Informacija

Kako i gdje živci dijele puteve do mozga?

Kako i gdje živci dijele puteve do mozga?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Zanima me kako receptori boli šalju signale somatosenzornoj kori (dijelu mozga koji registrira različite živčane signale poput boli, pritiska, temperature itd.).

Konkretno, zanima me dijele li dva različita živca/receptori ili ne dijele "komunikacijske kanale" s korteksom.

Na primjer, recimo da sam vrhom prsta dodirnuo vruću peć, a, recimo, samo 10 "živaca koji osjećaju temperaturu" aktivira se za prijenos signala boli u mozak:

  • Šalje li svaki od ovih 10 živaca 10 različitih signala u moj mozak, putujući niz 10 potpuno 10 kanala ?; ili
  • Šalje li svaki od ovih 10 živaca 10 različitih signala, recimo, mojoj leđnoj moždini, gdje se zatim kombiniraju u 1 veliki signal boli i prosljeđuju dalje u mozak ?; ili
  • Nešto sasvim drugo?

Evo užasne ilustracije pitanja koje postavljam:

U Scenariju #1, oba živca šalju 2 različita signala u mozak, a ti se signali čuvaju različiti/izolirani tijekom cijelog putovanja do mozga.

U scenariju #2, oba živca šalju 2 različita signala leđnoj moždini, ali ih kralježnica tada kombinira i prosljeđuje samo 1 signal do mozga.

Siguran sam da u stvarnosti to nije niti jedan od ovih scenarija, već je nešto mnogo složenije. Ali sam znatiželjan i želim znati!


Prvi sloj senzorne integracije iz neuronske povezanosti nalazi se u leđnim leđnim rogovima (za somatosenzorne podražaje) i spinalnom anterolateralnom sustavu (za bolne podražaje). Mnogo više liči na opciju #2 nego na opciju #1.

Dodaci: Budući da puno pitate o neuroanatomiji i neurofiziologiji, predlažem te dvije knjige za početnike:

  • Neuroanatomy Text and Atlas, John Martin
  • Neuroznanost, Dale Purves

Seminarski rad o živčanom sustavu | Ljudi | Biologija

U ovom ćemo seminarskom radu raspravljati o: Kako funkcionira živčani sustav? Koji su dijelovi živčanog sustava i kako rade sa samim mozgom?

Tijelo ima dva glavna messenger sustava koji omogućuju mozgu da šalje upute različitim organima, žlijezdama i mišićima u cijelom tijelu. Dok hormoni teku kroz krvotok kako bi došli do pojedinih stanica kako bi prenijeli potrebne upute za različite zadatke, mozgu je dostupna druga metoda za slanje naredbi. Ta sekundarna opcija je živčani sustav.

Najvažniji dio živčanog sustava je sam mozak. Ovo je moć cijelog živčanog sustava i kontrolni centar cijelog tijela. Živčani sustav sam ima svojevoljne i nenamjerne radnje. Jedan od primarnih dijelova je središnji živčani sustav (CNS).

CNS se sastoji od kombinacije mozga i leđne moždine. Periferni živčani sustav (PNS) prvenstveno se sastoji od živaca koji prolaze kroz cijelo tijelo. Ti su živci zatvoreni u snopove dugih vlakana, koji su poznati kao aksoni.

Ti aksoni u biti osiguravaju vezu iz CNS -a s cijelim tijelom i svim našim organima. Dok se poruke moraju prenositi iz mozga u tijelo, tijelo treba način da odgovori. Stoga se živci koji prenose moždane poruke nazivaju motornim ili eferentnim živcima. Živci koji vraćaju poruke mozgu nazivaju se osjetilni živci. Većina snopova živaca zapravo obavlja obje funkcije, stoga dolazi do pojma mješoviti živci.

Sada je i PNS podijeljen na tri dijela, somatski, autonomni i enterički. Somati su zaduženi za dobrovoljno kretanje. Automatski se bavi nehotičnim aspektima živčanog sustava. Također se može ponovno odvojiti na simpatično i parasimpatičko.

Simpatički živčani sustav osobito je u brzini tijekom hitnih slučajeva kako bi mobilizirao tijelo za dobivanje energije. Parasimpatički živčani sustav aktivan je tijekom opuštenog stanja.

Kombinacija ova dva sustava omogućuje individualne reakcije leta i borbe, uz mnoge druge funkcije koje se odvijaju tijekom dana. Smatrajte ovaj dio živčanog sustava pozadinskom aplikacijom koja se uvijek izvodi iza kulisa, ali s mogućnošću obavijesti glavnog sustava po potrebi.

Konačno, enterički živčani sustav zadužen je za gastrointestinalni sustav. To također djeluje nenamjerno jer kontrolira probavu i kretanje hrane kroz taj sustav. No da bismo doista razumjeli kako ovaj sustav funkcionira u našim tijelima, važno je učiti o živčanom sustavu od stanične razine naviše.

Počnimo s vrstama stanica koje se često nalaze u živčanom sustavu.

Stanice:

Živčani sustav sadrži dvije vrste stanica, glijalne i neurone. Temeljno svojstvo neurona je način na koji komuniciraju s drugim stanicama pomoću sinapsi. To su spojevi membrane na membranu koji omogućuju brzi prijenos signala električnim ili kemijskim putem na molekularnoj razini. Neuroni mogu uključivati ​​i akson koji omogućuje tisuće potencijalnih sinaptičkih kontakata.

Prije nego počnete misliti da su neuroni izrezani iz iste tkanine, morate shvatiti da postoje u velikom broju s različitim funkcijama. Neki od tih neurona su osjetni neuroni koji fizičke podražaje uzimaju u neuronske signale. Druga vrsta neurona je motorni neuron, koji prenosi neuronske signale u akciju, bilo mišićima ili samim žlijezdama.

Glija stanice pružaju potporu i prehranu, stvaraju mijelin, rade na održavanju homeostaze i sudjeluju u prijenosu signala unutar živčanog sustava. Na primjer, unutar ljudskog mozga, procjenjuje se da je ukupan broj neurona otprilike jednak broju glija stanica.

Što se tiče opisa rada glija stanica, najbolji način da to objasnite je da su one pomoćno osoblje za neurone. Ne samo da rade na osiguravanju prehrane i održavanju neurona, nego također pomažu u borbi protiv patogena koji bi mogli napasti neurone, kao i čišćenju mrtvih neurona.

Međutim, najvažnija funkcija glija stanice je stvaranje masne tvari koja se naziva mijelin. Ova tvar se obavija oko aksona kako bi osigurala električnu izolaciju koja omogućuje brzi prijenos akcijskih signala. Kad je mijelin oštećen, ne mora se nužno ponovno razviti, pa oštećenje može biti trajno.

Postoje bolesti koje mijelin uklanjaju s neurona, zarobljavajući pojedinca u vlastitoj glavi. Tretmani se i dalje istražuju kako bi se pronašli načini za rješavanje ovog problema za osobe sa specifičnim genetskim poremećajem.

Pređimo sada na lanac kako bismo bolje razumjeli središnji živčani sustav (CNS) i periferni živčani sustav, poznat kao PNS.

