מֵידָע

האם אנו יכולים לשלוח אותות לעצב?

האם אנו יכולים לשלוח אותות לעצב?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

אני רוצה לדעת שני דברים.

  1. האם אנו יכולים לשלוח אות לעצב באמצעות מקור חיצוני כמו חשמל?

  2. האם נוכל להבדיל בין אותות שנשלחו מקולטנים כמו קולטני כאב, קולטני לחץ וכו'.


  1. כן. אחת הדוגמאות הרבות תהיה גירוי מגנטי טרנס גולגולתי (TMS).

  2. לעתים קרובות, כן. אני עובד עם תסיסנית (זבובי פירות), ואנו יכולים להבדיל בין הפעילות החשמלית של נוירונים חושיים, אפילו אלה שמעצבנים את אותו מבנה (למשל סנסילום) בהתבסס על המשרעות באות האלקטרופיזיולוגי המוקלט. נוירונים בדרך כלל יורים בטווח צר מסוים במונחים של משרעת וזו אחת הדרכים הרבות להבדיל בין נוירונים שונים, או לקבוע כמה נוירונים שונים נמצאים באזור שבו אתה מחטט באלקטרודת ההקלטה שלך. כמובן, אם שני נוירונים יורים באותה משרעת, לא תוכל להבדיל ביניהם באמצעות שיטה אלקטרופיזיולוגית זו.


אותות סידן שנמצאו כמנחים את התפתחות תאי העצב

ביולוגים מאוניברסיטת קליפורניה, סן דייגו גילו שתאי עצב הגדלים בעובר המתפתח מונחים ליעדים הנכונים שלהם על ידי התפרצויות של סידן תוך -תאי שחוקרות את העתיד ושולחות מידע חזרה לתאים במעין קוד מורס ביולוגי.

במאמר שפורסם בגיליון ה- 9 במרץ של Science, החוקרים מדווחים על גילוים כי הקרנות דמויי אצבע על תאי עצב גדלים, המכונים פילופודיה, מדגמים את הסביבה ויוצרים פרצי סידן זעירים בקצותיהם המחזירים מידע בצורה דומה לרדיו FM, ומאפשר לנוירונים לחבר קשרים תקינים במוח המתפתח, בחוט השדרה ובחלקים אחרים בגוף של בעל חיים.

"התפרצויות אלה, המתרחשות בדרך כלל בקצות פילופודיה, הן קצרות ביותר-בערך דופק של 300 מילי-שניות-מה שעשוי להסביר מדוע הן לא זוהו במחקרים קודמים", אומר טימותי מ 'גומז, פרופסור לאנטומיה ב בית הספר לרפואה של אוניברסיטת ויסקונסין שעמד בראש המחקר בעודו פוסט דוקטורט באוניברסיטת UCSD. "מכיוון שלסוגים רבים אחרים של תאים יש תחזיות דמויי אצבע אלה, אנו מאמינים כי התפרצויות סידן קצרות אלה עשויות להוות מנגנון איתות אוניברסלי לתאים ניעים."

"נראה כי סוגים רבים של מומים מולדים וחלק גדול מהמומים בחוט השדרה קשורים לבעיות ביצירת קשרים עצביים בעובר המתפתח", אומר ניקולס ספיצר, פרופסור לביולוגיה באוניברסיטת UCSD, ומעיר על ההשלכות הרחבות יותר. של הגילוי. "אנחנו רוצים להבין איך המוח הרגיל מורכב, כדי שנוכל להבין את המקרים שבהם הוא לא מורכב בצורה נכונה".

בנוסף לגומז ושפיצר, שעמדו בראש המעבדה שבה נערך המחקר, אחרים שהיו מעורבים בתגלית היו מו-מינג פו, פרופסור לביולוגיה באוניברסיטת קליפורניה, ברקלי ואסטוארדו רובלס, בוגרת תואר ראשון ב- UCSD שהוא כיום סטודנט לתואר שני באוניברסיטת וויסקונסין במדיסון. עבודת הצוות נתמכה על ידי המכון הלאומי להפרעות נוירולוגיות ושבץ.

נוירוביולוגים יודעים זה מכבר שמולקולות מסוימות משפיעות על כיוון הצמיחה של נוירונים. אך עד כה, למדענים היו מעט רמזים כיצד פילופודיה שולחת את אותותיהם לקצות הנוירונים של נוירונים, הנקראים חרוטי גדילה, או כיצד הם שולטים בתנועות תאי העצב הגדלות.

כאשר התחזיות דמויי האצבע של פילופודיה נובטים מחרוטי הגידול שלהם, הם סוחפים את האזור לפניהם בחיפוש אחר מולקולות ורמזים אחרים שמשחררים תאי המטרה. כאשר הפילופודיה מנווטת את חרוטי הגידול לתאי המטרה שלהם, נוצרים אקסונים ארוכים, המעבירים אותות כימיים בין התאים. במערכת העצבים הבוגרת, קונוסי הגדילה הופכים לסינפסות, קשרי התקשורת בין תאי העצב.

"התנועה, ההיגוי, ההנחיה בתא העצב ההולך וגדל נעשות כולן על ידי חרוטי הגדילה", אומר שפיצר. "חרוטי הגידול הם החלוצים, המובילים את הדרך לצמיחת האקסונים שמאחוריהם."

