نقل الإشارة العصبيّة

تمرّ المعلومات عبر أجسادنا باستمرار دون توقّف، سواء كانت معلومات قادمة إلى المخّ أو الأوامر الّتي تصل من المخّ إلى العضلات والغدد. تمرّ هذه المعلومات على هيئة إشارات كهربائيّة على طول الخلايا العصبيّة الّتي تشبك الجسم. نظرًا لضرورة نقل المعلومات بالكامل من العصب الواحد إلى العصب التّالي، كما هو الحال في سباق التّوصيلات، فهناك آليّة كيميائيّة تسمح بنقل المعلومات.

يعرض الفيديو أمامنا كيفيّة نقل المعلومات في المشابك العصبيّة - نقطة الاتّصال بين خليّتين عصبيّتين متجاورتين. ينطبق مبدأ العمل المعروض هنا على كلّ لقاء تقريبًا بين الخلايا العصبية في الجسم.

تمرّ المعلومات العصبيّة على هيئة ما يسمّى بجهد الفعل على طول محاور الخليّة العصبيّة. من أجل السّماح باستمرارية الإشارة العصبيّة، من الضروريّ نقلها من خلية عصبيّة واحدة إلى خليّة عصبيّة أخرى. لهذا الغرض، ارتفاع التّوتّر في الغشاء (إزالة الاستقطاب) كنتيجة لتقدّم جهد العمل، تُفتح قنوات الكالسيوم، ممّا يؤدّي إلى زيادة تركيز الكالسيوم في التّشابك العصبيّ، وتفعيل البروتينات الحسّاسة للكالسيوم المرتبطة بالأوعية الدّمويّة الممتلئة بالنّواقل العصبيّة (Neurotransmitters). تندمج الحويصلات مع غشاء الخليّة وتقوم بسكب محتواها إلى الفجوة بين التّشابكات العصبيّة. تقوم الموصلات العصبيّة بعبور الفجوة، و ترتبط بمستقبلات خاصّة موجودة على غشاء الخليّة العصبيّة المجاورة. تؤدّي هذه المستقبلات إلى تنشيط قنوات الصّوديوم وإنتاج إزالة الاستقطاب والبدء بجهد فعل جديد. قد يكون التّنشيط مباشرًا بواسطة تدفّق أيونات الصّوديوم عبر المستقبل نفسه (مستقبلات متجانسة الأيونات) أو من خلال نظام داخل الخلايا والقائم على بروتينات G (مستقبلات أيضيّة).

من أجل منع التّنشيط المفرط للخليّة العصبيّة، تُسحب الموصلات العصبيّة الزّائدة مرّة أخرى إلى الخليّة الأمّ و/أو تُفكّك بواسطة إنزيمات خاصّة. هناك عدد غير قليل من السّموم الّتي تعمل على هذه الآليّة. أشهرها هو غاز الأعصاب الّذي يسبّب تأخيرًا دائمًا (في الحقيقة تعطيلًا) للإنزيم أستيل كولين إستراز، الّذي تتمثّل وظيفته في تفكيك الموصل العصبيّ أستيل كولين، والّذي يعمل بشكل أساسيّ في الأعصاب الّتي تنشّط العضلات. لمنع عمل هذا السّمّ، يتم حقن الأتروبين، الّذي يقوم بفعل نفس الشّيء بالضّبط، إلّا أنّه لا يفسد الإنزيم، بالتّالي فإنّه يتنافس مع السّمّ المدمّر.