تجربة استهلالية
قياس وقت ردِّ الفعل
المواد والأدوات: ساعة توقيت، ورقة، قلم.
خطوات العمل:
1. أقف مع زملائي بالصف في دائرة، ثم يمسك كلٌّ منّا بيد زميله الذي بجانبه.
2. أُجرِّب: أُحرِّر يدي اليسرى، ثم أَمسِك بها ساعة التوقيت. وحين يكون الزملاء جميعًا مستعدين لبدء التجربة، أضغط على ساعة التوقيت باليد اليسرى، وعلى يد زميلي باليد اليمنى، فيضغط كل طالب في الدائرة بيده اليمنى على يد زميله الذي بجانبه لحظة إحساسه بالضغط على يده اليسرى من زميله الذي يقف قبله، إلى أنْ تُمرَّر إشارة الضغط خلال الدائرة كاملة.
3. في أثناء إمرار الإشارة ضمن الدائرة، أضع ساعة التوقيت في يدي اليمنى، ثم أَمسِك يد زميلي بيدي اليسرى. وما إنْ يضغط زميلي على يدي اليسرى حتى أُوقِف الساعة.
4. أُدوِّن بياناتي: أُعيد تكرار ما سبق حتى تصبح سرعة انتقال الإشارة أقصى ما يُمكِن، ثم أُدوِّن الوقت وعدد الطلبة الذين شكَّلوا الدائرة.
5. أُعيد الدورة ناقلً الإشارة إلى الاتجاه المُعاكِس من الدائرة.
التحليل والاستنتاج:
1. أحسُب معدَّل الوقت الذي يستغرقه الطالب للاستجابة للإشارة التي وصلته.
2. أستنتج: هل ازدادت سرعة استجابة الطلبة في أثناء التجربة؟ أُفسِّر إجابتي.
3. هل نُقِلت الإشارة بالسرعة نفسها عند عكس الاتجاه؟ أُفسِّر إجابتي.
4. أتواصل: أُناقِش زملائي في النتائج التي توصَّلت إليها.
التحليل والاستنتاج:
1 - أحسُب : تختلف الإجابات باختلاف أداء الفريق وتتراوح بين أجزاء من ثانية إلى ثانيتين، وتعتمد على عدة عوامل ومنها: قدرة وكفاءة سرعة الإدراك الحسي الحركي للطلاب، وتناسق العمل بينهم، ودرجة التركيز على المثير والمهمة، والقدرة على الإدراك والتفسير والتحليل واتخاذ القرار المناسب، والعمر والجنس.
2 - أستنتج: نعم، حيث تمت برمجة الجهاز العصبي من الخبرة المكتسبة من المحاولات السابقة.
3 - لا، كانت الاستجابة بطيئة ؛ حيث أنه كان في الحالة الأولى أمام الطالب احتمال واحد للاستجابة للحركة والاتجاه معروف وقد تمت برمجة الدماغ على ذلك، وكان التركيز واتخاذ القرار لنقل الحركة هو العامل الحاسم في سرعة رد الفعل. أما في الحالة الثانية فتغيير اتجاه الحركة يحتاج إلى تفسيرات وتحليلات من قبل الدماغ وإصدار الأوامر لتنفيذ الواجب ما استغرق وقتا أطول في في سرعة رد الفعل.
الدرس-1 الجهاز العصبي: التركيب والوظيفة
T h e N e r v o u s S y s t e m : S t r u c t u r e and F u n c t i o n
الجهاز العصبي The Nervous System
|
- ينقسم الجهاز العصبي في جسم الإنسان إلى جزأين رئيسين،
- في حين يتكوَّن الجهاز العصبي الطرفي Peripheral Nervous System من الأعصاب Nerves التي تنقل المعلومات من الجهاز العصبي - انظر الشكل المجاور. |
 |
أتحقَّق: ما مُكوِّنات كلٍّ من الجهاز العصبي المركزي، والجهاز العصبي الطرفي؟
- يتكون الجهاز العصبي المركزي من الدماغ والحبل الشوكي.
يتكون الجهاز العصبي الطرفي من الأعصاب التي تنقل المعلومات من وإلى الجهاز العصبي المركزي.
الجهاز العصبي المركزي Central Nervous System
- يحتوي الجهاز العصبي المركزي على مليارات الخلايا العصبية (العصبونات) وخلايا أُخرى تُسمّى الخلايا الدبقية Glial Cells ، انظر الشكل الآتي:
- يتكوَّن هذا الجهاز من الدماغ، والحبل الشوكي.
