فوتوبیوماجیولیشن (Photobiomodulation or PBM) با امواج نوری کار میکنند با یک فویل یا هدبند تحریک نوری و اکتریکی انجام میدهند و این امواج طوری میتوکندری را تحریک میکند که بتواند آن دستگاه سنتز، ترکیبات ضروری برای سلول را بسازد. ادعا میشود که دارد روی بیماریهای تحلیل برنده مغز مثل پارکینسون خوب جواب میدهد.
بهتر است در جاب مارکتها وارد شویم»»» در حوزه گفتار درمانی»»» خیلی کار شده است.
نورون، همان اپیتلیال سل است»» یا همان Stem Cellی است که یک کم تغییر پیدا کرده یا اپیتلیال سلی است که رشد کرده و متمایز شده و به یک سلول تبدیل شده که دو تا ویژگی مهم دارد: تحریکپذیری و هدایتپذیری.
مهمترین دلیلی که این option در سلول ایجاد شده این است که یک selectivity در نورون وجود دارد که هر ارگانل در کجای نورون قرار بگیرد. نورون یک اتاق بهم ریخته نیست نورون یک جورایی اندامکهای داخلش به صورت Selective جاگیری شدهاند و به همین دلیل ویژگیهای منحصر به فردی به نورون داده است. در نورون یک خصوصیت بارزی داریم که آن سایتواسکلتون نورون است و آن داربستی است که نورون را نگه میدارد و نورون را طویلتر یا کوتاهتر میکند یا به نورون این اجازه را میدهد که با سلول دیگر در ارتباط باشد و سیناپس ایجاد کند و چند تا جزء مهم است.
داربستی که وجود دارد: میکروفیلمانها و میکروتوبولها پروتینهایی هستند که سلول را کوتاه یا longate میکنند. این داربست کمک میکند که نورون با سلولهای اطراف ارتباط پرقرار کند. خیلی از بیماریهای سیستم عصبی با پیچیدگی که دارند به سایتواسکلتون بر میگردند مثلاً توبولین درست کار نمیکند یا فیلامنتها … درست کار نمیکنند.
راجع به سایتواسکلتون بسیار میتوان صحبت کرد. در نورون آن ساختاری که برایش ایجاد میشود فانکشن آن را رقم میزند. در سیستم زنده فانکشن به مورفولوژی برمیگردد و خود این مورفولوژی، فانکشن را ایجاد میکند. فیدبکی با هم در ارتباط هستند. یعنی آن ساختار اولیه به سلول میگوید که چکار باید بکند و سلول دوباره برای این محیطی که در آن قرار میگیرد و تغییر شکلی که میدهد خودش را با شرایط مچ میکند و آن تغییر شکل با فانکشن جفت میشود. مثلاً اگر سلولی حسی است با توجه به حسی بودنش پس یک ویژگیهایی دارد سنسور است یا اگر یک موتورنورون داریم که کارش انتقال سیگنال است پس این ترانسمیشن بودن باعث میشود موتورنورون شکل و شمایل خاصی به خود بگیرد که ما بتوانیم آن دو تا سلول را از هم تشخیصی بدهیم.
یک سلولی وقتی پیرامیدال سل است باید شکلش جوری باشد که با عملکردش جور در بیاید. سلولهای هرمی چکار میکنند در سیستم بھی؟ اینها در قشر مغز، در هیپوکمپ و در مخچه این سلولها را داریم. کارشان چیست؟ کارشان در leaning و حافظه درگیرند. پس مثل قفسههای کتابخانه هستند. یک عالمه زانده و یک سومای بزرگ دارند که این اطلاعات را بتوانند آرشیو کنند و با یک سلول دیگر ارتباط برقرار کنند.
برای اینکه بتوانیم ساختار حافظه را داشته باشیم، اول باید یاد بگیریم. قشر مغز خصوصاً فرونتال مغز، کارش learning است. learning یعنی چه؟(تغییر رفتار به واسطه تجربه) ما در یک شرایط جدید قرار میگیریم. شرایط جدید باعث میشود کار خاصی انجام دهیم و این کار خاص در ذهن ما باعث ایجاد LTP یا LTD میشود. کانالها تغییر شکل میدهند ممکن است حافظه کوتاهمدت بوجود بیاید با حافظه میانمدت و بلندمدت ایجاد شود. در کنار نورونها» گلیال سلها را هم داریم که ساپورتیو سلولهای عصبی را به عهده دارند. نورون هر کار میکند بدون گلیال امکانپذیر نیست. کار گلیالها آپوپتوز هست و توکسی فیکسی شن است، ساپورت سلول عصبی در ریلیز نوروترنسمیتر درگیر است و… به شدت محبوبند»» چون روی ایمونو ری اکتیویتی در سیستم عصبی موثرند. نوروایمونوتراپی امروزه خیلی بولد شده است. پروفایل اپمنیزایی در مغز با پروفایل ایمنیزایی در بقیه بدن متفاوت است. آستروسیتها و الیگودندروسیتها هر کدام کار خاصی انجام میدهند.