Središnji živčani sustav i periferni živčani sustav:

CNS uključuje leđnu moždinu, kao i mozak. Spinalni kanal dom je leđne moždine, dok je mozak smješten s lubanjskom šupljinom. Zaštita za CNS, tijelo ima meninge, koji su troslojni sustav membrana.

Jedan od tih slojeva je vanjski sloj poznat kao Dura mater. Lubanja je također zaštićena lubanjom, izrađena od tvrdog i snažnog koštanog materijala. Leđna moždina također ima zaštitu u obliku kralježaka, druge vrste jake kosti. Ovo je dio živčanog sustava koji većina nas poznaje.

PNS opisuje sve ostale aspekte živčanog sustava koji nisu uključeni u CNS. Aksonski snopovi smatraju se unutar PNS -a, iako postoje neki snopovi aksona koji se mogu pronaći unutar različitih dijelova CNS -a, uključujući mozak i leđnu moždinu.

PNS se može dodatno podijeliti na dva dijela poznata kao somatski i visceralni. Somatski uključuje živce povezane sa zglobovima, kožom i mišićima. Gangliji leđnog korijena smatraju se staničnim tijelima somatskih osjetnih neurona. Visceral se često naziva autonomni živčani sustav. Sadrži neurone koji se bave unutarnjim organima, žlijezdama i krvnim žilama.

Sada se visceral može ponovno podijeliti, na još dva dijela. Prilikom mapiranja ovoga ponekad se može činiti slično dugom obiteljskom stablu. Dva dijela viscerala su simpatički živčani sustav i parasimpatički živčani sustav.

Simpatički živčani sustav zadužen je za tjelesnu reakciju na borbu ili bijeg. Međutim, kada ne mora aktivirati naše obrambene mehanizme, simpatički živčani sustav aktivan je u održavanju tjelesne homeostaze.

Parasimpatički sustav komplimentira simpatikusima stimulirajući hranu i uzgoj ili odmor i probavu odgovora u tijelu. Dakle, probava i drugi unutarnji procesi događaju se automatski bez naše svjesne misli da to nastavimo. Disanje je još jedna aktivnost u kojoj tijelo ovisi o automatskim sustavima koji će ga održavati, osobito dok spavamo ili se naša svijest uključuje u druge aktivnosti.

No, iako je složen živčani sustav, koji se najčešće nalazi u stvorenjima s kralješcima, postoje i druga stvorenja koja pokazuju varijacije živčanog sustava. Znanstvenici ih često nazivaju primjerima jednostavnijih neuronskih veza ili alternativama cjelovitom živčanom sustavu. Nazivat ćemo ih neuronskim prekursorima.

Neuronski prekursori:

Kad pogledate spužvu, ne vidite tipične naznake neuronskih puteva. Zapravo, spužva je klasificirana kao da uopće nema živčani sustav. Tipični sinaptički spojevi nedostaju, pa u tim stvorenjima nema neurona. Međutim, poruke se moraju slati po tijelu spužve. Pa kako se to radi?

Spužve čine skupine proteina koje se grupiraju zajedno. Kad je dovršena, struktura jako sliči postsinaptičkoj gustoći, koja je slična prijemnom kraju sinapse. Ipak, upotreba spužve za ovu specifičnu skupinu proteina ostaje nejasna. Ono što je poznato je da spužve trenutno komuniciraju pomoću kalcijevih valova i drugih vrsta impulsa. To omogućuje jednostavne radnje, poput potpune kontrakcije tijela.

No, suočimo se s tim. Spužve ne idu puno mjesta. Njihov posao je filtriranje oceanske vode, čime se hrane i čiste ocean. No unutar oceana postoje složenija stvorenja koja također imaju primjere neuronskih prekursora.

Jedan od takvih primjera su meduze. Ova stvorenja imaju raspršenu živčanu mrežu, umjesto središnjeg živčanog sustava. Živčana mreža tipično se ravnomjerno širi po cijelom tijelu. Sastoji se od osjetnih neurona osjetljivih na vizualne, taktilne i kemijske signale motornih neurona koji aktiviraju kontrakcije stijenki tijela i posrednih neurona koji osiguravaju komunikaciju između druga dva.

Iako je riječ o prilično nestrukturiranom živčanom sustavu, jasno pokazuje da se sinapse javljaju u drugim stvorenjima. Međutim, složenost ljudskog živčanog sustava jedinstvena je zbog raznolikosti poruka koje se neprestano kreću kroz njega. Poruke o tako značajnom broju tema, od jela do razumijevanja informacija iz različitih osjetila, a zatim djelovanja na njih.

Pa kako živčani sustav upravlja svim tim ulaznim i odlaznim informacijama? Odgovor je u terminu koji se zove Bilateria.

Bilateria:

Za veliku većinu životinja s živčanim sustavom postoji podjela između njihove lijeve i desne strane. Jednostavno rečeno, desna i lijeva strana gotovo su zrcalne slike jedna druge. Svaka strana imala je vlastitu vrpcu ili ganglij za svaku stranu, pri čemu je najveći dio ganglija bio sprijeda i često se nazivao mozak. Naš živčani sustav slijedi sličan obrazac.

Kičmena moždina ima segmentirane ganglije po cijelom tijelu koji svakom dijelu tijela omogućuju pristup motoričkim i osjetilnim živcima. Ti se segmenti hrane u glavni prtljažnik i šalju poruke mozgu. Ovisno o stvorenju, glavna živčana vrpca bit će ili na dnu ili na vrhu tijela.

Postoje različite vrste, svaka sa svojim varijacijama ove vrste živčanog sustava. Što je živčani sustav složeniji, obično su osjetni organi bolje razvijeni. Za mnoge člankonožace, skupinu koju definiraju kukci i rakovi, to znači da imaju složene oči i antenu. S ovim naprednim osjetilnim organima sposobni su obraditi različite informacije iz svijeta koji ih okružuje. To stalno vidimo s muhama koje se brzo kreću na svaki znak opasnosti zbog sposobnosti koje se nalaze u njihovim složenim očima.

Živčani sustavi mogu biti više ili manje složeni, ovisno o stvorenju i složenosti njegove strukture organa. Na primjer, živčani putevi meduza mnogo su manje složeni od onog koji se nalazi kod sisavaca s većom funkcionalnošću, uključujući ljude. No, kad dođemo do toga, živčani sustav ima neke prilično osnovne funkcije.

Funkcije živčanog sustava:

Kad ga analiziramo, ovaj sustav je glavni izvor komunikacije unutar tijela. Na svojoj najosnovnijoj razini to je sustav koji uključuje slanje signala iz jedne ćelije u drugu, stvarajući lance koji omogućuju prijenos poruka s jednog područja tijela na drugo.

Ono po čemu se ovo izdvaja od hormonskog tipa poruka je proces signalizacije od točke do točke. Zamislite to na ovaj način. Kada vlada želi prenijeti poruku velikoj skupini stanovništva, oni koriste sustav emitiranja. Ovo širi poruku kroz više foruma, ali nema jamstva da će svi čuti poruku.

Međutim, kad netko primi telefonski poziv, poruka je jasno usmjerena na njega ili mu je cilj. Rezultat je potvrda da je poruka primljena. Naš živčani sustav radi na sličan način. Dok hormoni pružaju više vrste emitiranja, živčani sustav pruža mnogo izravnije poruke određenim ciljevima u cijelom tijelu.

Ne samo da je ciljano, već se kreće mnogo brže od hormonske poruke. Znanstvenici su otkrili da će se najbrži živčani signal kretati kroz tijelo brzinom većom od 100 metara u jednoj sekundi. Ovo je brže od bilo koje druge vrste kretanja. Kao rezultat toga, tijelo je u mogućnosti brzo izvršiti promjene i prilagodbe u cijelom našem sustavu u stvarnom vremenu s minimalnim zakašnjenjem.

Ipak, to je mnogo više od brzog sustava za slanje poruka. Time se želi kontrolirati tijelo, prikupljanjem informacija iz okolnog okruženja, ali i njihovom obradom kako bi se pronašao odgovarajući odgovor.

Zatim se poruke šalju u različite dijelove tijela radi lakšeg odgovora. Ono što je nevjerojatno u ovom procesu je da se događa tako brzo. Većina nas ni ne razmišlja dvaput o tome koliko posla ide u mozak i prijevod unosa iz naših očiju, ušiju i dodira.

Signali se šalju putem aksona u kemijskom ili električnom signalu. Dok električne sinapse stvaraju izravne i specifične veze, kemijske sinapse su češći tip i također su raznolikijih sposobnosti.

Na molekularnoj razini ove stanice imaju specifične receptore i odašiljače koji olakšavaju sve signale koji svake sekunde bljesnu našim tijelima. No, iako je sve ovo fascinantno, postoji jedan aspekt živčanog sustava koji doista nismo istražili. Ipak, zaslužuje posebnu raspravu zbog toga koliko je kritičan. Da, govorimo o kontrolnom centru živčanog sustava i našeg tijela u cjelini, mozgu!


Živčani put povezuje crijeva s centrima za užitak mozga i rsquosa

Kako odlučujemo što volimo jesti? Iako je ukusna hrana obično na vrhu popisa, brojne studije ukazuju na to da sklonosti prema konzumaciji nadilaze ukus. Znanstvenici su otkrili da i ljudi i životinje mogu donositi odluke o tome što će konzumirati na temelju kalorijskog unosa hrane, neovisno o okusu.

Dugogodišnja istraživanja pokazala su da hranjive tvari u gastrointestinalnom traktu mogu oblikovati sklonosti životinja i rsquo. Jedan od prvih nalaza ovog učinka datira iz šezdesetih godina prošlog stoljeća, kada je Garvin Holman sa Sveučilišta Washington rekao da su gladni štakori radije konzumirali tekućinu uparenu s hranom koja se ubrizgava u želudac, a ne otopinu spojenu s želučanom infuzijom vode.

U novije vrijeme Ivan de Araujo, neuroznanstvenik na Medicinskom fakultetu Icahn na brdu Sinaj, i njegovi kolege pokazali su da kalorije mogu nadmašiti ukus: njihov rad pokazao je da miševi radije konzumiraju gorke otopine uparene s infuzijom šećera ubrizganom u crijeva, a ne kalorije -bez slatke otopine.

De Araujo i njegova grupa godinama su radili na otkrivanju kako sadržaj crijeva proizvodi užitak u mozgu. Kod miševa su otkrili da šećer u probavnom traktu može aktivirati mozgove & rsquos centre za nagrađivanje. Kod životinja uzgojenih bez sposobnosti okusiti slatkoću, slatki zalogaji i dalje su pokretali aktivnost u ventralnom striatumu, području mozga uključenom u obradu nagrada. No, prema De Arauju, specifičan put koji je prenosio signale između crijeva i mozga ostao je misterij.

Sada su De Araujo i njegovi kolege identificirali vagusni živac, snop vlakana koji povezuje moždano deblo s crijevima i drugim glavnim organima u tijelu, kao potencijalni prijenosnik ovih signala povezanih s užitkom koji se prenose u mozak do mozga. kod miševa. Koristeći optogenetiku, tehniku ​​koja uključuje genetski inženjering životinja tako da bljeskovi svjetlosti mogu aktivirati određene stanice, istraživači su otkrili da stimulirajući neuroni u granama vagusnog živca koji inerviraju crijeva mogu potaknuti oslobađanje neurotransmitera dopamina iz supstance nigra, mozga regija uključena u kretanje i nagradu.

Nalazi koji su nedavno objavljeni u Stanica, također otkrivaju da bi životinje u više navrata zabadale nos u rupe kako bi samo-stimulirale te stanice & mda su preferirale okuse uparene s aktivacijom ovog kruga. & ldquo [Naša studija] pruža mehanizam pomoću kojeg razumijemo zašto prisutnost kalorija ili hranjivih tvari u crijevima mijenja naše ponašanje, "kaže r Araqujo.

Buduće studije morat će razdvojiti koje će vrste crijevnih podražaja, poput prisutnosti određene hrane ili istezanja želuca koje se javlja nakon obroka, aktivirati ovaj put, napominje Gary Schwartz, neuroznanstvenik s Medicinskog fakulteta Albert Einstein koji je bio nisu uključeni u posao. & ldquoAko bismo znali koje vrste podražaja trebamo dati crijevima da bi [hrana] bila nagrađivana ili nenagrađena, možda bismo mogli pomoći kontrolirati prejedanje ili natjerati ljude koji ne žele jesti, jesti više. & rdquo

Znanstvenici su odavno znali da je put crijeva i ndashvagusa i ndashbraina odgovoran za stvaranje osjećaja sitosti, ali ova nova studija i druga nedavna istraživanja & mdashhas počeli su otkrivati ​​nove uloge ovog sustava u moždanim funkcijama višeg reda, kaže Scott Kanoski, neuroznanstvenik sa Sveučilišta Južna Kalifornija koji nije bio dio istraživanja. Ranije ove godine njegov je tim otkrio da ovaj sklop kontrolira i neke memorijske funkcije. Selektivno prerezujući grane vagusa koje su bile povezane s crijevima, otkrili su da je životinjama oslabila sposobnost rsquo -a da stvaraju sjećanja na nove objekte ili lokacije.

Naravno, potrebno je dodatno istraživanje kako bi se potvrdilo da ova vrsta sklopa ima iste učinke na ponašanje u ljudi. U međuvremenu se vagusna stimulacija već koristi za liječenje emocionalnih poremećaja i poremećaja prehrane poput depresije i pretilosti. I raste interes za korištenje ove tehnike kao terapije za anksiozne poremećaje i niz dodatnih stanja & mdasheven Alzheimer & rsquos i srodnih poremećaja pamćenja, kaže Kanoski. & ldquoShvaćanje više o biologiji sustava moglo bi imati implikacije na buduće primjene. & rdquo

Ključno pitanje koje ostaje o ovim crijevnim i ndashvagusnim i ndashbrain putevima glasi: Kako se informacije o sadržaju crijeva prenose na osjetne grane vagusnog živca? Jedna od mogućnosti su hormoni vagusnih osjetila unutar crijeva, kaže De Araujo. Još jedna je opisana u nedavnom Znanost studija u kojoj su Diego Boh & oacuterquez, neuroznanstvenik sa Sveučilišta Duke, i njegovi kolege otkrili da neke enteroendokrine stanice, koje se nalaze u stijenkama gastrointestinalnog trakta, izravno tvore sinapse s vagusnim živcima miševa. Uvođenjem poticaja okoliša & mdashin ovom slučaju, šećer & mdashinto crijeva mogao bi aktivirati ovaj krug. Boh & oacuterquez & mdashwhow je također bio koautor u studiji De Aruajo & rsquos & mdashdubbed ove crijevne stanice koje stvaraju sinapse & ldquoneuropods. & Rdquo

Osim što prenose informacije o hranjivim tvarima u gastrointestinalnom traktu, ovi novootkriveni vagalni krugovi mogu biti uključeni i u bakterijsku signalizaciju iz crijeva do mozga, kaže John Cryan, neuroznanstvenik sa Sveučilišta Cork u Irskoj, koji nije bio uključen ni u jedno istraživanje .

