Changes
Թե ինչպես են նեյրոգիտնականները հայտնաբերել շարժումների վերահսկողության համակարգերը կիմանաք այստեղ. http://www.pbs.org/wgbh/aso/tryit/brain/
==Նյարդային համակարգի զարգացումը==
[[Պատկեր:Neuro8-0.png|right|150px]]
Փաստացի, ուղեղի կառուցվածքը ընդհանուր առմամբ տարբեր մարդկանց մոտ գրեթե նույնն է, ավելին` ակնհայտորեն համանման կառուցվածք ունեն բոլոր կաթնասունների գլխուղեղները։ Ուղեղի կառուցվածքը հիմնականում գենետիկորեն է պայմանավորված, սակայն նեյրոնալ ցանցի մանրամասնությունները կախված են ուղեղի էլեկտրական ակտիվությունից, հատկապես կյանքի վաղ շրջաններում։ Իրականում այն այնքան բարդ կառուցվածք ունի, որ մենք դեռ շատ հեռու ենք ուղեղի զարգացումը լիովին հասկանալուց։ Բայց և այնպես, վերջին տարիներին գենետիկական «հեղափոխության» շնորհիվ այս բնագավառում ստեղծվել են հստակ պատկերացումներ։
===Վերցրե՛ք բեղմնավորված ձվաբջիջ և
հետևեք հրահանգներին===
Մարդու մարմինը և ուղեղը ձևավորվում են ընդամենը մեկ բջջից՝ բեղմնավորված ձվաբջջից։ Բայց ինչպե՞ս։ Համաձայն կենսաբանական զարգացման գլխավոր օրենքի` <strong>գենոմը ցուցումների մի համալիր է</strong>, որի օգնությամբ ստեղծվում է մարմնի որևէ մի օրգան, այսինքն` դա հասարակ մի պատճեն չէ։ Գենոմում առկա մոտ 40000 գեները ղեկավարում են այդ պրոցեսը։ Այս հրահանգների իրականացումը նման է չինական թղթերի ծալման արվեստին. սահմանափակ թվով գործողությունների միջոցով (ծալել, ծռել, պարզել) ստացվող կառուցվածքի բացահայտման համար հարկավոր կլինեն շատ պատկերներ։ Սկսած սաղմնային շրջանից` գենետիկական հրահանգների համեմատաբար փոքր համակարգն ունակ է առաջացնել ուղեղի զարգացման ընթացքում ի հայտ եկող զգալի բջջային տարատեսակությունն ու նրանց միջև կապերը։
Զարմանալիորեն մեր գեներից շատերը առկա են նաև մրգային ճանճերի՝ դրոզոֆիլների գենոմում։ Ավելին՝ շնորհիվ մրգային ճանճերի վրա իրականացված փորձերի հայտնաբերվել են մարդու նյարդային համակարգի զարգացման մեջ կարևոր դեր ունեցող շատ գեներ։ Մարդու նյարդային համակարգի զարգացումն ուսումնասիրող նեյրոգիտնականները հետազո֊ տությունների համար օգտագործում են տարբեր տեսակի կենդանիներ՝ զեբրաձկներ, գորտեր, հավեր, մկներ. դրանցից յուրաքանչյուրն ունի իր առավելությունները՝ տեղի ունեցող տարբեր մոլեկուլային և բջջային իրադարձությունների հետազոտման համար։ Զեբրաձկան սաղմը թափանցիկ է, ինչը հնարավորություն է տալիս յուրաքանչյուր բջջի զարգացմանը հետևել մանրադիտակի տակ։ Մկները շատ արագ բազմանում են, այդ պատճառով հնարավոր եղավ գրեթե ամբողջությամբ «քարտեզավորել» նրանց գենոմը։ Հավերն ու գորտերը պակաս հարմար են գենետիկական հետազոտությունների համար, փոխարենը` նրանց մեծ սաղմերը հնարավորություն են տալիս միկրովիրաբուժական միջամտություններ կատարել, օրինակ՝ հետազոտել, թե ինչ կպատահի, եթե սաղմի բջիջների մի խումբ տեղափոխվի մի այլ տեղ։