سلولهای عصبی پلورایز (polarization) شدهاند یعنی چه؟ یعنی هر ارگانلی در جایی مشخصی قرار گرفته، یک آشپزخانه بهم ریخته نیست. یک سری زوائدش مثلاً در رأس قرار دارد و یک سری زوائد دیگرش در انتهای دیگر قرار دارند. اصطلاحا میگوییم سلول عصبی کمپارت منتالیزه (compartmentalization) شده است یعنی هر چیزی جداگانه کمپارتمنت (compartments) شده یا دیپارتمنت شده (department). برای همین در سلول عصبی همه با هم جهادی و هیئتی کار نمیکنند. هر کسی کار خودش را انجام میدهد. مثلاً دندریت به عنوان گیرنده و سنسور عمل میکند. سوما ناحیه اینتگریت کننده (integrator) است. کارش جمع و جور کردن اطلاعات دندریت است. آکسون کارش انتقال سیگنال است. سلول عصبی را اگر زیر میکروسکوپ کانفوکال (هم کانونی) نگاه کنیم، میتوانیم تشخیص بدهیم دندریت کجاست، آکسون کجاست. در سلول عصبی سگمنتیشن داریم یا کمپارت منتالیزیشن است. جای خاصی که برای اینتیگریشن است بقیه ارگانلها را هم دارد. در سوما، هسته، سیستم ریبوزومی و ساختار میتوکندری را داریم که میتوکندری مثل یک کارخانه کوچک میآید و زندهمانی سلول را ایجاد میکند. یک سری پراسس (process) یا زائده به نام دندریت داریم. یک زائده هم به نام آکسون داریم که پیام را منتقل میکند و یک سوما داریم که در واقع آشپزخانه کلی است که مواد را میسازد.
وقتی میگوییم چرا سلول عصبی تحریکپذیر است؟
در پاسخ میگوییم چون اولاً پلاریزه شده و ثانیاً غشاء خاصی دارد که در این غشا کانالهای خاصی قرار میگیرند و کانالهای رفت و آمد مواد را مدیریت میکنند و سلول اجازه ورود سر خود مواد را نمیدهد و تحریکپذیری نورون به خاطر وجود این کانالها، پمپها و سیستمهایی است که رفت و آمد یونها را امکانپذیر میکنند برای همین پولاریته وجود دارد. turn on و turn off وجود دارد.
ممکن است برخی نورونها فقط پیشسیناپسی باشند و کارشان این باشد که پیام را بگیرند و به نورون بعدی بدهند. نورون بعدی مثلاً پسسیناپسی باشد که قرار است تحریک شود که مثلاً هورمونی را بسازد یا مادهای را ریلیز کند.
بر اساس اینکه گفتیم سلول عصبی کمپارت منتالیزه شده»» دو تا zone دارد: یک بخش اپیکال دارد و یک بخش بازولترال دارد که کنار هم قرار میگیرند.
دو تا شاخه از هم جدا شدهاند. از این جایی که سوما وجود دارد دندریتها بیرون میزند و جایی که به انتها میرود و سوما نازک شده آکسون میزند بیرون.
سوما، پلاسمالما دارد که میتواند ممبرین ایجاد کند که سایتواسکلتون کنارش قرار میگیرد و…
ارگانلهای داخل نورون: شبکه آندوپلاسمی، گلژی (مواد را پک میکند و برای جای مختلف میفرستد) میتوکندری و…
میتوکندری در سیستم عصبی ممکن است به طرز عجیبی دچار دیسفانکشن شود. میتوکندری کارخانه تنفسی یا مثل ریه برای سلول میماند. ساخت ATP، سیستم راس (ROS)، پروکسیداسیون لیپید و… همه در میتوکنری اتفاق میافتد. بقیه متابولیسم در سیتوپلاسم اتفاق میافتد.
میتوکندی یک ترند خاص در نوروسیستم است خصوصا MMP (پتانسیل غشای میتوکندری). تریگر آلزایمر از میتوکندری دیس فانکشن است. غذا یا ATP را درست ریلیز نمیکند. ROS بالا میآید و ترکیبات اکسیدانی میسازد. ترکیبات اکسیدانی سرچشمه تجمع پلاکهای آمیلوئیدی میشود. پلاکها تجمع پیدا میکنند. تائوپاتی اتفاق میافتد و سلول دچار جمود یا بیمصرفی میشود مثل سوء تغذیه در ما. مثلاً صبحانه، ناهار و شام نمیخوریم به جایش یک اسنک و آبمیوه یا قهوه و کلاً هله هوله میخوریم و آن غذای اصلی را نمیخوریم. پس سوء تغذیه میگیریم. در خیلی از بیماریهای نورودژنراتیو مغزی حتی نورولوژیک مغزی، میتوکندریوپاتی نقش دارد.
تصویربرداری کلسیم (Ca imaging)، آنالیز الکتروفیزیولوژی و آنالیز EEG خیلی خوب است یاد بگیریم.
تکنیکهایی هست به نام ریکانستریکشن (reconstruction technique) یا کلاریتی (clarity technique): برای اثپات اینکه کاری که انجام دادیم درست نتیجه داده یا نه. مثلاً خارهای دندریتی را بشماریم ببینیم زیاد شده یا نه (سلول عصبی بزرگ نمیشود یا آکسون اضافه در نمیآورد ولی خارهای دندریتیاش زیاد میشود (جوانه میزند) در یادگیری). مثلاً میگوییم ما کاری کردیم که فرد پس از لیژن، صحبت کردنش برگردد. چگونه ثابت میکنیم؟ میگوییم زوائد دندریتیاش زیاد شده (تعداد و قطرش) با تکنیک ریکانستریکشن. از سلول وقتی با میکروسکوپ کانفوکال یک تصویر گرفتند به نرمافزار میدهند. نرمافزار گروه کنترل و گروه درمان را از نظر تعداد زوائد نورون مقایسه میکند. تعداد زوائد را میشمارد و برای قطرش میانگین میگیرد و ما میتوانیم به این ترتیب ثابت کنیم که تغییر را دیدهایم. برای اثبات کارهایی که در تحقیقات انجام دادیم از imaging و بقیه تکنیکها میتوان استفاده کرد.
سایتواسکلتون شامل میکروتوبولها، نوروفیلامنتها و میکروفلامنتها هستند. میکروتوبولهایی که میشناسیم شامل آلفا توبولین و بتاتوبولین هستند که مارکرهای سلولهای عصبیاند. مثلاً ما ادعا میکنیم که یک نانودراگ ساختیم که آن نانودراگ میتواند سلول چربی را به سلول عصبی تبدیل کند. در اینجا آنتیبادی بتا توبولین را در سلولی که نانودراگ در آن است تگ میکنیم اگر نشست روی ممبران میگوییم سلول عصبی است. پس مارکرهای مختلفی وجود دارد.
مثلاً وقتی میخواهیم صرع ایجاد کنیم: کندلینگ (تحریک الکتریکی) میدهیم یا مثلاً stz میزنیم به موش» تشنج میکند یا مثلاً بخواهیم اوتیسم ایجاد کنیم در روز ۱۲ حاملگی موش سدیم والپروات میزنیم که میآید چرخههای دولوپمنت (نمو و توسعه) مغز را به هم میریزد. شرایط پاتولوژیک آنقدر چراغ خاموش در بدن کار میکنند که نمیتوانیم دوتا فرد را در شرایط یکسان بگوییم آلزایمر میگیرد یا نه!
در سایتواسکلتون یک سری پروتئین داریم و داربستهایی که دارند کمک میکنند به طویل شدن یا کوتاه شدن نورون یا به هرس نورونی کمک میکنند. مثلاً در شکم مادر شناوریم در محیط مایع، پس از تولد سعی میکنیم چهار دست و پا راه برویم بعد روی دو پا راه میرویم بعد میایستیم. پس آن سیستمی که چهار دست و پا رفتن را القا میکرد باید پرون (pruning) یا هرس شود. سیناپسهای اضافه باید جمع شوند که همه اینها توسط سایتواسکلتون انجام میشود. در کنار آن داربستهایی که سیناپسها را به هم ارتباط میدهند یک سری پروتئین هم وجود دارند پروتئینها داربستها را به هم وصل میکنند به اینها میگویند پروتئینهای کمکی یا پروتئینهای همراه میکروتوبول (Microtubule-Associated Proteins | MAPs) که ممکن است در خیلی از بیماریها مثل پارکینسون، اوتیسم و آلزایمر، این MAPها ممکن است جهش کرده باشند. یا تائوپروتئینها که تائوپروتئینها میآیند نورونها را وادار میکنند که در یک اتوبان خاص حرکت کنند. انگار کانالکشی میکنند. حالا اگر به هر دلیل تائوپروتینها به هم بخورند آن کلافی که در واقع مسیر بود تبدیل به گره میشود. در اتوبانسازی که تائوپروتئینها روی داربست انجام میدهند میگویند دست انداز ایجاد شده میگوییم تائوپاتی. در دست انداز، احتمال اینکه تصادف بین پروتئینها ایجاد شود زیاد میشود و آلزایمر به وجود میآید. آمیلوئیدها با هم جمع میشوند یک جایی از نورون را اشغال میکنند. پر از دست انداز است که موجب تخریب و ترافیک میشوند. تائوپاتی یکی از عوامل اصلی خراب شدن این اتوبانها و درست حرکت نکردن مواد و (بنویس) در کنار هم میباشند.
