شبكة العصب

تطور

وفي السياق ذاته، ارتبط ظهور النظم العصبية بتطور قنوات الصوديوم ذات الجهد الكهربائي. تسمح قنوات ناف بالاتصال بين الخلايا عبر مسافات طويلة من خلال نشر إمكانات العمل، في حين تسمح قنوات الكالسيوم التي تعمل بالتيار الكهربي بتبديل الإشارات غير الخلوية بين الخلايا. وقد افترض أن قنوات ناف تختلف عن قنوات كاف إما في ظهور النظم العصبية أو قبل ظهور الكائنات متعددة الخلايا، على الرغم من أن أصل قنوات ناف في التاريخ لا يزال مجهولا. الإسفنجيات إما جاءت عن نتيجة الاختلاف مع اللاسعات والمشطيات أو فقدت وظيفة جينات ترميز قنوات ناف. ونتيجة لذلك، الإسفنجيات تحتوي على قنوات كاف الذي يسمح للإشارات بين الخلايا، لكنها تفتقر إلى قنوات ناف التي توفر إجراء إمكانات العمل في شبكات العصب.

في هذا الإطار، آليات عصبية مشتركة؛ على هذا النحو، تقدم الجوفمعويات نظام نموذجي لتتبع أصول تكوين الخلايا العصبية. ويرجع ذلك إلى ظهور أول من الخلايا العصبية التي وقعت في بعديات حقيقية، الذي كان سلف مشترك من الجوفمعويات وثنائيات التناظر. حدثت موجة ثانية من الخلايا العصبية بعد الاختلاف في الجوفمعويات في الجد المشترك لثنائيات التناظر. على الرغم من أن الحيوانات ذات الشباك العصبية تفتقر إلى الدماغ الحقيقي، لديهم القدرة على عرض الحركات والسلوكيات المعقدة. وجود شبكة العصب يسمح للكائن الحي الذي ينتمي إلى سالفة الذكر من اللاسعات والمشطيات وشوكيات الجلد إلى زيادة الصلاحية نتيجة لكونها قادرة على الاستجابة لبيئتهم.

وفي هذا الصدد، الإسفنجيات هي شعبة موجودة داخل المملكة الحيوانية، والأنواع التي تنتمي إلى هذه الشعبة ليس لديها أنظمة عصبية. على الرغم من أن الإسفنجيات لا تشكل نقاط التشابك العصبي واللييفة العضلية التي تسمح للانتقال العصبي العضلي، فإنها تفرق بين نظام الخلايا العصبية البروتوانية وتحتوي على تنادد من الكثير من الجينات الموجودة في اللاسعات التي هي مهمة في تشكيل الأعصاب. خلايا الإسفنج لديها القدرة على التواصل مع بعضها البعض عن طريق إشارات الكالسيوم أو عن طريق وسائل أخرى. تفرق اليرقات الإسفنجية العصبون الحسي الذي يستجيب للمؤثرات بما في ذلك الضوء والجاذبية وحركة المياه، وكلها تزيد من صلاحية الكائن الحي. إلى جانب الخلايا الحسية المتباينة خلال التنمية، الإسفنجيات الكبيرة عرضت النشاط مقلص.

ومن جهة أخرى، حدث ظهور الأنسجة العصبية الحقيقية بعد الاختلاف في سلف مشترك سابق من الإسفنجيات واللاسعات والمشطيات. ويفهم على أفضل وجه وجود شبكات العصب من خلال دراسة مجموعة من الإسفنجيات وبحث عن الكائنات المعاصرة التي لديها شبكات العصب.

