Transcript מערכת העצבים

‫המוח ומערכת העצבים‬
‫אנו מגיבים למידע הנקלט על‪-‬ידינו‪ ,‬בעזרת גירויים‬
‫איך זה קורה? מה מתרחש בתוך גופנו?‬
‫מידע נקלט‬
‫גירוי‬
‫התרחשות‬
‫בתוך הגוף‬
‫תגובה‬
‫מערכת העצבים – תפקידיה וחלקיה‬
‫גופנו מגיב לסביבה (החיצונית או בתוך הגוף)‪ .‬בכל פעולה של הגוף‬
‫משתתפות מערכות שונות‪ ,‬ופעולותיהן צריכות להיות מתואמות‪.‬‬
‫לדוגמה‪ ,‬אדם רואה מרחוק את האוטובוס מתקרב לתחנה ומתחיל לרוץ‬
‫כדי להספיק להיכנס אליו‪.‬‬
‫מראה האוטובוס המתקרב נקלט בעצבים שבעין‪ ,‬המידע מגיע למוח‪,‬‬
‫עובר עיבוד ופענוח‪ ,‬והמוח מעביר הוראות לשרירי הרגליים לרוץ מהר‪.‬‬
‫כאשר אדם רץ אחרי אוטובוס‪ ,‬המערכות והאיברים הפועלים בגופו‬
‫מתואמים ועובדים בשיתוף פעולה‪.‬‬
‫‪3‬‬
‫מערכת העצבים היא האחראית לקליטת מידע מן הסביבה‬
‫החיצונית ומתוך הגוף‪ ,‬לעיבוד המידע ולתגובה אליו‪ ,‬בד בבד עם‬
‫תיאום בין המערכות והאיברים השונים‪ .‬המידע נקלט בעזרת‬
‫העצבים שבאברי החישה‪ ,‬מועבר למוח ומעובד שם‪ ,‬ואז‪ ,‬דרך‬
‫עצבים אחרים‪ ,‬המוח מעביר הוראות לשרירים או לבלוטות‪,‬‬
‫להפעיל תגובה מסוימת‪.‬‬
‫למעשה‪ ,‬מערכת העצבים מפקחת על כלל ההתנהגויות שלנו‪,‬‬
‫בין שהן מודעות ובין שאינן מודעות‪ .‬בזכות מערכת העצבים‪,‬‬
‫הגוף פועל כיחידה מבוקרת ומתואמת‪.‬‬
‫המוח ומערכת העצבים‬
‫• זוהי למעשה רשת התקשורת של‬
‫הגוף‪.‬‬
‫• מערכת העצבים כוללת ‪ 2‬חלקים‪:‬‬
‫מערכת עצבים מרכזית‪.‬‬
‫‪ ‬תפקיד‪ :‬עבוד נתונים המגיעים ממערכת‬
‫ההיקפית‪.‬‬
‫העצבים‬
‫‪ ‬חלקים‪ :‬מוח וחוט השדרה‬
‫מערכת עצבים היקפית‪.‬‬
‫‪‬‬
‫תפקידים‪ :‬קליטת אינפורמציה מהסביבה והולכת‬
‫מערכת העצבים המרכזית‪.‬‬
‫האינפורמציה אל‬
‫הולכת פקודות הפעלה ממערכת העצבים המרכזית‬
‫אברי פעולה בגוף (שרירים ובלוטות)‪.‬‬
‫אל‬
‫‪‬‬
‫חלקים‪ :‬תאי עצב לאורך הגוף‪.‬‬
‫מערכת העצבים המרכזית‬
‫מערכת העצבים ההיקפית‬
‫‪2‬‬
‫‪© Grm wnr, Wikimedia commons‬‬
‫מערכת העצבים המרכזית‬
‫מערכת העצבים ההיקפית‬
‫כוללת את המוח ואת חוט השדרה‬
‫כוללת את העצבים המגיעים לכל מקום בגוף‬
‫שתי המערכות מקיימות ביניהן יחסי גומלין‪ :‬מערכת העצבים ההיקפית‬
‫הסביבה‬
‫מספקת למערכת העצבים המרכזית מידע בדמות גירויים מן‬
‫‪6‬‬
‫ומוציאה לפועל את ההוראות שנתקבלו ממנה‪.‬‬