כדי לבצע את המחקר שלהם, חוקרי UCSD השתמשו בתאי עצב בעמוד השדרה מפיתוח עוברי צפרדעים, אותם ניתן לייצר בכמויות גדולות במעבדה ולצמוח במהירות. הכנסת סמן סידן פלואורסצנטי לתאים, שנשמרו בחיים בצלחות תרבות, הצליחו המדענים לצלם במצלמה המחוברת למיקרוסקופ את התפרצויות הסידן המהירות בקצות הפילופודיה כשהם יורדים אל חרוט הגדילה בתוך שְׁנִיָה.

החוקרים הצליחו גם לקבוע כיצד התפרצויות הסידן השפיעו על תנועות קונוסי הגדילה. על ידי חשיפת התאים לשמונה סביבות כימיות שונות בצלחת התרבית, חלקן טובות יותר לצמיחת תאי עצב מאחרות, הם גילו שתדירות ההתפרצויות משתנה בהתאם לסוגים וריכוזי הכימיקלים בכלי התרבית. הם מצאו גם שתדרי פרצי הסידן משתנים עם המיקום של חרוטי הגדילה והפילופודיה, וכי ניסויים שהתפרצו בהתפרצויות סידן בצד אחד של חרוט הגדילה גרמו לכיוון מחדש של צמיחת תאי העצב. אותות מאופננים בתדר, או אותות פרץ FM, שולחים מידע לקונוסי הצמיחה על הסביבה שלפניכם באופן אנלוגי למידע המשודר ברדיו FM.

"כאשר הם חשים בסביבה אחרת, התפרצויות הסידן מתרחשות בתדירות שונה וזה, בתורו, משפיע על קונוס הצמיחה הפונה לכיוון או הרחק מרמזים מולקולריים מסוימים המעצבים את הקשרים שלהם", אומר שפיצר. "בדיוק כמו אצבעותינו בחוגה FM ברדיו, רמזים אלה משנים את חוגת ה- FM בחרוט הגדילה כדי לייצר את האותות הרלוונטיים ביותר."

אוניברסיטת סן דייגו 9500 גילמן ד"ר לה ג'ולה, קליפורניה 92093 (858) 534-2230
זכויות יוצרים © 2021 יורש העצר של אוניברסיטת קליפורניה. כל הזכויות שמורות.


להראות/להסתיר מילים כדי לדעת

מערכת עצבים: מערכת איברים המורכבת מרשת תאים מיוחדים הנקראים נוירונים המתאמים את פעולות החיה ומעבירים אותות לחלקים שונים של הגוף וממנו. יותר

עֲצָבוֹן: תא מיוחד המהווה חלק ממערכת העצבים. נוירונים עובדים יחד עם תאים אחרים כדי להעביר אותות כימיים וחשמליים בכל הגוף. יותר

איך תדעו כשידכם נוגעת במשהו? איך תדעו אם משהו מברשת על הכתף שלכם? כפי שלמדת במסע עצבי, חלק מהנוירונים של מערכת העצבים חשים דברים בסביבה ושולחים את האותות האלה למוח לצורך ניתוח. כל נוירון יכול לשלוח רק אות אחד בכל פעם. אם שתי נקודות נוגעות באותו נוירון, זה עדיין יכול לשלוח רק אות אחד למוח. זה אומר שהמוח שלך ירגיש רק דבר אחד נוגע בך, אפילו כשיש שניים.

לדעת זאת, האם אתה חושב שאתה צריך את אותו מספר עצבים בכל חלק בגוף? תחשוב על קצה האצבע, הזרוע והגב. באיזה מהמקומות האלה העצבים שלך יכולים להיות קרובים יותר זה לזה? ציין את התחזיות שלך וראה בעצמך בניסוי שלהלן!


מה יכול להשתבש במערכת העצבים שלך?

בעיות רבות יכולות להשפיע על מערכת העצבים שלך, כולל:

פציעות שהורסות תאי עצב או חותכות עצבים

חסימה או קרע של כלי דם המזינים את מערכת העצבים, מה שגורם לשבץ מוחי

נזק לסיבי העצבים כתוצאה מסוכרת או טרשת נפוצה

ברגע שתאי עצב במוח או בחוט השדרה מתים, הם לא יכולים לצמוח בחזרה. עם זאת, סיבי עצב לפעמים יכולים לצמוח בחזרה אם גוף התא שלהם לא כואב. יכול לקחת חודשים עד שסיבי העצב גדלים בחזרה. רופאים לפעמים יכולים לתפור עצבים קטנים יותר יחד ולהביא אותם לעבודה שוב. רופאים לא יכולים לתקן את חוט השדרה או את המוח.


תפקיד חוט השדרה בתגובת כאב

חוט השדרה שלך הוא מערך מורכב של צרורות עצבים, המעביר כל מיני אותות למוח וממנו בכל זמן נתון. זה דומה מאוד לכביש מהיר לדחפים חושיים ומוטוריים. אבל חוט השדרה שלך עושה יותר מאשר לפעול כמרכז מסרים: הוא יכול לקבל כמה החלטות בסיסיות בעצמו. "החלטות" אלה נקראות רפלקסים.

