زیست یازدهم – فصل ۱: تنظیم عصبی

تنظیم عصبی

فصل اول زیست‌شناسی یازدهم (دستگاه عصبی و پیام عصبی)

نمای کلی فصل

  • دستگاه عصبی
    • ساختار
      • نورون
      • نوروگلیا
    • مرکزی (CNS)
      • مغز
      • نخاع
    • محیطی (PNS)
      • پیکری
      • خودمختار
🧠

بافت عصبی و نورون‌ها

سلول اصلی بافت عصبی، نورون (یاخته عصبی) است که سه عملکرد اصلی دارد: ۱. تحریک‌پذیری (تولید پیام) ۲. هدایت پیام ۳. انتقال پیام.

اجزای نورون

  • دندریت (دارینه): گیرنده پیام و انتقال آن به جسم سلولی.
  • جسم سلولی: محل هسته و سوخت‌وساز سلول.
  • آکسون (آسه): انتقال پیام از جسم سلولی به پایانه آسه.

یاخته‌های پشتیبان (نوروگلیا)

تعدادشان چند برابر نورون‌هاست و وظایف زیر را دارند:

  • ساخت غلاف میلین (عایق‌بندی و افزایش سرعت).
  • ایجاد داربست برای استقرار نورون‌ها.
  • دفاع از یاخته‌های عصبی.
  • حفظ هم‌ایستایی مایع اطراف سلول‌ها.

نکات ساختاری:

  • غلاف میلین: پیوسته نیست؛ در جاهایی قطع می‌شود که گره رانویه نام دارد.
  • تماس با محیط: در گره رانویه، غشای نورون با مایع بین سلولی در تماس است.
  • هدایت جهشی: در نورون میلین‌دار، پیام از یک گره به گره دیگر می‌جهد که باعث افزایش سرعت هدایت می‌شود.

انواع نورون

  • حسی: انتقال پیام از اندام‌ها به مغز و نخاع (CNS).
  • حرکتی: انتقال فرمان از CNS به ماهیچه‌ها یا غدد.
  • رابط: در CNS قرار دارد و ارتباط بین نورون‌ها را برقرار می‌کند.

پیام عصبی (پتانسیل عمل)

پیام عصبی حاصل تغییر اختلاف پتانسیل الکتریکی در دو سوی غشا است.

۱. پتانسیل آرامش (-70mV)

زمانی که نورون فعالیت عصبی ندارد. داخل سلول منفی‌تر از خارج است.

  • کانال نشتی: نفوذپذیری غشا به یون پتاسیم بیشتر از سدیم است (خروج پتاسیم).
  • پمپ سدیم-پتاسیم: با مصرف ATP، سه یون سدیم را خارج و دو یون پتاسیم را وارد می‌کند (خلاف شیب غلظت).

۲. پتانسیل عمل (+30mV)

تغییر ناگهانی اختلاف پتانسیل هنگام تحریک سلول.

  1. باز شدن کانال دریچه‌دار سدیمی: ورود ناگهانی یون سدیم به داخل سلول (مثبت شدن داخل).
  2. بسته شدن کانال سدیمی و باز شدن کانال دریچه‌دار پتاسیمی: خروج یون پتاسیم (بازگشت به حالت منفی).

همایه (سیناپس)

محل ارتباط دو نورون. نورون‌ها به هم نمی‌چسبند (فضای سیناپسی). انتقال پیام معمولاً شیمیایی است:

  • آزاد شدن ناقل عصبی از ریزکیسه‌ها در پایانه آکسون (با برون‌رانی).
  • اتصال ناقل به کانال‌های پروتئینی سلول پس‌سیناپسی و تغییر پتانسیل آن.
  • تخلیه ناقل: توسط آنزیم‌ها تجزیه می‌شود یا دوباره توسط سلول پیش‌سیناپسی جذب می‌شود.
🏛️

دستگاه عصبی مرکزی (CNS)

شامل مغز و نخاع. مرکز نظارت و تفسیر اطلاعات.

محافظت از CNS

  • استخوان: جمجمه و ستون مهره.
  • پرده مننژ: سه لایه، دارای مایع مغزی-نخاعی (ضربه گیر).
  • سد خونی-مغزی: مویرگ‌های پیوسته که از ورود میکروب‌ها و مواد غیرضروری جلوگیری می‌کنند.

مخ (Cerebrum)

  • بیشترین حجم مغز. دو نیمکره توسط رابط پینه‌ای و سه‌گوش متصل‌اند.
  • قشر مخ: ماده خاکستری، پردازش نهایی اطلاعات، یادگیری و تفکر.
  • نیمکره چپ (استدلال/ریاضی)، نیمکره راست (هنری).

ساقه مغز و سایر بخش‌ها

بخش وظیفه
مغز میانی شنوایی، بینایی، حرکت (برجستگی چهارگانه).
پل مغزی تنظیم تنفس، ترشح اشک و بزاق.
بصل‌النخاع مرکز حیاتی (تنفس، ضربان قلب)، انعکاس‌ها (بلع، عطسه، سرفه).
مخچه تنظیم تعادل بدن و هماهنگی حرکات.
هیپوتالاموس تنظیم دما، تشنگی، گرسنگی، خواب، فشار خون.
تالاموس پردازش اولیه و تقویت پیام‌های حسی (ایستگاه تقویت).
سامانه کناره‌ای (لیمبیک): در احساسات (خشم/لذت/ترس) نقش دارد. اسبک مغز (هیپوکامپ) در این سامانه، حافظه کوتاه مدت را به بلند مدت تبدیل می‌کند.
📡

دستگاه عصبی محیطی (PNS)

شامل ۱۲ جفت عصب مغزی و ۳۱ جفت عصب نخاعی است که CNS را به اندام‌ها متصل می‌کنند.

۱. بخش پیکری

پیام حرکتی را به ماهیچه‌های اسکلتی می‌فرستد.

  • ارادی: مثل برداشتن کتاب.
  • غیرارادی: انعکاس‌ها (مثل عقب کشیدن دست).

۲. بخش خودمختار

تنظیم عضلات صاف، قلبی و غدد (غیرارادی).

  • سمپاتیک (هم‌حس): حالت آماده‌باش/هیجان. افزایش ضربان قلب و فشار خون.
  • پاراسمپاتیک (پادهم‌حس): حالت آرامش. کاهش ضربان قلب و گوارش فعال.

اعتیاد و مغز

مواد اعتیادآور روی سامانه لیمبیک اثر می‌گذارند و باعث آزادسازی ناقل دوپامین می‌شوند (احساس لذت کاذب).

  • مصرف مداوم باعث کاهش گیرنده‌های دوپامین و نیاز به مصرف بیشتر می‌شود.
  • الکل: فعالیت مغز را کند می‌کند، باعث اختلال در مخچه (تعادل)، کندی گفتار و کاهش حافظه می‌شود.
🐾

دستگاه عصبی جانوران

هیدر (کیسه‌تن)

ساده‌ترین ساختار (شبکه عصبی). فاقد سر و مغز. تحریک یک نقطه در کل بدن پخش می‌شود.

پلاناریا (کرم پهن)

ساختار نردبانی. دو طناب عصبی موازی و دو گره عصبی (مغز) در سر دارد.

حشرات

طناب عصبی شکمی. در هر بند یک گره عصبی دارند. مغز از جوش خوردن چند گره تشکیل شده است.

مهره‌داران

طناب عصبی پشتی (نخاع) که درون ستون مهره‌ها قرار دارد. مغز توسعه یافته دارند.