Veliki broj istraživanja sada podupire zaključke da mikroskopski organizmi u našim crijevima mogu utjecati na ponašanje i mentalno zdravlje, a neki dokazi već ukazuju na to da je vagus mogući put kojim se ti učinci pojavljuju. U studiji iz 2011. Cryan i njegovi kolege pokazali su da je presjecanjem vagusnih živaca miševa blokirano djelovanje probiotičke bakterije na smanjenje tjeskobe Lactobacillus rhamnosus. Ova studija pokazala je da je vagus kritičan za signaliziranje mozga određenim sojevima bakterija. No, kako mikrobi šalju signale vagusu ostaje otvoreno pitanje.

& ldquoBilo bi zanimljivo vidjeti mogu li metaboliti iz mikrobioma aktivirati ove stanice neuropoda [ili] put nagrađivanja ", kaže rdquo Cryan. & ldquoMislim da je ovo zaista uzbudljivo za polje mikrobioma. & rdquo


Korištenje raspršene svjetlosti za mapiranje točaka prijelaza živčanih vlakana u mozgu

Zasluge: M. Menzel/Jülich Research Center

Tim istraživača iz Njemačke, Nizozemske i Italije razvio je način korištenja raspršene svjetlosti za mapiranje točaka prijelaza živčanih vlakana u mozgu. U svom radu objavljenom u časopisu Pisma o fizičkom pregledu, grupa opisuje svoj rad raspršivanjem svjetlosti u transmisijskoj mikroskopiji i što je otkrilo u ljudskom mozgu.

Jedan dio proučavanja ljudskog mozga uključuje rad na uspostavljanju arhitekture trodimenzionalnih puteva koji čine živčana vlakna. Standardni alat za takva istraživanja je polarizacijska mikroskopija, koja omogućuje stvaranje 3-D slike s rezolucijom mikrometra. No jedna nedostatna točka za takav rad su točke ukrštanja - gdje jedna optička mreža fizički prelazi drugu. Trenutna tehnologija ne dopušta određivanje koja su vlakna na vrhu, kao što se vidi na mostovima na autocestama, ili se vlakna jednostavno sijeku, poput seoskih cesta. U ovom novom naporu, istraživači su pronašli način da mapiraju točke ukrštanja putova u dosad neviđenim detaljima.

Kako bi prevladali nedostatke tradicionalne polarizacijske mikroskopije, istraživači su tražili podatke u konvencionalnoj transmisijskoj mikroskopiji koji prije nisu bili proučavani. Otkrili su da učinci svjetlosti koja se propušta tijekom mikroskopije ovise o kutu vlakana u odnosu na smjer širenja svjetlosti. Koristili su te podatke za stvaranje numeričkih simulacija koje su pokazale da se dodatne informacije mogu koristiti za razlikovanje između križanja vlakana u ravnini i onih koja su istaknuta iz ravnine. Koristili su ono što su naučili iz simulacija za provođenje dodatnih studija mikroskopije sa stvarnim živčanim tkivom. Pritom su demonstrirali tehniku ​​koja je omogućila rekonstrukciju subkulture moždanog tkiva u dosad neviđenim detaljima, koja je uključivala kutove pri međusobnom ukrštanju živčanih vlakana.

Znanstvenici sugeriraju da bi njihovi napori mogli dovesti do boljeg razumijevanja arhitekture mozga dopuštajući stvaranje pravog trodimenzionalnog prikaza mozga. Nadalje sugeriraju da bi njihov rad mogao dovesti do poboljšanja u tumačenju medicinskih snimki kao što je MRS, te da bi njihova tehnika mogla biti korisna i u drugim primjenama, poput proučavanja uzoraka vlaknastog tkiva.


Razvoj mozga i plastičnost dijele slične signalne putove

Listopada 2017. Učenje i pamćenje dvije su važne funkcije mozga koje se temelje na plastičnosti mozga. Znanstvenici sa Sveučilišta Goethe u Frankfurtu izvještavaju u najnovijem broju znanstvenog časopisa Ćelijska izvješća kako trio ključnih molekula usmjerava te procese. Njihovi nalazi pružaju nove tragove u terapiji Alzheimerove bolesti.

Mozak se može prilagoditi novim situacijama promjenom, izgradnjom ili smanjenjem kontaktnih točaka između živčanih stanica (sinapsi). Konkretno, jačina signala regulirana je stalnim mijenjanjem obilja receptora u membrani živčanih stanica. To objašnjava zašto je lakše zapamtiti informacije koje često koristimo za razliku od informacija koje smo naučili prije mnogo godina i koje više nismo koristili.

Istraživačka skupina Ampara Acker-Palmera na Institutu za staničnu biologiju i neuroznanost Sveučilišta Goethe usredotočila se u svom istraživanju na receptore AMPA, koji su glavni prijenosnici stimulativnih signala. Živčane stanice u hipokampusu, regija mozga odgovorna za učenje i pamćenje, mogu promijeniti broj svojih "uključenih" receptora proširujući ih ili uvlačeći ih poput antena regulirajući tako jačinu signala. Znanstvenici iz Frankfurta sada su otkrili da su tri ključne molekule uključene u ovu regulaciju: GRIP1, ephrinB2 i ApoER2, a potonji je receptor za signalnu molekulu Reelin.

"Ovi rezultati su fascinantni jer se već godinama zna da su ephrinB2 kao i Reelin bitni za razvoj mozga", objašnjava Amparo Acker-Palmer. "Nadalje, raniji rad u mom laboratoriju pokazao je da postoji interakcija između Reelinovog signalnog puta i ephrinB -a kada neuroni migriraju tijekom sazrijevanja mozga."

Zanimljivo je da jedan mehanizam može ispunjavati vrlo različite funkcije unutar stanice. Ranija studija tima Ampara Acker-Palmera već je pokazala da makromolekularni kompleksi koji se sastoje od ephrinB2 i ApoER2 reguliraju procese uključene u migraciju neurona. U ovoj studiji znanstvenici su selektivno inhibirali interakciju između dva proteina i time mogli pokazati da ti proteini, zajedno s GRIP1, također utječu na plastičnost mozga kod odraslih. Kada je interakcija između ovih proteina bila inhibirana, neuroni nisu mogli reagirati na promjene u aktivnosti njihove mreže. Također su pokazali nedostatke u dugoročnoj plastičnosti, koja je stanična osnova za učenje i pamćenje.

