BỘ NÃO CON NGƯỜI HOẠT ĐỘNG NHƯ THẾ NÀO? - TÂM THẦN KINH - 2026

Bộ não hoạt động như một đơn vị cấu trúc và chức năng được tạo thành chủ yếu từ hai loại tế bào: tế bào thần kinh và tế bào thần kinh đệm. Người ta ước tính rằng có khoảng 100 nghìn tỷ tế bào thần kinh trong toàn bộ hệ thống thần kinh của con người và khoảng 1.000 nghìn tỷ tế bào thần kinh đệm (có số tế bào thần kinh đệm nhiều gấp 10 lần tế bào thần kinh).

Tế bào thần kinh có tính chuyên biệt cao và chức năng của chúng là nhận, xử lý và truyền thông tin qua các mạch và hệ thống khác nhau. Quá trình truyền thông tin được thực hiện thông qua các khớp thần kinh, có thể là điện hoặc hóa học.

Mặt khác, các tế bào thần kinh đệm có nhiệm vụ điều hòa môi trường bên trong não và tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình giao tiếp tế bào thần kinh. Những tế bào này được tìm thấy trong toàn bộ hệ thống thần kinh tạo thành cấu trúc của nó và tham gia vào quá trình phát triển và hình thành của não.

Trong quá khứ, người ta cho rằng các tế bào thần kinh đệm chỉ hình thành cấu trúc của hệ thần kinh, do đó đã có huyền thoại nổi tiếng rằng chúng ta chỉ sử dụng 10% bộ não của mình. Nhưng ngày nay chúng ta biết rằng nó thực hiện các chức năng phức tạp hơn nhiều, ví dụ, chúng liên quan đến việc điều hòa hệ thống miễn dịch và các quá trình dẻo dai của tế bào sau khi bị chấn thương.

Ngoài ra, chúng rất cần thiết cho các tế bào thần kinh hoạt động bình thường, vì chúng tạo điều kiện thuận lợi cho sự liên lạc của các tế bào thần kinh và đóng một vai trò quan trọng trong việc vận chuyển các chất dinh dưỡng đến các tế bào thần kinh.

Như bạn có thể đoán, bộ não của con người rất phức tạp. Người ta ước tính rằng não người trưởng thành chứa từ 100 đến 500 nghìn tỷ kết nối và thiên hà của chúng ta có khoảng 100 tỷ ngôi sao, vì vậy có thể kết luận rằng não người phức tạp hơn nhiều so với thiên hà.

Thông tin được truyền trong não như thế nào?

Chức năng của não bao gồm việc truyền thông tin giữa các nơ-ron, quá trình truyền này được thực hiện thông qua một thủ tục ít nhiều phức tạp được gọi là khớp thần kinh.

Synapse có thể là điện hoặc hóa chất. Các khớp thần kinh điện bao gồm sự truyền trực tiếp dòng điện hai chiều giữa hai tế bào thần kinh, trong khi các khớp thần kinh hóa học yêu cầu trung gian gọi là chất dẫn truyền thần kinh.

Cuối cùng, khi một tế bào thần kinh này giao tiếp với một tế bào thần kinh khác, nó sẽ kích hoạt hoặc ức chế nó, những tác động cuối cùng có thể quan sát được đối với hành vi hoặc trên một số quá trình sinh lý là kết quả của sự kích thích và ức chế một số tế bào thần kinh trong toàn bộ mạch tế bào thần kinh.

Khớp thần kinh điện

Các khớp thần kinh điện nhanh hơn và dễ dàng hơn nhiều so với các khớp thần kinh hóa học. Giải thích một cách đơn giản, chúng bao gồm sự truyền dòng điện khử cực giữa hai tế bào thần kinh khá gần nhau, gần như dính vào nhau. Loại khớp thần kinh này thường không tạo ra những thay đổi lâu dài trong tế bào thần kinh sau khớp thần kinh.

