acestea, legarea - un fenomen mult mai larg. Obiectele percepute de sensuri diferite, pot fi setate, iar toate acestea trebuie să se leagă împreună în regiunile superioare ale creierului pentru a găsi sensul. Mari părți ale creierului, cum ar fi cortexul, coordonează semnalele din părțile inferioare ale creierului, cum ar fi lobilor temporali, care, la rândul său, combina evenimente neuronale din creier componente chiar mai mici, cum ar fi girusul fusiform (recunoaștere facială). Această reducere are loc tot drumul la nivelul singur neuron, în cazul în care neuronii cu selectivitate ridicată (denumite uneori „bunica“) sunt incantati numai în cazul în care subiecții văd pe cel care știe. Există neuroni care declanșează numai atunci când un obiect se deplasează de la stânga la dreapta pe câmpul de vedere al observatorului. Există alte neuroni, care sunt declanșate numai atunci când un obiect se deplasează de la dreapta la stânga peste câmpul vizual al observatorului. Și există un al treilea neuroni, care au potențialul de acțiune numai după ce a primit semnale de la alti neuroni EPSP excitat ca răspuns la mișcarea diagonală a obiectelor în câmpul vizual. Deci, în rețele neuronale și procesul de conectare are loc. Există chiar și neuronii care declanșează numai atunci când vom vedea că cineva va ști. Caltech Christof Koch neurolog și Gabriel Kreyman împreună cu un neurochirurg de la Universitatea din California la Los Angeles, a găsit Itzhak Fried, de exemplu, un singur neuron, care este excitat atunci cand participantii la studiu au aratat o imagine a lui Bill Clinton, și mai mult decât oricine. Alte lucrări numai în cazul în care participanții au fost afișate o imagine Dzhennifer Eniston, ci doar numai ei, fără Breda Pitta. [103]

Desigur, nu recunoaștem activitatea sistemelor noastre electrochimice. Ce ne simțim cu adevărat, este starea subiectivă a minții și sentimentelor care apar atunci când combinarea evenimente neuronale și numit filozofia qualia. Dar chiar și Qualia - un tip de efect obligatoriu neuronale, care combină semnalele de nenumărate rețele neuronale „ordin inferior“. Toate într-adevăr se reduce la un proces electrochimic al potențialului de acțiune neuronale, sau excitarea neuronilor și a stabili o comunicare între ele, cu transfer de informații. Cum o fac? Din nou, datorită chimiei.

Comunicarea dintre neuroni are loc intr-o fanta sinaptică incredibil de mici între ele. Atunci când o acțiune potențială de neuron papură axon si ajunge la terminalul său, determină eliberarea în sinapsă mai mici porțiuni de substanțe transmitator chimice (HTV). Neuronii combinabile obținute HTV acționează ca EPSP, schimbarea tensiunii și permeabilitatea neuron postsinaptic, cauzând astfel de excitație și de propagare a potențialului său de acțiune în jos axonul la terminalele, în cazul în care acesta emite HTV următoarea sa decalaj sinaptice, și așa mai departe linia a rețelei neuronale. Când ne-am rănit deget de la picior, semnalul de durere a trecut de la receptorii de durere din țesuturile degetele de la picioare noastre tot drumul până la creier, care vede durerea și trimite un semnal către alte părți ale creierului pentru a trimite semnale suplimentare pentru a trage de mânecă mușchii, așa că ne-am tras înapoi piciorul de obstacole nefaste. Toate acestea se întâmplă atât de repede, încât pare a fi aproape instantanee.

Există mai multe tipuri de HTV. Cele mai bine cunoscute sunt catecolamine. inclusiv dopamină, noradrenalină (norepinefrină) și adrenalină (epinefrină). HTV acționează asupra neuron postsinaptic, ca o cheie în broască. În cazul în care cheia este abordat și transformat, focurile neuron; în caz contrar, ușa rămâne blocată, iar neuron postsinaptică neexcitat. După apariția excitarea mai nefolosit HTV înapoi în neuronul presinaptic oriunde reutilizate sau distruse de monoaminoxidază (MAO) în timpul primei așa-numita absorbție. Dacă este prezent în fanta sinaptică HTV prea mult, apoi reziduul este absorbit în neuronul postsinaptic în a doua absorbție.

Drogurile afecteaza sinapselor, HTV de ejecție și a proceselor de absorbție ulterioare. De exemplu, amfetamine accelera eliberarea de HTV în sinapse, accelerând astfel procesul de comunicare neuronale, și de aceea se numesc viteză ( «speed"). Rezerpina, care a fost odată numirea de obicei cu psihoza, distruge bule cu HTV în neuronul presinaptic, astfel încât MAO le distruge înainte de utilizare, ca urmare a unor rețele neuronale în jos lent, controla stările maniacale, hipertensiune arterială și alte simptome de hiperactivitate a sistemului nervos. Blocuri de cocaina preluarea primului, astfel încât HTV pur și simplu persista în sinapse și de a promova excitarea accelerată a neuronilor, rețele neuronale este adus la o stare de încordat - cred că de Robina Uilyamsa cu un microfon în fața unui public; de fapt, Williams se atribuie în mare măsură succesul comediilor sale în anii 1980, propria sa dependenta de cocaina. Ca unul dintre cele mai comune HTV, dopamina joaca un rol crucial în buna comunicare intre neuroni si muschi, iar atunci când nu este de ajuns, pacientul are reglarea pierderii de motilitate și scuturare incontrolabil. Aceste manifestări sunt numite boala Parkinson, unul dintre tratamente este - L-dopa, un agonist al dopaminei, care stimulează producția.

Cum construim întregul sistem de sus în jos, începând cu substanțele chimice transmițătorului, cum ar fi dopamina, și care leagă semnalele într-un singur sistem de credinta? Prin comportament. Permiteți-mi să vă reamintesc că funcția primară a creierului - pentru a controla corpul și ajută-l să supraviețuiască. O modalitate de a face acest lucru - prin învățare asociativă, sau patternichnosti. Aceasta este legătura dintre potențialul de acțiune neuronale și acțiunile umane.

Ponderea pe pagina