تولد وانتقال الدفعة العصبية
THE GENERATION AND TRANSMISSION OF THE NERVOUS IMPULSE
يعتمد عمل الجهاز العصبي على عمليتين فيزيولوجيتين هما توليد جهد العمل مع نقله نزولاً عبر المحاور العصبية Axons والنقل المشبكي Synaptic Transmission لهذه الدفعات Impulses بين العصبونات و/أو الخلايا العضلية. تعتمد هاتان العمليتان على المحافظة على المدروج Gradient الكهربي الكيماوي عبر أغشية خلية العصبون وهذا أمر يحتاج للطاقة، وتحدث التغييرات في هذا المدروج عن طريق أقنية أيونية متخصصة في الغشاء.
يتضمن النقل المشبكي تحرر جزيئات الناقل العصبي من العصبون وارتباطها مع مستقبلات نوعية على غشاء الخلية المستقبلة. وهذه الجزيئات إما أن تبدل جهد Potential غشاء الخلية عن طريق تأثيرها على نفوذية Permeability قناة الأيون أو تبدل وظيفته الاستقلابية (انظر الشكل 2). هناك ما يزيد على 20 ناقلاً عصبياً مختلفاً يعرف أنها تعمل على أماكن مختلفة من الجهاز العصبي وكلها قابلة بشكل فعال للتداول Manipulation الدوائي (انظر الجدول 1).
 |
| الشكل 2: النقل العصبي والنواقل العصبية. (1) يقوم جهد العمل الواصل إلى نهاية العصب بإزالة استقطاب الغشاء وهذا يفتح أقنية ية الكالسيوم ذات البوابة الفولتاجية Voltage-Gated Calcium Channels (وهي صنف من أقنية الأيون التي تفتح وتغلق استجابة للتغير في الجهد الكهربائي عبر الغشاء البلازمي للخلية). (2) يؤدي دخول الكالسيوم إلى اندماج الحويصلات المشبكية الحاوية على النواقل العصبية مع الغشاء قبل المشبكي وتحرر الناقل العصبي عبر الفلح المشبكي. (3) يرتبط الناقل العصبي مع المستقبلات على الغشاء ما بعد المشبك من أجل: (A) فتح أقنية الأيونات ذات البوابة اللجينية Ligand-Gated Ion Channels والتي تؤدي عن طريق السماح بدخول الأيون إلى زوال استقطاب الغشاء والبدء بجهد العمل. (4)، أو (B) يرتبط مع المستقبلات الاستقلابية المنبهة Metabotrophic التي تفعل أنزيماً مستفعلاً (مثل الأدنيل سيكلاز) وهكذا تعدل الانتساخ الجيني عن طريق نظام المرسال الثانوي داخل الخلية مما يؤدي إلى تغييرات في اصطناع أقنية الأيون أو الأنزيمات المعدّلة. (5) يتم التقاط النواقل العصبية إلى الغشاء قبل المشبكي و/ أو استقلابها. |
|
الجدول 1: النواقل العصبية. |
|||
|
الناقل العصبي |
التأثير |
الصلة السريرية |
الدوائيات |
|
الأستيل كولين. |
استثاري. |
داء ألزهايمر. الوهن العضلي الوبيل. داء باركنسون. رقص هنتينغتون. داء الحركة. السيطرة على المثانة. الإقياء. |
دونيبيزيل، ريفاستيغمين. مثبطات الأستيل كولين أستراز. مضادات الفعل الكوليني. |
|
النور أدرينالين/ الأدرينالين. |
استثاري. |
الشقيقة. اضطرابات المزاج. السيطرة على الجهاز القلبي الوعائي. السيطرة على المثانة. الشهية. اضطرابات النوم. |
مناهضات المستقبلة الأدرينالية-ألفا (محصرات ألفا). الكلونيدين. مضادات الاكتئاب. الديكسامفيتامين. مناهضات المستقبلة الأدرينالية-بيتا (محصرات بيتا). |
|
الغلوتامات أسبارتات. |
استثاري. |
الإقفار المخي. الصرع. الذاكرة. الأمراض التنكسية (مرض العصبون المحرك). |
اللاموتريجين. الريلوزول. التوبيرامات. |
|
الدوبامين. |
استثاري. |
داء باركنسون. الفصام. الإقياء. |
الليفودوبا. ناهضات الدوبامين. المهدئات الرئيسية. الميتوكلوبراميد. |
|
5-هيدروكسي تربتامين (5-HT السيروتونين). |
استثاري. |
الشقيقة. الاكتئاب. الألم. النوم. |
البيزوتيفين، السوماتربتان. مضادات الاكتئاب. |
|
غاما-أمينوبوتيريك أسيد (GABA) الغليسين. |
تثبيطي. |
الصرع. الشناج. |
الفينوباربيتال. مضادات الاختلاج. البنزوديازبينات. الباكلوفين. |
|
الهستامين. |
تثبيطي. |
غير مؤكدة. |
|
|
الهرمون الموجه لقشر الكظر (ACTH). الهرمون المنبه للخلية الميلانينية (MSH) المادة P. الببتيدات الأفيونية (أكثر من 20 مادة). الإندورفينات. الإنكيفالينات. الدينورفينات. |
استثاري وتثبيطي.
|
الذاكرة غير مؤكدة.
الألم. |
المورفين. |
|
البورينات ثلاثي فوسفات الأدينوزين/ ثنائي فوسفات الأدينوزين (ATP/ADP) أحادي فوسفات الأدينوزين (AMP) الأدينوزين. |
استثاري ومعدل للنقل العصبي. |
غير مؤكدة. |
|
|
أوكسيد النتريك. |
تعديل النقل العصبي. |
الذاكرة. نقص التروية المخية. |
|
الببتيدات العصبية الفازوبريسين.تصل أجسام الخلايا العصبونية عن طريق المشابك Synapses مع أعداد كبيرة من العصبونات الأخرى. ولهذا السبب فإن كل عصبون يعمل كمعالج صغير Microprocessor وهو يتفاعل مع التأثيرات الواردة إليه عن طريق تغيير جهد غشاء خليته مما يجعله أكثر أو أقل استعداداً لتفريغ الدفعة Impulse عبر محوره (أو محاوره العصبية).
إن نهايات العصبون المتشابكة تكون أيضاً خاضعة للتنظيم عن طريق أماكن المستقبلات على غشائها ما قبل المشبك Pre-Synaptic Membrane التي تعدل تحرر الناقل عبر الفلح المشبكي. إن تأثير بعض النواقل العصبية هو إحداث تعديل طويل الأمد على العمل الاستقلابي أو على التعبير الجيني Gene Expression أكثر من كونه مجرد تغيير في جهد الغشاء. وهذا التأثير يشكل على الأرجح الأساس لعمليات أكثر تعقيداً في المعرفة Cognition مثل الذاكرة طويلة الأمد.