Các khớp thần kinh này xảy ra trong các tế bào thần kinh có mối nối chặt chẽ, trong đó các màng gần như chạm vào nhau, cách nhau một đoạn nhỏ 2-4nm. Không gian giữa các nơ-ron rất nhỏ vì các nơ-ron của chúng phải liên kết với nhau thông qua các kênh làm từ protein gọi là liên kết.

Các kênh được hình thành bởi các liên kết cho phép bên trong của cả hai tế bào thần kinh giao tiếp. Các phân tử nhỏ (dưới 1kDa) có thể đi qua các lỗ này, vì vậy các khớp thần kinh hóa học có liên quan đến các quá trình trao đổi chất, ngoài giao tiếp điện, thông qua việc trao đổi các sứ giả thứ hai được tạo ra trong khớp thần kinh, chẳng hạn như inositol triphosphate ( IP ₃ ) hoặc adenosine monophosphate vòng (cAMP).

Các khớp thần kinh điện thường được tạo ra giữa các tế bào thần kinh cùng loại, tuy nhiên, các khớp thần kinh điện cũng có thể được quan sát thấy giữa các tế bào thần kinh khác loại hoặc thậm chí giữa tế bào thần kinh và tế bào hình sao (một loại tế bào thần kinh đệm).

Các khớp thần kinh điện cho phép các tế bào thần kinh giao tiếp nhanh chóng và nhiều tế bào thần kinh kết nối đồng bộ. Nhờ những đặc tính này, chúng ta có thể thực hiện các quá trình phức tạp đòi hỏi sự truyền tải thông tin nhanh chóng, chẳng hạn như các quá trình cảm giác, vận động và nhận thức (chú ý, ghi nhớ, học tập …).

Các khớp thần kinh hóa học

Hình ảnh này cho thấy sợi trục từ nơi các chất dẫn truyền thần kinh được giải phóng tới các thụ thể dendrite

Các khớp thần kinh hóa học xảy ra giữa các tế bào thần kinh liền kề trong đó một phần tử trước synap kết nối, thường là một đầu cuối trục phát ra tín hiệu và một phần tử sau synap khác, thường nằm trong soma hoặc trong đuôi gai, nơi nhận tín hiệu. tín hiệu.

Những tế bào thần kinh này không gắn với nhau, có một khoảng trống giữa chúng là một 20nm được gọi là khe tiếp hợp.

Có nhiều loại khớp thần kinh hóa học khác nhau tùy thuộc vào đặc điểm hình thái của chúng. Theo Gray (1959), khớp thần kinh hóa học có thể được chia thành hai nhóm.

Các khớp thần kinh hóa học có thể được tóm tắt đơn giản như sau:

1. Một điện thế hoạt động đến tận cùng sợi trục, điều này sẽ mở ra các kênh ion canxi (Ca ²⁺ ) và một dòng ion được giải phóng đến khe tiếp hợp.
2. Dòng ion kích hoạt một quá trình trong đó các túi chứa đầy chất dẫn truyền thần kinh, liên kết với màng sau synap và mở ra một lỗ thông qua đó tất cả các chất chứa của chúng thoát ra phía khe tiếp hợp.
3. Các chất dẫn truyền thần kinh được giải phóng liên kết với thụ thể sau synap đặc hiệu cho chất dẫn truyền thần kinh đó.
4. Sự gắn kết của chất dẫn truyền thần kinh với nơron sau synap điều chỉnh các chức năng của neuron sau synap.

Các loại khớp thần kinh hóa học

Các khớp thần kinh hóa học loại I (không đối xứng)

Trong các khớp thần kinh này, thành phần trước synap được hình thành bởi các đầu tận cùng trục có chứa các túi tròn và thành phần sau synap được tìm thấy trong các đuôi gai và có mật độ cao các thụ thể sau synap.

Loại khớp thần kinh phụ thuộc vào chất dẫn truyền thần kinh liên quan, vì vậy chất dẫn truyền thần kinh kích thích, chẳng hạn như glutamate, tham gia vào khớp thần kinh loại I, trong khi chất dẫn truyền thần kinh ức chế, chẳng hạn như GABA, hoạt động trong khớp thần kinh loại II.