MAPs و تابولین نشانگرهای خاص نوروناند. بیومارکرهای تشخیصی بیماری هستند.
در الکتروفیزیولوژی، نقطه مثبت (positive point) و نقطه منفی (negative point) داریم که حرکت نورونها و رسیدنشان به سیناپس بعدی از این حرکت موتور پروتئینهای موجود در توبولینها اتفاق میافتد و نورونها میتوانند از هم دور شوند یا به هم نزدیک شوند.
نوروفیبریلاری تنگلها (NFT | Neurofibrillary Tangles) ممکن است مثل تائو پروتئینها یک جاهایی دچار گره شوند و در دیسفانکشن سلولهای عصبی به شدت ترند هستند.
برخی نورونها تبدیل شدهاند به اینترنورونی که حالت یونیپولار دارد. یه جاهایی دو شاخه شدهاند که یونیپولار سلها، بایپولار سلها و سودو یونیپولار سلها را ایجاد کردند.
در DRG نورورونها به شکل سودویونیپولار سلها هستند.
در شبکیه نورونها به شکل بایپولار هستند.
در جاهای مختلف، نورونها را به شکل یونیپولار سل میتوان دید.
یک سری نورونها مولتیپولارند مثل پورکنژ سلها که مثل درختچه رشد کردهاند یا پیرامیدال سلها که مثل یک هرم رفتار میکنند. قرار است یک عالمه اطلاعات بگیرند.
موتور نورون
نورونها میتوانند ارتباطات آکسودندریتیک و جای دیگر میتوانند خاصیت آکسوسوماتیک به خود بگیرند. یک جا دندرودندریتیک میگیرند.
موتورنورونها باید دندریت زیادی داشته باشند. ارتباط سلولهای عصبی چیست؟ با سیناپس است. چند نوع سیناپس داریم؟ الکتریکی و شیمیایی. سیناپس شیمیایی: نورون پیشسیناپسی و نورون پسسیناپسی. گلوتامات ریلیز میشود که از متابولیزه شدن گلوتامین به دست میآید. پس این سیناپس، سیناپس شیمیایی است. در این سیناپس که تحریکی است یک ماده شیمیایی میآید، یک سری کانال و رسپتور برایش وجود دارد. پس مینشیند روی رسپتور خاصش که فقط برای این است. گلوتامات رسپتور اختصاصی دارد که روی گیرندهاش میآید. گیرنده گیتش باز میشود. سدیم وارد سلول میشود. چون سدیم وارد سلول میشود سلول پولاریتش عوض میشود؛ یعنی برعکس میشود و میگوییم سلول تحریک شده است.
سیناپس الکتریکی هم وجود دارد. مثلاً فرض کنیم یک سلول بینایی میخواهد به سلول بعدی اطلاعات بدهد. یک نورون کنار نورون بعدی قرار میگیرد. بینشان گره میخورد، کانالی باز میشود که بینشان یونها جابهجا میشوند» الکتروتونیک ترانس میشن (electronic transmission) داریم. یک مجرای کانکسین بینشان وجود دارد که به هم مچ میشوند که منفذی ایجاد میکند که گیت هم ندارد. دو تا مجرا کنار هم قرار میگیرند و یونها جابهجا میشوند.
دندریتها: گیرنده است. اطلاعات را از چند جا میگیرد و در آن جمع شدن اطلاعات وجود دارد که (همگرایی یا واگرایی اطلاعات وجود دارد) به پولینگ (Pooling: ادغام) سیستم عصبی کمک میکند. به سیستم عصبی این اجازه را میدهد که ممکن است در یک زمانی یک حرکتی انجام دهد که همزمان دارد یک کار دیگر هم انجام میدهد. پولینگ اطلاعات اتفاق میافتد و این مولتیتسک شدن به کمک دندریتها اتفاق میافتد که میتوانند اطلاعات را روی یک نورون جمع کرده و روی چند نورون پخش بکنند.