‫מערכת העצבים‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫חוט השדרה והמוח הם מרכז מערכת העצבים‪.‬‬
‫המוח בנוי מכמות עצומה של תאי עצב הקשורים ביניהם‪.‬‬
‫המידע עובר באמצעות אותות חשמליים ותקשורת כימית‪.‬‬
‫מהירות העברת המידע במערכת העצבים היא בין חצי מטר‬
‫לשנייה ועד ל ‪ 120‬מטר לשנייה‪ ,‬תלוי בעובי של האקסון‪.‬‬
‫ככל שהאקסון עבה יותר מהירות ההולכה בו גדולה יותר‪.‬‬
‫• מערכת העצבים‬
‫המרכזית מתאמת‬
‫את כל הפעולות‬
‫הנעשות בגוף‪.‬‬
‫המוח‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫המוח הוא מרכז‬
‫העצבים והחשיבה‪.‬‬
‫המידע מועבר‬
‫במוח בעזרת‬
‫זרמים חשמליים‬
‫בין תאי העצב‬
‫(נוירונים)‪.‬‬
‫במוח האדם יש ‪ 100,000,000,000,000‬נוירונים‪.‬‬
‫המוח מוגן בתוך הגולגולת‪ ,‬הוא נראה כמו גוש ג'לי רך‪.‬‬
‫בנוסף לקופסת הגולגולת הוא טבול בנוזל להגנה‬
‫ובלימת זעזועים‪.‬‬
‫פעולת המוח‬
‫• הנוירונים במוח פועלים בקבוצות‪.‬‬
‫• על כל התנהגות אחראית קבוצת נוירונים‬
‫שונה‪.‬‬
‫חלקי המוח‬
‫מוח הגולגולת מורכב מארבעה חלקים‪:‬‬
‫המוח הגדול‪.‬‬
‫מוח הביניים‪.‬‬
‫המוח הקטן‪.‬‬
‫גזע המוח‪.‬‬
‫(מרכז בקרה מערכת נשימה ולב)‬
‫מוח השדרה‬
‫העצבים האלה הם חלק ממערכת העצבים‬
‫האוטונומית‪ ,‬הפועלת גם בלא פיקוח המוח‪ .‬מערכת‬
‫זו מווסתת את קוטרם של כלי הדם‪ ,‬משפיעה על‬
‫הלב ועל פעילות של בלוטות כמו יותרת הכליה‬
‫והלבלב‪.‬‬
‫מעבר המידע‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫מידע נקלט בתאי העצב הפרושים לאורך הגוף‬
‫המידה מועבר בתאי העצב למוח השדרה‪.‬‬
‫המידע מועבר ממוח השדרה אל מוח הגולגולת‪.‬‬
‫לאחר עיבוד המידע במוח‪ ,‬התגובה‪/‬מידע עובר בחזרה‬
‫מהמוח אל מוח השדרה וממנו אל אברי הגוף‪.‬‬
‫תאי העצב (נוירונים)‬
‫תאי העצב‪ ,‬הקרויים גם נוירונים‪ ,‬הם יחידות הפעולה הבסיסיות של‬
‫מערכת העצבים‪.‬‬
‫המידע העובר במערכת העצבים שלנו‪ ,‬נקלט בתאי העצב של מערכת‬
‫העצבים ההיקפית‪ ,‬וברוב המקרים‪ ,‬מועבר אל המוח‪ ,‬לתאי העצב של‬
‫מערכת העצבים המרכזית‪ ,‬שם הוא מעובד‪ .‬מסלולי העברת המידע‬
‫יכולים להכיל תאי עצב רבים – כל תא מקבל מידע מאלפי תאים ומעביר‬
‫מידע אל אלפי תאים אחרים‪.‬‬
‫למעשה‪ ,‬מערכת העצבים היא מעין רשת תקשורת מסועפת ומורכבת‬
‫הבנויה מתאי עצב רבים שמעבירים אותות בין חלקי הגוף השונים‪.‬‬
‫בגוף האדם יש כ‪ 100-‬מיליארד תאי עצב‪ ,‬רובם המכריע נמצא במוח!‬
‫תאי עצב (נוירונים)‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫תא עצב מורכב מ –‪ 3‬חלקים‪:‬‬
‫‪ .1‬חלק קולט מידע – דנדריטים‪.‬‬
‫‪ .2‬גוף התא‪.‬‬
‫‪ .3‬חלק מוסר מידע – אקסון‪.‬‬
‫המידע מועבר בדרך כימית‪.‬‬
‫הנוירונים‪ -‬פועלים במקביל כ"רשת‬
‫נוירונים"‪.‬‬
‫יש נוירונים שאוספים מידע מהחושים או‬
‫מפעילים שרירים‪ ,‬ולכן יש להם שלוחות‬
‫ארוכות‪ ,‬ויש נוירונים שעוסקים בחישובים‬
‫והחלטות והם מרוכזים במקום מצומצם‪.‬‬
‫תאי עצב שמתים‪ -‬אינם מתחדשים‪.‬‬
‫‪ .1‬דנדריטים‬
‫‪ .2‬גוף התא‬
‫‪ .3‬אקסון‬
‫תאים נוספים במערכת העצבים‬
‫מלבד תאי העצבים‪ ,‬קיימים גם תאים תומכים ומזינים‬
‫המכונים תאי גליה‪ .‬מרבית התאים במוח הם תאי גליה‪,‬‬
‫תאים המספקים לנוירונים שרותים שונים‪ .‬מספרם של תאי‬
‫הגליה גדול פי ‪ 10‬עד פי ‪ 50‬ממספר תאי העצב במוח)‪.‬‬
‫חלק מתאי הגליה מייצרים ומפרישים חומר הנקרא מיאלין‪.‬‬
‫חומר שומני העוטף את האקסון‪ .‬מעטפת זו מבודדת את‬
‫האקסון מהסביבה החיצונית של התא ומגבירה את מהירות‬
‫ההולכה‪.‬‬
‫מעבר הגירוי העצבי‬
‫‪ .1‬תא העצב קולט מידע‬
‫‪ .2‬המידע עובר בתא העצב‬
‫‪ .3‬המידע עובר מתא העצב אל תא המטרה‬
‫כיצד תא העצב קולט מידע וכיצד מידע זה עובר בתוכו?‬
‫גירוי כלשהו נקלט בדנדריטים ומתורגם בהם לאות חשמלי‪ ,‬כמעין זרם חשמלי קטן אשר מגיע‬
‫אל גוף התא וממשיך ממנו אל האקסון‪ .‬האות החשמלי עובר במהירות גבוהה מאוד‪ ,‬הנמדדת‬
‫באלפיות השנייה (!)‪ ,‬לאורך האקסון עד לקצהו‪ ,‬כמו זרם העובר בחוט חשמל‪.‬‬
‫כיצד המידע עובר מתא העצב אל תא המטרה?‬
‫בקצה האקסון נמצאת נקודת המפגש בין תא העצב לתא המטרה‪ .‬צומת זה‪ ,‬שבו עובר מידע‬
‫מתא העצב אל תא המטרה‪ ,‬נקרא סינפסה‪ .‬הגירוי עובר בסינפסה בתור אות כימי‪.‬‬
‫תא עצב‬
‫‪ .1‬גירוי נקלט‬
‫בדנדריטים‬
‫ומתורגם‬
‫לאות חשמלי‬
‫‪ .2‬הגירוי העצבי עובר בתור זרם‬
‫חשמלי לאורך האקסון‬
‫סינפסה‬
‫תא שריר‬
‫‪ .3‬הגירוי העצבי‬
‫מועבר אל תא‬
‫המטרה דרך‬
‫הסינפסה‬
‫‪)16‬‬
‫(בתור אות כימי‬
‫מעבר הגירוי העצבי בסינפסה‬
‫מבנה הסינפסה‪:‬‬
‫תא עצב המוסר מידע‪ ,‬קרוי תא קדם‪-‬סינפטי‪ .‬תא מטרה הקולט מידע‪ ,‬קרוי תא אחר‪-‬סינפטי‬