אזור בחוט השדרה שנקרא קרן הגב פועל כמרכז מידע, ומפנה בו זמנית דחפים למוח ולחזור בחוט השדרה לאזור הפגיעה. המוח לא צריך להגיד לכף הרגל שלך להתרחק מהסלע מכיוון שהצופר הגבי כבר שלח את ההודעה הזו. אם המוח שלך הוא מנכ"ל הגוף, אז חוט השדרה הוא ניהול בינוני.


להראות/להסתיר מילים כדי לדעת

פוטנציאל פעולה: אירוע חשמלי קטן וכך מועבר המידע מנוירון לנוירון.

תָא: אבן בניין זעירה המכילה את כל המידע הדרוש להישרדותו של כל צמח או בעל חיים. זוהי גם יחידת החיים הקטנה ביותר. יותר

עֲצָבוֹן: תא מיוחד המהווה חלק ממערכת העצבים. נוירונים עובדים יחד עם תאים אחרים כדי להעביר אותות כימיים וחשמליים בכל הגוף. יותר

טרִילִיוֹן: 1,000,000,000,000.

בואו נצא למסע. זה הולך להיות מהיר, אז היו מוכנים. לאן אנחנו הולכים? אנחנו הולכים להתחיל בראש שלך ולסיים בבהונות שלך. זה אולי לא נראה כמו נסיעה ארוכה, אבל זה הולך להיות מהיר. זה עשוי להיות הטיול הקצר והמהיר ביותר בחייך. האם אתה מוכן? בואו נתחיל. סובב את הבוהן הגדולה שלך. בסדר, סיימנו. אולי אתה אומר, 'זהו?' אמרנו שתהיה נסיעה מהירה!

בדיוק שלחת הודעה עם אות חשמלי מהמוח שלך לשרירי הבוהן והבינגו! - זה זז. עד כמה המהירות נע האות? האותות החשמליים בגופך יכולים לנוע במהירות של עד 150 מטר לשנייה.

כמה מהר זה? ובכן, בפרק הזמן שלוקח לך להגיד "מיסיסיפי" שלוש פעמים, עצב יכול לשלוח אות חשמלי באורך של מגרש כדורגל ובחזרה. זה מהיר! עכשיו כשאתה יודע כמה מהר יכול לנוע דחף עצבי, בואו נסתכל על המערכת שהיא הכביש המהיר לאותות החשמליים האלה.

גוף האדם עשוי מטריליוני תאים זעירים. כל תא כל כך קטן שצריך מיקרוסקופ כדי לראות אותם. העור שלך, השיער שלך, העיניים שלך - כולם מורכבים מתאי. סוגים שונים של תאים מבצעים עבודות שונות. תאי שריר מזיזים את הגוף שלך. תאי עור מגנים על הגוף שלך. סוג אחד מיוחד של תאים, נוירונים, מאפשרים למוח שלך לשלוח מסרים לכל חלק בגופך.


נוירונים

פטריק מלמד AP ביולוגיה במשך 14 שנים וזוכה בפרסי הוראה מרובים.

נוירונים הם תאים של מערכת העצבים ששולחים אותות. נוירונים מסווגים לפי תפקוד (חושי, מוטורי או אינטרואירונים), לפי מבנה (רב קוטבי, דו קוטבי או חד קוטבי) ועל פי תקשורת נוירונים (פוטנציאל פעיל או מוליך עצבי).

מערכת העצבים משתמשת בשני סוגים שונים של תאים, האחד נקרא תאי גליה ואלו הם אלו שעוזרים לתמוך ולתחזק את התאים האחרים והתאים האחרים הללו הם הנוירונים, אלו שנחשבים לתאי מערכת העצבים החיוניים למדי ומה עושה הם שונים מתאי גליה בכך שהם אלו שמתמחים בשליחת אותות. כמה מתאי הגליה הוכיחו את היכולת להעביר כמה מסרים הלוך ושוב, אבל אנחנו מתמקדים בנוירונים כאלה שמעורבים בתקשורת. עכשיו יש כמה דרכים שתוכל לסווג אותם. האחד הוא לפי פונקציה, מה הם עושים? נוירונים תחושתיים, הם אלו שקולטים מידע על החושים מהחושים ושולחים אותות למערכת העצבים המרכזית, כלומר שולחים אותו למוח או לחוט השדרה. נוירונים מוטוריים הם אלה המבצעים את הפקודות השולחות את המידע או האותות מהמוח ומחוט השדרה לשאר הגוף ולכן נוירון מוטורי הוא זה ששולח את האות לשריר ואומר & quotcontract & quot או שהוא המנוע שלו נוירון שיורד לבלוטה ואומר "elease hormone."

אינטרנוירונים הם אלה שאוספים את האותות הנכנסים מהנוירונים החושיים ואז מחליטים אם לשלוח את האותות באמצעות הנוירונים המוטוריים או לא, כך שהם נמצאים במערכת העצבים המרכזית בה לא תזכו למצוא interneurons בחוץ. במערכת העצבים ההיקפית.

כעת מבחינה מבנית אתה יכול לזהות נוירונים על סמך איך הם נראים? חלק מהם נקראים רב קוטביים כי יש להם הרבה סיבי איסוף כאשר אחד שולח סיבים, סיבי איסוף אלה נקראים דנדריטים, הסיבים השולחים נקראים אקסון שאני נכנס לעומק עוד קצת לרגע. לדו קוטביים יש סיב אחד שפועל כמו הדנדריט סיב אחד שפועל כאקסון. עכשיו הסיבים האלה כאן עשויים להסתעף ושם אבל יש דנדריט אחד שנכנס בסופו של דבר אקסון אחד שיוצא עם הדו קוטבי. חד קוטבי יש לך את גוף התא הראשי יושב בצד כיוון שהדנדריט אוסף מידע ומידע שגוף התא אינו מקבל החלטות אם לשלוח את האות או לא פשוט נכנס ורוכסן החוצה דרך האקסון.

עכשיו בואו נסתכל על התרשים הזה כאן ונתמקד באנטומיה של נוירון, אז אם אתה חושב אחורה כאן זה טוב קוטבי, דו קוטבי או חד קוטבי! יש את האקסון הנה הדנדריטים יש הרבה מהדנדריטים האלה זה רב קוטבי אז יש לך את גוף התא הראשי שהוא המקום שבו תמצא את הגרעין וכאן יש לך את מכונת התא הבסיסית או שתהיה לך רוב הרטיקולום האנדופלסמי וכל הדברים האחרים הממוקמים שם והדנדריטים נמצאים כאן הדנדריטים הם החלקים של הנוירון שאוספים באותות שהם דומים לאוזני הנוירון בסדר? הם קולטים נתונים בגוף התא הוא המקום בו אתה מקבל הרבה עיבוד של הנתונים שאתה אוסף בחבורה של אותות מכל הדנדריטים ואז גוף התא אומר הממ כן נשלח את האות בדיוק כמו שהאוזניים שלך אוספות נתונים המוח שלך מחליט שאשלח את המידע וכדי לעשות זאת אתה משתמש בפה שלך. הנוירון משתמש באקסון הארוך הזה כאן. עכשיו אתה רואה שיש את הדברים האלה שנקראים תאי שוואן עטופים סביב האקסון הזה. תאי השוואן מלאים בשומן מסוג זה הנקרא מיאלין וכל תא שוואן הקרוי על שם הרופא שוואן אני מניח, עוטף את עצמו סביב זה והוא יוצר את מעטפת המיאלין, המיאלין הוא סוג של שומן ומה זה עושה הוא מאיץ מאוד את העברת אותות חשמליים הנקראים פוטנציאל פעולה כשהם עוברים לאורך הנוירון. עכשיו בין כל תא שוואן יש לך את הצמתים האלה שנקראים הצמתים של ranvier עכשיו כשזה לא צרפתי וזה לא צמתים או & quotranvier & quot it & quotrahn-ve-a & quot כך שפוטנציאל פעולה או אות עצבי יבואו לאורך הדנדריט ואז גוף התא יגיד כן שלח מזמן ואז יחד. פעולה זו נוטה לנוע לאורך ממברנות אבל הם יכולים לקפוץ מצומת לצומת לצומת כשהם מגיעים לקצה האקסון שנקרא מסוף האקסון אז הוא צריך להשתמש באמצעי תקשורת אחר כדי לשלוח את האות שלו לתא הבא.

עכשיו, למעשה אני רוצה להדגיש בקצרה את זה, שתקשורת הנוירון היא יכולה להיות בצורה של פוטנציאל פעולה או בצורה של נוירוטרנסמיטר. פוטנציאל פעולה משמש לאורך פני השטח של נוירון אחד מכיוון שהוא נע לאורך הממברנה שלו והוא רציף פנימה והחוצה יוני נתרן ואשלגן בכל אזור אזורי של קרום הנוירון ומכיוון שנוירון אחד אינו חולק את קרום עם שכנו, בגלל זה הוא לא יכול להשתמש בפוטנציאל פעולה כדי לתקשר עם התא הבא במקום זה הוא צריך לשחרר את הכימיקל בחיבור הזה בין נוירון אחד לנוירון הבא או נוירון והתא המשפיע שלו כמו שריר או בלוטה והעצבים העצביים הללו הם האותות הכימיים האלה. בואו נסתכל ונראה איך הם פועלים אז כאן יש לנו נוירון אחד נוירון קוטבי מרובה כאן ועוד נוירון רב קוטבי זה חייב להיות איפשהו במוח או בחוט השדרה מכיוון שכל הנוירונים הרב קוטביים האלה מתקשרים זה עם זה ועם פוטנציאל הפעולה רוכס לאורך האקסון הזה עד שהוא מגיע לכאן זהו סינפסה של חיבור בין נוירון לתא המטרה שלו. מה שקורה הוא שיש לך את השקים של כימיקלים הנקראים נוירוטרנסמיטורים כמה דוגמאות לכך יהיו דופמין או אצטילכולין וכאשר פוטנציאל הפעולה מחזיר את הקצה לכאן הוא גורם לשקים אלה להתמזג עם הממברנה החיצונית הזורקת את הכימיקל החוצה על הנוירון הקולט שיש לו חלבוני קולטן בעלי הצורה הנכונה להתאים את המוליך העצבי הספציפי הזה. כהערה צדדית, הרבה כימיקלים למעשה יכולים לפעול כמו המוליכים העצביים האלה. קפאין, למשל, אינו פועל כמו המוליכים העצביים האלה, אבל הוא חוסם את הקולטן של נוירוטרנסמיטר שנקרא amp, כך שאתה מוסיף אדנין. זה איך אתה מזהה אם או לא. אתה עייף על ידי חסימת האות שהמוח שלך אומר שעכשיו אני חייב להיות עייף, וזו הסיבה שקפאין עוזר להעיר אותך. כימיקלים אחרים כמו קוקאין חוסמים את היכולת להיפטר מהמעצב העצבי וזו הסיבה שקוקאין יכול לגרום לרמות האותות המוזרות האלה במוח שלך שגורמות לשיא הכימי של הקוקאין ולכן זו אחת הסיבות לכך שאתה צריך להיות אדיב היזהר עם כמה מהכימיקלים שאתה עשוי להשתמש בהם כי אתה מפריע לתקשורת הרגילה בין הנוירונים של המוח שלך שיכול להפריע לכל מיני דברים אחרים שקורים בגוף שלך.


