În viitor, probabil, vor învăța să schimbe componenta genetică a oului, astfel încât lumina copilului care rezultă va dezvolta abilități speciale - să spunem, un intelect înalt sau o înclinație spre realizările sportive. Problemele etice pot fi cu adevărat asociate cu o astfel de evoluție a evenimentelor, precum și cu pericolul ca intervenția să aibă un impact negativ neprevăzut asupra copilului. Ouăle și embrionii sunt entități extrem de complexe și încă nu înțelegem suficient esența lor pentru a-și asuma responsabilitatea pentru viitoarele vieți.
8. Cum ne mișcăm, gândim și simțim
Cum să comunicați cu celuilalt celule nervoase
Masa cenușie, moale și clodă pe care o reprezintă creierul uman este pe bună dreptate considerată cea mai complexă formare din univers. Creierul nostru conține aproximativ 100 de miliarde de celule nervoase, numite și neuroni, și chiar mai multe celule care susțin activitatea lor. Faptul că toată această masă de celule ne permite să gândim și să simțim pare aproape incredibilă. Tot ceea ce facem este determinată de această comunitate incredibil de complexă a celulelor nervoase. Cu toate acestea, pentru noi este încă un mister cum comunică unul cu celălalt, astfel încât să putem gândi și să simțim senzații, să realizăm ceea ce facem sau cel puțin să mergem și, în același timp, să ne gândim la ceva.
Oricare dintre acțiunile noastre se realizează datorită semnalelor schimbate între ele de celulele nervoase. Procesele lungi ale celulelor nervoase se întâlnesc adesea în pachete comune. Fiecare astfel de pachet în discurs comun este numit un nerv - poate ajunge la o dimensiune relativ mare. În plus față de celulele nervoase actuale din creierul nostru, există multe celule cunoscute sub numele de celule gliale. Funcția lor nu este de a transmite semnale, ci de a asigura izolarea fibrelor nervoase, a celulelor nervoase și îndepărtarea deșeurilor de funcțiile lor vitale.
Celulele nervoase comunică între ele și, de asemenea, trimit semnale prin terminații lungi ale nervilor care determină mușchii să se contracte. Una dintre funcțiile principale ale creierului nostru și cauza apariției sale din punct de vedere evolutiv este controlul contracției muschilor noștri. Datorită acestui control al creierului, suntem capabili să ne mișcăm.
Având în vedere complexitatea incredibilă a tuturor conexiunilor nervoase din creier, se pune problema în mod inevitabil: cum sunt create toate aceste conexiuni și conexiuni în timpul formării creierului? O întrebare bună este cât de profunde diferențele unice ale unuia dintre nervii de la ceilalți sunt determinate în cursul dezvoltării embrionilor. De fapt, diferite combinații de numai 37 de gene ar putea, în principiu, să determine caracterul unic al fiecărui miliard de nervi din creier. Cu toate acestea, exact cum această comunitate gigantică de celule nervoase, comunicând între ele, poate genera gândurile, emoțiile, mișcările și conștiința în sine, este încă un mister.
Principala datorie a celulelor nervoase este transmiterea rapidă a semnalelor către alte celule, în primul rând la celulele nervoase vecine și celulele musculare. Foarte importanți sunt nervii care transferă informații din diferite părți ale corpului în creier, astfel încât să simțim ce se întâmplă în jurul nostru. Alți nervi ne permit să simțim, să simțim durerea (și, prin urmare, să ajutăm la eliminarea bolii - cauza durerii), să vedem, să distingem mirosurile și temperatura mediului - într-un cuvânt, ne furnizează o mare varietate de informații.
Fiecare celula nervoasa are o zona in care nucleul sau este localizat cu gene si mitocondrii. În acest domeniu, proteinele sunt sintetizate, iar ramurile lungi subțiri se separă de ea. O astfel de ramură, în special cea lungă, este așa-numitul axon, care transmite semnale altor celule nervoase și care se află la o distanță considerabilă de mușchi. Axoanele care se deplasează de la celulele nervoase sunt adesea conectate la niște nervi. Axon, având doar o sutime de milimetru în diametru, poate ajunge la un metru în lungime. Acestea sunt axonii care provin de la măduva spinării la mușchii mâinilor și picioarelor. La sfârșit, axonul se poate ramifica, și astfel semnalul din el vine simultan la mai mulți nervi și mușchi. Fibrele Axon sunt înconjurate de o carcasă de celule izolate speciale care permit semnalului să treacă mai repede prin nerv. Pierderea celulelor izolate conduce la scleroza multiplă.