‫(הוא יכול להיות תא עצב או תא אחר)‪ .‬בין שני התאים יש מרווח הקרוי מרווח סינפטי‪.‬‬
‫כיצד הגירוי העצבי עובר מתא העצב אל תא המטרה דרך הסינפסה?‬
‫‪ .1‬הגירוי העצבי עובר בתור אות חשמלי לאורך האקסון של תא העצב (התא הקדם‪-‬סינפטי)‪.‬‬
‫כאשר הוא מגיע לקצה האקסון‪ ,‬הוא גורם לשחרור חומר הקרוי נוירוטרנסמיטור משלפוחיות‬
‫קטנטנות המצויות בקצה האקסון‪.‬‬
‫‪ .2‬הנוירוטרנסמיטר מופרש מקצה האקסון אל המרווח הסינפטי‪ ,‬עובר דרכו בדיפוזיה ומגיע אל‬
‫קרום התא של תא המטרה האחר‪-‬סינפטי‪ ,‬שם הוא נקשר לקולטנים מיוחדים הנמצאים בקרום‪.‬‬
‫‪ .3‬קישור החומר לקולטנים מעורר תגובה בתא המטרה‪ ,‬שתלויה בסוג התא האחר‪-‬סינפטי‬
‫גירוי עצבי עובר בתא עצב בתור אות חשמלי ובסינפסה‪ ,‬בתור אות כימי‬
‫מה גורם גירוי חשמלי בתא המטרה?‬
‫• תא שריר – התגובה היא התכווצות התא‪.‬‬
‫• תא בלוטה – התגובה היא הפרשה של תוצר‬
‫הבלוטה‪.‬‬
‫• תא עצב – התגובה היא יצירת גירוי עצבי‪,‬‬
‫כלומר אות חשמלי העובר לאורך האקסון‪ ,‬מגיע‬
‫לסינפסה הבאה במסלול‪ ,‬וכן הלאה (המידע‬
‫עובר לעוד תא מטרה)‪.‬‬
‫מעבר הגירוי העצבי בסינפסה‬
‫‪ .1‬הגירוי העצבי מגיע לקצה האקסון וגורם לשחרור‬
‫מולקולות של נוירוטרנסמיטר מן השלפוחיות בתא‬
‫הקדם‪-‬סינפטי‬
‫נוירוטרנסמיטר‬
‫‪ .2‬מולקולות הנוירוטרנסמיטר עוברות בדיפוזיה דרך‬
‫המרווח הסינפטי ונקשרות לקולטנים הנמצאים בקרום‬
‫של התא האחר‪-‬סינפטי (תא המטרה)‬
‫‪ .3‬קישור מולקולות הנוירוטרנסמיטר לקולטנים‬
‫מעורר תגובה בתא האחר‪-‬סינפטי (יצירת גירוי עצבי‬
‫בנוירון הקולט)‬
‫‪19‬‬
‫מעבר הגירוי העצבי בסינפסה‬
‫צפו בהדמיה וראו – כיצד הסינפסה‬
?‫פועלת‬
http://storage.cet.ac.il/resources/bio
logy/11grade/guf/synapse.swf
20
‫קשת רפלקס – תגובה מהירה‬
‫מאוד‬
‫• כאשר נוגעים בגוף חם‬
‫מאוד‪ ,‬מיד מזיזים את‬
‫היד‪.‬‬
‫• כאשר דורכים על קוץ‬
‫מיד מרימים את הרגל‪.‬‬
‫• האם מעורבת החלטה שלנו בתגובות מהירות?‬
‫• מדוע חשובה תגובה מהירה במקרים מסוימים?‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫קשת רפלקס – תגובה מהירה‬
‫מאוד‬
‫מידע – קיבלתי מכה בברך‪ ,‬עובר‬
‫דרך עצב מהרגל אל חוט השדרה‪.‬‬
‫תגובה – מחוט השדרה דרך עצב‬
‫שני עוברת אל שרירי הרגל‪.‬‬
‫התגובה אינה באה מהמוח אלא‬
