איך המוח, חוט השדרה והעצבים קולטים מידע ומפעילים תגובה
מבוא מערכת העצבים היא 'מחשב העל' של הגוף. היא קולטת מידע מהסביבה ומהגוף, מעבדת אותו במהירות בזק, ושולחת פקודות לאיברים ולשרירים. בזכותה אנחנו חושבים, זוכרים, מרגישים, נעים ומגיבים. מערכת העצבים מורכבת מ-86 מיליארד תאי עצב שמתקשרים זה עם זה ב-מהירות של עד 120 מטר לשנייה !
קליטת מידע : חושים קולטים גירויים מהסביבה והגוף עיבוד מידע : המוח וחוט השדרה מעבדים ומפרשים את המידע שליחת פקודות : עצבים מוליכים פקודות לשרירים ובלוטות תיאום ובקרה : שמירה על איזון ותיאום בין מערכות הגוף מבנה מערכת העצבים מערכת עצבים מרכזית (CNS) Central Nervous System
כוללת: מוח - מרכז העיבוד והשליטהחוט השדרה - מעביר מידע בין המוח לגוףתפקיד: עיבוד מידע, קבלת החלטות, זיכרון, חשיבה, רגשות
מערכת עצבים היקפית (PNS) Peripheral Nervous System
כוללת: עצבים - מעבירים מידע מהגוף למרכז ובחזרהגנגליונים - צמתים עצבייםתפקיד: חיבור בין המערכת המרכזית לאיברים, שרירים וחושים
תא העצב - הנוירון מבנה הנוירון הנוירון הוא תא מיוחד המותאם להעברת מידע במהירות.
חלקי הנוירון: גוף התא (Soma): דנדריטים (Dendrites): קצרים ומסועפים קולטים אותות מנוירונים אחריםלעבר גוף התא אקסון (Axon): ארוך (יכול להגיע למטר!)מעביר אותות חשמליים מגוף התא מיאלין - שכבת שומן לבנה שמבודדת ומאיצה העברהכפתורי סינפסה כפתורי סינפסה (Synaptic Terminals): משחררים נוירוטרנסמיטרים - חומרים כימייםכיוון האות:
הנוירון הוא 'כבל חשמלי חי' - מותאם להעברת אותות במהירות ובדיוק.
העברת האות העצבי איך נוירונים מעבירים מידע? באמצעות אותות חשמליים וכימיים!
שלב 1: פוטנציאל פעולה (Action Potential) אות חשמלי שעובר לאורך האקסון במהירות בזק.יוני נתרן ואשלגן שינוי מתח חשמלי מהירות: 1-120 מטר/שנייה (תלוי במיאלין)שלב 2: הסינפסה (Synapse) רווח זעיר (שסע סינפטי) ביניהם.נוירוטרנסמיטרים לשסעקולטנים בדנדריטים של הנוירון הבאלמה לא קשר ישר? בקרה ועיכוב - לא כל אות עובר הלאה. זה חשוב למניעת עומס.
העברת האות היא שילוב של חשמל (באקסון) וכימיה (בסינפסה) - מערכת מהירה ומבוקרת.
שלושה סוגי נוירונים נוירונים חושיים (Sensory) תפקיד: מעבירים מידע מהחושים למערכת המרכזית
• קולטי כאב בעור ← חוט השדרה ← מוחכיוון: גוף ← מרכז
נוירונים מוטוריים (Motor) תפקיד: מעבירים פקודות מהמערכת המרכזית לשרירים ובלוטות
• מוח ← חוט השדרה ← שריר הרגל (הליכה)כיוון: מרכז ← גוף
נוירוני קשר (Interneurons) תפקיד: מחברים נוירונים בתוך המערכת המרכזית
• מקשרים בין נוירונים חושיים למוטורייםכיוון: מרכז ↔ מרכז
מסלול טיפוסי: חוש (נוירון חושי) ← מוח (נוירוני קשר) ← שריר (נוירון מוטורי)
המוח - מרכז הפיקוד חלקי המוח העיקריים המוח שוקל כ-1.4 ק״ג, מכיל 86 מיליארד נוירונים, ומורכב משלושה חלקים עיקריים.
1. המוח הגדול (Cerebrum) - 80% מהמוח 2 הֶמיספֵרות (ימין ושמאל)קליפת המוח (Cortex) - חומר אפור, מקופלחשיבה ושיפוט זיכרון שפה ודיבור תנועה רצונית עיבוד חושים רגשות 2. המוח הקטן (Cerebellum) מתחת ומאחורי המוח הגדולתיאום תנועות שיווי משקל שליטה במיומנויות מוטוריות 3. גזע המוח (Brain Stem) חוט השדרה חיוניים לחיים :קצב הנשימה פעימות הלב לחץ דם בליעה רפלקסים (שיעול, התעטשות)אוטומטית , ללא מודעות
המוח הוא 'ממשלה תלת-זרועית' - מוח גדול מחליט, מוח קטן מתאם, גזע מוח שומר על חיים.
חוט השדרה - כביש המהיר חוט השדרה הוא חבל עצבים באורך כ-45 ס״מ, שעובר בתוך עמוד השדרה.
