Основно съдържание
Текущ час:0:00Обща продължителност:15:53

Видео транскрипция

Мисля, че вече сме наясно как сигнал се предава по неврон. Видяхме, че няколко дендрити, като този и тези двата може да се възбудят или задействат. Когато казвам „задействат“, имам предвид, че някакъв тип канал се отваря. Това ги задейства. Този канал позволява да се освободят йони в клетката. Има случаи, когато йоните се освобождават от клетката. Това е инхибиторен процес, но ще разгледаме случай, в който йоните се освобождават по електронен път в клетката. Зарядът или волтажният градиент на мембраната се променят и ако всички ефекти от тази промяна са достатъчни за аксонният хълм да достигне минималния праг, тогава натриевите канали се отварят и навлиза натрий. Тогава волтажът става силно положителен. Калиевите канали се отварят, за да променят волтажа отново. Когато волтажът стане много положителен, това електронно засяга следващата натриева помпа. Това обаче позволява на натриевите йони да навлязат и така сигналът се предава. Следващият естествен въпрос е: Какво се случва във връзката между два неврона? Казахме, че този дендрит се задейства или възбужда. В повечето случаи това се предизвиква от друг неврон. Но може и да е нещо друго. Когато този аксон преведе импулс, той възбужда друга клетка. Може да е мускулна, но в повечето случаи в човешкото тяло това е друг неврон. Как става това? Това е аксонният терминал. Тук може да има дендрит на друг неврон. Тук може да има дендрит на друг неврон. Това е друг неврон със собствен аксон и клетка. Това задейства този дендрит. Въпросът е как се случва това. Как сигналът се пренася от аксона на един неврон до дендрита на друг неврон? Не винаги сигналът преминава от аксон до дендрит, но най-често това се случва. Сигналът може да преминава от аксон до аксон или от дендрит до дендрит, от аксон до сома, но да се концентрираме върху връзката между аксон и дендрит, защото това е най-традиционният начин за предаване на информация. Ще увелича мащаба. Ще увелича тази област. Вижте тази малка кутийка. Ще разгледаме отблизо невроналния терминал и цялата тази област. След това ще разгледаме отблизо дендрита на следващия неврон и ще го завъртя. Всъщност няма да го завъртам. Ще нарисувам терминала. Да кажем, че изглежда така. това е в много близък план. Ето така. Това е невроналният терминал. Това е вътрешната част на неврона. Това е следващият дендрит. Ще го нарисувам. Ето го. Това е в много близък план. Това е дендритът на следващия неврон. Това е вътрешността на първия неврон. По него пътува акционният потенциал. Накрая, ето в тази точка акционният потенциал прави електричния потенциал или волтажния потенциал на мембраната достатъчно положителен, за да задейства натриевия канал. Гледаме от много близо. Ето го каналът. Той позволява да навлезе натрий в клетката. Той позволява да навлезе натрий в клетката. Тогава се случва всичко. Тук имаме калий, но докато натриевите йони навлизат, положителният заряд може да задейства друг натриев канал, ако има такъв по-нататък. В края на аксона обаче има калциеви канали. Ще ги нарисувам в розово. Това е калциев канал, който обикновено е затворен. Това е калциевият канал. Калцият има заряд +2. Калцият има заряд +2. Обикновено е затворен, но също така е волтаж-зависим. Когато волтажът стане достатъчно висок, подобно на натриевият волтаж-зависим канал, той ще се отвори и ще позволи да навлязат калциеви йони в клетката. Калциевите йони имат заряд +2 и те навлизат в клетките. Сигурно ще ме попитате: „Защо калциевите йони навлизат в клетките? Натриевите йони имат положителен заряд. Нали каза, че клетката става положителна заради натриевите йони? Защо е необходим калцият?“ Както клетката има калиево-натриеви помпи, тя също има и калциеви помпи. Механизмът им е почти идентичен с този във видеоклипа за калиево-натриевата помпа, но вместо това работи с калций. По мембраната имаме протеини. Това е двойна фосфолипидна мембрана. Ще нарисувам два слоя, за да знаете, че това е двойна мембрана. Ще я нарисувам така. Така ще е малко по-реалистична, макар че като цяло не е никак реалистична. Това също е двойна фосфолипидна мембрана. Схващате общата идея, но все пак ще я нарисувам. Тези калциеви помпи също са АТФ-зависими, точно като калиево-натриевите помпи. Ако внесем една АТФ молекула, калциевият йон ще се свърже някъде другаде и така фосфатът ще се откъсне от АТФ молекулата и така ще се произведе достатъчно енергия, за да се промени конформацията на протеина и ще избута калция навън. Всъщност калцият ще се свърже и каналът ще се отвори и така калциевите йони ще напуснат клетката. Много прилича на калиево-натриевите помпи. Добре е да знаете, че в състояние на покой тук имаме висока концентрация на калциеви йони. Това се дължи на АТФ молекулите. Концентрацията отвън е много по-висока от тази вътре и това се дължи на тези помпи. Вместо акционният потенциал да задейства друг натриев канал, той задейства калциевите канали и калциевите йони навлизат в аксонния терминал. Те се свързват с други протеини. Преди да поговорим за протеините, трябва да имаме предвид какво се случва до тази връзка тук. Не знам дали вече използвах думата „синапс“. Връзката на този аксон с този дендрит се нарича синапс. се нарича синапс. Това е точката на докосване, на комуникация или на свързване. Този неврон тук се нарича пресинаптичен неврон. Ще го изпиша. Хубаво е да се запасим с малко терминология. Пресинаптичен неврон. Това е постсинаптичният неврон. Това е постсинаптичният неврон. Разстоянието между тези два неврона, между този аксон и дендрита, се нарича синаптично пространство. и дендрита, се нарича синаптично пространство. Това пространство е много малко. В този видеоклип говорим за химичен синапс. Като цяло, когато хората говорят за синапси, имат предвид химични синапси. Също така има електрични синапси, но няма да навлизаме в подробности за тях. Най-често хората говорят за този вид синапси. Синаптичното пространство в химичните синапси е 20 нанометра, което е много малко. Средната ширина на клетка е от 10 до 100 микрона, т.