บทที่ 8 การรับรู้และการตอบสนอง

บทที่ 8 การรับรู้และการตอบสนอง Biology (40243) Miss Lampoei Puangmalai

บทที่ 8 การรับรู้และการตอบสนอง • 8.1 การรับรู้และการตอบสนอง • 8.2 การตอบสนองของสิ่งมีชีวิตชั้นต่ำและสัตว์มีกระดูกสันหลังชั้นต่ำบางชนิด • 8.3 เซลล์ประสาท • 8.4 การทำงานของเซลล์ประสาท • 8.5 โครงสร้างของเซลล์ประสาท • 8.6 การทำงานของระบบประสาทสั่งการ • 8.7 อวัยวะรับความรู้สึก

จุดประสงค์การเรียนรู้จุดประสงค์การเรียนรู้ • 2. สืบค้นข้อมูล สำรวจตรวจสอบ อธิบาย และจำแนก ส่วนประกอบและหน้าที่ของเซลล์ประสาท พร้อมทั้งสรุปการเกิดกระแสประสาท

Nervous system

8.3 เซลล์ประสาท • Nervous system มี nerve tissue ซึ่งประกอบด้วยเซลล์ 2 ชนิด คือ • 1. nerve cell (neuron) • 2. supporting cell http://www.mhhe.com/biosci/ap/histology_mh/neurons.html

เซลล์ประสาท (nerve cell) • เซลล์ประสาท (nerve cell) ประกอบด้วยส่วนที่สำคัญสองส่วน คือ • ตัวเซลล์ (cell body) • ใยประสาท (nerve fiber) • Cell bodyเป็นส่วนของ cytoplasm และ nucleus มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 4-25 ไมโครเมตร ภายในมีออร์แกเนลล์ที่สำคัญ คือ mitochondria , ER , Golgi ‘s complex จำนวนมาก • Nerve fiberเป็นส่วนของเซลล์ที่ยื่นออกมาจากตัวเซลล์มีลักษณะเป็นแขนงเล็ก ๆ • Nerve fiber ที่นำกระแสประสาทเข้าสู่ตัวเซลล์ เรียกว่า dendrite • Nerve fiber ที่รับกระแสประสาทออกจากตัวเซลล์ เรียกว่า axon • Nerve cell แต่ละเซลล์จะมี dendrite แยกออกจากตัวเซลล์หนึ่งใยหรือหลายใย ส่วน axon มีเพียงใยเดียวเท่านั้น

http://fig.cox.miami.edu/~cmallery/150/neuro/neurophysiology.htmhttp://fig.cox.miami.edu/~cmallery/150/neuro/neurophysiology.htm

โครงสร้างเซลล์ประสาท http://www.steve.gb.com/science/nervous_system.html http://faculty.southwest.tn.edu/rburkett/A&P1_nervous_system_lab.htm

http://faculty.southwest.tn.edu/rburkett/A&P1_nervous_system_lab.htmhttp://faculty.southwest.tn.edu/rburkett/A&P1_nervous_system_lab.htm

Axon ใยประสาทของ axon ประกอบด้วย • 1. เยื่อไมอีลิน (myelin sheath) มาหุ้มใยประสาท • 2. เซลล์ชวันน์ (schwann cell) เป็นเซลล์ค้ำจุนชนิดหนึ่ง • 3. โนดออฟแรนเวียร์ (node of Ranvier) เป็นบริเวณรอยต่อของ schwann cell แต่ละเซลล์ ไม่มี myelin sheath

Nerve cell จำแนกตามหน้าที่ได้ 3 ชนิด • 1. เซลล์ประสาทรับความรู้สึก (sensory neuron) คือ เซลล์ประสาทที่รับกระแสประสาทจากหน่วยรับความรู้สึก แล้วถ่ายทอดกระแสประสาทไปยัง motor neuron • 2. เซลล์ประสาทสั่งการ (motor neuron) มักมี axon ยาวกว่า dendrite เสมอ เพราะ เซลล์ประสาทต้องส่งกระแสประสาทจากไขสันหลัง ไปสู่หน่วยปฎิบัติการไกล ๆ เช่น กล้ามเนื้อแขน-ขา • 3. เซลล์ประสาทประสานงาน (association neuron) เป็นตัวเชื่อม 1 , 2 ยาวเพียง 4-5 ไมโครเมตรเท่านั้น อยู่ภายใน สมองและไขสันหลัง

Neurons also vary with respect to their functions : • Sensory neurons carry signals from the outer parts of your body (periphery) into the central nervous system. • Motor neurons (motoneurons) carry signals from the central nervous system to the outer parts (muscles, skin, glands) of your body. • Receptorssense the environment (chemicals, light, sound, touch) and encode this information into electrochemical messages that are transmitted by sensory neurons. • Interneuronsconnect various neurons within the brain and spinal cord.

http://www.carleton.ca/ics/courses/cgsc5001/lecture6.html

Neurons occur in 3 varieties : • unipolartypes-sensory neurons located in dorsal root ganglia • bipolar types-sensory neurons found in the special senses • multipolar types-the majority of neurons

http://health.howstuffworks.com/brain2.htm

Synapse • What is Synapse ? • Axon อาจแตกออกเป็นกิ่งก้านหลายอัน • แล้วไปอยู่ชิดกับ cell body หรือส่วนของ dendrite ของเซลล์ประสาทอื่น หรือหน่วยปฏิบัติงาน • เพื่อถ่ายทอดกระแสประสาท บริเวณที่อยู่ใกล้กัน เรียกว่า synapes

Synapse http://66.241.252.6/brainhealth.html

http://academic.wsc.edu/faculty/jatodd1/351/ch6outline.html

http://www.memorylossonline.com/glossary/neurotransmitter.htmlhttp://www.memorylossonline.com/glossary/neurotransmitter.html

FUNCTIONAL TERMINOLOGY of Neurons - • Nerve - bundle of neurons wrapped in connective tissue • Ganglia - cluster of cell bodies of individual neurons • Sensory neurons... (afferent neurons) - external stimuli from receptors toward CNS • Interneurons... integrate & relay sensory input to motor neuron • Motor Neurons... (efferent neurons) - convert signals to effector cells = response

8.4 การทำงานของเซลล์ประสาท • กระแสประสาทเกิดจาก สิ่งเร้าชนิดต่าง ๆ • เช่น เสียง ความร้อน สารเคมีสารเคมี ที่มากระตุ้นหน่วยรับความรู้สึก • จะถูกเปลี่ยนให้เป็นกระแสประสาท

การเกิดกระแสประสาท • จากการวิจัยของนักสรีรวิทยาหลายท่าน โดยเฉพาะ • ฮอดจ์กิน (A.L. Hodgkin) และ • ฮักซเลย์ (A.F. Huxley) ผู้ได้รับรางวัลโนเบลในปี พ.ศ. 2506 • ทำให้ทราบว่ากระแสประสาทเกิดขึ้นได้อย่างไร ? • โดยการนำ microelectrode ซึ่งมีลักษณะคล้ายหลอดแก้วที่ดึงให้ยาว ตรงปลายเรียวเป็นท่อขนาดเล็ก มาต่อกับมาตรวัดความต่างศักย์ไฟฟ้า • จากนั้นเสียบปลายของ microelectrode เข้าไปใน axon ของหมึก และแตะปลายอีกข้างหนึ่งที่ผิวด้านนอกของ axon ของหมึก

http://cti.itc.virginia.edu/~psyc220/

How to measure cell electrical potentials http://fig.cox.miami.edu/~cmallery/150/neuro/neurophysiology.htm

การเกิดกระแสประสาท • สามารถวัดความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างภายใน และภายนอกเซลล์ประสาทของหมึกพบว่ามีค่าประมาณ -70 มิลลิโวลต์ • ซึ่งเป็นศักย์เยื่อเซลล์ระยะพัก (resting membrane potential) • เยื่อหุ้มเซลล์มีโปรตีนทำหน้าที่ควบคุมการเข้าออกของไออนบางชนิด เช่น • NA+ เรียกว่า ช่องโซเดียม • K+ เรียกว่า ช่องโพแทสเซียม • การเปลี่ยนความต่างศักย์ดังกล่าวนี้เรียกว่า action potential หรือกระแสประสาท (nerve impulse)

http://www.sirinet.net/~jgjohnso/neuronphysiology.html

http://www.yorku.ca/eye/spike.htm

sodium-potassium pump • ขณะที่เซลล์ประสาทยังไม่ถูกกระตุ้น พบว่า • สารละลายภายนอกเซลล์มี Na+ สูงกว่าในเซลล์ • ขณะที่สารละลายภายในเซลล์มี K+ สูงกว่าภายนอกเซลล์ • จากความแตกต่างของไอออนนี้ เซลล์สามารถดำรงความเข้มข้นอยู่ได้ เพราะ อาศัยพลังงานจาก ATP • ดัน Na+ ออกไปนอกเซลล์ทางช่องโซเดียม • พร้อมกับดึง K+ เข้ามาในเซลล์ทางช่องโพแทสเซียม • ในอัตราส่วน 3Na+ : 2K+ เรียกกระบวนการนี้ว่า sodium-potassium pump

sodium-potassium pump http://people.eku.edu/ritchisong/301notes1.htm

http://fajerpc.magnet.fsu.edu/Education/2010/Lectures/39_Neve_Conduction.htmhttp://fajerpc.magnet.fsu.edu/Education/2010/Lectures/39_Neve_Conduction.htm

Depolarization • เมื่อมีสิ่งเร้ามากระตุ้นเซลล์ประสาท ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลง คือ • Na+ จะเข้ามาในเซลล์มากขึ้น ภายในเซลล์จะเป็นลบ (-) น้อยลง • ความต่างศักย์ที่เยื่อเซลล์จะเปลี่ยนจาก -70 มิลลิโวลต์ เป็น +50 มิลลิโวลต์ • เรียกปรากฏการณ์นี้ว่า depolarization

http://www.cidpusa.org/physiology.htm

Repolarization • เมื่อ Na+ ผ่านเข้ามาในเซลล์สักครู่ • ช่องโซเดียมจะปิด ขณะที่ช่องโพแทสเซียมจะเปิด • ทำให้ K+ ออกมานอกเซลล์ได้ • ทำให้เซลล์สูญเสียประจุบวก (+) และภายในเซลล์จะเปลี่ยนเป็นลบ (-) • ความต่างศักย์ที่เยื่อเซลล์จะเปลี่ยนจาก +50 มิลลิโวลต์ เป็น -70 มิลลิโวลต์ กลับสู่สภาพเดิม • เรียกปรากฏการณ์นี้ว่า repolarization

http://www.cidpusa.org/physiology.htm

Expanded explanation of step 3 above : http://academic.wsc.edu/faculty/jatodd1/351/ch6outline.html

Excitatory Postsynaptic Potential (EPSP) http://www.northland.cc.mn.us/biology/AP2Online/Fall2001/Nervous/nerve9.htm

Myelin sheath มีผลกับความเร็วของกระแสประสาทหรือไม่ ? • ถ้าใยประสาทมี myelin sheath หุ้ม myelin sheath จะทำหน้าที่ เป็นฉนวนกั้นประจุไฟฟ้าที่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ • ดังนั้น axon ตรงบริเวณที่มี myelin sheath หุ้ม จะไม่มี action potential เกิดขึ้น • action potential จะเคลื่อนที่จาก node of Ranvier ไปยังอีก node of Ranvier หนึ่ง ตลอดความยาวของใยประสาท • เนื่องจาก depolarization เคลื่อนที่เข้าหา Na+ บริเวณ node of Ranvier ไปยังบริเวณถัดไป • ซี่งใช้เวลาน้อยกว่า การเคลื่อนที่ของกระแสประสาทที่ไม่มี myelin sheath หุ้ม

http://www.octc.kctcs.edu/gcaplan/anat/Notes/API%20Notes%20K%20%20Neurons.htmhttp://www.octc.kctcs.edu/gcaplan/anat/Notes/API%20Notes%20K%20%20Neurons.htm

ปัจจัยที่มีผลต่อความเร็วของกระแสประสาทปัจจัยที่มีผลต่อความเร็วของกระแสประสาท • 1. myelin sheath • 2. เส้นผ่านศูนย์กลางของใยประสาท • 3. ระยะห่างของ node of Ranvier

การถ่ายทอดกระแสประสาทระหว่างเซลล์ประสาทการถ่ายทอดกระแสประสาทระหว่างเซลล์ประสาท • การถ่ายทอดกระแสประสาทระหว่างเซลล์ประสาทได้ เนื่องจาก มี สารสื่อประสาท (neurotransmitter) เช่น • Acetylcholine • Norepinephrine • Endophine

บทที่ 8 การรับรู้และการตอบสนอง

บทที่ 8 การรับรู้และการตอบสนอง

Presentation Transcript