ד"ר פיטר הולנבק

(נוירוביולוגיה) הובלה של אברון תוך תאי בתאי עצב.

תאי עצב הם התאים הארוכים ביותר בגוף: הממדים היחסיים שלהם יכולים להיות בקירוב לאלה של צינור בקוטר 1 אינץ' ובאורך אלפי מטרים. זה מאפשר לתאי עצב בודדים להעביר מסרים במהירות במערכת העצבים, אך גם מחייב להעביר את מקורות האנרגיה וחומרי הגלם להם הם זקוקים למרחקים עצומים. במעבדה שלי אנו עובדים כדי לקבוע כיצד תאי עצב משיגים ומתאמים את התנועה ארוכת הטווח הזו, וכיצד התהליך משתבש במחלות נוירודגנרטיביות. אנו מתעניינים במיוחד כיצד תאי עצב מעבירים ומפיצים מחדש את המיטוכונדריה, האברון המהווה מקור עיקרי לאנרגיה כימית בתא, למרחקים ארוכים. כדי להתבונן ולהפריע ישירות לתאי עצב, אנו מסירים אותם ממערכת העצבים של עוברי אפרוחים או דרוזופילה ומעוררים אותם לצמוח בצלחת תרבות, שבה נוכל ללמוד את תגובותיהם לאירועים מולקולריים ספציפיים באמצעות מיקרוסקופ אור משופר במחשב. אנו גם מודדים אירועים באקסונים העצבים ישירות בזחלי תסיסנית חיים. באמצעות שיטות אלו, השגנו תובנה כיצד מזיזים את המיטוכונדריה, וכיצד התא משתמש באותות מולקולרי כדי לשלוח אותם לחלק הימני של האקסון בזמן הנכון, כמו גם כיצד הפעילות והשכפול שלהם מוסדרים לאורך זמן ומרחק .

מחוץ למעבדה שלי, אני משרת את איגוד הטורט של אמריקה כיועץ מדעי ודובר ציבור.

חינוך

דוקטורט, קליפורניה, ברקלי, 1984

אנשי המעבדה הנוכחיים:

עוזרת מחקר: דוריס קמלר

סטודנטים לתואר שני: היון סונג, Pin-Chao Liao

סטודנטים לתואר ראשון: מעז עריף, אלכס ליו, לורן טנדריך, קני נגוין

פרסים

פרס צ'ארלס ב 'מרפי להוראה מצטיינת לתואר ראשון, אוניברסיטת פרדו, 2013

פרס חונכות סטודנטים לתארים מתקדמים במדעי הביולוגיה, 2011-12

אזכור נכבד, מורה בכיר בפרסי המכללה למדעים, 2011

פרס Purdue Seeds of Success עבור זכייה במענקי מחקר בסכום העולה על $1,000,000 2010

פרס המורה הבכיר במכללת המדע, 2008

נקרא על שם האקדמיה להוראה של אוניברסיטת Purdue, 2007

פרס עשרת המורים המובילים במכללה למדעים, 2005, 2006, 2007

פרס זרעי ההצלחה של פרדו על זכיית מענקי מחקר העולים על 1,000,000 $ 2004

פרס ההוראה לתואר ראשון בשיסקון, 2004

מענקים

NIH-תגובת המיטוכונדריה לזיהום הלגיונלה של מקרופאגים R21 AI117205-01


המיתוס של קולטני הכאב

זוהי תקופה מרגשת להיות במקצוע העיסוי, עם מחקר ששופך אור חדש על היבטים שונים של עבודתנו. הכאב הוא הסיבה השכיחה ביותר שאנשים פונים לטיפול של מטפל בעיסוי, וככל שאנו מבינים יותר בכאב, כך נוכל להשתתף בפתרון מקיף לטיפול בו. אי הבנה מרכזית במספר אסטרטגיות טיפול היא תפקידם של נוסיצפטורים (שרבים מכנים אותם קולטני כאב).

