😜 ☯️ 🏚️ التفاعل الكهرومغناطيسي للخلايا العصبية 📶 🌇 👼🏽

مرحبًا بكم عزيزي مجتمع Geektimes! إن فكرة تفاعل الخلايا العصبية ليس فقط من خلال الروابط المادية (المشابك ، efaps) ، ولكن أيضًا من خلال المجالات الكهربائية ، لم تكن جديدة منذ فترة طويلة ، ولكن ما هي طبيعة وأهمية هذه التفاعلات؟

لا يوجد الكثير من البحث المباشر حول هذا الموضوع ، ويرجع ذلك إلى حقيقة أن العمل الشاق مطلوب لتسجيل التغييرات في الخلايا العصبية تحت تأثير المجالات الكهربائية الخارجية. على سبيل المثال ، التجربة التي أجراها علماء الفسيولوجيا العصبية من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (CA Anastassiou ، R. Perin ، H.Markram ، C. Koch (2011) التواصل الوقائي في الخلايا العصبية القشرية. - علم الأعصاب الطبيعي [ الملخص ] ، [ PDF ]) أظهر أن تغير المجالات الكهربائية خارج الخلية التي تولدها الخلايا العصبية خصائص إمكانات عمل الخلايا العصبية الأخرى.

على الرغم من حقيقة أن للخلايا العصبية العديد من الاتصالات مع جيرانها ، فإن نصف قطر نشاطها محدود مقارنة بحجم الجهاز العصبي ككل. يصبح من غير الواضح كيف يحدث تبديل الخلايا العصبية أثناء تكوين ردود الفعل البسيطة المشروطة ، لأن المسافات بين التمثيلات المختلفة لردود الفعل المحددة يمكن أن تصل إلى مئات المليمترات.

IP يشرح بافلوف آلية تكوين ردود الفعل المشروطة على النحو التالي. إذا نشأت بؤرتان من الإثارة في الجهاز العصبي المركزي ، فإن الأقوى منها "يجذب" إلى نفسه الإثارة من الأقل قوة. إذا تم دمج هذا النوع من التفاعل بين بؤر الإثارة القوية والضعيفة بشكل متكرر عدة مرات ، فقد يتشكل رد الفعل المشروط.

يصاحب انتقال الإثارة في الجهاز العصبي دائمًا تغيير في المجالات الكهرومغناطيسية. من الطبيعي أن نفترض أن طبيعة الجذب في بافلوفسكي لها طابع كهرومغناطيسي. بالطبع ، هناك افتراضات بأن الخلايا العصبية يمكن أن تتفاعل عند مستوى ما ، ولكن طبيعة وطبيعة هذه التفاعلات ليست واضحة ، ويجب تأجيل تطوير النماذج الكمومية حتى ظهور أجهزة الكمبيوتر الكمومية.

إذا اتبعت أفكار بافلوفيان ، فيجب على كل عصبون نشط أن يحدد في أي اتجاه يوجد التركيز الأقوى للإثارة ، وبعد ذلك ، ينقل الإثارة في الاتجاه المطلوب. يمكن للخلايا العصبية أن تتذكر هذا الاتجاه وتستخدمه في المستقبل. هنا ، يتم تمثيل الخلايا العصبية كمبدل. تشكل شبكة هذه المفاتيح القوس الانعكاسي ، مثل الدائرة الكهربائية التي يمكن أن تشكل وتقوي وتعيد البناء والانهيار. بالطبع ، يحتفظ العصبون بوظائف الأفعى ، مما يوسع إمكانيات مثل هذا النظام المنظم ذاتيًا.

لاختبار الفرضية ، قمت بتطوير نموذج يقوم فيه العصبون ، مثل الأوتار الخلوية ، بإجراء حساباته الداخلية بغض النظر عن النظام ، فقط على أساس المعلومات التي تم جمعها. أولاً ، عندما يكون العصبون متحمسًا ، يبدأ متغيره q (الشحن) في التغيير بتردد 0.01 ثانية اعتمادًا على مجموعة معينة من الأرقام التي تميز قانون الشحن يتغير على سطح غشاءه. فقط ستة عشر قيمًا ، وبعد ذلك لا يستجيب العصبون لفترة قصيرة للتهيج.
للتوضيح ، نقدم أربعة إصدارات من قانون تغيير الرسوم ، تختلف بشكل أساسي في قيمة إمكانات التتبع السلبية. يعتقد أن الإمكانات النزرة هي فقط نتيجة لإعادة استقطاب الخلايا العصبية. في عملي على النماذج ، توصلت إلى استنتاج مفاده أن إمكانية التتبع مهمة للتواصل العصبي.