ومن جهة أخرى، توجد الشباك العصبية في أنواع في اللاسعات (مثل الفنجانيات والمكعبيات، وشقائق نعمان البحر)، المشطيات، وشوكيات الجلد. اللاسعات والمشطيات على حد سواء يحملان التناظر شعاعي ويعرفان باسم جوفمعويات. وقد تباعدت الجوفمعويات قبل 570 مليون سنة، قبل انفجار كامبري، وهم أول كائنات امتلكت الأنظمة العصبية التي تميز أثناء التنمية والتواصل عن طريق التوصيل المتشابك. وقد أجريت أغلب الأبحاث على تطور الأنسجة العصبية المتعلقة بشبكات العصب باستخدام الكائنات المجوفة. النظم العصبية من الجوفمعويات تسمح بالإحساس وبالانكماش وبالحركة وبسلوك الصيد / التغذية. تتقاسم الجوفمعويات وثنائيات التناظر

تشريح

في هذا الإطار، العصب هو شبكة منتشرة من الخلايا التي يمكن أن تتجمع لتشكيل العقد في بعض الكائنات الحية، ولكن لا يشكل الدماغ. من حيث دراسة شبكات العصب، هيدرا هي فئة مثالية من اللاسعات للبحث والاختبارات. أسباب كونها نموذج حي تشمل ما يلي: شبكات العصب لديهم نمط بسيط للمتابعة، لديهم نسبة عالية من التجدد، وسهلة التلاعب في الإجراءات التجريبية.

ومن ناحية أخرى، هناك نوعان من الخلايا العصبية التي توجد في شبكات عصب هيدرا: العقدة والحسية. في حين أن الخلايا العقدية وعادة ما توجد بالقرب من النهايات القاعدية للخلايا الظهارية، والخلايا الحسية تمتد عموما في اتجاه قمّي من عمليات العضلات من النهايات القاعدية. في حين أن العقدة عموما توفر وصلات وسيطة بين مختلف الهياكل العصبية داخل الجهاز العصبي، والخلايا الحسية تخدم في الكشف عن المنبهات المختلفة التي يمكن أن تشمل الضوء والصوت واللمس أو درجة الحرارة.

علم وظائف الأعضاء

(لاذع) لا علاقة لها بنشاط الأعصاب.

وفي هذا الصدد، في حين أن شبكات العصب تستعمل الهرمونات، علم وظائف الأعضاء الكلي ليس مفهوم جيدا. وقد تم تحديد الهرمونات الموجودة عادة في الفقاريات في الأنسجة العصبية الصافية. ما إذا كانت تخدم نفس الوظيفة تلك الموجودة في الفقاريات ليست معروفة وقد تم إجراء القليل من البحوث لحل هذه المسألة. وقد شوهدت الهرمونات مثل ستيرويد وغيرها من المركبات العضوية في أنسجة اللاسعات. هذه الهرمونات تلعب دورا في مسارات متعددة في الفسيولوجيا العصبية الفقرية ونظام الغدد الصماء بما في ذلك تعقيد مسارات التحفيز البيوكيميائية لتنظيم تخليق الدهون أو المنشطات الجنسية المماثلة.

وفي هذا الصدد، خلايا اللاسعات ليست منظمة في نظم الجهاز فإنه من الصعب أن تتحمل دور جهاز الغدد الصماء العصبية التي تستعملها هذه الأنواع. وتعتبر شبكة العصب بنية منفصلة في اللاسعات ويرتبط مع جزيئات الإشارة. ويعتبر في المقام الأول مسار نيوروكيميائي. وقد لوحظت جزيئات إشارة محتملة في بعض التشريح العصبي الصافي. اما كيفية عمل جزيئات الإشارة غير معروف. وقد تبين أن استجابة الكيسة الخيطية

إضافةً إلى ذلك، كل الخلايا العصبية الحسية داخل شبكة العصب تستجيب لكل المنبهات، مثل الروائح أو المنبهات عن طريق اللمس. الخلايا العصبية الحركية تتواصل مع الخلايا عن طريق المشبك الكيميائي لإنتاج رد فعل معين لمنبه معين، وبالتالي لتنبيه أقوى تنتج رد فعل أقوى من الكائن الحي. إذا كان منبه معين أكبر من الآخر، سيتم تنبيه المزيد من الخلايا الحسية (التي تكشف المنبهات) والتي سوف تؤدي في نهاية المطاف لاستجابة أكبر. في محور عصبي مياليني نموذجي، يتم إجراء إمكانية العمل بمعدل قرابة 5 أمتار في الثانية، بالمقارنة مع الألياف العصبية البشرية الميالينية التي تجري في نحو 120 مترا في الثانية الواحدة.