"I molekule ApoER2 i ephrinB2 povezane su s razvojem Alzheimerove bolesti, iako mehanizmi djelovanja još nisu jasni", kaže Amparo Acker-Palmer. "Svojim istraživanjem ne samo da smo otkrili nove interakcije ključnih molekula za regulaciju učenja i pamćenja, već smo i rasvijetlili potencijalne nove terapijske ciljeve za liječenje Alzheimerove bolesti."


26.3 Središnji živčani sustav

U ovom odjeljku istražit ćete sljedeća pitanja:

  • Koja su glavna područja mozga?
  • Koje su primarne funkcije leđne moždine, moždanih režnjeva, malog mozga i moždanog debla?

Povezivanje za AP ® tečajeve

Središnji živčani sustav (CNS) sastoji se od mozga i leđna moždina, oboje su zaštićeni lubanjom i kralježakom. CNS prima senzorne informacije, integrira te informacije i pokreće motorni odgovor, a mozak služi kao kontrolni centar za obradu senzornih informacija i usmjeravanje odgovora. Različiti dijelovi mozga kralježnjaka (uključujući i naš) imaju različite funkcije, a razvoj mozga u životinja otkriva jedinstvenu evolucijsku progresiju. Ne morate zapamtiti sve različite dijelove mozga i njihove funkcije za AP. Međutim, kao student biologije trebali biste imati opće razumijevanje tri glavna dijela mozga i njihovih funkcija.

U sisavaca dijelovi mozga uključuju veliki mozak ili korteks (koji se mogu podijeliti na četiri primarna režnja: frontalni, temporalni, okcipitalni i tjemeni), bazalne ganglije, talamus, hipotalamus, limbički sustav, cerebelum, i moždano deblo. Informacije koje putuju leđnom moždinom do mozga usmjerene su u jedno od specijaliziranih područja velikog mozga, na primjer, udružena područja sluha lokalizirana su u temporalnom režnju. Mali mozak pomaže u koordinaciji aktivnosti skeletnih mišića, a produžena moždina i pons u moždanom deblu središta su vitalnih funkcija, poput disanja i otkucaja srca. Iako dolazi do lokalizacije funkcija, većina složenih funkcija, poput jezika, uključuje neurone u više regija mozga. Što se tiče energije, budući da mozak troši oko 20 posto tjelesnih resursa (ATP), je li čudo što ste iscrpljeni nakon što ste napravili AP ® test? Informacije iz mozga putuju niz leđnu moždinu, povezujući se s perifernim živcima pa leđna moždina prenosi osjetilne i motorne unose i kontrolira motoričke reflekse, poput automatskih odgovora kada se zjenice oka stegnu na jakom suncu ili kad trgnete rukom daleko od nečeg vrućeg.

Predstavljene informacije i primjeri istaknuti u odjeljku podržavaju koncepte navedene u Velikoj ideji 3 Okvira kurikuluma AP ® Biologija. Ciljevi učenja AP ® navedeni u Okviru kurikuluma pružaju transparentnu osnovu za tečaj AP ® Biologija, laboratorijsko iskustvo na temelju upita, nastavne aktivnosti i AP ® ispitna pitanja. Cilj učenja spaja potrebne sadržaje s jednom ili više od sedam znanstvenih praksi.

Velika ideja 3 Živi sustavi pohranjuju, preuzimaju, prenose i reagiraju na informacije bitne za životne procese.
Trajno razumijevanje 3.E Prijenos informacija rezultira promjenama unutar i između bioloških sustava.
Osnovno znanje 3.E.2 Životinje imaju živčani sustav koji detektira vanjske i unutarnje signale, prenosi i integrira informacije i proizvodi reakcije.
Znanstvena praksa 1.1 Student može stvarati prikaze i modele prirodnih pojava ili sustava koje je stvorio čovjek u domeni.
Cilj učenja 3.49 Učenik može stvoriti vizualni prikaz koji opisuje kako mozak kralježnjaka integrira informacije za stvaranje odgovora.
Osnovno znanje 3.E.2 Životinje imaju živčani sustav koji detektira vanjske i unutarnje signale, prenosi i integrira informacije i proizvodi reakcije.
Znanstvena praksa 1.2 Student može opisati prikaze i modele prirodnih pojava ili sustava koje je stvorio čovjek u domeni.
Cilj učenja 3.46 Učenik može opisati kako mozak kralježnjaka integrira informacije za stvaranje odgovora.
Osnovno znanje 3.E.2 Životinje imaju živčani sustav koji detektira vanjske i unutarnje signale, prenosi i integrira informacije i proizvodi reakcije.
Znanstvena praksa 1.1 Student može stvarati prikaze i modele prirodnih pojava ili sustava koje je stvorio čovjek u domeni.
Cilj učenja 3.50 Učenik je sposoban stvoriti vizualni prikaz koji opisuje kako mozak kralježnjaka integrira informacije za stvaranje odgovora.

Kao što je gore spomenuto, središnji živčani sustav (CNS) sastoji se od mozga, čiji je dio prikazan na slici 26.19 i leđne moždine, a prekriven je s tri sloja zaštitnih obloga tzv. moždane ovojnice (od grčke riječi za membranu). Najudaljeniji sloj je dura mater (Latinski za "tvrda majka"). Kao što latinski kaže, primarna funkcija ovog debelog sloja je zaštita mozga i leđne moždine. Dura mater također sadrži strukture slične venama koje nose krv iz mozga natrag u srce. Srednji sloj je nalik na mrežu arahnoidna mater. Posljednji sloj je pia mater (Latinski za "meka majka"), koji izravno kontaktira i prekriva mozak i leđnu moždinu poput plastične folije. Prostor između arahnoidnih i pia matera ispunjen je cerebrospinalna tekućina (CSF). CSF proizvodi tkivo tzv horoidni pleksus u odjeljcima ispunjenim tekućinom u CNS-u tzv klijetke. The brain floats in CSF, which acts as a cushion and shock absorber and makes the brain neutrally buoyant. CSF also functions to circulate chemical substances throughout the brain and into the spinal cord.

The entire brain contains only about 8.5 tablespoons of CSF, but CSF is constantly produced in the ventricles. This creates a problem when a ventricle is blocked—the CSF builds up and creates swelling and the brain is pushed against the skull. This swelling condition is called hydrocephalus (“water head”) and can cause seizures, cognitive problems, and even death if a shunt is not inserted to remove the fluid and pressure.

Mozak

The brain is the part of the central nervous system that is contained in the cranial cavity of the skull. It includes the cerebral cortex, limbic system, basal ganglia, thalamus, hypothalamus, and cerebellum. There are three different ways that a brain can be sectioned in order to view internal structures: a sagittal section cuts the brain left to right, as shown in Figure 26.21b, a coronal section cuts the brain front to back, as shown in Figure 26.20a, and a horizontal section cuts the brain top to bottom.

Moždana kora

The outermost part of the brain is a thick piece of nervous system tissue called the moždana kora, which is folded into hills called gyri (singular: gyrus) and valleys called sulci (singular: sulcus). The cortex is made up of two hemispheres—right and left—which are separated by a large sulcus. A thick fiber bundle called the corpus callosum (Latin: “tough body”) connects the two hemispheres and allows information to be passed from one side to the other. Although there are some brain functions that are localized more to one hemisphere than the other, the functions of the two hemispheres are largely redundant. In fact, sometimes (very rarely) an entire hemisphere is removed to treat severe epilepsy. While patients do suffer some deficits following the surgery, they can have surprisingly few problems, especially when the surgery is performed on children who have very immature nervous systems.