ثانيًا ، بعد 0.05 ثانية بعد التنشيط ، يحدد العصبون اتجاه انتقال الإثارة وينقله. الطريقة الأكثر منطقية لتحديد اتجاه الاتجاه هي تطبيق قانون كولوم ، لكن عالم الخلايا المجهرية ليس بهذه البساطة ولا يستبعد أحد وجود عضو عضوي في عصبون قادر على تضخيم إشارات الخلايا العصبية النشطة الأخرى. لذلك ، في العرض التوضيحي ، نقدم ثلاث قواعد لتحديد اتجاه الاتجاه:

القاعدة الأولى هي تجسيد قانون كولوم ، وسيتم تحديد متجه الاتجاه كمجموع متجهات التفاعل مع الخلايا العصبية النشطة الأخرى. نواقل التفاعل هي نتاج شحنة الخلايا العصبية ومتجه الوحدة مقسومًا على مربع المسافة بين الخلايا العصبية. القاعدة الثانية متشابهة ، ولكن مع مراعاة التناسب العكسي للمسافة. والقانون الثالث باستثناء المسافة بين الخلايا العصبية.
علاوة على ذلك ، يتم إرسال الإشارة إلى جميع الخلايا العصبية في اتجاه ناقل اتجاه معين ، مع الأخذ بعين الاعتبار نصف قطر العصبون ، تركيزه ، وهو 90 درجة.

إذا لم تكن هناك خلايا عصبية في اتجاه الناقل ، فسيتم إنشاء عصبون جديد وسيتم نقل الإثارة إليه. للخلق الديناميكي للخلايا العصبية أهمية فنية هنا ، وهذا يجعل عمل النموذج أكثر بصرية ، ويبسط حساب عمله.

من الملاحظات المقدمة ، يمكن استنتاج أن قانون كولوم غير فعال للغاية ، وتبين أن تأثير الخلايا العصبية المجاورة أقوى بكثير من تأثير موقع إثارة آخر أكثر نشاطًا. وبالتالي ، لا يمكن تفسير جاذبية Pavlovian من خلال التفاعل البسيط للجسيمات المشحونة كهربائيًا.
عند تطبيق القاعدة بعلاقة متناسبة عكسياً وبالاقتران مع احتمال ضئيل للتتبع السلبي ، من الممكن بالفعل ملاحظة تكوين "وصلة مرور" بين مركزي الإثارة. الأكاديمي "لاعبا" ايب. شرح بافلوف تشكيل ردود الفعل المشروطة.
لوحظ التكوين الأكثر استقرارًا للسندات عند استخدام القاعدة دون مراعاة المسافة ، على الرغم من صعوبة تنفيذ هذه القاعدة في الطبيعة.

يوضح هذا النموذج المبدأ المحتمل لتشكيل ردود الفعل ، لذلك تم تبسيطه عمدا. قبل شرح الوظائف الانعكاسية أو المعرفية الأكثر تعقيدًا ، من الضروري فهم طبيعة سلوك العصبون والجهاز العصبي.
لدي فرضية أن الأنابيب الدقيقة تلعب الدور الرئيسي في العمل الوظيفي للخلايا العصبية ، كمبدل . من المفترض أنها "تنمو" في اتجاه الخلايا النشطة الأخرى ، تحت تأثير المجالات الكهرومغناطيسية الناتجة عن نشاطها. وهكذا ، يتم تشكيل مسارات النقل للبروتينات الوسيطة التي تم إنشاؤها في نواة الخلية ، والتي يتم توزيعها بعد ذلك بين المشابك. علاوة على ذلك ، فإن التوزيع غير متكافئ ، وغالبًا ما يتم ترك بعض المشابك العصبية بدون وسيط.

سأكون ممتنا للمساعدة في جمع المعلومات التي تؤكد الأفكار الواردة في هذه المقالة والنقد البناء.

التفاعل الكهرومغناطيسي للخلايا العصبية

More articles: