Impulsi neurali e RNA

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Impulsi neurali e RNAL'elemento strutturale dell'attività nervosa nel cervello è una cellula nervosa (neurone). La sua attività funzionale è studiata con molti metodi: istologico, istochimico, microscopico elettronico, radiografico e altri. È stato pubblicato un gran numero di lavori sulla cellula nervosa, ma il significato funzionale delle sue singole parti costituenti rimane sconosciuto.

Le cellule nervose sono formate da cellule madri nelle prime fasi dello sviluppo del corpo. Inizialmente, una cellula nervosa è un nucleo circondato da una piccola quantità di citoplasma. Quindi nel citoplasma ci sono fili sottili che circondano il nucleo - neurofibrille; contemporaneamente a questo, inizia lo sviluppo del processo assiale della cellula nervosa: l'assone, che cresce verso la periferia fino all'organo finale. Molto più tardi dell'assone, compaiono altri processi, chiamati dendriti. Durante lo sviluppo, i dendriti si ramificano. La cellula nervosa e il suo assone sono ricoperti da una membrana che separa il contenuto della cellula dall'ambiente.

La cellula nervosa è eccitata a seguito di stimoli che le arrivano lungo gli assoni di altre cellule nervose. Le terminazioni degli assoni sul corpo cellulare e sui dendriti sono chiamate sinapsi. Non è stato notato che l'eccitazione che proviene da una sinapsi ha causato un impulso in qualsiasi neurone; un neurone può essere attivato da impulsi che arrivano attraverso un numero sufficiente di sinapsi adiacenti per un periodo che dura meno di un quarto di millisecondo.

I neuroni differiscono in modo significativo nella forma del corpo cellulare, nella lunghezza, nel numero e nel grado di ramificazione di assoni e dendriti. I neuroni sono classificati come sensoriali (sensoriali), motori (motori) e intercalari. Nei neuroni sensoriali, i dendriti sono collegati ai recettori e gli assoni ad altri neuroni; nei motoneuroni, i dendriti sono collegati ad altri neuroni e gli assoni sono collegati a qualche effettore; negli interneuroni, sia i dendriti che gli assoni sono collegati ad altri neuroni. La funzione di un numero enorme di interneuroni, che sono la struttura principale del sistema nervoso centrale e periferico, è quella di trasferire le informazioni da una parte all'altra del corpo.

Nell'uomo e in altri mammiferi, le fibre nervose che conducono rapidamente gli impulsi dai recettori al cervello e dal cervello ai muscoli e quindi forniscono una rapida risposta adattativa del corpo sono rivestite come una guaina con una guaina grassa. Quindi questi nervi sono chiamati mielinizzati. La guaina mielinica conferisce agli assoni un colore bianco, mentre i corpi cellulari e i dendriti che non hanno una guaina mielinica sono grigi.

Le fibre nervose provenienti dalle cellule della corteccia o ad esse sono divise in tre gruppi principali: proiezione - che collega la sottocorteccia con la corteccia, associativa - che collega le zone corticali dello stesso emisfero, commessure - che collega i due emisferi e che va nel trasversale direzione. Il fascio di queste fibre è chiamato corpo calloso.

Gli impulsi nervosi vengono trasmessi lungo le fibre nervose, che sono di natura ritmica. L'impulso nervoso non è una corrente elettrica, ma un disturbo elettrochimico nella fibra nervosa. Causato da un irritante in una parte della fibra nervosa, provoca lo stesso disturbo in quella vicina, ecc., Fino a quando l'impulso non raggiunge l'estremità della fibra.

Impulsi neurali e RNAIl nervo inizia a reagire quando gli viene applicato un certo stimolo di forza minima. Gli impulsi nervosi vengono trasmessi periodicamente alle fibre. Dopo che un impulso è stato trasmesso, trascorre un certo tempo (da 0,001 a 0,005 secondi) prima che la fibra possa trasmettere il secondo impulso.

Il periodo di tempo durante il quale si verificano cambiamenti chimici e fisici, a seguito dei quali la fibra ritorna al suo stato originale, è chiamato periodo refrattario.

C'è un'opinione secondo cui gli impulsi trasmessi dai neuroni di tutti i tipi - sensoriali, motori e intercalari, sono sostanzialmente simili tra loro. Il fatto che impulsi diversi causino fenomeni diversi - dagli stati mentali alle reazioni secretorie - dipende interamente dalla natura delle strutture a cui vengono gli impulsi.

Ogni impulso nervoso, propagandosi, diciamo, lungo il nervo afferente, raggiunge il corpo della cellula nervosa. Può passare ulteriormente attraverso la cellula, ai suoi altri processi e spostarsi attraverso le sinapsi verso una delle fibre della cellula successiva lungo la catena o più cellule contemporaneamente. Quindi l'impulso nervoso si fa strada, diciamo, dalla mucosa nasale attraverso i nuclei cerebrali centrali fino all'organo esecutivo (fibra muscolare o ghiandola), che entra in uno stato attivo.

Non tutti gli impulsi che raggiungono una sinapsi vengono trasmessi al neurone successivo. Le connessioni sinaptiche offrono una certa resistenza al flusso degli impulsi. Questa caratteristica del lavoro delle sinapsi ha, si deve pensare, un valore adattivo. Promuove una risposta selettiva del corpo a una certa irritazione.

