מערכת העצבים בנויה מתאים רבים, בינהם הנוירונים (תאי העצב) שאחראים על ההתנהגות שלנו. בזכותה אנו יכולים להתרשם, להתנהג, לחשוב וללמוד, באמצעות המח שמפעיל לנו את התאים הסנסורים החשים בעזרת חושינו את הסביבה ואת התאים המוטוריים שגורמים לנו לתנועה. במערכת העצבים נמצאים גם האינטרנוירונים מופקדים על פעילויות מוחיות של תפיסה, למידה, זכירה, קבלת החלטות ובקרה על התנהגויות מורכבות.
מערכת העצבים מורכבת משתי חטיבות: מערכת
עצבים מרכזית ומערכת עצבים היקפית. מערכת העצבים המרכזית כוללת בתוכה את החלקים המצויים בתוך עצמות הגולגולת ועמוד השידרה: המח ומח השדרה. מערכת העצבים ההיקפית מצויה מחץ לעצמות אלו וכוללת את העצבים ואחדים מאברי החוש.
כדי להבין איך מערכת העצבים שולטת על ההתנהגות עלינו להקדים ולהכיר את מרכיביה השונים.
1.
מבנה תא העצב: המבנה הבסיסי:
הנוירון הוא יחידה בסיסית של עיבוד מידע והעברת מידע במערכת העצבים
. לרב נוכל למצוא בנוירון בצורה כזו או אחרת , ארבעה מבנים בסיסיים: גטף תא, דנדריטים,
אקסון וכפתורים סופיים:
1. גוף התא –שמכיל בתוכו את גרעין התא, ואת המנגונים שאחראים לתהליכי החיים של התא. נראה שונה בסוגי
נוירונים שונים.
2. דנדריטים – דומים בצורתם לעץ ומשמשים כקולטנים למסרים שעוברים בין התאים. השדרים המשוגרים מנוירון לנוירון עוברים דרך
סינפסה, החיבור שבין הכפתורים הסופיים של הנוירון הבתר
סינפטי לקרום החיצון (הממברנה) / לדנדריטים בנוירון הפוסט סינפטי.
3. אקסון – צינור ארוך ודק, לעיתים עטוף ב
מיילין. תפקידו להעביר מידע מגוף התא של הנוירון לכפתורים הסופיים שלו. השדר הבסיסי שמעביר
האקסון נקרא
פוטנציאל פעולה – ארוע כימי-חשמלי מהיר המתחיל בקצה האקסון בצד הסמוך לגוף התא, ומתקדם לאורכו עד לרפתורים הסופיים. גודלו ואורכו של פוטנציאל הפעולה קבוע, גם עם קיימת התפצלות באקסון.
4. כפתורים סופיים – גולות קטנות המצויים בסופו של האקסון, יוצרים סינפסה עם הנוירון הפוסט סינפטי, ומפרישים חומר כימי הנקרא
טרנסמיטר שתפקידו לעורר או לעכב את פוטנציאל הפעולה בתא הפוסט סינפטי.
ישנם שלושה סוגי נוירונים המוגדרים לפי הצורה שיוצאים מהם האקסונים והדנדריטים:
1. נוירון רב קוטבי (מולטיפולרי) – גוף התא שולח אקסון אחד וגבעולי דנדריטים מרובים.
2. נוירון דו קוטבי (ביפולרי) – גוף התא שולחי שתי שלוחות עצביות היוצאות מקצוות מנוגדים של גוף התא. לרב יהיה נוריון סנסורי: קולט ארועים מהסביבה ומעביר מידע למערכת העצבים המרכזית.
3. נוירון חד קוטבי (יוניפולרי) – נוירון שמגוף התא שלו יוצא אקסון אחד בלבד, המתפצל לשנים לא הרחק משם, ענף אחד שלו קולט מידע סנסורי והענף האחר מעביר מידע למערכת העצבים המרכזית.
מלבד הסיווג של הנוירונים לפי צורתם, ניתן לסווג אותם גם לפי תפקידם:
סנסורים = מביאים מידע חושי = Aפרנטים
מוטורים = מוצאים מידע, גורמים לתנועה = Eפרנטים
אינטרניורונים
בין שני נוירונים קיים מרווח הנקרא סינפסה. מצד אחד של הסינפסה קיים התא הפרה (קדם) סינפטי ומעברה השני - התא הפוסט (בתר) סינפטי. בתוך התאים המידע עובר בצורה חשמלית. בין התאים (בסינפסות) המידע עובר בצורה ביוכימית.
המבנה הפנימי של התא:
הממברנה – משמשת כקרום התא ומגדירה בכך את גבולותיו. בנויה משכבה כפולה של מולקולות ליפדיות (דמויות דומן). מכילה בתוכה מולקולות חלבון המתמחות בשלל תפקידים. לממברנה נודעת חשיבות רבה בהעברת מידע.