- وتتمثَّل وظيفته الأساسية في استقبال إشارات كهروكيمائية (سيالات عصبية) من المُستقبِلات الحسِّية وتفسيرها، ثم إرسال سيالات عصبية إلى المستجيب المعني.
الدماغ The Brain
- يُحلِّل الدماغ كَمًّا كبيرًا من المعلومات التي تصله بصورة مستمرة، ويُصدِر الأوامر والتعليمات لأجزاء الجسم كلها؛ لذا فهو يُعَدُّ المركز الرئيس للتحكُّم في الجهاز العصبي المركزي. أُلاحِظ الشكل الآتي الذي يُبيِّن أجزاء الدماغ الرئيسة، ووظيفة كل جزء منها.
| مقطع في دماغ الإنسان يُبيِّن تراكيبه الرئيسة، ووظائفها. |
 |
|
المخ Cerebrum - والمركز المسؤول عن كثير من الوظائف العليا، بما في ذلك: التفكير، والإدراك، والتعلُّم، والذاكرة. - وهو مسؤول أيضًا عن العمليات والحركات الإرادية في الجسم. - يحتوي المخ على طبقتين: خارجية تُسمّى القشرة المخية، وداخلية تُسمّى المادة البيضاء. |
|
المخيخ Cerebellum - وهو يسيطر على وضعية الجسم واتزانه وتنسيق حركاته؛ إذ يعمل على التنسيق للأوامر الحركية الصادرة من القشرة المخية، لتكون حركة العضلات متناسقة ومتوازنة. |
|
جذع الدماغ Brain Stem - ويتحكَّم في بعض وظائف الجسم الحيوية، مثل: تنظيم ضغط الدم ، ومعدَّل ضربات القلب، والتنفُّس، والبلع. |
|
تحت المهاد Hypothalamus - ويساعد على عمل الجهاز العصبي والغُدد الصُّمِّ. |
| المهاد Thalamus - يستقبل رسائل من المُستقبِلات الحسِّية في مختلف أنحاء الجسم، ثم ينقل المعلومات إلى المنطقة المناسبة في المخ. |
أفكّر: فيمَ يستفاد من وجود التلافيف والانثناءات في القشرة المخية؟
- تعمل هذه التلافيف على زيادة مساحة سطح القشرة المخية لاستقبال الرسائل المنقولة إليه من المستقبلات الحسية وتفسيرها، وإرسال سيالات عصبية إلى المستجيب المعني.
أتحقَّق: أذكر بعض أجزاء الدماغ الرئيسة، ووظيفة كل جزء منها.
المخ: المركز المسؤول عن كثير من الوظائف العليا، بما في ذلك: التفكير، والإدراك، والتعلُّم، والذاكرة، وهو مسؤول أيضًا عن العمليات والحركات الإرادية في الجسم.
تحت المهاد: يحتوي على مراكز تنظيم عمليات الجوع، والعطش، والتعب، والغضب، ودرجة حرارة الجسم. ويساعد على تنظيم الجهاز العصبي والغدد الصم.
المخيخ: يسيطر على وضعية الجسم واتزانه وتنسيق حركاته؛ إذ يعمل على التنسيق والمواءمة للأوامر الحركية الصادرة من القشرة المخية، لتكون حركة العضلات متناسقة ومتوازنة.
جذع الدماغ: يربط بين الدماغ والنخاع الشوكي، ويتحكَّم في بعض وظائف الجسم الحيوية، مثل: تنظيم ضغط الدم معدل ضربات القلب، والتنفُّس، والبلع. يحافظ جذع الدماغ على نشاط العمليات الحيوية حتى في حالة اللاوعي، مثل: النوم، والتعرُّض لإصابة ما .
الحبل الشوكي Spinal Cord
- يُمثِّل الحبل الشوكي حلقة الوصل بين الدماغ وبقية أجزاء الجسم.
- إذ يصدر عنه واحد وثلاثون زوجًا من الأعصاب الشوكية التي تربط الدماغ بمختلف أجزاء الجسم.
- يعالج الحبل الشوكي بعض أنواع الإشارات الكهروكيميائية التي تصله، ويُصدِر الأوامر المُتعلِّقة بها مباشرة من دون اللجوء إلى الدماغ، كما يحدث في حال ردِّ الفعل المُنعكِس.
الجهاز العصبي الطرفي Peripheral Nervous System
- يتكوَّن الجهاز العصبي الطرفي من أجزاء الجهاز العصبي جميعها (ما عدا الدماغ والحبل الشوكي)، بما في ذلك الأعصاب الدماغية، والأعصاب الشوكية.
