Bu tipik olarak artık etrafında mendil görüyorsunuz. Bugün, büyük ölçüde sağlıksız ve iyi olarak görülüyorlar … sadece düz brüt. Neokorteksinizle karşılaştırıldığında paylaştıkları birkaç benzerlik dışındaki bu makale ile ilgisi olmayan hiçbir şeyin olmadığını öğrenmek için oldukça hayal kırıklığına uğramazsınız. Neokorteks’i beyninizden çekip bir masada uzatırsanız, büyük olasılıkla sadece kabaca büyük bir mendilin büyüklüğü olmadığını göremezsiniz; Aynı zamanda aynı kalınlığı paylaşır.

Neokorteks veya kısa korteks, “yeni kabarık” veya “yeni kabuğu” için Latincedir ve memeli beynindeki en son evrim değişimi temsil eder. “Eski beyni” zarflar ve evrimin çoğunlukla başarılı bir şekilde kafataslarımıza mümkün olduğunca fazla korteks yapmalarını sağlayan birkaç sırt ve vadi (Sulci ve Gyri adında) sahiptir. Duyusal girdilerin işlenmesinin ve anıları saklamanın görevlerini üstlenir ve haklı olarak. Mendil korteksinizde bir milimetre kare çizin ve yaklaşık 100.000 nöron içerecektir. Tipik insan korteksinin 30 milyar toplam nöron içerdiği tahmin edilmektedir. Muhafazakar tahmini her nöronun, toplam sinaps’tuğunu, korteksinizdeki toplam sinaptik bağlantıları 30 trilyonda sokacak – bu kadar büyük bir sayı, tam anlamıyla anlama yeteneğimizin ötesinde olduğu bir sayı. ve görünüşe göre bir ömür boyu tüm hatıralarını saklayacak kadar.

Aklınızın tiyatrosunda, önünüzde yatan uzatılmış bir mendil düşünün. O sensin. Seninle ilgili her şeyi içerir. Sahip olduğun her hafıza var. En iyi arkadaşınızın sesi, en sevdiğiniz yemeğin kokusu, bu sabah radyoda duyduğunuz şarkı, çocuklarınızın size sevdiklerini söylediklerini hissettiğin şarkı, hepsi orada. Cortex’iniz, önünüzdeki çok az önemsiz görünümlü mendil, bu şu anda bu makaleyi okuyor.

Ne harika bir makine; Özel bir hücre türü ile mümkün olan bir makine – bir nöron diyoruz. Bu yazıda, bir nöronun elektriksel bir noktadan nasıl çalıştığını keşfedeceğiz. Yani, elektrik sinyallerinin nörondan nörona nasıl geçtiği ve kim olduğumuzu yaratır.

Temel bir nöron

Büyülü öğrenme yoluyla nöron diyagramı
Fantastik özelliklere rağmen, bir insan beyni gerçekleştirirse, nöron kendi başına gözlendiğinde nispeten basittir. Nöronlar, ancak canlı hücrelerdir, ancak bir çekirdek, mitokondri, ribozomlar ve benzeri gibi diğer hücrelerle aynı karmaşıklıkların çoğuna sahiptir. Bu hücresel parçaların her biri, bir kitabın konusu olabilir. Sadeliği, girdilerinin toplamı, kabaca 55 mV olan belirli bir eşiğe ulaştığında bir voltaj çıkaran temel işten kaynaklanır.

Yukarıdaki görüntüyü kullanarak, bir nöronun üç ana bileşenini inceleyelim.

Soma

SOMA hücre gövdesidir ve tipik bir hücrenin çekirdeğini ve diğer bileşenlerini içerir. Farklı özellikleri soma’dan gelen farklı nöron türleri vardır. Boyutu 4 ila 100 mikrometre arasında değişebilir.

Dendrites

Dendrites soma’dan çıkıntı yapar ve nöronun girişleri olarak hareket eder. Tipik bir nöron, her biri başka bir nöronun bir aksesine bağlanırken binlerce dendrite sahip olacaktır. Bağlantı bir sinaps denir, ancak fiziksel bir değil. Dendrite ve aksonun uçları arasında bir sinaptik yarık denilen bir boşluk vardır. Bilgi, dopamin ve serotonin gibi kimyasallar olan sinirsel vericilerden bilgi aktarılır.