===Առաջին քայլերը…===
Ուղեղի զարգացման առաջին քայլը բջջի բաժանումն է։ Հաջորդ հանգուցային քայլը բջջի տարբերակումն է (դիֆերենցում), որի ժամանակ բջիջը դադարում է բաժանվել և սկսում է ձեռք բերել յուրահատուկ գծեր. ասենք՝ դառնում է նեյրոն կամ գլիալ բջիջ։ Տարբերակումը տարածականորեն առանձնացված պրոցես է։ Տարբեր տեսակի նեյրոնները գաղթում են զանազան`իրենց բնորոշ տեղամասեր, այդ պրոցեսը կոչվում է նմուշի ձևավորում։
Առաջին մեծ իրադարձությունը նմուշի ձևավորման պրոցեսում զարգանում է բեղմնավորման 3֊րդ շաբաթում, երբ սաղմը դեռ
[[Պատկեր:Neuro8-1.png|thumb|right|217px|Նյարդայինթիթեղիկը ծալավորվում է, առաջացնելով նյարդային խողովակ։ Ա. Մարդու սաղմը՝ բեղմնավումից ա շաբաթ անց։ Բ. Նյարդային թիթեղիկը ձևավորում է սաղմի գագաթային (թիկնային) մակերեսից։ Գ. Մի քանի օր անց սաղմի մոտ սկսում են ձևավորվել բավական մեծ գլխային ծալքեր առաջային (ճակատային) եզրում։ Նյարդային թիթեղիկը գլխային և պոչային եզրերում մնում է բաց, սակայն դրանց միջև այն փակվում է՝ Դ, ե, Զ։ Ցույց են տրված նյարդային խողովակի փակման տարբեր ատիճանները` նրա զարգացման տարբեր մակարդակներում։|]]
իրենից ներկայացնում է բաժանվող բջիջների իրար միացած երկու թերթիկ։ Այս երկշերտի վերին թերթիկի բջիջներին կարգադրվում է ձևավորել ամբողջ ուղեղն ու ողնուղեղը։ Այս բջիջները առաջացնում են թենիսի ռակետ հիշեցնող մի գոյացություն, որը կոչվում է սաղմնային թիթեղիկ, որի առաջային մասը կազմելու է գլխուղեղը, իսկ հետին մասը՝ ողնուղեղը։ Այս բջիջների ճակատագիրը որոշող ազդանշանները գալիս են ստորադիր շերտերից, որոնք վերածվելու են սաղմի կմախքի և մկանային համակարգի։ Սաղմնային նյարդային համակարգի տարբեր շրջաններ աշխատացնում են գեների տարբեր խմբեր, որոնք էլ նախանշում են հետագայում ուղեղի տարբեր շրջանների առաջացումը՝ առաջային, միջին և հետին ուղեղները՝ իրենց յուրահատուկ բջջային կառուցվածքով և ֆունկցիայով։
===Պտտվելով֊գլորվելով…===
Մեկ շաբաթ անց նյարդային թիթեղը ներհրվում է վեր, փակվում և առաջացնում խողովակ, որը «խրվում է» սաղմի մեջ և ծածկվում ապագա վերնամաշկով։ Հետագա խորը փոփոխություններն առաջանում են հաջորդ մի քանի շաբաթներում. փոխվում է բջիջների ձևը, բաժանումն ու գաղթը (միգրացիան), ինչպես նաև` միջբջջային կպումները։ Այսպես, նյարդային խողովակը թեքվում է այնպես, որ գլխային շրջանը ծալվում է մարմնի նկատմամբ ուղիղ անկյան տակ։ Այս ձևավորումը բերում է
[[Պատկեր:Neuro8-2.png|right|216px]]