Pertanto, gli studi sulla microstruttura del cervello indicano il lavoro interconnesso delle cellule nervose. Possiamo parlare di un sistema di neuroni. Ma la sua funzione nel suo insieme non è la somma dell'attività dei singoli neuroni. Un neurone non genera fenomeni mentali. Solo il lavoro aggregato dei neuroni che compongono un certo sistema può dare un fenomeno mentale. Si basa su specifici processi materiali che avvengono nei neuroni.

Eppure, lo studio dei processi che avvengono nei singoli neuroni contiene alcune prospettive in relazione alla divulgazione dei meccanismi del comportamento e della psiche. In questo caso, si intendono studi sul livello molecolare dei neuroni, che hanno delineato la connessione tra la fisiologia dell'attività nervosa superiore e la biologia molecolare.

Il primo a penetrare nelle profondità molecolari delle cellule nervose del cervello è stato il neuroistologo e citologo svedese H. Hiden. L'inizio della sua attività risale al 1957. Hiden ha sviluppato una serie speciale di micro strumenti con i quali è stato successivamente in grado di eseguire operazioni con una cellula nervosa.

Gli esperimenti sono stati condotti su conigli, ratti e altri animali. L'esperimento è stato il seguente. All'inizio gli animali erano eccitati, costretti a fare qualcosa, ad esempio arrampicarsi lungo il filo per il cibo. Gli animali da esperimento sono stati quindi immediatamente sacrificati per analizzare le loro cellule nervose cerebrali.

Sono stati accertati due fatti importanti. In primo luogo, qualsiasi eccitazione aumenta significativamente la produzione del cosiddetto acido ribonucleico (RNA) nei neuroni del cervello. In secondo luogo, una piccola frazione di questo RNA differisce nella sequenza di basi, o composizione chimica, da qualsiasi RNA trovato nei neuroni di animali di controllo non addestrati.

Poiché la molecola di RNA, in quanto una delle principali macromolecole biologiche (insieme alla molecola di acido desossiribonucleico - DNA), ha un'enorme capacità informativa, sulla base degli esperimenti di cui sopra è stato suggerito che la conoscenza acquisita sia codificata nelle differenze sopra Molecole di RNA. Ciò ha gettato le basi per l'ipotesi molecolare della memoria a lungo termine.

Nello sviluppo degli esperimenti di Hyden, sono stati fatti dei tentativi per trasferire molecole di RNA dal cervello di animali addestrati al cervello di quelli non addestrati. Gli esperimenti più sensazionali furono gli psicologi americani McConnell e Jacobson.

Impulsi neurali e RNANel 1962, McConnell fece esperimenti con i planari, vermi piatti e trasparenti che sono così voraci da mangiarsi a vicenda. Questi vermi hanno sviluppato un riflesso motorio condizionato sotto l'influenza della luce.I vermi addestrati in questo modo venivano sminuzzati e nutriti con vermi non addestrati. Si è scoperto che quest'ultimo ha sviluppato un riflesso condizionato alla luce due volte più veloce di quelli che non si nutrivano di planarian addestrati.

Jacobson e i suoi collaboratori hanno condotto esperimenti sul "trasferimento" del comportamento su ratti e criceti. I ratti, ad esempio, sono stati addestrati a correre verso l'alimentatore dopo aver sentito un forte clic. Allo stesso tempo, una porzione di cibo è caduta nella mangiatoia. Dopo la fine dell'addestramento, gli animali sono stati uccisi e l'RNA isolato dal loro cervello è stato iniettato in animali non addestrati. Un gruppo di controllo di ratti ha ricevuto iniezioni di RNA dal cervello di animali non addestrati. I ratti sperimentali e di controllo sono stati quindi testati per vedere se il clic avrebbe avuto effetto (sono stati forniti 25 clic per ogni animale, ma nessuna ricompensa in cibo). Si è scoperto che gli animali da esperimento si avvicinavano all'alimentatore molto più spesso di quelli di controllo.

Questi e altri esperimenti più complessi hanno portato Jacobson a concludere che l'RNA trasporta le informazioni e il fenomeno del trasferimento si riferisce alla memorizzazione.

Fino a poco tempo, la psicologia menzionava solo il meccanismo di formazione e rafforzamento delle connessioni neurali come base fisiologica della memorizzazione. La base della riproduzione è la rivitalizzazione delle connessioni nervose - associazioni stabilite nel processo di memorizzazione o memorizzazione. E ora l'ipotesi molecolare della memoria viene avanzata. Il futuro dovrebbe mostrare come i meccanismi molecolari della memoria siano collegati ai meccanismi riflessi.

I risultati degli esperimenti di McConnell e Jacobson provocano molte controversie e obiezioni tra gli scienziati. Il fatto è che gli stessi esperimenti sono stati effettuati in altri laboratori scientifici, ma non sono stati ottenuti risultati simili. Inoltre, alcune premesse teoriche di questa ipotesi sono oggetto di obiezione. Gli scienziati sostengono la verità. Allo stesso tempo, l'idea stessa della partecipazione dell'RNA ai fenomeni della memoria a lungo termine non solleva alcuna obiezione. Il successivo sviluppo della ricerca scientifica porterà senza dubbio a una soluzione fondamentale al problema di questo importante processo mentale associato al pensiero e alla cognizione della realtà circostante.

V. Kovalgin - Rivelare i segreti della psiche


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