Din zona celulei nervoase, unde se află nucleul său, există și numeroase procese mai mici, numite dendrite; ei primesc semnale de la alți nervi. În creierul uman, o celulă nervoasă poate avea până la 100.000 de dendriți. Zona de contact a două celule nervoase este numită sinapsă - și există 5 - 299 mii de zone în fiecare celulă. Numeroase conexiuni și conexiuni ale unui număr imens de celule nervoase diferite ne fac creierul o structură extrem de complexă. Pentru a înțelege în cele din urmă exact cum funcționează, oamenii de știință au încă nevoie să efectueze un număr mare de studii și, probabil, un timp minunat.
Toate celulele nervoase transmit semnale prin axonii și dendritele în același mod - folosind ioni de sodiu care generează o sarcină electrică. Din celula nervoasă, care este într-o stare calmă, ionii sunt emise în mod constant. Dacă impulsul provenit de la o altă celulă acționează asupra membranei celulare, atunci ionii, dimpotrivă, se întorc la ea prin porii deschisi. Cu toate acestea, celula nervoasă nu este niciodată încântată de aportul de ioni suplimentari de sodiu în ea și, prin urmare, porii din cochilie se închid rapid și ionii încep să fie pompați înapoi în mediul extern. Toate acestea provoacă din nou și din nou modificări ale potențialului electric din celula nervoasă și au un efect cheie asupra funcționării sale.
În trecerea unei încărcături electrice, numită potențialul de acțiune, de-a lungul axonului, se formează mecanismul de transmitere a semnalului de către o celulă nervoasă. Semnalul în sine este denumit de obicei un impuls nervos. Și chiar în această secundă prin miliarde de celule nervoase sunt transmise miliarde de impulsuri nervoase.
Când impulsul nervos ajunge la capătul axonului, atunci - în cazul în care există o altă celulă nervoasă aici, aproape de capătul axonului - ajunge la sinapse. Aici, între capătul axonului și carcasa celulei receptoare de semnal, există un spațiu prin care semnalul electric nu poate trece. Pentru a depăși acest obstacol, se eliberează un număr mic de substanțe chimice - neurotransmițătorii, care creează un "pod" între sinapse și plicul celulei receptoare de semnal și se leagă de receptorii localizați pe această cochilie.
Astfel de neurotransmițători cum ar fi adrenalina, dopamina și serotonina schimbă potențialul electric al celulei care a primit semnalul și, astfel, îi încurajează să o transmită. Astfel, impulsul electric este transformat într-un semnal chimic, care apoi este transformat înapoi într-un impuls electric.
Astfel de evoluții în sinapsele - fundamentul interacțiunii celulelor nervoase din creierul nostru. O celulă nervoasă, așa cum sa menționat mai sus, poate avea mii de sinapse, prin care este asociat cu alte celule nervoase, si impreuna determina daca aceasta va fi celula nervoasa este sursa impulsului nervos și dacă va trece.
In mod similar, semnalele transmise celulele musculare, provocând contracția mușchilor scheletici și conduce la mișcările corpului nostru. Celulele musculare pot fi extrem de mare în comparație cu dimensiunea mărimii altor celule; acestea au o structură fibroasă și ajunge la o lungime de câțiva centimetri. Nu e chiar celulele normale - ele sunt o legătură dintr-o multitudine de celule, topite împreună, și așa au multe nuclee. Cu toate acestea, există alte celule musculare - de exemplu, celulele musculare cardiace - mononucleare si mici dimensiuni. Cu toate acestea, celulele musculare, oricare ar fi ele, sunt reduse prin faptul că acestea conțin proteinele actinei și miozinei slide-una în raport cu cealaltă. Inițiază reducerea chimice speciale, care este eliberat în mușchiul situat la sfârșitul loc specific nervoase, cum ar fi o sinapsă. Eliberarea acestui produs chimic cauzează lanțului, variația sarcinii electrice în peretele celulei musculare, eliberarea de ioni de calciu în celulă, modificarea stării de miozină, după care interacționează cu actina, - și în final, contracția musculară se produce.
Colegul meu Jeffrey Burnstock stabilit pentru a afla cum nervilor care cauzează contracții involuntare ale mușchilor netezi - de exemplu, mușchii peretelui intestinal. Se crede că acest proces este similar cu procesul de reduceri arbitrare musculare normale, aceiași mușchii în brațe și picioare - un nerv conduce un impuls electric care determină eliberarea de neurotransmitator, și care se leagă la membrana celulelor musculare si activeaza-l. Burnstock a dezvoltat o metodă prin care el ar putea înregistra activitatea electrică a musculaturii netede, si a constatat ca blocarea tuturor neurotransmitatori cunoscute nu s-au oprit nervii pentru a activa mușchii peretelui intestinal. Deci, ceva ce până atunci nu-l cunoștea îl acționase.
Trimiteți-le prietenilor: