كيف تنقل الخلايا العصبية الإشارات: جهود الفعل والمشابك العصبية

الأحياءعلم الخليةالمجتمع

سلسلة من ثلاث خلايا عصبية تنقل إشارات كهربائية على امتداد المحاور العصبية وإشارات كيميائية عبر المشابك العصبية. يعرض رسم بياني حي الجهد الغشائي للخلية العصبية المختارة، مع جهد الراحة وعتبة التنبيه ومراحل جهد الفعل. يغيّر الطلاب شدة المنبّه وعتبة التنبيه وتواتر النبضات وكمية الناقل العصبي المُفرَز ومقدار المايلين، ويلاحظون كيف يؤثر كل عامل في الإشارة.

الدرس: تكون الخلايا العصبية في حالة الراحة عند جهد يقارب -70 mV. المنبّه الذي يرفع الجهد الغشائي إلى عتبة التنبيه (نحو -55 mV) يولّد جهد فعل. تنفتح قنوات +Na فيصبح داخل الخلية موجبًا (زوال الاستقطاب، حتى نحو +40 mV). ثم تنفتح قنوات +K فينخفض الجهد من جديد (عودة الاستقطاب)، ويهبط إلى ما دون مستوى الراحة. وخلال فترة اللاانعكاس (الجموح) التي تلي ذلك، لا يستطيع منبّه جديد أن يبدأ جهد فعل آخر، ولذلك تنتقل الإشارة إلى الأمام فقط على امتداد المحور العصبي. جهود الفعل تخضع لقاعدة «الكل أو لا شيء»: المنبّه الأقوى لا يجعل الجهد أعلى، بل يجعل جهود الفعل تحدث بوتيرة أكبر. يعزل المايلين المحور العصبي، فتنتقل الإشارة بسرعة أكبر. وعند المشبك العصبي ينتقل الناقل العصبي عبر الفجوة ويرتبط بمستقبلات على الخلية العصبية التالية. وإذا كانت الكمية المُفرَزة قليلة جدًا، تبقى الخلية العصبية التالية دون العتبة ولا تُطلق جهد فعل.

أنشأها معلّم باستخدام الذكاء الاصطناعي في Simulic، وراجعها فريق Simulic.