در دندریتها برخلاف آکسونها، ترنسمیشن دندریتها را نداریم. در دندریتها وقتی تحریک الکتریکی صورت میگیرد لوکال ترنسمیشن اتفاق میافتد. به آن End plate potential میگویند که شامل IPSP و EPSP است.
کار گیرندگیاش طوری است که اسپایکهای کوچک تحریکی اتفاق میافتد. مهار هم میتواند اتفاق بیفتد. ممکن است سه تا نورون دندریت را تحریک کند و یک نورون آن را مهار کند» بعد دندریتها از آن میانگین میگیرند (۳-۱=۲ ممکن است به نفع تحریک باشد). آکسون در ابتدایش طوری تعبیه شده که میتواند A.P داشت؟ در ابتدای آکسون A.P میتواند ایجاد شود. هم به خاطر تجمع کانالهای سدیمی»» کوچکترین تحریکی باعث میشود مثل دومینو A.P از قطعه ابتدایی شروع شود و پیش برود.
مورفولوژی ویژه موتورنورونها:
۱- آکسون هیلاک (تپه آکسونی) دارند: منطقهای است که از آنجا آکسون را به رسمیت میشناسیم. حد فاصل بین جسم سلولی و آکسون است.
۲- دارای تکمههای آکسونی (Synaptic buttemn) است. محل سیناپس با نورونهای دیگر است (برجسته است) و محل ایجاد گره است.
۳- trigger zone همان تپه آکسونی است که قرار است قطعه ابتدایی را به وجود بیاورد.» منطقه شلیک نام دارد.
۴- برنچهای کولترال (انشعابهای جانبی) که ریکارنت (recurrent) هستند یعنی برمیگردند. وقتی آکسون به انتها میرسد بعضی از کولترالها یا شاخههای جانبیاش برمیگردد که شاخههایی هستند که میتواند انشعاب بزند و پخش و منتشر شود.
بعضی اوقات اطلاعات در دندریت رتروگرید است و برمیگردد و اطلاعات به صورت فیدبکی است. بعضی مثلاً میگوید این زوائد را جمع کن (هرس کردن)(مثلاً دیگر زوائد احتیاج نیست). جمع شدن جوانهها یعنی انگار اطلاعات از انتهای دندریت دارد برمیگردد به ابتدای دندریت. رقابت در تعداد کانالها مشخص میکند کجا دندریت است و کجا آکسون.
تفاوت نورون حسی و حرکتی
به طور خلاصه
۱- نورونهای حسی (S.N.) تعداد دندریتشان کم است.
۲- مهمترین نوروترانسمیتر گلوتامات است.
۳- شکلشان یونیپولار است.
اما
۱- نورونهای حرکتی (M.N.) دندریتهای زیادی دارند.
۲- فعالیتش با نوروترانسمیتر استیل کولین است.
۳- شکلش مولتیپولار است.
چرا استیل کولین در M.N. محبوبیت بیشتری دارد؟
چون گیرنده اصلیاش روی عضلات قرار دارد.
سلول حسی گیرنده است پس چرا دندریت کمی دارد؟
درست است گیرنده است ولی گیرندگی به معنی دندریت بیشتر نیست. سلول حسی با مرکل و مایسنر و گیرندههای داخلی بیشتر ارتباط دارد صرفاً نباید دندریت بیشتری داشته باشد.
۴- تعداد terminal buttons نورونهای حسی کم است و اطلاعات را میتوانند از طریق دیسکهای مرکل و… شاخههای محیطی منتقل شود.
۴- inputها را از دندریتهای نورونهای دیگر میگیرند. مثلاً s.n. به آن میرسد و سیناپس میکنند و هم میتواند سیناپسهای مهاری هم داشته باشد که سیناپسهای مهاری جلوی سگمان ابتدایی و ناحیه شلیکش را میگیرد و به این ترتیب پیام منتقل نمیشود. در M.N هم تحریک و هم مهار داریم. مثلاً پای ما روی میخ میرود یک عضله جمع و پای دیگر عضلهاش باز میشود. این حرکت مخالف نشان دهنده هم تحریک و هم مهار است که میتوانند مکمل رفتارهای حرکتی ما باشند.
CV استاد گرانقدر خانم دکتر ثریا مهرابی