- تمرُّ الأعصاب الدماغية بالجمجمة عن طريق فتحات مُحدَّدة، ويُحفِّز معظمها منطقتي الرأس والرقبة.
- في حين تعمل الأعصاب الشوكية على تحفيز بقية مناطق الجسم، أنظر الشكل الآتي الذي يُبيِّن أجزاء الجهاز العصبي الطرفي.
| أجزاء الجهاز العصبي الطرفي. | |
 |
 |
ابحث في مصادر المعرفة المناسبة عن نظرية التفكير بأحد جزأي الدماغ، ثم أُعِدُّ عرضًا تقديميًّا عن ذلك باستخدام برنامج PowerPoint ، ثم أعرضه أمام زملائي في الصف.
- يتحكم القسم الأيسر من الدماغ البشري باللغة كما يسيطر على المهارات التي يؤديها الإنسان بيده اليمنى، ويتميز هذا الجزء بأنه تحليلي وتنظيمي؛ فهو يجمع التفاصيل الصغيرة مع بعضها البعض من أجل فهم المعلومات بأكملها ومن مختلف جوانبها، كما يُعالج هذا الجانب القراءة، والكتابة، والعمليات الحسابية المختلفة؛ لذلك يُطلق عليه البعض اسم الجانب المنطقي من الدماغ.
-استخدامات الجانب الأيمن من الدماغ: يعد الجانب الأيمن من الدماغ الأقرب إلى الجانب البصري، وإلى تصور الأمور أكثر من التلفظ بالكلمات، وهو يُعالج المعلومات بطريقة بديهية ومتزامنة، ثم يحلل التفاصيل.
- تشير إحدى النظريات الشائعة إلى تقسيم الناس إلى شخصيات يُسيطر عليها أحد جوانب الدماغ؛ لذلك يمكن القول بأن الناس اليساريين هم الأكثر منطقية، وأن الناس اليمينيين أكثر إبداعاً في تفكيرهم، ولكن بعد مرور عامين من طرح هذه النظرية وتحليلها لم يجد علماء الأعصاب أي دليل يثبت مدى صحتها؛ حيث أظهرت عمليات مسح الدماغ أن البشر لا يفضلون جانباً عقلياً على الآخر، وإنما يعود ذلك إلى أن الشبكة الدماغية لأحد جوانب الدماغ أقوى بشكل فعلي من الجانب الآخر، وعليه يمكننا القول بأن الدماغ يعمل بشكل معقد، ويعمل كلا الجانبين فيه سوياً، ويساهمان في التفكير المنطقي والإبداعي.
- يختلف نصفا الدماغ عن بعضهما، ويؤدي كل منهما وظيفته بشكل منفصل، ولكن على الرغم من ذلك فهما متجانسان؛ فمعظم العمليات التي تحدث على الجانب الأيسر تحدث على الجانب الأيمن، والعكس صحيح، ووفقاً لكتاب (التمهيد في اضطرابات الجهاز العصبي) فإن جانبي الدماغ يمتلكان القدرة على التعبير عن المشاعر المختلفة، والقدرة على التعلم، والتعامل مع الفشل والإحباط، والقدرة على إظهار ردود فعل دفاعية فعالة، وما إلى ذلك.
الجهاز العصبي الجسمي Somatic Nervous System
- يُنظِّم الجهاز العصبي الجسمي أنشطة الجسم الإرادية عن طريق ضبط العضلات الهيكلية، ويرتبط بأعضاء الجسم بحركات لا إرادية تُعرَف بردِّ الفعل المُنعكِس Reflex Action ، انظر الشكل الآتي:
- فمثلا، إذا لمسْتُ بيدي سطحًا ساخنًا، فإنَّ إشارات كهروكيميائية (سيالات عصبية) تتولَّد في المُستقبِلات الموجودة في الجلد، ثم تنتقل عن طريق العصبونات الحسِّية إلى الجهاز العصبي المركزي.
- بعد ذلك تستقبل العصبونات الموصلة في الحبل الشوكي هذه الإشارات، ثم تنقل إشارات الاستجابة عن طريق العصبونات الحركية إلى الجزء المستجيب، وهو في هذه الحالة عضلات اليد، فتنقبض العضلات لإبعاد اليد عن مصدر الحرارة.
