न्यूरॉन्स क्यों?

कल्पना कीजिए कि आप एक गर्म प्लेट को छूते हैं – एक सेकंड के भीतर, आप अपना हाथ पीछे खींचते हैं।यह इतनी जल्दी कैसे हो जाता है? ऐसा इसलिए है क्योंकि न्यूरॉन्स तुरंत आपकी त्वचा से आपके मस्तिष्क तक और फिर आपकी मांसपेशियों में वापस सिग्नल पहुंचाते हैं। इससे पता चलता है कि न्यूरॉन्स संवेदन, सोच और प्रतिक्रिया करने के लिए आवश्यक हैं।

न्यूरॉन क्या है?

एक न्यूरॉन तंत्रिका तंत्र की बुनियादी संरचनात्मक और कार्यात्मक इकाई है। यह विद्युत और रासायनिक संकेतों के माध्यम से जानकारी प्राप्त करने, संसाधित करने और प्रसारित करने में मदद करता है। न्यूरॉन्स उत्तेजक कोशिकाएं होती हैं जो तंत्रिका आवेगों को उत्पन्न करती हैं  और उन्हें अन्य न्यूरॉन्स, मांसपेशियों या ग्रंथियों तक पहुंचाती हैं।

न्यूरॉन की संरचना के तीन मुख्य भाग होते हैं:

• सेल बॉडी (सोमा): इसमें  नाभिक, साइटोप्लाज्म, ऑर्गेनेल और निस्ल के कणिकाएं (प्रोटीन संश्लेषण के लिए) होती हैं।
• डेंड्राइट्स: शाखा जैसे एक्सटेंशन जो आवेगों को प्राप्त करते हैं और उन्हें कोशिका शरीर की ओर ले जाते हैं।
• अक्षतंतु: एक लंबा फाइबर जो आवेगों को कोशिका शरीर से दूर ले जाता है। यह  न्यूरोट्रांसमीटर युक्त सिनैप्टिक नॉब्स में समाप्त होता है।

न्यूरॉन्स के प्रकार:

• बहुध्रुवीय: एक अक्षतंतु, कई डेंड्राइट (जैसे, सेरेब्रल कॉर्टेक्स)।
• द्विध्रुवी: एक अक्षतंतु, एक डेंड्राइट (जैसे, रेटिना)।
• एकध्रुवीय: केवल एक प्रक्रिया (ज्यादातर भ्रूण में)।

अक्षतंतु के प्रकार:

• माइलिनेटेड फाइबर: श्वान कोशिकाओं के साथ लपेटा जाता है जो माइलिन म्यान बनाता है; अंतराल को नोड्स ऑफ रैनवियर कहा जाता है। रीढ़ की हड्डी और कपाल नसों में पाया जाता है।
• अनमाइलिनेटेड फाइबर: श्वान कोशिकाओं द्वारा कवर किया जाता है लेकिन कोई माइलिन म्यान नहीं होता है।  स्वायत्त और दैहिक तंत्रिका तंत्र में पाया जाता है।

तंत्रिका आवेग का निर्माण और चालन

न्यूरॉन्स उत्तेजक कोशिकाएं हैं  क्योंकि वे अपनी विद्युत स्थिति को बदल सकते हैं।

विश्राम अवस्था (ध्रुवीकरण):

• अक्षतंतु के बाहर = धनात्मक आवेश (उच्च Na⁺)।
• अक्षतंतु के अंदर = ऋणात्मक आवेश (उच्च K⁺ और प्रोटीन)।
• सोडियम-पोटेशियम पंप द्वारा बनाए रखा जाता है (3 Na⁺ बाहर, 2 K⁺ इंच)।
• इस अंतर को रेस्टिंग पोटेंशियल कहा जाता है।

एक्शन पोटेंशियल (आवेग):

• जब एक उद्दीपन को एक बिंदु पर लागू किया जाता है (चित्र 18.2, बिंदु A), सोडियम चैनल खुलते हैं।
• Na⁺ अंदर भागता है, ध्रुवीयता को उलट देता है (अंदर सकारात्मक हो जाता है)।
• यह उत्क्रमण = विध्रुवण = तंत्रिका आवेग।
• आवेग अक्षतंतु के साथ कदम दर कदम चलता है क्योंकि विध्रुवण आगे बढ़ता है।
• प्रत्येक आवेग के पीछे, K⁺ आयन आराम करने की क्षमता को बहाल करने के लिए बाहर निकलते हैं।

इस प्रकार, तंत्रिका आवेग  अक्षतंतु के नीचे यात्रा करने वाले विध्रुवण की लहर की तरह है।

आवेगों का संचरण

एक न्यूरॉन अपना संदेश दूसरे तक कैसे पहुंचाता है? सिनैप्स के माध्यम से।

सिनैप्स के प्रकार:

• विद्युत सिनैप्स: धारा का सीधा प्रवाह; मनुष्यों में बहुत तेज लेकिन दुर्लभ।
• रासायनिक सिनैप्स: अधिक सामान्य; न्यूरोट्रांसमीटर का उपयोग करता है।

एक रासायनिक सिनैप्स पर प्रक्रिया:

• एक ऐक्शन पोटेंशिअल अक्षतंतु टर्मिनल तक पहुंचता है।
• पुटिकाएं न्यूरोट्रांसमीटर को सिनैप्टिक फांक में छोड़ती हैं।
• ये अगले न्यूरॉन की झिल्ली पर रिसेप्टर्स से बंधते हैं।
• आयन चैनल खुलते हैं, जिससे अगले न्यूरॉन में एक नया आवेग पैदा होता है।

मजेदार तथ्य: न्यूरोट्रांसमीटर के आधार पर, संदेश या तो  अगले न्यूरॉन को उत्तेजित या बाधित  कर सकता है।

अनुप्रयोग/यह उपयोगी क्यों है?

• सजगता: हमारी रक्षा करें (जैसे हाथ को आग से दूर खींचना)।
• मस्तिष्क-शरीर लिंक: सोचना, सीखना और स्मृति सभी न्यूरॉन्स पर निर्भर करते हैं।
• दवा: मल्टीपल स्केलेरोसिस (क्षतिग्रस्त माइलिन म्यान) और पार्किंसंस जैसी बीमारियों को समझाने में मदद करता है।

प्रौद्योगिकी: न्यूरॉन्स  आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस में आर्टिफिशियल न्यूरल नेटवर्क (एएनएन) को प्रेरित करते हैं।