زیست‌شناسی یاخته‌ی عصبی؛ کلیدی برای شناخت مغز

زیست‌شناسی یاخته‌های عصبی (neuron) بر سه اصل متکی است که بخش اعظم آنها در نیمه‌ی نخست سده‌ی بیستم کشف شدند و از آن روز تاکنون چکیده‌ی شناخت ما از سازمان مغز از این سه اصل پیروی می‌کند. آموزه‌ی عصب‌یاخته یا نورون (neuron doctrine)، نظریه‌ی سلولی که در مورد مغز به کار می‌رود، می‌گوید یاخته‌ی عصبی (نورون) سازه‌ی اصلی و واحد پایه‌ی پیام‌رسانی مغز است. فرضیه‌ی یونی (ionic hypothesis) به انتقال اطلاعات درون یاخته‌ی عصبی می‌پردازد و سازوکاری را شرح می‌دهد که تک‌تک یاخته‌های عصبی از طریق آنها علائم الکتریکی - به نام پتانسیل عمل (action potential) - را تولید می‌کنند و هر یک از یاخته‌های عصبی معین از داخل خود می‌تواند آنها را توسط یاخته‌های دیگر تا فاصله‌ی بسیار دوری بفرستد. نظریه‌ی انتقال شیمیایی سیناپسی (chemical theory of synaptic transmission) به انتقال اطلاعات بین یاخته‌های عصبی می‌پردازد. این تئوری شرح می‌دهد که چگونه یک یاخته‌ی عصبی با یاخته‌ی عصبی دیگر ارتباط برقرار می‌کند که در جریان این کار پیام شیمیایی را که ناقل عصبی (neurotransmitter) نامیده می‌شود، آزاد می‌سازد. یاخته‌ی دوم توسط گیرنده (receptor) موجود در روی غشای خارجی خود این علامت را می‌شناسد و با مولکول ویژه‌ای به آن واکنش نشان می‌دهد.

هر یاخته را در جانداران پرسلول غشای نازکی به نام غشای پلاسما (plasma membrane) احاطه کرده است که آن را از دیگر یاخته‌ها و مایع برون‌یاخته‌ای که همه‌ی یاخته‌ها در آن شناورند جدا می‌سازد. مواد معینی از این غشای سلولی عبور می‌کنند، به طوری که مواد غذایی و گازها بین درون یاخته و مایع پیرامونی یاخته مبادله می‌شود. در درون یاخته هسته‌ای (nucleus) وجود دارد که غشای محکمی به نام غشای هسته آن را پوشانیده است که هسته را از مایع درون‌سلولی به نام سیتوپلاسم (cytoplasm) جدا می‌کند. هسته‌ی یاخته حاوی کروموزوم‌ها (chromosome) است، ساختاری رشته‌ای‌شکل ساخته شده از دی‌ان‌ای (DNA) که ژن‌ها (gene) در آن مثل دانه‌های تسبیح به ردیف در کنار هم قرار دارند. ژن‌ها امر بازتولید یاخته‌ها را کنترل می‌کنند و به یاخته‌ها فرمان می‌دهند که چه پروتئینی را برای انجام فعالیت‌های خود باید تولید کنند. دستگاه ژنتیکی تولید پروتئین در سیتوپلاسم قرار دارد. از این نظر یاخته واحد بنیادی حیات و اساس کارکردی-ساختاری همه‌ی بافت‌ها و اندام‌های جانوری و گیاهی است.

گذشته از صفات مشترک زیست‌شناختی همه‌ی یاخته‌ها، آنها کارکردهای ویژه‌ای هم دارند. یاخته‌های کبد فعالیت‌های گوارشی را انجام می‌دهند، در حالی که یاخته‌های مغز روش‌های ویژه‌ای در اختیار دارند که از طریق آنها اطلاعات را پردازش می‌کنند و با یکدیگر ارتباط برقرار می‌سازند. یاخته‌های عصبی در اثر تعامل و همکاری‌های متقابل می‌توانند مدارهایی بسازند که اطلاعات را انتقال داده و تغییر شکل دهند. کارکردهای خاص سبب می‌شوند که یاخته‌های کبد فقط برای سوخت‌وساز بدن و یاخته‌های مغز فقط برای پردازش اطلاعات به کار آیند.

در سال ۱۸۳۹، کالبدشناسان آمریکایی تئودور شوان و ماتیاس یاکوب شلایدن در نظریه‌ی یاخته (cell theory) تنظیم کردند که همه‌ی جانداران از ساده‌ترین گیاهان تا انسان‌ها از واحدهای بنیادی مشابهی ساخته شده‌اند که آنها را یاخته می‌نامند. هرچند یاخته‌های گیاهان و جانوران گوناگون در جزئیات با هم تفاوت بسیار دارند، اما همه‌ی آنها دارای خصوصیات مشترک فراوانی نیز هستند. اگر در نظر بگیریم که مغز انسان از ۱۰۰ میلیارد یاخته‌ی عصبی تشکیل شده است، این امر در بازنگری ما برای اینکه بدانیم در نیم‌قرن گذشته بر اثر پرداختن به تک‌تک یاخته‌های مغز چقدر توانسته‌ایم درباره‌ی فعالیت ذهنی اطلاع کسب کنیم، بسیار قابل‌توجه خواهد بود. در پرتو تحقیقات یاخته‌ای فقط توانسته‌ایم نگاه گذرایی به اصول و مبادی زیست‌شناختی ادراک، حرکت ارادی، توجه، یادگیری و ظرفیت حافظه بیندازیم.

یاخته‌ی عصبی فقط یک ساختار زیست‌شناختی شگفت‌آور نیست، در عین حال کلید شناخت و درک کارکردهای مغز نیز هست. هنگامی که شروع به تحقیق یاخته‌ی مغزی می‌کنیم، عملاً اسرار و پیچیدگی‌های کارکردهای مغز خود را افشا می‌کنند. مغز را اندامی ویژه می‌یابیم که از نظر کارکرد کاملاً با دیگر اندام‌های بدن متفاوت است. مثلاً کلیه‌ها و کبد نمی‌توانند سیگنال‌های محرک‌هایی را که روی اندام‌های حسی ما تأثیر می‌گذارند، دریافت کرده و پردازش کنند و نه قادرند خاطرات را روی یاخته‌های خودشان ضبط کرده و آنها را به یاد بیاورند و نه اینکه به طور آگاهانه بیندیشند.


📓 در جست‌وجوی حافظه: پیدایش دانش نوین ذهن
✍ اریک کندل
®️ سلامت رنجبر

🆔 @Chekide_ha