In other surgeries to treat severe epilepsy, the corpus callosum is cut instead of removing an entire hemisphere. This causes a condition called split-brain, which gives insights into unique functions of the two hemispheres. For example, when an object is presented to patients’ left visual field, they may be unable to verbally name the object (and may claim to not have seen an object at all). This is because the visual input from the left visual field crosses and enters the right hemisphere and cannot then signal to the speech center, which generally is found in the left side of the brain. Remarkably, if a split-brain patient is asked to pick up a specific object out of a group of objects with the left hand, the patient will be able to do so but will still be unable to vocally identify it.

Veza do učenja

See this website to learn more about split-brain patients and to play a game where you can model the split-brain experiments yourself.

Each cortical hemisphere contains regions called lobes that are involved in different functions. Scientists use various techniques to determine what brain areas are involved in different functions: they examine patients who have had injuries or diseases that affect specific areas and see how those areas are related to functional deficits. They also conduct animal studies where they stimulate brain areas and see if there are any behavioral changes. They use a technique called transcranial magnetic stimulation (TMS) to temporarily deactivate specific parts of the cortex using strong magnets placed outside the head and they use functional magnetic resonance imaging (fMRI) to look at changes in oxygenated blood flow in particular brain regions that correlate with specific behavioral tasks. These techniques, and others, have given great insight into the functions of different brain regions but have also showed that any given brain area can be involved in more than one behavior or process, and any given behavior or process generally involves neurons in multiple brain areas. That being said, each hemisphere of the mammalian cerebral cortex can be broken down into four functionally and spatially defined lobes: frontal, parietal, temporal, and occipital. Figure 26.21 illustrates these four lobes of the human cerebral cortex.

The frontal lobe is located at the front of the brain, over the eyes. This lobe contains the olfactory bulb, which processes smells. The frontal lobe also contains the motor cortex, which is important for planning and implementing movement. Areas within the motor cortex map to different muscle groups, and there is some organization to this map, as shown in Figure 26.22. For example, the neurons that control movement of the fingers are next to the neurons that control movement of the hand. Neurons in the frontal lobe also control cognitive functions like maintaining attention, speech, and decision-making. Studies of humans who have damaged their frontal lobes show that parts of this area are involved in personality, socialization, and assessing risk.

The parietal lobe is located at the top of the brain. Neurons in the parietal lobe are involved in speech and also reading. Two of the parietal lobe’s main functions are processing somatosenzacija—touch sensations like pressure, pain, heat, cold—and processing proprioception—the sense of how parts of the body are oriented in space. The parietal lobe contains a somatosensory map of the body similar to the motor cortex.

The occipital lobe is located at the back of the brain. It is primarily involved in vision—seeing, recognizing, and identifying the visual world.

The vremenski lobe is located at the base of the brain by your ears and is primarily involved in processing and interpreting sounds. It also contains the hippocampus (Greek for “seahorse”)—a structure that processes memory formation. The hippocampus is illustrated in Figure 26.24. The role of the hippocampus in memory was partially determined by studying one famous epileptic patient, HM, who had both sides of his hippocampus removed in an attempt to cure his epilepsy. His seizures went away, but he could no longer form new memories (although he could remember some facts from before his surgery and could learn new motor tasks).

Evolucijska veza

Moždana kora

Compared to other vertebrates, mammals have exceptionally large brains for their body size. An entire alligator’s brain, for example, would fill about one and a half teaspoons. This increase in brain to body size ratio is especially pronounced in apes, whales, and dolphins. While this increase in overall brain size doubtlessly played a role in the evolution of complex behaviors unique to mammals, it does not tell the whole story. Scientists have found a relationship between the relatively high surface area of the cortex and the intelligence and complex social behaviors exhibited by some mammals. This increased surface area is due, in part, to increased folding of the cortical sheet (more sulci and gyri). For example, a rat cortex is very smooth with very few sulci and gyri. Cat and sheep cortices have more sulci and gyri. Chimps, humans, and dolphins have even more.

Basal Ganglia

Interconnected brain areas called the bazalni gangliji (or bazalne jezgre), shown in Figure 26.20b, play important roles in movement control and posture. Damage to the basal ganglia, as in Parkinson’s disease, leads to motor impairments like a shuffling gait when walking. The basal ganglia also regulate motivation. For example, when a wasp sting led to bilateral basal ganglia damage in a 25-year-old businessman, he began to spend all his days in bed and showed no interest in anything or anybody. But when he was externally stimulated—as when someone asked to play a card game with him—he was able to function normally. Interestingly, he and other similar patients do not report feeling bored or frustrated by their state.

Thalamus

The talamus (Greek for “inner chamber”), illustrated in Figure 26.24, acts as a gateway to and from the cortex. It receives sensory and motor inputs from the body and also receives feedback from the cortex. This feedback mechanism can modulate conscious awareness of sensory and motor inputs depending on the attention and arousal state of the animal. The thalamus helps regulate consciousness, arousal, and sleep states. A rare genetic disorder called fatal familial insomnia causes the degeneration of thalamic neurons and glia. This disorder prevents affected patients from being able to sleep, among other symptoms, and is eventually fatal.

Hipotalamus

Below the thalamus is the hipotalamus, shown in Figure 26.24. The hypothalamus controls the endocrine system by sending signals to the pituitary gland, a pea-sized endocrine gland that releases several different hormones that affect other glands as well as other cells. This relationship means that the hypothalamus regulates important behaviors that are controlled by these hormones. The hypothalamus is the body’s thermostat—it makes sure key functions like food and water intake, energy expenditure, and body temperature are kept at appropriate levels. Neurons within the hypothalamus also regulate circadian rhythms, sometimes called sleep cycles.

Limbic System

The limbic system is a connected set of structures that regulates emotion, as well as behaviors related to fear and motivation. It plays a role in memory formation and includes parts of the thalamus and hypothalamus as well as the hippocampus. One important structure within the limbic system is a temporal lobe structure called the amygdala (Greek for “almond”), illustrated in Figure 26.24. The two amygdala are important both for the sensation of fear and for recognizing fearful faces. The cingulate gyrus helps regulate emotions and pain.

Cerebelum

The cerebellum (Latin for “little brain”), shown in Figure 26.21, sits at the base of the brain on top of the brainstem. The cerebellum controls balance and aids in coordinating movement and learning new motor tasks.

Brainstem

The brainstem, illustrated in Figure 26.21, connects the rest of the brain with the spinal cord. It consists of the midbrain, medulla oblongata, and the pons. Motor and sensory neurons extend through the brainstem allowing for the relay of signals between the brain and spinal cord. Ascending neural pathways cross in this section of the brain allowing the left hemisphere of the cerebrum to control the right side of the body and vice versa. The brainstem coordinates motor control signals sent from the brain to the body. The brainstem controls several important functions of the body including alertness, arousal, breathing, blood pressure, digestion, heart rate, swallowing, walking, and sensory and motor information integration.

Povezanost znanstvene prakse za AP® tečajeve

Aktivnost

Create a representation to illustrate what parts of the brain allow you to perform a favorite daily activity, like kicking a soccer ball, learning a new dance move, or reading the information in this section of the text and jotting down a few notes.

Podrška učitelja

The activity is an application of AP ® Learning Objective 3.50 and Science Practice 1.1 because students are creating a diagram to describe how the brain integrates and coordinates information to produce a response (for example, modeling the chronology and location of signaling that must take place between different parts of the brain, spinal cord, and muscle groups in order to kick a soccer ball).

Students should identify the cerebellum, hindbrain (pons), thalamus and cerebrum as responsible for kicking a soccer ball. The motor cortex and premotor areas of the cerebrum create the impulses for movement, as well as process the sensory information needed to see the soccer ball. The thalamus, cerebellum and hindbrain coordinate the movement with the body’s current posture to maintain balance and coordination.

Leđna moždina

Connecting to the brainstem and extending down the body through the spinal column is the spinal cord, shown in Figure 26.21. The spinal cord is a thick bundle of nerve tissue that carries information about the body to the brain and from the brain to the body. The spinal cord is contained within the bones of the vertebrate column but is able to communicate signals to and from the body through its connections with spinal nerves (part of the peripheral nervous system). A cross-section of the spinal cord looks like a white oval containing a gray butterfly-shape, as illustrated in Figure 26.25. Myelinated axons make up the “white matter” and neuron and glial cell bodies make up the “gray matter.” Gray matter is also composed of interneurons, which connect two neurons each located in different parts of the body. Axons and cell bodies in the dorsal (facing the back of the animal) spinal cord convey mostly sensory information from the body to the brain. Axons and cell bodies in the ventral (facing the front of the animal) spinal cord primarily transmit signals controlling movement from the brain to the body.

The spinal cord also controls motor reflexes. These reflexes are quick, unconscious movements—like automatically removing a hand from a hot object. Reflexes are so fast because they involve local synaptic connections. Na primjer, refleks koljena koji liječnik testira tijekom rutinskog pregleda kontroliran je jednom sinapsom između osjetnog neurona i motornog neurona. While a reflex may only require the involvement of one or two synapses, synapses with interneurons in the spinal column transmit information to the brain to convey what happened (the knee jerked, or the hand was hot).

In the United States, there around 10,000 spinal cord injuries each year. Because the spinal cord is the information superhighway connecting the brain with the body, damage to the spinal cord can lead to paralysis. The extent of the paralysis depends on the location of the injury along the spinal cord and whether the spinal cord was completely severed. For example, if the spinal cord is damaged at the level of the neck, it can cause paralysis from the neck down, whereas damage to the spinal column further down may limit paralysis to the legs. Spinal cord injuries are notoriously difficult to treat because spinal nerves do not regenerate, although ongoing research suggests that stem cell transplants may be able to act as a bridge to reconnect severed nerves. Researchers are also looking at ways to prevent the inflammation that worsens nerve damage after injury. One such treatment is to pump the body with cold saline to induce hypothermia. This cooling can prevent swelling and other processes that are thought to worsen spinal cord injuries.


Pathways in the Central Nervous System

In this section on pathways, we will cover the important pathways that make up the central nervous system. The ascending and descending tracts are the first two articles, which cover the anatomy of the sensory and motor pathways of the central nervous system respectively. There are also articles on the visual pathways and auditory pathways to help you understand the intricacies of these important senses.

The ascending tracts refer to the neural pathways by which sensory information from the peripheral nerves is transmitted to the cerebral cortex. In some texts, ascending tracts are also known as somatosensory pathways or systems. Functionally, the ascending tracts can be divided into the type of information they transmit – conscious or unconscious. In this article, we shall look at the anatomy of the ascending tracts, and consider their clinical implications.

We will discuss the descending tracts. The descending tracts are the pathways by which motor signals are sent from the brain to lower motor neurones. The lower motor neurones then directly innervate muscles to produce movement. There are no synapses within the descending pathways. At the termination of the descending tracts, the neurones synapse with a lower motor neurone. Thus, all the neurones within the descending motor system are classed as upper motor neurones. Their cell bodies are found in the cerebral cortex or the brain stem, with their axons remaining within the CNS.

The auditory pathway conveys the special sense of hearing. Information travels from the receptors in the organ of Corti of the inner ear (cochlear hair cells) to the central nervous system, carried by the vestibulocochlear nerve (CN VIII). This pathway ultimately reaches the primary auditory cortex for conscious perception. In addition, unconscious processing of auditory information occurs in parallel. In this article, we will discuss the anatomy of the auditory pathway – its components, anatomical course and relevant anatomical landmarks.


Funkcija

Cranial nerves are responsible for the control of a number of functions in the body. Some of these functions include directing sense and motor impulses, equilibrium control, eye movement and vision, hearing, respiration, swallowing, smelling, facial sensation, and tasting. The names and major functions of these nerves are listed below.

  1. Olfactory Nerve: Sense of smell
  2. Optic Nerve: Vizija
  3. Oculomotor Nerve: Eyeball and eyelid movement
  4. Trochlear Nerve: Eye movement
  5. Trigeminal Nerve: This is the largest cranial nerve and is divided into three branches consisting of the ophthalmic, maxillary and mandibular nerves. Functions controlled include facial sensation and chewing.
  6. Abducens Nerve: Eye movement
  7. Facial Nerve: Facial expressions and sense of taste
  8. Vestibulocochlear Nerve: Equilibrium and hearing
  9. Glossopharyngeal Nerve: Swallowing, sense of taste, and saliva secretion
  10. Vagus Nerve: Smooth muscle sensory and motor control in throat, lungs, heart, and digestive system
  11. Accessory Nerve: Movement of neck and shoulders
  12. Hypoglossal Nerve: Movement of tongue, swallowing, and speech

  1. Term Paper on the Brain and Nervous System
  2. Term Paper on the Functions of the Major Parts of the Brain
  3. Term Paper on the Spinal Cord
  4. Term Paper on the Nerves
  5. Term Paper on the Reflex Action

1. Term Paper on the Brain and Nervous System:

The various organs of the body must work in coordination if an organism is to survive effectively in its environment. To achieve this, the body has a series of receptors which pass information about the environment to a coordinating centre called the central nervous system or CNS. The CNS is made up of the brain and the spinal cord. After receiving the information, the CNS directs a response in the appropriate effectors (muscles or glands).

The nervous system is made up of the central nervous system, or CNS (made up of the brain and spinal cord), and a system of nerves. Nerves carry impulses between receptor organs (e.g. the eyes), the CNS, and effectors (muscles or glands).

The most highly developed part of the CNS is the brain.

2. Term Paper on the Functions of the Major Parts of the Brain:

The cerebrum is in the form of two matching halves – known as the cerebral hemispheres and is responsible for:

(i) The coordination of the organs of the body

(ii) The control of voluntary actions

(iii) The reception of sensation.

At the very front of the cerebrum is cerebrum the region responsible for memory and morals (the ‘higher mental activities’). At the back lies the region responsible for sight.

The cerebellum is the region of balance and instinct.

The medulla joins the brain to the spinal cord. It controls unconscious activities such as heartbeat, peristalsis and breathing.

The hypothalamus lies under the cerebrum and is the part of the brain responsible for monitoring changes, particularly in the blood. It may be regarded as the ‘homeostat’ of the body.

e. Hipofiza:

Situated beneath the hypothalamus, the pituitary gland is made up partly of nerve tissue. It is sometimes called the ‘master’ gland because it manufactures chemicals called hormones and releases them into the blood. These hormones control the activity of many glands and other organs throughout the body, such as those responsible for growth (e.g. of bones) and development (e.g. sexual development). Therefore, the pituitary gland has a very important part to play in coordination. It is regularly ‘instructed’ by the hypothalamus.

3. Term Paper on the Spinal Cord:

In the same way that a series of nerves (cranial nerves) serve the brain, impulses are relayed to, and conducted from the spinal cord by nerves called spinal nerves. Spinal nerves are connected with receptors and effectors in parts of the body other than the head.

In emergency situations, the spinal cord can receive and transmit impulses to bring about rapid, often protective responses called reflex actions. The central region of the spinal cord (the grey matter) contains nerve cells (relay neurones) involved solely in this process. The outer region of the spinal cord (the white matter) contains nerve cells involved in either supplying sensory information to the brain, or passing impulses on to muscles which are instructed by the brain (i.e. voluntary actions).

4. Term Paper on the Nerves:

A nerve is like a telephone cable- it contains a large number of small ‘wires’ called neurones. Each neurone is an individual nerve cell with its own cytoplasm, cell membrane and nucleus.

Neurones which conduct impulses from sensory receptors to the brain or spinal cord are called sensory neurones.

Neurones which then direct those impulses either to other parts of the brain or to other parts of the spinal cord are called relay neurones.

Neurones which conduct impulses from the brain or spinal cord to effectors are called motor (or efferent) neurones.

Neurones are insulated by a fatty (‘myelin’) sheath. They are long, they target the exact area to be affected and they conduct their impulses very quickly. These features are vital if an action is to be taken very quickly to prevent damage, as in a reflex action.

5. Term Paper on the Reflex Action:

Definicija od Reflex Action:

A reflex action is a coordinated response to a specific stimulus.

In the example of the iris reflex, the brain is the part of the CNS involved, and the reflex action is called a cranial reflex.

When the spinal cord alone directs the response, the action is described as a spinal reflex. For example, when we quickly remove our finger from a hot object.

The sequence of events in a spinal reflex is:

1. A stimulus is received by the sensory receptor (in the example given above, the hot object provides the stimulus and the sensory receptor is located in the finger).

2. An impulse is generated and carried along by sensory neurones towards the spinal cord.

3. The sensory neurones become part of a spinal nerve.

4. The impulse travels toward the spinal cord along the dorsal root. The dorsal root is part of the linking pathway between outside stimuli and the spinal nerve.

5. Impulses arrive at the nerve endings of the sensory neurone in the grey matter of the spinal cord.

6. The nerve endings release a chemical which diffuses across a gap – the synapse – between the sensory neurone and the nerve endings of a relay neurone. The chemical stimulates the relay neurone to produce an impulse.

7. Another synapse links the relay neurone with a motor neurone.

8. The impulse travels along motor neurones away from the spinal cord along the ventral root. The ventral root is part of the linking pathway between the spinal nerve and the effector.

9. The nerve endings of the motor neurone are applied to the effector (the biceps muscle in this case).

10. A response is produced (as the biceps muscle contracts to lift the hand clear of the stimulus).


Nerves of the Arm and Hand

The nerves of the arm and hand perform a substantial two-fold role: commanding the intricate movements of the arms all the way down to the dexterous fingers, while also receiving the vast sensory information supplied by the sensory nerves of the hands and fingers. The movements of the arms must be fast, precise, and strong to complete the diverse activities the body engages in throughout the day. Even the tiny hand muscles, which perform very delicate and precise movements, are driven by about 200,000 neurons. Rapid conduction of sensory nerve signals from the hands provides critical information to the brain and feedback during precise activities. Continue Scrolling To Read More Below.

Dodatna sredstva

Anatomy Explorer

Change Current View Angle

Uključi / isključi anatomijski sustav

Anatomy Term

Join our Newsletter and receive our free ebook: Guide to Mastering the Study of Anatomy

We hate spam as much as you do. Unsubscribe at any time.

Starting in the trunk of the body, the nerves of the arm and hand arise from the cervical and thoracic regions of the spinal cord as spinal nerves. These nerves merge to form a network called the brachial plexus before continuing into the arm. Five major nerves extend from the brachial plexus into the arm: the axillary, musculocutaneous, median, radial, and ulnar nerves. Each of these nerves carries information in the form of nerve impulses to and from a particular region of the arm and hand. Some of these impulses are sent from various parts of the brain and spinal cord some come from sense organs located in the joints, ligaments, and tendons and some come from nervous tissue in the muscles themselves.

The upper arm is served by several major nerves, including the axillary, radial, and musculocutaneous nerves. Running through the superior and posterior portions of the shoulder, the axillary nerve stimulates the deltoid muscle and receives information from sensory receptors in this region. Also running along the posterior of the arm, the radial nerve provides nerve signals to the triceps brachii muscle that extends the forearm and the skin of the posterior arm. The musculocutaneous nerve innervates the flexor muscles of the arm, including the biceps brachii and brachialis muscles.

Several major nerves continue from the arm into the forearm, including the radial, median, and ulnar nerves. These nerves control the forearm muscles that move the hands and fingers through tendons that pass through the wrist. Skin in the posterior forearm and extensor muscles of the hand and fingers are supplied by the branches of the radial nerve. Along the anterior of the forearm, the median and ulnar nerves supply nerve signals to the skin and to the flexor muscles of the hand and fingers.

As major sensory components of the body, the hands are the destination for a majority of the nerves in the upper limb. The radial, ulnar, and median nerves, having already supplied connections to the arm and forearm, continue into the hand where they form a branching network of nerve fibers. These myriad nerve fibers work together to control many delicate, precise muscles of the hand and receive signals from millions of sensory receptors that detect touch, pressure, temperature, and pain. The median nerve supplies the muscles and sensory receptors of the skin in the lateral (thumb side) palm, first, second, and third digits (thumb, index, and middle fingers), and lateral half of the fourth digit (ring finger). Along the dorsum (back) of the hand, the radial nerve supplies the muscles and sensory receptors in the lateral dorsum, and the first, second, and third digits. On the medial side of the hand, the ulnar nerve supplies the sensory receptors and muscles in the medial palm, medial dorsum, medial half of the fourth digit, and the fifth digit (pinky finger).

The sum of these nerves and sensory receptors allows the peripheral nerves in the arms and hands to collect information about the external conditions in relation to the body’s internal state to analyze this information and to initiate appropriate responses to satisfy the body’s needs. The speed at which we can, for instance, remove our hand from a surprisingly hot surface exemplifies the power of the central and peripheral nervous systems in coordination within the upper extremities. Remarkably, the nervous system transmits such messages to the brain at speeds of 180 miles per hour!


Gledaj video: Građa i funkcije međumozga i velikog mozga (Lipanj 2022).


Komentari:

  1. Lanny

    A person never realizes all his capabilities while he is chained to the ground. We must take off and conquer the skies.

  2. Kramoris

    Vjerujem da ste pogriješili. Pokušajmo razgovarati o tome. Pišite mi u PM, razgovara s vama.

  3. Elwood

    immediately in good quality ... Thank you ....

  4. Duayne

    Samo misli!



Napišite poruku