Нейроинформатика - Харламов
- Александр Александрович
- Большие полушария головного мозга человека
- (из атласа Синельникова Р.Д.)
- Строение коры большого мозга
- I. молекулярный II. наружный зернистый III. наружный пирамидный IV. внутренний зернистый V. ганглиозный ( гигантских пирамид) VI. полиморфный
- Нейрон
- 1. Аксон от другого нейрона
- 2. Дендриты
- 3. Тело клетки 4.Распространяющийся потенциал действия
- 5. Аксон
- Анатомия нейрона
- Нейрон состоит из сомы, одного аксона и дендритов.
- Сома – тело клетки, содержит все основные клеточные органеллы (ядро, рибосомы, лизосомы и т.п.).
- Аксон – отросток клетки, по которому возбуждение (информация) идет из нейрона к другим нейронам.
- Дендрит – отросток клетки, по которому возбуждение идет в нейрон. Может быть у нейрона один или несколько, дендритное дерево.
- Синапс – место функционального (не физического) контакта между нейронами. В нем происходит передача информации от одного нейрона к другому.
- Анатомия нейрона
- Афферентные нейроны – нейроны, образующие чувствительную цепочку поступления информации в мозг.
- Эфферентные нейроны – нейроны, образующие управляющую органами цепочку поступления информации из мозга (команды управления).
- Нейрон
- I. Тело клетки II. Дендриты III. Аксон IV. Перехваты Ранвье V. Терминали нейрона
- Нейрон
- I. Миелин II. Шванновские клетки III. Перехваты Ранвье IV. Мышца
- Мембрана глиальной клетки многократно обернута вокруг аксона, как это видно на электронной микрофотографии поперечного среза нервного волокна. Такая мембрана состоит из миелина, который ускоряет проведение нервных импульсов, повышая сопротивление и уменьшая емкость между внутренностью аксона и окружающим пространством. В аксоне видны (в поперечном сечении) органеллы, называемые микротрубочками.
- Пирамидный нейрон
- I. Дендриты
- II. Тело клетки III. Аксон IV. Синапсы
- Тело клетки с синаптическими бляшками
-
- Срезы по синаптическим бляшкам
- (по Бабминдре В.П.)
- Мембрана нейрона
- Двойной фосфолипидный слой с каналами
- Калиево-натриевый насос – участки мембраны нейрона, способные к активному транспорту (т.е. с затратой энергии) ионов калия и натрия против их электрохимических градиентов.
- Электрофизиология нейрона
- Мембранный потенциал нейрона – разность потенциалов на мембране нейрона между внутренним содержимым нейрона и внешней средой. Внутри нейрона много ионов калия и мало ионов натрия, с внешней стороны – наоборот.
- Потенциал покоя нейрона – устойчиво удерживаемый мембранный потенциал невозбужденного нейрона, т.е. в состоянии покоя. Всегда отрицательный.
- Деполяризация нейрона – изменение мембранного потенциала в положительную сторону (например вследствие возникновения потенциала действия).
- Гиперполяризация нейрона – изменение мембранного потенциала в отрицательную сторону.
- Электрофизиология нейрона
- Потенциал действия (нервный импульс, спайк) нейрона – быстрый деполяризационный сдвиг мембранного потенциала, распространяющийся по аксону и работающий по принципу «все или ничего».
- Порог возбуждения нейрона – минимальная, необходимая для возникновения потенциала действия, деполяризация нейрона.
- Период абсолютной рефрактерности нейрона – интервал времени после генерации спайка, когда клетка при любом превышении порога возбуждения не способна генерировать нейрвный импульс. Возникает на время работы натриевого насоса, восстанавливающего потенциал покоя мембраны.
- Период относительной рефрактерности – интервал времени после генерации спайка, когда клетка имеет повышенный порог возбуждения. Спайк может быть вызван при большем значении деполяризации, чем в состоянии покоя.
- Регистрация потенциала действия
-
- Электрофизиология нейрона
- Электрофизиология нейрона
- При возникновении в пресинаптической клетке нервного импульса (потенциала действия), он распространяется по аксону, достигает синапса, вызывает в нем выброс медиатора в синаптическую щель, медиатор взаимодействует с синаптическими рецепторами постсинаптического нейрона, что вызывает в нем генерацию возбуждающего или тормозного постсинаптического потенциала (ВПСП или ТПСП) в зависимости от типа медиатора и рецепторов мембраны нейрона.
- Передача сигнала в возбуждающем химическом синапсе
- А - Д – последовательность процессов при срабатывании химического синапса; Е – деполяризация постсинаптической мембраны (ВПСП).
- 1 – пресинаптическая мембрана, 2 – синаптическая щель, 3 – постсинаптическая мембрана
- Выброс медиатора в синаптическую щель
- Выброс медиатора в синаптическую щель
- Схематическое представление резервуарной модели Меддиса
- Описание резервуарной модели
- Описание резервуарной модели
- M - производительность медиатора
- q(t) - количество медиатора в хранилище
- w(t) - мгновенное значение количества
- медиатора в цикле
- k(t) - проницаемость мембраны
- c(t) - количество медиатора в щели
- lc(t) rc(t) - объемы медиатора, который
- теряется и возвращается в цикл
- Типичный ответ модели Меддиса на возбуждение
- Электрофизиология нейрона
- Временная суммация постсинаптического потенциала (ПСП) – нелинейное суммирование ПСП, вызванных активацией одного и того же синапса, если интервал времени между пресинаптическими спайками, вызвавшими эти ПСП, меньше длительности самих ПСП.
- Пространственная суммация ПСП – нелинейное суммирование ПСП, вызванных активацией разных синапсов (от разных пресинаптических нейронов), на одном постсинаптическом нейроне. В результате суммации подпороговые ПСП, просуммировавшись, могут превысить порог возбуждения нейрона.
- Суммация местного возбуждения
- Суммация местного возбуждения
- Электрофизиология нейрона
- Стимул – сигнал из внешней или внутренней среды, вызывающий изменение в активности или поведении человека.
- Рецептор – биологический преобразователь, специальный орган или отдельная клетка, воспринимающий стимул. Рецептор кодирует сам или участвует в кодировании информации о параметрах действующего стимула в виде последовательности нервных импульсов для последующей обработки этой информации в мозге и для формирования ответной реакции организма на этот стимул. Рецепторы кодируют многообразные стимулы в виде последовательности нервных импульсов, которые передаются в мозг, где они расшифровываются и используются для выработки нужной ответной реакции организма.
- Электрофизиология нейрона
- Анализатор – функциональная система, состоящая из рецепторов, чувствительного проводящего пути и зоны коры головного мозга, куда проецируется данный вид чувствительности.
- Органы чувств – сложные рецепторы, состоящие из большого числа чувствительных клеток и связанных с ними вспомогательных приспособлений.
- Нейрон-детектор – нейрон, избирательно возбуждающийся только конкретным стимулом с конкретными характеристиками.
- Сенсорные нейроны – нейроны, деятельность которых связана с обработкой информации о действующем раздражителе.
- Мотонейроны – нейроны, прямо связанные с мышцами и их возбуждающие.
- Система концентрических окружностей
- (по D.A. Sholl)
-
Поделитесь с Вашими друзьями: |