- يُسمّى هذا النوع من الاستجابة ردَّ الفعل المُنعكِس، وهو لا يحتاج إلى أمر من الدماغ؛ فبالرغم من أنَّ الإحساس بالحرارة يصل إلى الدماغ، فإنَّ ردَّ الفعل يكون سريعًا قبل أنْ يُدرِك الدماغ
الرسالة التي وصلته.
- أمّا المسار الذي تسلكه الإشارة العصبية فيُعرَف بالقوس الانعكاسي.
أفكّر: ما وجه الشبه بين ردِّ الفعل المنعكس والهيكل التنظيمي في المؤسسات والشركات؟
- رد الفعل المنعكس لا يحتاج إلى أمر من الدماغ ؛ ، فيكون رد الفعل سريعًا قبل أن يدرك الدماغ الرسالة التي وصلته. وكذلك يستطيع المدير المسؤول في إحدى الدوائر استخدام صلاحياته واتخاذ قرار من دون الرجوع إلى المدير العام أو مدير الدائرة عندما لا يتطلب الأمر ذلك؛ وبهذا يمكن تسريع الإجراءات وتوفير الحلول بشكل أسرع.
أفكّر: درسْتُ في صفوف سابقة أنواع العصبونات، وسأدرس أشكالها لاحقًا. أتوقَّع: فيمَ تختلف العصبونات بعضها عن بعض؟
- تختلف العصبونات عن بعضها البعض في الوظيفة والشكل والطول وعدد المحاور .
الجهاز العصبي الذاتي Autonomic Nervous System
- يتكوَّن الجهاز العصبي الذاتي من جهازين يعملان معًا، ويُمثِّلان القَدْر نفسه من الأهمية، وهما: الجهاز العصبي الودّي Sympathetic Nervous System ، والجهاز العصبي شبه الودّي Parasympathetic Nervous System. لهذين الجهازين تأثيرات مُتعاكِسة على الأعضاء في الجسم؛ أنظر الشكل:
| تأثير الجهاز العصبي الودّي والجهاز العصبي شبه الودّي في بعض أعضاء الجسم. | |
| الجهاز العصبي الودّي | الجهاز العصبي شبه الودّي |
| - إذ يعمل الجهاز العصبي الودّي على إعداد الجسم للانفعالات والحالات الطارئة، في ما يُعرَف باستجابة الكَرِّ والفَرِّ، وتثبيط عمل الأعضاء التي لا تخدم هذه الاستجابة. |
- أمّا الجهاز العصبي شبه الودّي فيُسبِّب ما يُعرَف باستجابة الراحة والهضم؛ إذ يعمل في حالات الجسم الطبيعية، أو يساعد الجسم على العودة إلى وضعه الطبيعي، |
 |
 |
أتحقَّق: ما التغيُّرات التي تحدث في جسم والدٍ شاهد طفله يَهُمُّ بعبور شارع مكتظ بالسيارات من دون الالتزام بقواعد المرور؟
- يعمل الجهاز العصبي الودي على إعداد الجسم للتصرف بسرعة والركض للإمساك بالطفل كي لا يتعرض للخطر، في ما يعرف باستجابة الكر والفر، والتي تتضمن تحفيز الغدة الكظرية إلى إفراز الأدرينالين بزيادة ضربات القلب لزيادة كمية الدم المتدفقة إلى الدماغ والعضلات، كما يزيد من اتساع الحدقة، وتوسيع الشعيبات الهوائية وتحفيز إفراز العرق وزيادة معدل تحول الغلايكوجين إلى غلوكوز ويعمل على تثبيط عمل الأعضاء التي لا تخدم هذه الاستجابة مثل الجهاز الهضمي والجهاز التناسلي ويعمل على انبساط المثانة . ثم يعمل الجهاز العصبي شبه الودي ما يعرف باستجابة الراحة والهضم؛ ويساعد الجسم على العودة إلى وضعه الطبيعي.
تركيب العصبونات
يُعَدُّ العصبون الوحدة الوظيفية للجهاز العصبي، ويتكوَّن من أربعة أجزاء، هي:
1- جسم الخلية Cell Body : يحتوي هذا الجزء على النواة.
2- الزوائد الشجرية Dendrites : امتدادات من جسم الخلية العصبية تُمثِّل نقاط اتصال بالخلايا الأُخرى، وتحمل السيالات العصبية في اتجاه جسم الخلية.
3- المحور Axon : امتداد آخر للسيتوبلازم يحمل السيالات العصبية بعيدًا عن جسم الخلية.
