Ajujahi tegevused klassiruumis

 

Inimese ajus on umbes 100 miljard rakku, neuroni, mis on spetsialiseerunud närvisignaalide edastamisele, peamiselt elektrilist laadi. Neuron koosneb mitmest osast, millel on kindlad funktsioonid: rakukehast (või soma), mis sisaldab tuuma, dendriitidest ja aksonist. Närvisignaal, mis tuleb teistelt neuronitelt või retseptororganitelt, kogutakse ja edastatakse tuumale dendriitide kaudu, mis on tuuma lühikesed ja hargnenud jätked. Rakukehas töödeldakse signaal ja edastatakse aksonile, mis on väga pikk jätke ning mille ülesanne on viia elektriline signaal teistele rakkudele. Neuroni sisemust eraldab välisest interstitsiaalsest vedelikust tsütoplasma membraan. Aksonid on mõnikord suurema osa pikkusest ümbritsetud paksu isoleermaterjaliga, müeliinkihiga. Aksoni lõpus hargneb see erineva arvu lõppemisteks, sünaptilisteks nuppudeks, kus elektriline signaal muudetakse keemiliseks signaaliks neurotransmitteri abil.

^{Allikas     pilt:    Online Medicine}

Neuronitel on elektrilise potentsiaali erinevus tsütoplasma membraani sees ja väljaspool, mis on peamiselt tingitud erinevast naatriumi (Na+) ja kaaliumi (K+) ioonide kontsentratsioonist membraani kahel poolel. Kui neuron on puhkeolekus, st ei edasta signaale, on see potentsiaalide erinevus, mida nimetatakse puhkeoleku potentsiaaliks, väärtustega vahemikus -60 mV kuni -80 mV. Tsütoplasma membraanil on ioonkanalid ja -pumbad, mis avanevad ja sulguvad vastusena teatud stiimulitele, reguleerides ioonide liikumist ja muutes seeläbi elektrilist potentsiaali.

 
Raku sisemus on rikas K+ ioonide ja negatiivsete ioonide poolest, mis on seotud orgaaniliste makromolekulidega, samas kui raku väliskülg on rikas Na+ ja Cl- ioonide poolest. Na+ ja K+ ioonide kontsentratsiooni reguleerivad kolm membraanivalgu, mida nimetatakse ioonkanaliteks või pumpadeks:

• naatriumikanalid;
• kaaliumikanalid;
• naatrium-kaalium pump.

Neuroni membraanil on palju kaaliumikanaleid: need kanalid viivad K+ ioone membraani seest välja, kuigi sel viisil suureneb raku sisemus negatiivsemaks. Samas ei saa negatiivsed ioonid rakusiseselt väljapoole hajuda, sest nad on liiga suured, et membraanist läbi pääseda. 

Naatriumikanaleid on vähe ja need suunavad naatriumioone sissepoole.
Naatrium-kaalium pump toimib ioonide loomuliku liikumise suunale vastupidiselt, viies Na+ välja ja K+ sisse rakku. Puhkeolekus on membraan praktiliselt läbimatu Na+ ioonide sisenemisele.

Mõtleme koos: Neuronid on keha vanimad rakud: nad ei suuda ennast paljundada ja kui kahjustused põhjustavad nende surma, ei suuda ümbritsevad rakud neid asendada. Aastate möödudes muutub närvisüsteemi funktsionaalsus vähem tõhusaks: seetõttu on uurijad huvitatud uute meetodite leidmisest, mis suurendaksid aju võimet toota uusi neuroneid (neurogenees), et parandada õppimist ja mälu. Mida saad teha, et hoida oma neuronid terved? Kuidas saad hoida oma mõistust treenituna?