е. 10 на степен –6, а това е 20 пъти 10 на степен –9 метра. Разстоянието е много малко. Вижте колко големи изглеждат клетките в сравнение с него. На пресинаптичният неврон до терминала има везикули. Помните ли какво са везикулите? Намират се вътре в клетката и са свързани с мембраната. Тези везикули също имат тънки двойни фосфолипидни мембрани. Те са вид резервоари. Ще нарисувам още една. Те съдържат молекули, наречени невротрансмитери. Ще оцветя невротрансмитерите в зелено. В тях се намират молекули, наречени невротрансмитери. Сигурно сте чували този термин преди. Много лекарства за депресия или като цяло за психическото ни здраве засягат невротрансмитерите. Няма да навлизам в подробности. Когато волтаж-зависимите калциеви канали станат малко по-положителни, те внасят калций и той се свързва с тези протеини, които са закотвили везикулите към пресинаптичната мембрана или мембраната на аксонния терминал. Тези протеини се наричат „SNARE“. Това е съкращение, но самата дума означава „заклещвам“ и те буквално заклещват везикулите за тази мембрана. Това са протеините SNARE. Когато навлязат калциевите йони, те се свързват с тези протеини, прикрепят се към тях и променят конформацията им, за да може да приближат везикулите до мембраната и я разделят, за да я слеят с тази на везикулите. Ще го нарисувам в по-близък план, за да ви го изясня. Преди калцият да навлезе, те се свързват с протеините SNARE и тези протеини приближават везикулите страшно близо до пресинаптичната мембрана. Това е везикулата и пресинаптичната мембрана изглежда така, а това са протеините SNARE. Разбира се, не го рисувам, както е в действителност в клетката, но ви давам обща представа. Протеините SNARE са събрали двойната мембрана и са я разкъсали за да може двете мембрани да се слеят. Всичко това се случва, за да може да се позволи на невротрансмитерите да бъдат освободени в синаптичното пространство. Невротрансмитерите, които се намираха във везикулите, се освобождават в синаптичното пространство. във везикулите. се освобождават в синаптичното пространство. Този процес се нарича екзоцитоза. Протича в цитоплазмата на пресинаптичния неврон. Сигурно вече сте чували конкретните имена на много невротрансмитери: серотонин, допамин, епинефрин – т. нар. адреналин – това е вид хормон, но също и невротрансмитер. Норепинефринът също е хормон и невротрансмитер. Сигурно вече сте чували тези имена. те навлизат в синаптичното пространство и се свързват с мембраната на постсинаптичния неврон или с този дендрит. Ще използвам жълто. Например те се свързват тук, тук и тук. Те се свързват със специални протеини по мембраната. Главният ефект от това е, че ще се задействат йонни канали. Да кажем, че този неврон възбужда този дендрит. Когато невротрансмитерите се свързват с тази мембрана, това може да предизвика отварянето на натриеви канали. Вместо да са волтаж-зависими, каналите зависят от невротрансмитерите. Това ще отвори натриев канал и натрият ще навлезе и както вече казахме в тази рисунка, това ще се възбуди, ще стане малко по-положително и когато е достатъчно положително, потенциалът ще се увеличи електронно в аксонния хълм и така ще стимулираме друг неврон. Това е целият процес. Той може да бъде инхибиторен. Представете си, че вместо натриев канал, се задейства калиев канал. В този случай концентрационният градиент на калиевите йони ще изнесе йоните от клетката. Ако имаме калий, положителните йони ще напуснат клетката. Не забравяйте, че използвах триъгълници за калия. Ако положителните йони напуснат клетката, по-нататък невронът ще бъде по-малко положителен и акционният потенциал по-трудно ще започне, защото някъде другаде праговият градиент ще трябва да бъде по-положителен. Дано не съм ви объркал. Тази връзка е много интересна. Когато аксонът се възбуди от акционен потенциал, навлиза калций. Той кара везикулите да освободят съдържанието си в синаптичното пространство и това ще отвори други натриеви канали. Тогава невронът ще се стимулира, но ако се отворят калиеви канали, те ще го потискат. Така функционират синапсите. Щях да кажа че има милиони синапси, но това не е вярно. Има трилиони синапси. По изчисления само в мозъчната кора има между 100 и 500 трилиона синапси. има между 100 и 500 трилиона синапси. Това е така, защото един неврон може да има изключително много синапси. Представете си на тази рисунка на клетка може да имаме синапс тук, тук и тук. Един неврон може да има стотици и дори хиляди синапси. Този неврон може да има синапси тук, тук и тук. Има страшно много връзки. Синапсите са причината човешкият мозък да е толкова сложен. Надявам се това да ви е било полезно.