4- النهايات العصبية Axon Terminals : نقاط اتصال بين عصبون وآخر، أو بين عصبون وخلية عضلية أو غُدَّة، أنظر الشكل الآتي:
- يُحاط العديد من محاور العصبونات بغمد مليني ،Myelin Sheath وهو يتكوَّن من طبقات مُتعدِّدة من الأغشية البلازمية لخلية شوان.
- ويُطلَق على العصبونات التي يحيط بها هذا الغمد اسم العصبونات الملينية، في حين تُسمّى العصبونات غير المحاطة بالغمد المليني العصبونات غير الملينية.
أتحقَّق: ما علاقة الزوائد الشجرية بالمحور؟
- الزوائد الشجرية عبارة عن امتدادات من جسم الخلية تمثل نقاط اتصال بالخلايا الأخرى ، وتحمل السيالات العصبية في اتجاه جسم الخلية. والمحور امتداد آخر للسيتوبلازم يحمل السيالات العصبية بعيدًا عن جسم الخلية.
ابحث في مصادر المعرفة المناسبة عن الفرق بن العصبون والعصب، ثم أُعِدُّ فلاً قصرًا عن ذلك باستخدام برنامج movie maker ، ثم أعرضه أمام زملائي في الصف.
- العصبون خلية عصبية وهي الوحدة الوظيفية الأساسية في الجهاز العصبي .
العصب هو عبارة عن مجموعة من الألياف العصبية محاطة بنسيج ضام تربط الجهاز العصبي المركزي بأعضاء الجسم المختلفة، ويمثل الجهاز العصبي الطرفي وينقل المعلومات إلى الجهاز العصبي المركزي ومنه.
تكوُّن السيال العصبي وانتقاله
Formation and Transmission of a Nerve Impulse
- يمتاز الغشاء البلازمي للخلايا العصبية، شأنه في ذلك شأن معظم الخلايا، بوجود شحنة كهربائية نتيجة وجود اختلاف في توزيع الأيونات على جانبي الغشاء؛ فيكون داخل الخلية مشحونًا بشحنة سالبة مقارنةً بخارجها.
- ويُولِّد اختلاف الشحنة الكهربائية على جانبي الغشاء ما يُسمّى فرق الجهد Potential.
- يُطلَق على الإشارات الكهروكيميائية (السيالات العصبية) التي ينقلها الجهاز العصبي اسم جهد الفعل Action Potential.
جهد الراحة Resting Potential
يبلغ فرق الجهد بين داخل الخلية العصبية وخارجها في كثير من العصبونات نحو 70mV-، ويُطلَق على هذه المرحلة اسم جهد الراحة.
- فكيف يتكوَّن جهد الراحة؟
- تُسهِم أيونات الصوديوم +Na والبوتاسيوم +K إسهامًا فاعلًا في تولُّد جهد الراحة؛ إذ تعمل مضخة أيونات الصوديوم والبوتاسيوم Na+ - K+ Pump على نقل ثلاثة أيونات صوديوم إلى خارج محور العصبون، وأيوني بوتاسيوم إلى داخله، مُسبِّبةً توزيعًا غير متساوٍ لهذه الأيونات داخل الخلية وخارجها، أنظر الشكل الآتي.
- تسعى أيونات الصوديوم والبوتاسيوم للوصول إلى حالة الاتزان في التركيز، فتنتقل من مكان وجودها بتركيزٍ أعلى إلى مكان وجودها بتركيزٍ أقل، مُستخدِمةً قنوات تسرُّب خاصة بكلٍّ منها.
- ولأنَّ الغشاء الخلوي يحوي عددًا أكبر من قنوات التسرُّب الخاصة بأيونات البوتاسيوم مقارنةً بأيونات الصوديوم؛ فإنَّ خروج أيونات البوتاسيوم يكون أسرع من دخول أيونات الصوديوم؛
ما يجعل الخلية سالبةً أكثر من الداخل مقارنةً بخارجها، ويوصَف غشاء الخلية في هذه الحالة بأنَّه مستقطب Polarized ، ويُعرَف مقدار هذا الاستقطاب بجهد الراحة، لاحظ الشكل الآتي:
أفكّر: ما علاقة جهد الفعل بالدارة الكهربائية ؟
- جهد الفعل عبارة عن إشارات كهروكيميائية تنتقل على شكل سيال عصبي في العصبونات كما يسري التيار الكهربائي في الدارة الكهربائية.
جهد الفعل The Action Potential
- يظل العصبون في حالة راحة حتى يُحفَّز بمُنبِّهٍ مناسب يصله عن طريق خلية عصبية أُخرى أو أحد المُستقبِلات الحسِّية؛ ما يُسبِّب زيادة في نفاذية الغشاء البلازمي لبعض أنواع الأيونات الموجبة، مثل الصوديوم.
- يؤدي دخول أيونات موجبة إلى تغيُّر فرق جهد الغشاء حتى يصل إلى قيمة تُسمّى جهد العتبة الذي يبلغ في كثير من العصبونات 55mV- ؛ ما يؤدي إلى فتح قنوات أيونات الصوديوم
الحسّاسة لفرق الجهد الكهربائي، فتندفع أيونات الصوديوم إلى داخل العصبون بكميات كبيرة.
-ما يؤدي إلى إزالة الاستقطاب، والوصول إلى فرق جهد موجب 30mV + تقريبًا، فتُغلَق هذه القنوات، أنظر الشكل الآتي:
- بعد أنْ تُغلَق قنوات أيونات الصوديوم الحسّاسة لفرق الجهد الكهربائي تُفتَح قنوات أيونات البوتاسيوم الحسّاسة لفرق الجهد الكهربائي، فيتدفَّق البوتاسيوم إلى خارج العصبون؛ ما يؤدي إلى إعادة الاستقطاب.
- تظل هذه القنوات مفتوحة، ويستمر تدفُّق أيونات البوتاسيوم إلى الخارج حتى تصل إلى فرق جهد 90mV- ، وهو ما يُعرَف بزيادة الاستقطاب.
- تؤدي هذه العملية إلى تكوُّن جهد الفعل، أو السيال العصبي، ثم إزالة الاستقطاب في المنطقة المجاورة من الغشاء، ليصل إلى جهد العتبة، فينشأ جهد فعل جديد، وهكذا، ثم
ينتقل السيال العصبي على طول المحور، انظر الشكل الآتي:
سؤال: كيف تحدث عملية إزالة الاستقطاب؟
- يؤدي وصول المنبّه إلى فتح قنوات الصوديوم فيندفع الصوديوم إلى داخل العصبون بكميات كبيرة مؤديًا إلى إزالة الاستقطاب.
سؤال: كيف يتولَّد السيال العصبي على طول المحور؟
- تكوّن جهد الفعل: عند تنبيه العصبون بمنبه مناسب يصله عن طريق خلية عصبية أخرى ، أو أحد المستقبلات الحسية؛ ما يسبب زيادة في نفاذية الغشاء البلازمي لبعض أنواع الأيونات الموجبة ، مثل الصوديوم. يؤدي دخول أيونات موجبة بكميات كبيرة إلى تغير فرق جهد الغشاء ما يؤدي إلى إزالة الاستقطاب والوصول إلى فرق جهد موجب (30mV+تقريبًا).
- فتغلق هذه القنوات، بعد أن تغلق قنوات أيونات الصوديوم الحساسة لفرق الجهد الكهربائي تفتح قنوات أيونات البوتاسيوم الحساسة لفرق الجهد الكهربائي ، فيتدفق البوتاسيوم إلى خارج العصبون ؛ ما يؤدي إلى إعادة الاستقطاب. تظل هذه القنوات مفتوحة، ويستمر تدفق أيونات البوتاسيوم إلى الخارج حتى تصل إلى فرق جهد 90mV-، وهو ما يعرف بزيادة الاستقطاب ، تؤدي هذه العملية إلى تكون جهد الفعل، أو السيال العصبي.
-انتقال السيال العصبي على طول المحور
تؤدي زيادة الاستقطاب وتكون جهد الفعل في منطقة من المحور إلى إزالة الاستقطاب في المنطقة المجاورة من الغشاء ليصل إلى جهد العتبة، فينشأ جهد فعل جديد، وهكذا حتى ينتقل السيال العصبي على طول المحور.
|
- تعتمد سرعة انتقال السيال العصبي على قُطْر محور العصبون؛ فكلَّما زاد القُطْر زادت السرعة. - وتعتمد سرعة الانتقال أيضًا على وجود الغمد المليني وسُمْكه؛ فوجود الغمد يزيد من سرعة انتقال السيال العصبي؛ إذ ينتقل جهد الفعل من عقدة رانفيير إلى عقدة أُخرى، انظر الشكل الآتي. - ويُطلَق على هذا النوع من انتقال السيال العصبي اسم النقل الوثبي. |
 |
أتحقَّق: أُوضِّح أهمية الغمد المليني.
- وجود الغمد يزيد من سرعة انتقال السيال العصبي؛ إذ ينتقل جهد الفعل من عقدة رانفيير إلى عقدة أخرى.
- ما إنْ يبدأ تكوُّن جهد الفعل حتى يتعذَّر البدء بجهد فعل آخر إلّا بعد انقضاء مدَّة زمنية تُسمّى فترة الجموح المُطلَق ، وفيها تكون قنوات الصوديوم غير فاعلة.
التشابك العصبي The Synapse
-تبدأ الخلية العصبية بالتفرُّع عند الطرف النهائي للمحور، مُكوِّنةً نهايات المحور.
- وحين يلتقي عصبون بآخر ينشأ في مكان التقاء الخليتين ما يُعرَف بالتشابك العصبي.
- وتُسمّى المسافة التي تفصل بين الخليتين الشق التشابكي.
- تحتوي نهايات المحور على أزرار تشابكية فيها حويصلات تشابكية تحوي مواد كيميائية تُسمّى النواقل العصبية، مثل الأستيل كولين، أنظر الشكل الآتي.
كيف ينتقل السيال العصبي إلى العصبون بعد التشابكي؟
- عند وصول السيال العصبي إلى الزر قبل التشابكي يؤدي إلى فتح قنوات أيونات الكالسيوم الحساسة لفرق الجهد الكهربائي، فتدخل أيونات الكالسيوم داخل الزر التشابكي.
- ثم ترتبط بالحويصلات التشابكية يؤدي إلى اندفاع الحويصلات نحو الغشاء قبل التشابكي، فتندمج فيه.
- ويتحرَّر الناقل العصبي، ليخرج إلى الشق التشابكي. ثم يرتبط الناقل العصبي بمستقبلات خاصة في غشاء العصبون بعد التشابكي يؤدي إلى دخول أيونات الصوديوم، ثم انتقال جهد
الفعل .
| خطوات انتقال السيال العصبي في منطقة التشابك العصبي، | |
| 1 | وصول السيال العصبي إلى الزر قبل التشابكي يؤدي إلى فتح قنوات أيونات الكالسيوم الحسّاسة لفرق الجهد الكهربائي، فتدخل أيونات الكالسيوم داخل الزر التشابكي. |
| 2 | ارتباط أيونات الكالسيوم بالحويصلات التشابكية يؤدي إلى اندفاع الحويصلات نحو الغشاء قبل التشابكي، فتندمج فيه، ويتحرَّر الناقل العصبي، ليخرج إلى الشق التشابكي. |
| 3 | ارتباط الناقل العصبي بمُستقبِلات خاصة في غشاء العصبون بعد التشابكي يؤدي إلى دخول أيونات الصوديوم، ثم انتقال جهد الفعل. |
أتحقَّق: ما الذي يُسبِّب إطلاق النواقل العصبية في الشق التشابكي؟
- دخول أيونات الكالسيوم إلى الزر التشابكي وارتباطها بالغشاء قبل التشابكي يؤدي إلى تحرر النواقل العصبية .
أبحث في أثر تعاطي المخدرات في صحة الجهاز العصبي، وانتقال السيال العصبي، ثم أُعِدُّ عرضًا تقديميًّا عن ذلك باستخدام برنامج Power Point، ثم أعرضه أمام زملائي في الصف.
- يعتمد تأثير المخدر على المخ على عدة عوامل، أهمها نوع المادة المخدرة، وعدد المواد المخدرة، والفترة الزمنية للتعاطي، وعدد مرات التعاطي، ولكن بمجرد دخول المادة المخدرة في الجسم وجريانها في الدم يفقد الشخص السيطرة، وتبدأ الرغبة الملحة للمخ في تعاطي هذه المادة مرة أخرى، وذلك لتأثير المادة المخدرة بشدة على نظام المكافأة في المخ، والتي تعني ببساطة أن المخ يقوم بمكافأة الشخص عندما يعطيه هذه المادة المخدرة، وذلك عن طريق إعطاء الشخص الشعور القوي بالسعادة .
-بمجرد تأثير المخدر على المخ فإن الشخص يشعر ببعض الأعراض الجسدية، مثل: سرعة ضربات القلب، الشعور بالغثيان والهلوسة، لهذا فإن الشخص المدمن أو المتعاطي قد يشعر بالرغبة في تعاطي المادة لمجرد الاستمرار في الحياة الطبيعية له، والقيام بعاداته اليومية بغض النظر عن تكلفة المخدر عليه، وفي أثناء ما يحاول القيام به من أجل الحصول على المادة فإنه قد يقوم بالكثير من السلوكيات الغير مفهومة وغير المتعارف عليها تجاه من حوله من عائلته وأصدقائه.