Mặc dù điều này không xảy ra trong toàn bộ hệ thống thần kinh, nhưng ở một số khu vực như tủy sống, dây thần kinh đệm, hạch nền và colliculi, có các khớp thần kinh GABA-ergic có cấu trúc loại I.

Các khớp thần kinh hóa học loại II (đối xứng)

Trong các khớp thần kinh này, thành phần trước synap được hình thành bởi các đầu tận cùng trục có chứa các túi hình bầu dục và thành phần sau synap có thể được tìm thấy cả trong soma và trong đuôi gai và có mật độ thụ thể sau synap thấp hơn so với synap loại I.

Sự khác biệt khác của loại synap này so với loại I là khe hở synap của nó hẹp hơn (xấp xỉ 12nm).

Một cách khác để phân loại khớp thần kinh là theo các thành phần trước khớp thần kinh và sau khớp thần kinh hình thành chúng. Ví dụ, nếu thành phần trước synap là một sợi trục và thành phần sau synap là một dendrite, chúng được gọi là synap axodendritic. Bằng cách này, chúng ta có thể tìm thấy các khớp thần kinh axoaxonic, axosomatic, dendroaxonic, dendrodendritic …

Loại khớp thần kinh xảy ra thường xuyên nhất trong hệ thống thần kinh trung ương là khớp thần kinh loại I (không đối xứng) axospinous. Người ta ước tính rằng từ 75-95% khớp thần kinh trong vỏ não là loại I, trong khi chỉ từ 5 đến 25% là khớp thần kinh loại II.

Chất dẫn truyền thần kinh và chất điều hòa thần kinh

Khái niệm về chất dẫn truyền thần kinh bao gồm tất cả các chất được giải phóng tại khớp thần kinh hóa học và cho phép giao tiếp thần kinh. Chất dẫn truyền thần kinh đáp ứng các tiêu chí sau:

• Chúng được tổng hợp bên trong tế bào thần kinh và hiện diện ở các đầu cuối trục.
• Khi một lượng đủ chất dẫn truyền thần kinh được giải phóng, nó sẽ phát huy tác dụng trên các tế bào thần kinh lân cận.
• Khi chúng hoàn thành nhiệm vụ của mình, chúng bị loại bỏ thông qua các cơ chế thoái hóa, bất hoạt hoặc tái hấp thu.

Thuốc điều hòa thần kinh là những chất bổ sung cho hoạt động của chất dẫn truyền thần kinh bằng cách tăng hoặc giảm tác dụng của chúng. Chúng thực hiện điều này bằng cách liên kết với các vị trí cụ thể trong thụ thể sau synap.

Có rất nhiều loại chất dẫn truyền thần kinh, trong đó quan trọng nhất là:

• Các axit amin, có thể gây hưng phấn, chẳng hạn như glutamate hoặc chất ức chế, chẳng hạn như axit γ-aminobutyric, hay được gọi là GABA.
• Acetylcholin.
• Catechollamide, chẳng hạn như dopamine hoặc norepinephrine
• Indolamines, chẳng hạn như serotonin.
• Các chuỗi thần kinh.

Người giới thiệu

1. García, R., Núñez, Santín, L., Redolar, D., & Valero, A. (2014). Tế bào thần kinh và giao tiếp thần kinh. Trong D. Redolar, Khoa học thần kinh nhận thức (trang 27-66). Madrid: Y tế Panamerican.
2. Gary, E. (1959). Các khớp thần kinh axo-soma và axo-đuôi gai của vỏ não: một nghiên cứu trên kính hiển vi điện tử. J. Anat, 93, 420-433.
3. Pasantes, H. (nd). Bộ não hoạt động như thế nào? Nguyên tắc chung. Được lấy vào ngày 1 tháng 7 năm 2016, từ Science for all.