التنشؤ العصبي التنموي

من جانب آخر، تحدث الخلايا العصبية في اللاسعات ليس فقط خلال مراحل النمو، ولكن كذلك في البالغين. هيدرا، وهو جنس ينتمي إلى شعبة اللاسعات، ويستعمل نموذج حي لدراسة شبكات العصب. في عمود الجسم من هيدرا، هناك تقسيم مستمر من الخلايا الظهارية التي تحدث في حين أن حجم هيدرا يبقى ثابتا. ويقترن حركة الخلايا العصبية الفردية إلى حركة الخلايا الظهارية. وقد قدمت التجارب أدلة على أن  الخلايا العصبية هي متباينة، انقسام الخلايا الظهارية يدفع إدراجها في شبكة العصب. كما يحدث نمو للخلايا العصبية، يظهر تدرج كثافة الخلايا العصبية في الجسم. شبكة العصب من كل الأنواع النيدانية لديها تكوين فريد وتوزيع الخلايا العصبية في جميع أنحاء الجسم يحدث من قبل التدرج الكثيف على طول المحور القريب البعيد. كثافة التدرج تذهب من عالية إلى منخفضة من القريبة إلى نهاية البعيدة في هيدرا.

ومن ناحية أخرى، اللاسعات تتطور من طبقتين من الأنسجة، الأديم الظاهر والأديم الباطن، وبالتالي يطلق عليها مزدوجة الطبقات المنتشة. يتم فصل الأديم الظاهر والأديم الباطن عن طريق طبقة مصفوفة خارج الخلوية تسمى اللحمة المتوسطة. تبدأ اللاسعات في التفريق بين الأجهزة العصبية في أواخر المعيدة. في الأبابيات والزهريات الشعاعية، الخلايا الجذعية الخلالية من الأديم الباطن تولد الخلايا العصبية التي تهاجر إلى الأديم الظاهر وتوفر تشكيل الجهاز العصبي على طول المحور الأمامي الخلفي. غير الهدروانيات

من جهة ثانية، في يرقات اللاسعات، لا يتم توزيع الخلايا العصبية المتجانسة على طول المحور الأمامي الخلفي. تظهر اللاسعات القطبية التشريحية خلال التفريق بين الجهاز العصبي. هناك نوعان من الفرضيات الرئيسية التي تحاول شرح تمايز الخلايا العصبية. وتقول فرضية زوتايب أن الجينات التنظيمية تحدد المحور الأمامي الخلفي، وتقول فرضية أوربلاتريا إن الجينات تحدد محور ظهري بطني. وتشير التجارب إلى أن الخلايا العصبية التنموية يتم التحكم بها على طول المحور الأمامي الخلفي. الآلية التي تحدث هذه، مماثلة لتلك التي تتعلق بالأمامية الخلفية من الجهاز العصبي المركزي في ثنائيات التناظر. الحفاظ على تطوير الأنسجة العصبية على طول المحور الأمامي الخلفي يوفر نظرة ثاقبة التباعد التطوري من الجوفمعويات وثنائيات التناظر.

من جانب آخر، يتم الحفاظ على الخلايا العصبية التنموية للشبكات العصبية بين الكائنات الحية وقد درست أساسا في اللاسعات، وخاصة في الكائن هيدرا. وفيما يلي يناقش تطوير الشبكة العصبية في اللاسعات، ولكن ينظر إلى نفس الآلية للتمايز من الأنسجة العصبية في المشطيات وشوكيات الجلد.

ومن جهة أخرى، تفتقر إلى الخلايا الجذعية الخلالية، والخلايا العصبية تنشأ من الأنسجة الطلائية، والتي هي على الأرجح متباينة من الأديم الظاهر كما يحدث في الفقاريات. يحدث التمايز بالقرب من حلقة القخذ وهذا هو المكان الذي تبقى فيه أغلب الخلايا العصبية.