Aksetmek

Her nöron, sadece SOMA’dan uzanan ve elektrik teline benzer şekilde hareket eden tek bir akson vardır. Her akson, terminal elyaflarıyla sonlandıracak ve 1000 diğer nöron ile sinapsları oluşturur. Aksonlar uzunluğu değişir ve birkaç metre uzunluğa ulaşabilir. İnsan vücudundaki en uzun aksonlar ayağın tabanından omuriliğe geçer.

Bir nöronun temel elektrik çalışması, giriş voltajlarının toplamı (dendrites aracılığıyla) belirli bir eşiği geçtiğinde aksonundan bir voltaj başak çıkarmaktır. Aksonlar diğer nöronların dendritlerine bağlı olduğundan, bu çok karmaşık sinir ağı ile sonuçlanırsınız.

Hepimiz bir sürü elektronik tipten beri, bu ‘voltaj çivilerini’ potansiyel farkı olarak düşünüyor olabilirsiniz. Ama bu nasıl çalıştığı değil. Zaten beyinde değil. Elektriğin nörondan nörona nasıl aktığını daha yakından bakalım.

Aksiyon Potansiyelleri – Beynin İletişim Protokolü

Akson, bir yalıtkan olarak hareket eden bir miyelin tabakada kaplanır. Kilitte, Ranvier düğümleri olarak adlandırılan, keşfedildikten sonra adlandırılan Axon’un uzunluğu boyunca küçük molalar vardır. Bu düğümlerin iyon kanalları olduğuna dikkat etmek önemlidir. Aksonun hemen dışında ve içindeki boşluklarda, bir potasyum ve sodyum iyonları konsantrasyonu vardır. İyon kanalları, sodyum konsantrasyonunda yerel bir fark yaratacak ve kapanacak vepotasyum iyonları.

Washington U üzerinden diyagramı.
Hepimiz bir iyonun şarjlı bir atom olduğunu bilmeliyiz. Bir dinlenme durumunda, sodyum / potasyum iyon konsantrasyonu, akson membranın dış ve içi arasında bir olumsuz 70 MV potansiyel farkı yaratır, orada dışında daha yüksek bir sodyum iyonları konsantrasyonu ve daha yüksek bir konsantrasyonda potasyum iyonları konsantrasyonu. SOMA -55 MV’ye ulaşıldığında bir eylem potansiyeli yaratacaktır. Bu olduğunda, bir sodyum iyon kanalı açılır. Bu, akson membranın dışındaki sodyum iyonlarının, akson içindeki sodyum / potasyum iyon konsantrasyonunu değiştirerek, axon içindeki sodyum / potasyum iyon konsantrasyonunu değiştirir; Bu işlem depolarizasyon olarak bilinir.

Washington U. üzerinden grafik
Birer tek tek, sodyum iyon kanalları, aksonun tüm uzunluğu boyunca açık. Her biri sadece kısa bir süre için açılır ve hemen ardından, potasyum iyon kanalları açık, pozitif potasyum iyonlarının akson membranın içinden dışa doğru hareket etmesini sağlar. Bu, sodyum / potasyum iyonlarının konsantrasyonunu değiştirir ve potansiyelin repolarizasyon olarak bilinen bir işlemde -70 MV’nin dinlenme yerine geri döndürülmesini sağlar. FRO Bitirmeye başlayın, işlem tamamlamak için yaklaşık beş milisaniye alır. İşlem, 110 MV voltajlı bir başkanın, tüm aksonun uzunluğunu aşağı sürmesine ve bir eylem potansiyeli olarak adlandırılmasına neden olur. Bu voltaj başak, başka bir nöronun somunda sona erecek. Bu, bu nöron bu çivilerden yeterince alırsa, bu da bir eylem potansiyeli yaratacaktır. Bu, elektrikaltıların korteks boyunca nasıl yayıldığı temel işlemdir.

Memeli beyni, özellikle korteks, inanılmaz bir makinedir ve en güçlü bilgisayarlarımızdan bile çok daha fazla yeteneğine sahiptir. Nasıl çalıştığını anlamak, akıllı makineler inşa etmek için bize daha iyi bir fikir verecektir. Ve şimdi bir nöronun temel elektriksel özelliklerini bildiğiniz için, yapay sinir ağlarını anlamak için daha iyi bir konumdasınız.

Kaynaklar

Nöronlarda Eylem Potansiyeli, Youtube Via

Zeka, Jeff Hawkins, ISDN 978-0805078534 tarafından