הגרעין – מבנה דמוי ביצה עטוף בממברנה משלו, המצוי באזור מרכזי בתא ומכיל בתוכו את הגרעינון ואת הכרומוזומים. הגרעינון מייצר ריבוזומים שממלאים תפקיד בסינתזה של חלבונים.הכרומוזומים הם גדילי DNA שנושאים את המידע הגנטי של האורגניזם.בכל גן שעל הכרומוזום מצוי מידע איך להרכיב חלבון מסוים. הוא מייצר MRNA, העתק של המידע הגנטי שיש עליו. מולקולת הMRNA יוצאת ממברנת הגרעין נצמדות לריבוזומים ושם גורמות לייצור חלבון מסוים. לחלבונים יש חשיבות רבה בתיפקוד התא – הם מעצבים אותו ופועלים כאנזימים ששולטים על הראקציות הכימיות ובאופן זה מכוונים את מכלול התהליכים הכימיים בתא.
ציטופלזמה – החומר הצמיגי שמרכיב את עיקר נפחו של התא. מכיל בתוכו את המיטוכונדריה (חרוזים ממברנים העשויים שכבת ממברנה כפולה. אחראים על ייצור אנרגיה ממזון, הנקראת ATP – אדנוזין טריפוספאט. כיוון שהובלת
חומרים לאורך האקסון היא תהליך אקטיבי המדריך הרבה אנרגיה, יש חשיבות רבה לפיזור המיטוכנדרים, ספקי האנרגיה לאורך האקסון. בנוסף מספקים המיטוכונדרים את האנרגיה הנחוצה לפוטנציאל המנוחה של הנוירון), ואת הרשתית תוך פלזמית משמשת כמאגר וכערוץ תובלה של חומרים דרךהציטופלזמה. בעלת שתי צורות: מגורגרת וחלקה, כשהמגורגרת מכילה ריבוזומים ומשתתפת בייצור חלבונים המופרשים מן התא, והחלקה היא אתר הסינטזה של ליפידים, ומספקת תעלות להפרדה בין מולקולות המשתתפות בתהליכים תאיים שונים. הגולג`י הוא צורה מיוחדת של רשתית תוך פלזמית חלקה. הוא עשוי כגוש ממברנות מקבילות, ומשמש כאמצעי לאריזה ועטיפת החומרים של תאים מפרישים. התא משתמש להפרשת תוצריו בתהליך אקסוטיזה שבו השלפוחית המכילה את החומר שנועד להפרשה נודדת לעבר הממברנה החיצונית, מתמזגת עמה ומתפקעת, וכך מפרישה את החומר שבתוכה לנוזל שמקיף את התא. זהו התהליך שבו נפלט טרנסמיטר וגורם לנוירונים "לשוחח" בינהם. בנוסף מכיל הגולג`י גם את הליזוזומים – שקיקים קטנים המכילים אנזימים המפרקים חומרים שאינם נחוצים יותר לתא. חומרים אלה ממוחזרים או מסולקים מהתא.
הציטוסוקלטון הוא שלד התא, סבכה של של סיבי חלבון בלתי מסיסים, המעניקים לתא את צורתו. עשוי ממיקרוטובולים, נוירופילמנטים, מיקורפילמנטים. מיקרוטובול הוא אלומת סיבים חלבוניים המסודרים סביב ליבה חלולה, וחלקו משתתף בתהליך הובלה של חומרים ממקום למקום בתוך התא. הנוירופלימנט בנוי כחוטים חלבוניים רציפים, בדומה לשערות. המיקרופלמינט הוא הסיב הכי דק בציטוסקלטון, עשוי אקטין, משתתף בתהליך התכווצות השריר וגם יוצר רשת הצמודה לממברנה ושמחזיקה את החלבונים שלה במקומם.
כיוון שהכפתורים הסופיים זקוקים לחומרים מסוימים המיוצרים רק בגוף התא, התא זקוק למערכת תובלה שמסוגלת להעביר את החומרים ביעילות ובמהירות מגוף התא. מערכת זו נקראת תובלה אקסופלזמית. זהו תהליך כימי שבו מועברים החומרים דרך המיקרוטובילים, לאורך האקסון. תנועה של תובלה מגוף התא ועד לאקסונים מכונה תובלה אקסופלזמית קדמונית – שיוצאת לפועל ע"י חלבון קינזין, מעין מולקולה הדומה לזוג רגליים אליהם מוצמדת המולקולה שמיועדת לתובלה. את האנרגיה המסופקת בתהליך זה יוצרת המיטוכנדריה, ע"י הATP. חלבון אחר, דינאין, מוביל את החומרים בתהליך הנקרא תובלה אקסופלזמית אחורנית. התובלה הקדמונית הרבה יותר מהירה מהאחורנית.
סיכומים נוספים אודות תאי העצב