‫מחוט השדרה‪ ,‬הקרוב יותר לרגל‪,‬‬
‫ובכך מתאפשרת תגובה מהירה‪,‬‬
‫הנקראת קשת רפלקס‪.‬‬
‫המוח נכנס לפעולה לאחר התגובה‬
‫הראשונית – הזזת הרגל‪.‬‬
‫מידע עובר למוח – ואז מרגישים‬
‫כאב ברגל‪.‬‬
‫רפלקס‬
‫לרוב‪ ,‬מסלולי העברת המידע במערכת העצבים מורכבים מאוד – הם עוברים דרך המוח וכוללים‬
‫תאי עצב רבים וסינפסות רבות‪.‬‬
‫ואולם‪ ,‬במערכת העצבים קיימים גם מסלולים פחות מורכבים‪ .‬צורת הפעולה הפשוטה ביותר של‬
‫מערכת העצבים נקראת רפלקס‪.‬‬
‫כאשר אדם נוגע באצבעו בחפץ חם‪ ,‬מיד ידו נרתעת לאחור‪.‬‬
‫מה התהליך שגרם לרתיעת היד?‬
‫‪ .1‬הטמפרטורה הגבוהה נקלטה בתאי העצב שבין תאי העור של האצבע‬
‫‪ .2‬הגירוי העצבי הועבר לתאי עצב אחרים‪ ,‬המצויים בחוט השדרה‬
‫‪ .3‬הגירוי העצבי הגיע אל תאי השריר של היד וגרם להם להתכווץ‬
‫בתגובת הרפלקס‪ ,‬רק שניים או שלושה תאי עצב משתתפים בתגובה‪ ,‬והיא אינה תלויה‬
‫בהעברת המידע אל המוח – לכן היא מתרחשת במהירות‪.‬‬
‫רפלקס‬
‫האם המוח משתתף בתגובת הרפלקס?‬
‫ברפלקס הרתיעה מחפץ חם‪ ,‬הגירוי עובר ישירות מתא העצב הקולט אל תא העצב הבא‪ ,‬אשר‬
‫מפעיל את תא השריר להתכווצות‪.‬‬
‫אף על פי שהתגובה אינה רצונית‪ ,‬אנו מודעים לתחושת החום באצבע‪ ,‬מכיוון שהגירוי מועבר‬
‫גם אל המוח‪ .‬העברת המידע אל תאי העצב במוח ועיבודו שם הם תהליכים מורכבים ופחות‬
‫מהירים‪ ,‬מפני שסינפסות ותאי עצב רבים משתתפים בהם‪.‬‬
‫לעומת זאת‪ ,‬בתגובות רפלקס אחרות‪ ,‬לדוגמה "רפלקס זיע הברך"‪ ,‬שבו הרגל קופצת בעקבות‬
‫הקשה על נקודה מסוימת מתחת לברך‪ ,‬אין כלל מעורבות של המוח‪.‬‬
‫עוד רפלקסים ‪:‬‬
‫מצמוץ בעיניים כאשר רואים לפתע חפץ או תנועה סמוך מאוד לפנים‪.‬‬
‫כאשר מושיטים אצבע או יד לתינוק הוא תופס בה בכפות ידיו ונאחז בה‪.‬‬
‫שאלה‪:‬‬
‫איזה יתרון יש לתגובת רפלקס מהירה מאוד?‬
‫רמז‪ :‬מה עלול לקרות אם לא נרחיק את היד מן התנור החם? מה עלול‬
‫לקרות אם לא נמצמץ בעיניים כאשר נקלוט לפתע כי משהו מתקרב אל‬
‫פנינו?‬
‫תשובה‪:‬‬
‫תגובת הרפלקס המהירה היא מעין אמצעי הגנה על הגוף – הרחקת‬
‫היד ממוקד החום תעזור למנוע נזק של כווייה קשה יותר‪ ,‬סגירת‬
‫העפעפיים בעת מצמוץ תעזור להגן על העיניים מפגיעה‪.‬‬
‫היתרון ברפלקס‪ ,‬שהוא מאפשר תגובה מיָּדית מהירה ביותר לגורם‬
‫שעלול לגרום נזק לגוף‪.‬‬