לרבים מאיתנו במקצועות הבריאות לימדו הסבר פיזיולוגי פשוט יחסית ומכניסטי בהחלט לאופן שבו כאב נתפס ומועבר בגוף. מודל זה חוזר למעשה לתקופתו של הפילוסוף, רנה דקארט, במאה ה-17. הפילוסופיה של דקארט הלכה והיוותה את הבסיס הפילוסופי של נקודת המבט שלנו על הגוף. כאשר אתה שומע את המונח, "קרטזי", ביחס לרעיונות מתמטיים או מדעיים, זה אומר במידה מסוימת שהוא עוקב אחר השפעתו של דקארט.

ההבנה שלנו לגבי העברת הכאב התפתחה, כמובן, מימיו של דקארט, אך קיימת דמיון רב בין רעיונותיו המקוריים לאלה של הכשרנו האחרונים. אולם חלק גדול מהפילוסופיה של 'הגוף כמכונה' -כלומר ההשקפה המכניסטית של הגוף -ממשיכה. דקארט הציע שכאשר יש גירוי מזיק, כמו להתקרב לשריפה מדי, גירוי כאב נסע מנקודת המגע לאורך מסלול סיבי כאב למוח (תמונה 1). בהתבסס על רעיון זה, השיטות הבולטות לניהול כאבים כללו ניסיון לחסום סיבי כאב לפני שהגיעו למוח. רעיון זה המשיך להשפיע במידה משמעותית על ניהול הכאב המודרני.

תמונה 1: הציור מדקארט המצביע על מסלולי כאב

מדעי המוח האחרונים שינו את הרעיונות הללו, אך רבים עדיין נלמדים כי לגוף יש קולטני כאב שפעם עוררו, שולחים אות כאב למוח. עם זאת, למעשה אין "קולטני כאב" כביכול. אבל, לפני שנכנס לפרטים הקטנים יותר של אופן הפעולה של פרשנות הכאב, בואו נבחן דוגמא פשוטה כדי להבין מדוע רעיון זה אינו מתגלה.

אם היית חוצה את הרחוב בשכונה שקטה ללא תנועה ונקעת לפתע את הקרסול באמצע הכביש, יש סיכוי טוב שתרגיש כאב מיד ואז צולע בשלווה לצד הכביש. עם זאת, אם היית חוצה רחוב סואן מאוד כשנקעת את הקרסול וגם שמת לב לאוטובוס גדול שנופל עליך, תגובתך תהיה שונה בתכלית. סביר להניח שקודם כל תרוץ למקום מבטחים בצד הדרך. רק אז היית מתחיל להרגיש כאב בקרסול. אם היו קולטני כאב בקרסול שלך, הם היו שולחים אותות כאב למוח מיד בכל מקרה. בדוגמה השנייה, ייתכן שכאב הקרסול מנע ממך להתמקד במשימת ההישרדות החשובה יותר של הרגע - להתרחק מהאוטובוס המתקרב!

כעת אנו מכירים בכך שהכאב מורכב בהרבה ממה שחשבו בעבר. אותות הכאב אכן כרוכים בקולטנים תחושתיים המחוברים לסיבי עצב המגיעים למוח. הקולטנים החושיים האחראים לשלוח מידע על גירוי מזיק, כמו כאשר אתה נקע את הקרסול, נקראים נוציפטורים. הם רגישים לגירויים כימיים, מכניים ותרמיים. אך הכאב אינו מורגש עד שהמוח מקבל את האותות הללו ומפרש את הקלט ככאב. פעילות זו מתרחשת באופן מיידי והיא אינה בשליטה מודעת.

כדאי לחשוב על כאב כעל אזעקה שנוצרת על ידי הגוף שלנו, בדיוק כמו מערכת האזעקה שעשויה להגן על הבית. חיישנים מרובים ברחבי הבית מזהים תנועה או צליל והמערכת קובעת אילו מינוריים (כמו עלה שנופל מול הדלת) ואילו חשובים (מישהו פורץ לבית). איתות האזעקה אינו מופעל בכל החלפת חיישנים, רק באלה המעידים על איום פוטנציאלי. בדיוק כמו מערכת האזעקה של הבית שלך, הנוסיצפטורים שולחים אותות רבים למוח אבל האזעקה (כאב) לא מופעלת עד שהמידע הזה מעובד ונקבע שקיים איום משמעותי.

לכן, אנו מדברים כעת על כך שכאב הוא פלט של המוח ולא 'אות כאב' שמגיע מהפריפריה ועובר למוח. זה מאוד דומה לחושים האחרים שיש לנו. עבור השמיעה שלנו, גלי קול נקלטים על ידי עור התוף, אבל זה לא נתפס כצליל שניתן לזהות עד שהמוח מארגן את המידע המתקבל מקולטני החישה באוזן שלנו. אין לבלבל בין הרעיון שכאב הוא תפוקה של המוח לבין אמירות מזלזלות הניתנות לעיתים קרובות למטופלים שכאבם עדיין מהווה תעלומה לרופא המטפל. במקרים מסוימים כאשר איש מקצוע בתחום הבריאות לא הצליח לזהות סיבה ביולוגית ברורה לכאבים, עלולים לספר למטופל או ללקוח שהכאב פסיכוסומטי או "בראשם". זה לא מה שמשתמע מאמירת כאב הוא תפוקה של המוח.