מבנה: עמוד השדרה (חוליות עצם)חומר אפור (גופי תאים) וחומר לבן (אקסונים)31 זוגות עצבים יוצאים ממנו לכל חלקי הגוףתפקידים: העברת מידע למוח: העברת פקודות מהמוח: רפלקסים: ללא מעורבות המוח (ראה בהמשך)פגיעה בחוט השדרה: שיתוק בחלקי הגוף שמתחת לנקודת הפגיעה - אין העברת מידע בין המוח לאיברים.
חוט השדרה הוא 'כביש המהיר' של מערכת העצבים - מעביר מידע במהירות וביעילות.
רפלקסים - תגובות אוטומטיות מהו רפלקס? רפלקס הוא תגובה אוטומטית, מהירה ולא רצונית לגירוי.
מאפיינים: מהיר - קורה בשברירי שנייהאוטומטי - לא נשלט על ידי רצוןלא מודע - המוח לא מעורב בשלב הראשוןהגנתי - מגן על הגוף מפני נזקלמה רפלקסים חשובים? מיידית שיכולה להציל מפציעה.דוגמאות לרפלקסים: משיכת יד מכיריים: נגיעה בחם ← משיכה מיידיתהרחבת אישון: חושך ← אישון מתרחב (יותר אור)צמצום אישון: אור חזק ← אישון מצטמצם (הגנה)הברך מקפצת: הקשה על גיד הברך ← הרגל בועטתשיעול והתעטשות: גירוי בדרכי נשימה ← שיעול/התעטשות
רפלקסים הם 'מערכת החירום' של הגוף - תגובות מהירות שמגנות עלינו.
קשת הרפלקס - המסלול המהיר רפלקס עובר דרך מסלול קצר שנקרא 'קשת רפלקס' - עוקף את המוח!
דוגמה: משיכת יד מכיריים שלב 1: גירוי קולטני כאב בעור מזהים את החוםשלב 2: נוירון חושי נוירון חושי חוט השדרה שלב 3: נוירון קשר נוירון קשר מקבל את האותנוירון מוטורי המוח לא מעורב! שלב 4: נוירון מוטורי שרירי היד שלב 5: תגובה השריר מתכווץ נמשכת מהכירייםשלב 6: מודעות (מאוחר יותר) נוסף עולה גם למוחאחרי שהיד כבר נמשכה, אנחנו מרגישים את הכאב זמן כולל: פחות מ-0.1 שנייה !
קשת הרפלקס היא 'מסלול מהיר' - עוקפת את המוח כדי לחסוך זמן חיוני.
ברפלקס , מסר עצבי יכול לעבור דרך חוט השדרה אל השריר וליצור תגובה מהירה מאוד. למה אנחנו מרגישים את הכאב רק אחרי שהיד כבר נמשכה מהכיריים?
למה רפלקס עובר דרך חוט השדרה ולא מחכה שהמוח יחליט?
הפרעות במערכת העצבים אפילפסיה פעילות חשמלית לא מבוקרת במוח, גורמת להתקפים (פרכוסים)
פרקינסון הרס תאי עצב שמייצרים דופמין, גורם לרעד ולקושי בתנועה
אלצהיימר הרס נוירונים במוח, גורם לאובדן זיכרון ותפקוד קוגניטיבי
ניוון שרירים (ALS) הרס נוירונים מוטוריים, גורם לאובדן שליטה בשרירים
שבץ מוחי חסימה או קרע בכלי דם במוח, גורם למוות של רקמת מוח
פגיעה בחוט השדרה ניתוק או פגיעה בחוט השדרה, גורם לשיתוק
שמירה על מערכת עצבים בריאה
שינה מספקת - המוח צריך 7-9 שעות שינה לתיקון ועיבוד מידע תזונה בריאה - חומצות שומן (אומגה 3), ויטמינים ונוגדי חמצון פעילות גופנית - משפרת זרימת דם למוח ומעודדת צמיחת נוירונים למידה ואתגרים - שומרים על המוח פעיל ומגרים יצירת קשרים חדשים הגנה על הראש - קסדות בספורט, חגורות בטיחות ברכב עובדות מפתיעות על המוח המוח צורך 20% מהאנרגיה: 2% ממשקל הגוף , הוא צורך 20% מהחמצן ו-20% מהגלוקוז שלנו! הוא האיבר שצורך הכי הרבה אנרגיה בגוף.
מהירות אדירה: 120 מטר לשנייה - זה 432 קמ״ש ! זו מהירות מדהימה לתקשורת ביולוגית.
המוח גדל עד גיל 25: 25 בקירוב . החלק האחרון שמבשיל הוא קליפת המוח הקדמית - האחראית על שיפוט, תכנון והחלטות.
הֶמיספֵרות שונות: השמאלית אחראית על: שפה, לוגיקה, מתמטיקה, ניתוח.הימנית אחראית על: יצירתיות, אמנות, אינטואיציה, זיהוי פנים.כפיס המוח (Corpus Callosum) ועובדים ביחד.
המוח אינו מרגיש כאב: אין בו קולטני כאב ! לכן ניתוחי מוח יכולים להתבצע כשהמטופל ער.
הזיכרון אינו 'מקום' אחד: רשת מפוזרת של נוירונים. כל זיכרון מורכב מקשרים בין נוירונים רבים באזורים שונים.
מה קורה ברמת מערכת העצבים כשנוגעים במשהו חם ומושכים את היד אחורה?
