Biološka neuronska kola
Neuronsko kolo je populacija neurona međusobno povezanih sinapsama da bi izvršili određenu funkciju kada su aktivirani.[1] Neuronska kola se međusobno povezuju kako bi formirala velike moždane mreže. Biološke neuronske mreže su inspirisale dizajn veštačkih neuronskih mreža, ali veštačke neuronske mreže obično nisu striktne kopije svojih bioloških kolega.
Veze između neurona[uredi | uredi izvor]
Veze između neurona u mozgu su mnogo složenije od onih kod veštačkih neurona koji se koriste u konekcionističkim neuronskim računarskim modelima veštačkih neuronskih mreža. Osnovne vrste veza između neurona su sinapse: i hemijske i električne sinapse. Uspostavljanje sinapsi omogućava povezivanje neurona u milione preklapajućih i međusobno povezanih neuronskih kola. Presinaptički proteini koji se nazivaju neureksini su centralni u ovom procesu.[2]
Jedan princip po kojem neuroni rade je neuronska sumacija - potencijali na postsinaptičkoj membrani će se sumirati u telu ćelije. Ako depolarizacija neurona na brežuljku aksona pređe prag, pojaviće se akcioni potencijal koji putuje niz akson do terminalnih završetaka da bi preneo signal drugim neuronima. Ekscitatorna i inhibitorna sinaptička transmisija se ostvaruje uglavnom ekscitatornim postsinaptičkim potencijalima (EPSP), i inhibitornim postsinaptičkim potencijalima (IPSP).
Na elektrofiziološkom nivou, postoje različiti fenomeni koji menjaju karakteristike odgovora pojedinačnih sinapsi (naziva se sinaptička plastičnost) i pojedinačnih neurona (intrinzična plastičnost). Oni se često dele na kratkoročnu plastičnost i dugoročnu plastičnost. Često se tvrdi da je dugoročna sinaptička plastičnost najverovatniji memorijski supstrat. Obično se izraz "neuroplastičnost" odnosi na promene u mozgu koje su uzrokovane aktivnošću ili iskustvom.
Veze prikazuju vremenske i prostorne karakteristike. Vremenske karakteristike se odnose na kontinuirano modifikovanu efikasnost sinaptičke transmisije zavisnu od aktivnosti, nazvanu plastičnost koja zavisi od vremena skoka. U nekoliko studija je primećeno da sinaptička efikasnost ove transmisije može biti podvrgnuta kratkotrajnom povećanju (koja se naziva olakšanje) ili smanjenju (depresija) u zavisnosti od aktivnosti presinaptičkog neurona. Indukcija dugoročnih promena u sinaptičkoj efikasnosti, dugotrajnom potenciranjem (LTP) ili depresijom (LTD), snažno zavisi od relativnog vremena početka ekscitatornog postsinaptičkog potencijala i postsinaptičkog akcionog potencijala. LTP se indukuje nizom akcionih potencijala koji izazivaju različite biohemijske reakcije. Na kraju, reakcije izazivaju ekspresiju novih receptora na ćelijskim membranama postsinaptičkih neurona ili povećavaju efikasnost postojećih receptora kroz fosforilaciju.
Akcioni potencijali koji se šire unazad se ne mogu javiti jer nakon što akcioni potencijal putuje niz dati segment aksona, m kapije na naponskim natrijumovim kanalima se zatvaraju, blokirajući tako bilo kakvo prolazno otvaranje h kapije da izazove promenu intracelularnog natrijum jona (Na+) koncentracija, i sprečavanje stvaranja akcionog potencijala nazad ka telu ćelije. U nekim ćelijama, međutim, neuralno širenje unazad se dešava kroz dendritično grananje i može imati važne efekte na sinaptičku plastičnost i računanje.
Neuronu u mozgu je potreban jedan signal neuromišićnom spoju da bi stimulisao kontrakciju postsinaptičke mišićne ćelije. U kičmenoj moždini, međutim, potrebno je najmanje 75 aferentnih neurona da bi proizveli pucanje. Ova slika je dodatno komplikovana varijacijama vremenske konstante između neurona, pošto neke ćelije mogu da dožive svoje EPSP tokom dužeg vremenskog perioda od drugih.
Dok je u sinapsama mozga u razvoju sinaptička depresija posebno široko primećena, spekuliše se da se ona menja u olakšanje u mozgu odraslih.
Klinički značaj[uredi | uredi izvor]
Ponekad neuronska kola mogu postati patološka i izazvati probleme kao što je Parkinsonova bolest kada su zahvaćeni bazalni gangliji.[3] Problemi u Papezovom krugu takođe mogu dovesti do brojnih neurodegenerativnih poremećaja uključujući Parkinsonovu bolest.
Reference[uredi | uredi izvor]
- ^ Neuroscience. Dale Purves (5th izd.). Sunderland, Mass. 2012. ISBN 978-0-87893-695-3. OCLC 754389847.
- ^ Südhof, TC (2. 11. 2017). „Synaptic Neurexin Complexes: A Molecular Code for the Logic of Neural Circuits.”. Cell. 171 (4): 745—769. PMC 5694349
. PMID 29100073. doi:10.1016/j.cell.2017.10.024.
- ^ French, Isobel T.; Muthusamy, Kalai A. (2018). „A Review of the Pedunculopontine Nucleus in Parkinson's Disease”. Frontiers in Aging Neuroscience. 10. PMC 5933166 . PMID 29755338. doi:10.3389/fnagi.2018.00099 ..
| Državne | |
|---|---|
| Ostale | |