הכאב יכול לנבוע מגורמים רבים וכאב ללא נזק ברור לרקמות הוא ממשי בדיוק כמו הכאב שמרגיש האדם הסובל מפגיעה ניכרת. מקובל למצוא אנשים שיש להם מעט מאוד או ללא נזק לרקמות לכאורה אך כאב רב. לעומת זאת, קל למצוא גם אנשים שיש להם נזק משמעותי לרקמות, אך ללא כאבים (או כאבים המופיעים מאוחר בהרבה מהעלבון הרקמתי הראשוני). דוגמאות כוללות ספורטאים תחרותיים מאוד או חיילים שבהם אנשים נפצעו קשות אך לא חשו כאב כי היה משהו חשוב יותר שהמוח היה מתמקד בו (זכייה בתחרות בדוגמה האתלטית, או להישאר בחיים במקרה של פציעה בשדה הקרב). שני המצבים הללו מייצרים חידה קלינית שקשה להסביר באמצעות המודל הקרטזיאני לשעבר של קולטני כאב ששולחים אותות כאב מהפריפריה למוח. אז איך בעצם פועלים אותות כאב?

כדי להבין באופן מלא כיצד נוצרות תחושות כאב, כדאי לסקור כמה עקרונות בסיסיים של נוירו -אנטומיה. לא כל המטפלים בעיסוי מלמדים את הפרטים האלה על מערכת העצבים באימון הבסיסי שלהם, ולכן זוהי הזדמנות מצוינת ללטש את ההבנה שלך במושגים אלה.

סיבי עצב מסווגים לפי הקוטר שלהם. ישנם 4 סוגים עיקריים של עצבים הממלאים תפקיד מרכזי בחווית הכאב שלנו. הם נקראים באותיות מהאלף -בית שלנו כמו גם מהאלף -בית היווני. ארבעת הסוגים העיקריים של סיבי עצב ומאפייני המפתח שלהם מוצגים בתיבה 1

שם סוג סיבים מיאלין אחריות ראשית
Aα (אלפא) כן פרופריוספציה: ציר שריר ואיבר גיד גולגי
Aβ (בטא) כן Mechanoreception
Aδ (דלתא) מיאלין דק קצות עצבים חינם ומגברים nociceptors למגע ולחץ, קולטנים קרים
ג לא מיאלין Nociceptors וקולטני חום

כאשר סיבי עצב מיאלינים, פירוש הדבר שהוא מכוסה במעטפת מיאלין (תמונה 2). מעטפת המיאלין מסייעת לדחף העצבי לנוע לאורך העצב בקצב מהיר בהרבה. קצב העברת האותות ממלא תפקיד מכריע בתפיסת הכאב וגם כיצד ניתן להגדיל או להקטין את התחושה הזו.

תמונה 2: נדן מיאלין המקיף סיב עצב
התמונה באדיבות ויקיפדיה

עצבים הנושאים אותות נוציספטיביים הם בעיקר סיבי Aδ ו-C, אם כי ישנה אינדיקציה לכך שקלט נוציספטיבי יכול לנוע לאורך סיבי Aβ במקרים מסוימים. לעתים קרובות כאשר יש לך פציעה חריפה אתה מרגיש תחילה כאב חד וחזק פתאומי, שאחריו כאב כואב עמום מתמשך יותר לאחר מכן. הכאב החזק והחד נובע בעיקר מאותות סיבי Aδ המגיעים אל המוח לפני האותות הלא-סקרטיביים האיטיים והלא מיאלינים מסיבי C. סיבי C אחראים לכאב הכאוב העמום הסמוי המתרחש לאחר הכאב המיידי מפציעה. יש גם אינדיקציה לכך שאותות נוציספטיביים של סיבי C אחראים בעיקר לרבות מתלונות הכאב הכרוניות הנמשכות לפרקי זמן ארוכים. 1

בשנת 1965 שני חוקרים, רונלד מלזק ופטריק וול, פרסמו מאמר המתאר תיאוריה חדשה של אפנון כאב, שהדגישה תפקיד מורחב של מערכת העצבים המרכזית והדגישה את הרעיון של קולטני כאב בפריפריה ואת הרעיון שהם שולחים. אותות כאב למוח. תיאוריה זו נודעה בשם תורת השער מכאב. למרות שהוא שונה מההצגה המקורית שלו, עדיין יש עדויות חזקות התומכות ברעיון שאפשר לשנות את העברת האותות ואת חווית הכאב באופן שבו הם תיארו אותו במקור. בואו נסתכל איך זה עובד.

אותות Nociceptive נשלחים מקולטנים חושיים מיוחדים בפריפריה של הגוף. ברגע שהקולטנים החושיים האלה מופעלים הם שולחים מסר בעיקר לאורך סיבי Aδ ו- C. אבל הגוף גם מקבל מידע חושי מקולטנים אחרים בו זמנית. אותות פרופריוצפטיביים לגבי מיקומו של הגוף בחלל ואותות לגבי מיקום המפרק מקולטני מכנו נעים על סיבי העצב Aα ו-Aβ המהירים הרבה יותר. הם מגיעים ל'תחנות עיבוד 'בחוט השדרה ובמערכת העצבים המרכזית מהר יותר מאשר האותות הנוסיקפטיביים הנעים על סיבי Aδ ו- C (תמונה 3).