- دائمًا يشعر المدمن بعدم التركيز، ويكون في حالة من الغياب العقلي والخمول والكسل ويكون المدمن في حالة اكتئاب وقلق دائمين، حيث أن تأثير المخدرات على الجهاز العصبي له علاقة بذلك .
- عدم الاتزان الحركي. ويتعرض المدمن لحالة من الهستيريا فور زوال وانتهاء مفعول المخدر مما يجعله عصبياً، وهذا يدل أن تأثير المخدرات على الجهاز العصبي خطير للغاية.
- دائمًا يكون المدمن غير ملتفت للحياة العلمية والعملية، ويكون كل تركيزه في كيفية الحصول على المخدر.
- دائمًا يكون المدمن منطوياً وفي حالة من الاكتئاب والحزن الشديد التي دائمًا تجعل المريض عندما يتحدث معه شخص لا يستطيع السيطرة على جهازه العصبي، ويتشاجر معه، وهذا يدل أن تأثير المخدرات على الجهاز العصبي خطير جدًا.
أنواع العصبونات من حيث الوظيفة
Functional Classification of Neurons
تُصنَّف العصبونات بحسب وظيفتها إلى ثلاثة أنواع كما في الجدول الآتي.
| النوع | الوصف | الشكل |
|
العصبونات الحسِّية
|
- نقل جهد الفعل من المُستقبِلات الحسِّية إلى الجهاز العصبي المركزي.
|
 |
|
العصبونات الحركية
|
- نقل جهد الفعل من الجهاز العصبي المركزي إلى العضلات أو الغُدد.
|
 |
| العصبونات الموصلة Interneurons |
- العمل بوصفها حلقة وصل بين النوعين الأُخريين من العصبونات؛ أي العصبونات الحسِّية، والعصبونات الحركية. |
 |
أتحقَّق: تُصنَّف العصبونات بحسب وظيفتها إلى أنواع، ما هي؟
- العصبونات الحسية - العصبونات الحركية - العصبونات الموصلة.
أفكّر: أين يوجد أطول العصبونات الحركية في جسم الإنسان؟ أبحث في مصادر المعرفة المناسبة عن ذلك للتحقُّق من صحة إجابتي.
- تمتد من منطقة أسفل الحبل الشوكي إلى إصبع القدم الكبير .
نشاط
تركيب الدماغ
المواد والأدوات: دماغ خروف، صينية تشريح، أدوات تشريح، قفافيز.
إرشادات السلامة: استعمال أدوات التشريح بحذر.
خطوات العمل:
1. أتأمَّل شكل الدماغ، وأتعرَّف أجزاءه، ثم أُدوِّن ملاحظاتي.
2.أُجرِّب أنْ أفصل نصفي الدماغ أحدهما عن الآخر، هل توجد نقاط اتصال بينهما؟
3. أفصل نصفي الدماغ فصلا كاملًا، ثم أدرس الأجزاء الداخلية لكلٍّ منهما.
التحليل والاستنتاج:
1. ما أجزاء الدماغ الرئيسة؟
2. ما وظائف أجزاء الدماغ التي تعرَّفْتُها؟
3. أُحدِّد المخيخ.
1. المخ ، تحت المهاد، المخيخ، جذع الدماغ
2. - المخ: المركز المسؤول عن كثير من الوظائف العليا، بما في ذلك: التفكير، والإدراك، والتعلُّم، والذاكرة، وهو مسؤول أيضًا عن العمليات والحركات الإرادية في الجسم.
- تحت المهاد: يحتوي على مراكز تنظيم عمليات الجوع، والعطش، والتعب، والغضب، ودرجة حرارة الجسم. ويساعد على تنظيم الجهاز العصبي والغدد الصُّم.
- المخيخ: يسيطر على وضعية الجسم واتزانه وتنسيق حركاته؛ إذ يعمل على التنسيق والمواءمة للأوامر الحركية الصادرة من القشرة المخية، لتكون حركة العضلات متناسقة ومتوازنة .
- جذع الدماغ: يتحكَّم في بعض وظائف الجسم الحيوية، مثل: تنظيم ضغط الدم معدل ضربات القلب، والتنفُّس، والبلع. يحافظ جذع الدماغ على نشاط العمليات الحيوية حتى في حالة اللاوعي، مثل: النوم، والتعرُّض لإصابة ما .
3. أحدد المخيخ. يتم تحديده في أثناء النشاط.