طبيعة الرسالة العصبية

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

الصفحة الرئيسة

 

 

طبيعة الرسالة العصبية

 

  

     1 ـ المظاهر الكهربائية للسيالة العصبية:

   يستلزم الكشف عن الظواهر الكهربائية على مستوى عصب أو ليف عصبي في حالة راحة(بدون تهييج) وأثناء توصيل السيالة العصبية(تهييج فعال) استعمال عدة تجريبية مناسبة: يوضع العصب في وعاء من زجاج يسمى حوض العصب مزود بعدة مساري يسمى المسريان المتصلان بالمهيج مسريان مهيجان في حين يسمى المسريان المرتبطان بكاشف التذبذب مسريان مستقبلان.

    1 ـ جهد الكمون

ننجز التجربة على عصب طري أو ليف عصبي عملاق في غياب التهييج، نضع المسريين المستقبلين R1 و R2 على سطح الليف العصبي فنلاحظ على شاشة كاشف التذبذب الخط OA وبعد ذلك ندخل المسرى R1 داخل الليف العصبي فنحصل على الجزء AB من نفس التسجيل:

 1 ـ باستغلالك للتسجيل، فسر النتائج المحصل عليها.

     

1 ـ قبل إدخال المسرى R2 داخل الليف نلاحظ على كاشف التذبذب الخط OA من التسجيل وهذا يدل على غياب فرق الجهد بين نقطتين على السطح الخارجي لليف أو العصب أي أن لـ R1 و R2 نفس الجهد.

عند إدخال R2 في الليف أو العصب نحصل على الخط AB وهذا يدل على وجود فرق جهد بين خارج وداخل الليف أو العصب يقدر بـ 70mVـ .

يسمى هذا الجهد الذي يسجل في حالة راحة بجهد الكمون أو جهد الغشاء حيث يكون خارج الليف موجب وداخله سالبا لهذا نقول ان الغشاء العصبي مستقطب كهربائيا.

 

 

    2 ـ جهد العمل:

          أ ـ جهد العمل ثنائي الطور:

  نضع المسريين R1 و R2 على سطح الليف العصبي وبعد التهييج، نلاحظ على شاشة كاشف التذبذب التسجيل التالي:

 

 

  1ـ باستثمارك للتسجيل، فسر النتائج المحصل عليها.

  2ـ استخلص تأثير التهييج على سطح الليف العصبي.

 1 ـ يمكن تقسيم التسجيل إلى عدة مراحل:

ـ المرحلة A: يحدث انحراف طفيف للنقطة الضوئية وتسمى حادث التنبيه

ـ المرحلة AB: مدة الكمون وهي المدة التي تستغرقها السيالة العصبية لتصل إلى المسرى R1

ـ المرحلة BC: انجذاب الالكترونات من P2 و ابتعادها عن P1 أي حدوث فرق جهد بين R1 وR2 حيث أصبح R1 سالبا بينما لازال R2 موجبا، نتحدث عن طور إزالة الاستقطاب لـ R1 .

ـ المرحلة CD :انجذاب الالكترونات نحو الأسفل حيث ينعدم فرق جهد بينR1 وR2 وهذا يعني أن R1 أصبح موجبا من جديد، نتحدث عن طور إعادة الاستقطاب لـ R1.

ـ المرحلة DE: انعدام فرق جهد بين R1 و R2 وهي المدة التي تستغرقها السيالة العصبية لتصل إلى المسرى R2

ـ المرحلة EF: انجذاب الالكترونات من P1 و ابتعادها عن P2 أي حدوث فرق جهد بين R1 و R2 حيث أصبح R2 سالبا بينما لازال R1 موجبا، نتحدث عن طور إزالة الاستقطاب لـ R2 .

ـ المرحلة FG: انجذاب الالكترونات نحو الأعلى حيث ينعدم فرق جهد بين R1 و R2 و هذا يعني أن R2 أصبح موجبا من جديد،نتحدث عن طور إعادة الاستقطاب لـ R2 .

ـ المرحلة GH: تسجل النقطة الضوئية خطا أفقيا يشير إلى انعدام فرق جهد بين R1 و R2 حيث يتم الرجوع إلى الحالة الاضلية التي كان عليها الليف قبل التهييج.

2 ـ يتبين من خلال هذه المعطيات أن التهييج يؤدي إلى ظهور لحظي لمنطقة إزالة الاستقطاب تنتقل على سطح الليف العصبي أو العصب على شكل موجة سالبة.

  

     ب ـ جهد العمل احادي الطور:

ندخل المسرى R1 داخل الليف ونحمل المسرى R2 الى جهد مرجعي ثابت:

 بعد الإهاجة نحصل على التسجيل الكهرعصبي التالي:

 

faculty.washington.edu/chudler/gif/actionp1.gif 

 

  1ـ باستثمارك للتسجيل، فسر النتائج المحصل عليها.

  2ـ استخلص تأثير التهييج على داخل الليف العصبي.