תמונה 3: ייצוג סכמטי של תורת השער
זכויות יוצרים על תמונת Mediclip (1998) Williams & Wilkins. כל הזכויות שמורות.

תיאוריית השער מציעה כי קיים 'שער' נוירולוגי (לא באמת שער מכני, אלא מטפורי) בחוט השדרה שנסגר כדי להגביל את כמות המידע הנשלחת למוח לצורך עיבוד. כאשר האותות הפרופריוספטיביים מגיעים לשער תחילה, השער נסגר לאותות הנוסיקפטיביים הנכנסים לאט יותר. עם פחות אותות nociceptive עוברים, יש ירידה בתחושת הכאב. התועלת של מכני -קולטנים ופרופריוצפטורים החורגים על פני האותות הנוסיצפטיביים פירושה שהגירוי החשוב ביותר נתפס על ידי המוח תחילה, כמו בדוגמה של האדם עם הקרסול העקוע שזורץ למדרכה כדי להימנע מאוטובוס. מנגנון זה גם מסביר מדוע שפשוף אזור כואב בגוף מפחית את הכאב שנחווה באותו רגע.

מטפלים בעיסוי צריכים לשים לב שחלק מההשפעות החיוביות של עיסוי הקשורות לטיפול בכאב עשויות להיות מיוחסות למנגנונים המתוארים על ידי תיאוריית השער. עדיין לא נחקר את זה במלואו, אך טכניקות מסוימות כמו שיטות מעורבות פעילה בהן יש עיסוי בו זמנית יחד עם מעורבות שרירים קונצנטרית או אקסצנטרית עשויות לנצל את תהליך שיוך הכאב. סביר להניח שמידע פרופריוספטיבי המגיע מטכניקת העיסוי יחד עם תנועת המפרק והתכווצות השרירים סוגר את השער על אותות נוסיספטיביים ובכך מפחית את הכאב.

ההבנה הנוכחית שלנו לגבי העברת אותות כאב שופכת אור מעניין גם על חוויות הכאב שהלקוחות שלנו מציגים בפנינו. כאשר אותות נוציספטיביים מגיעים למערכת העצבים המרכזית הם עוברים דרך חוט השדרה ואז עולים דרך החלקים התחתונים, האמצעיים והעליונים של המוח עד שהם עוברים עיבוד מלא. כאשר הם עוברים דרך הקטעים השונים הללו, ניתן לשנות את עוצמת האותות. גורמים שונים יכולים לגרום לאותות כאב להיות מוגברים זה נקרא הקלה עולה. תחשוב על זה כעל "הגברת עוצמת הקול" על האותות הנוסיספטיביים שמגיעים. Ascending facilitation can create two characteristic clinical experiences hyperalgesia ו אלודיניה. Hyperalgesia is when something is much more painful than it ordinarily should be. Allodynia is when something is painful that shouldn’t be (like when a client reports that gently stroking the skin is painful). Obviously our goals of pain treatment are to decrease any ascending facilitation that may be occurring.

There is a corresponding process that ‘turns down the volume’ on nociceptive signals and is very helpful for decreasing the client’s pain experience. When various pleasurable sensations (like massage) are experienced, the upper portions of the brain can send signals to the lower sections and block a certain amount of nociceptive input, decreasing the person’s sensations of pain. תהליך זה נקרא descending inhibition (or descending modulation). There is some research that now suggests this may be one of the most important benefits of massage when it comes to pain management. 2

There are fascinating new developments in our understanding of how pain is experienced and the various strategies we can use to help manage our client’s pain. The more we understand about the pain process, the better we will be at adapting our massage treatment to take the best advantage of how pain transmission occurs in the body. In upcoming installments we will further explore some of these important concepts about how to use this new research to best help our clients.


מונחים ביולוגיים קשורים

  • רִקמָה – An organized group of cells that carries out a certain function.
  • מערכת עצבים – The organ system responsible for controlling and coordinating body movements and functions.
  • פוטנציאל פעולה – A sudden rise and fall in the electrical membrane potential of a neuron that leads to a signal being transmitted to other neurons or the target body organ.
  • Synapse – A small gap between two nerve cells that neurotransmitters travel across.

1. Which is NOT a type of neuroglia?
א. Astrocyte
ב. Oligodendrocyte
ג. Schwann cell
ד. All of the above are neuroglia

2. What is the function of astrocytes?
א. Forming the myelin sheath around the axons of certain neurons in the PNS
ב. Phagocytizing pathogens
ג. Providing nutrients, maintaining ion balance, getting rid of excess neurotransmitters
ד. Forming cerebrospinal fluid and helping it circulate

3. Sensory, or afferent, neurons send information from the ___ to the ___.
א. CNS PNS
ב. PNS CNS
ג. axon dendrites
ד. motor neurons interneurons