ի վերջո ստանում է իր ուրույն տեսքը։ Պատահում են նաև շեղումներ։ Նյարդային խողովակի չփակվելը բերում է «<strong>փեղեքված ողնուղեղի</strong>» (spina bifida) առաջացման, որն առավել հաճախ հանդիպում է ողնուղեղի ստորին հատվածներում։ Չնայած բավական ծանր վիճակին, այն կյանքի հետ համատեղելի է։ Իսկ գլխային եզրի փակման խանգարումը հանգեցնում է կազմավորված ուղեղի լրիվ բացակայության՝ <strong>անէնցեֆալիայի</strong>։
[[Պատկեր:Neuro8-3.png|221px|right|thumb|Մարդու ուղեղի մորֆոգենեզը բեղմնավորումից հետո չորրորդ (Ա) և յոթերորդ (Դ) շաբաթների միջև։ Տարբեր շրջաններն ընդարձակվում են և առաջացնում տարատեսակ ծալումներ գլուխ֊պոչային առանցքի երկայնքով։]]
===Գիտցի՛ր քո տեղը կյանքում===
Ուղեղի զարգացման հիմնական օրենքներից է այն, որ բջիջները գիտակցում են իրենց դիրքը ըստ նյարդային համակարգի հիմնական առանցքի՝ առաջից դեպի հետ և վերից՝ վար։ Արդյունքում յուրաքանչյուր բջիջ որոշում է իր տեղակայումն ըստ այս ողղահայաց կոորդինատների, ինչպես և մենք ենք քարտեզի միջոցով որոշում մեր տեղակայումը՝ ելնելով տրված կետերից մեր ունեցած հեռավորությունից։ Մոլեկուլյար մակարդակով դա իրագործվում է այսպես. սաղմի որոշակի հատվածներում նյարդային խողովակը առաջացնում է բևեռներ, որոնք արտազատում են ազդանշանային մոլեկուլներ։ Բևեռից հեռանալով մոլեկուլը դիֆուզիայի է ենթարկվում՝ առաջացնելով որոշակի կոնցենտրացիոն գրադիենտ։ Այդպիսի տեղագրական զգացողության մեխանիզմի օրինակ է ողնուղեղի թիկնային֊փորային (դորզովենտրալ) առանցքը. նյարդային խողովակի ստորին մասն արտադրում է մի հիասքանչ անունով սպիտակուց Ձայնային ոզնի, որը դիֆուզվելով հեռանում է ստորին թիթեղից և տարբեր ձևով ազդում դորզովենտրալ առանցքի բջիջների վրա՝ կախված նրանց՝ ստորին թիթեղից ունեցած հեռավորությունից։ Ձայնային ոզնու մոտակա շրջանների վրա ազդեցության տակ Էքսպրեսվում է մի գեն, շնորհիվ որի առաջանում է ինտերնեյրոն։ Ավելի հեռակա շրջաններում, այսինքն նրա ավելի փոքր քանակների ազդեցությամբ, Էքսպրեսվում է մի այլ գեն, որի օգնությամբ առաջանում են շարժիչ նեյրոնները։
===Մնալ տեղում կամ իմանալ, թե ուր գնալ===
Երբ նեյրոնն արդեն ձեռք է բերում իր ինքնությունը եւ այլևս չի բաժանվում, այն երկարեցնում է իր աքսոնը՝ բջջի մի եզրով, որը կոչվում է <strong>աճի կոն</strong>։ Հնարամիտ ու ճկուն լեռների հետախույզի նման, աճի կոնը թափանցնում է հյուսվածքների միջով՝ շնորհիվ նպաստավոր ճանապարհ ընտրելու իր արտակարգ ունակության։ Այդ ընթացքում նա՝ թելից կապված շնիկի պես, իր ետևից տանում է աքսոնը։ երբ այն հասնում է իր նպատակակետին, աճի կոնը կորցնում է իր շարժողական կարողությունները և առաջացնում <strong>սինապս</strong>։ <strong>Աքսոնալ ուղղորդումը</strong> բարձրագույն նավիգացիոն նվաճում է, որը նույնքան ճշգրիտ է գործում և՛ երկար, և՛ կարճ տարածությունների վրա։ Դա նաև շատ նպատակասլաց պրոցես է. ոչ միայն թիրախ բջիջն է մեծ ճշգրտությամբ ընտրվում, այլ նաև դրան հասնելու համար յուրաքանչյուր աճի կոն հաճախ ստիպված է հատել տարբեր ուղղություններով գնացող այլ աճի կոներին։ Ճանապարհին առաջնորդող հուշումներ կան դեպի իրենց գրավող (+), կամ իրենցից վանող (-), որոնք օգնում են աճի կոներին գտնելու իրենց ճանապարհը, բայց թե որո՞նք են այս հուշումների մոլեկուլյար մեխանիզմները՝ դեռ լիովին պարզ չէ։
===Քանդակում էլեկտրական ակտիվությամբ===
Չնայած նրան, որ նեյրոնների տեղագրական դասավորումը և կապերի (սինապսների) առաջացումը ի սկզբանէ կատարվում է բարձր ճշգրտությամբ, նյարդային համակարգի որոշ մասերի ձևավորումը իրագործվում է ավելի ուշ։ Այն ենթակա է <strong>ակտիվություն֊կախյալ կատարելագործման</strong>, ինչպես օրինակ՝ աքսոնների կարճացումը, կամ նեյրոնների մահը։ Այսպիսի կորուստները կարող են աննպատակահարմար թվալ, սակայն միշտ չէ, որ հնարավոր է լիարժեք ու անթերի ուղեղ ստեղծել միայն կառուցմամբ։ Էվոլուցիան հաճախ համեմատում են ձուլագործի հետ, սակայն այն նաև քանդակագործ է, օրինակ ուղեղի եւ աչքի նեյրոնների միջև ճշգրիտ «կետը կետին»
[[Պատկեր:Neuro8-4.png|right|309px]]
կապակցումը (որը բացարձակ անհրաժեշտ է սուր տեսողության համար), հնարավոր է դառնում շնորհիվ ցանցաթաղանթի <strong>էլեկտրական ակտիվության</strong>։ Բացի այդ, այսպես կոչված <strong>կրիտիկական շրջանում</strong>, քանդակվում֊ հեռացվում են այն ավելորդ կապերը, սինապսները, որոնք մինչ այդ առաջացել էին։ Կապիկների մոտ դա կատարվում է մոտ ութերորդ շաբաթվա ավարտին, մարդու մոտ՝ մոտավորապես մեկ տարեկանում։ Չափազանց գրավիչ մի հարց է ծագում. արդյո՞ք հնարավոր է այս վաղ զարգացմանը բնորոշ ծրագրերի վերագործարկումը ախտաբանական նեյրոնների կորստի դեպքում (օրինակ՝ Ալցհեյմերի կամ Պարկինսոնի հիվանդության դեպքում) կամ ողնուղեղի վնասման դեպքում, որի արդյունքում կաթված է առաջանում։ Վերջինիս դեպքում վնասումից հետո աքսոնները կարելի է խթանել նորից աճելու համար, սակայն հնարավոր է արդյո՞ք նրանց ստիպել կրկին հաստատել ընդհատված կապը։ Այժմ այդ հարցը բուռն ուսումնասիրման փուլում է։
===Գենոմիկ հեղափոությունը===
Այժմ շատ արագ պարզվում են բոլոր գեների «կատալոգը», որը հարկավոր է ուղեղի կառուցման համար։ Շնորհիվ մոլեկուլյար կենսաբանության հրաշալի մեթոդների՝ մենք կարող ենք փորձարկել գեների ֆունկցիաները, փոփոխելով նրանց էքսպրեսիան զարգացման ցանկացած փուլում և վայրում։ Այժմ գլխավոր առաջադրանքը գենետիկական հսկողության այն հիերարխիայի բացահայտումն է, որը մի շերտ բջիջներին վերածում է գործող ուղեղի։ Դա նեյրոգիտության մեծագույն մարտահրավերներից է։
[[Պատկեր:Neuro8-5.png|right|312px]]
Ամեն րոպե 250.000 բջիջ է ավելանում ձեր ուղեղում զարգացման որոշակի փուլում։
եթե ուզում եք իմանալ այդ մասին ավելին, համեցե՛ք այստեղ. http://faculty.washington.edu/chudler/dev.html