 

1 ـ يمكن تقسيم التسجيل إلى عدة مراحل:

المرحلة AB مدة الكمون وهي المدة التي تستغرقها السيالة لتصل إلى المسرى R1

المرحلة BC انحراف النقطة الضوئية نحو الأعلى يشير إلى أن R1 أصبح موجبا ويسمى طور إزالة الاستقطاب لـ R1

المرحلة CD يسترجع R1 جهده الأصلي :طور إعادة الاستقطاب لـ R1

المرحلة DEF إعادة استقطاب مفرط لـ R1 (الدور المقاوم)

المرحلة FG الرجوع الى الحالة الأصلية

2 ـ يتبين أنه بعد تهييج الليف أو العصب تظهر داخله منطقة إزالة استقطاب تنتقل على شكل موجة موجبة.

  ج ـ خلاصة:

يتمثل المظهر الكهربائي للسيالة العصبية في منطقة ازالة استقطاب على شكل موجة سالبة خارج الليف او العصب وموجة موجبة داخله.

انظر الرابط1

  2 ـ المظاهر الأيونية:

   أ ـ اصل جهد الكمون:

الوثيقة1

 https://i.stack.imgur.com/jaDhr.gif

 لمعرفة الآلیات التي تتحكم في نشوء جھد الكمون بین الوسط الداخلي والخارجي للیف عصبي، نقترح المعطيات التالية:

تمثل الوثيقة1، نتائج قیاس تركیز بعض العناصر في كل من الوسط الداخلي والوسط الخارجي للیف العصبي. وتمثل الوثيقة2 متحركة توضح الآلية المسؤولة عن الحفاظ على تركيز كل من أيونات +Na و+K بين الوسطين الداخلي والخارجي.

 

      1 ـ اعتمادا على الوثيقة استخلص أصل جهد الكمون.

     2 ـ انطلاقا من الوثيقة2، فسر الآلية التي تسمح بالحفاظ على جهد الكمون بين خارج الليف وداخله. 

الوثيقة2

http://www.stolaf.edu/people/giannini/flashanimat

 

1 ـ يرجع جهد الكمون إلى اختلاف تركيز مكونات الوسطين الداخلي والخارجي، خصوصا أيونات +Na و+K حيث يرتفع تركيز +Na خارج الليف وينخفض داخله، بينما يرتفع تركيز +K  داخل الليف وينخفض خارجه.

2 ـ تعد آلية النقل النشيط، بواسطة بروتينات ناقلة تعتمد على الطاقة تسمى مضخة +Na+/K مسؤولة عن الحفاظ على فارق التركيز عبر إخراج ايونات +Na إلى الوسط الخارجي وإدخال أيونات +K إلى الوسط الداخلي.

    

 

  ب ـ أصل جهد العمل:  الرابط1 ، الرابط2

   لتعرف أصل جهد العمل نقوم بقياس تغير نفاذية الغشاء لايونات +Na و+K بعد تهييج فعال، النتائج المحصل عليها ممثلة في الوثيقة1:

الوثيقة1

 تمثل أشكال الوثيقة2، مراحل تدخل القنوات المرتبطة بالفولطية في نشوء جهد العمل:

 الوثيقة2

الشكل ب

الشكل أ

http://www.ucl.ac.uk/~sjjgsca/

 

     1 ـ باستغلالك للوثيقتين1 و2، استخلص أصل ومراحل نشوء جهد العمل.

    2 ـ اعتمادا على المكتسبات السابقة، فسر عودة تركيز ايونات +Na و +K بين الوسطين الداخلي والخارجي إلى حالته الأصلية.

     

1 ـ يرتبط نشوء جهد العمل بتغير نفاذية الغشاء العصبي لكل من أيونات+Na و+K التي تنفذ عبر قنوات خاصة تخضع لتأثير فرق جهد كهربائي محلي تسمى قنوات مرتبطة بالفولطية، وذلك عبر المراحل التالية:

ـ انفتاح قنوات +Na: دخول أيونات +Na إلى الوسط الداخلي مما يؤدي إلى إزالة الاستقطاب.

ـ خروج ايونات+K إلى الوسط الخارجي مما يؤدي إلى إعادة الاستقطاب.

ـ تغلق قنوات +Na بينما يستمر خروج ايونات+K مما يؤدي إلى استقطاب مفرط (دور مقاوم)

2 ـ تعمل مضخة +Na+/K على إرجاع تركيز ايونات +Na و +K بين الوسطين الداخلي والخارجي إلى حالته الأصلية.

 

 

 

انظر الرابط1 ـ انظر الرابط2

 

اضغط على الصورة

http://www.mind.ilstu.edu

 3ـ خلاصة:

 السيالة العصبية هي الظاهرة التي تُرمز بواسطتها المعلومات داخل الجهاز العصبي، وهي عبارة عن موجة كهربائية تعمل على انعكاس الاستقطاب الغشائي بعد كل تهييج فعال بسبب تغير نفاذية الغشاء العصبي لأيونات +Na  و +K .

عند تهييج الليف العصبي خلال الدور المقاوم لا تحدث الاستجابة لان توزيع الايونات خلال هذه الفترة يختلف عن التوزيع الأصلي، وهكذا لا يستجيب الليف للتهييج الثاني إلا بعد استرجاع التركيز الأيوني الأصلي من جهتي الغشاء.

 

 

 

 

 

www.khayma.com/fatsvt