نورون به منزله پردازشگر

شما اینجا هستید:

نورون به منزله پردازشگر، هر نورون هزاران سیناپس دارد که بعضی از آن ها تحریک کننده و برخی دیگر بازدارنده هستند. در هر زمان معین، تعدادی از این سیناپس ها می توانند فعال باشند و پتانسیل های پس سیناپسی تحریکی و یا پتانسیل های پس سیناپسی بازدارنده ایجاد کنند. این پتانسیل ها با یکدیگر جمع جبری می شوند.

۱

اگر حاص این پتانسیل ها بتواند پتانسیل جدار پشته آکسون را به اندازه آستانه تحریک تغییر دهد، پتانسیل عمل از پشته آکسون شروع می شود و تمام نورون و زوائد آن را در بر می گیرد. پشته آکسون بیشترین تراکم دریچه های وابسته به ولتاژ یون سدیم را در تمامی نورون دارد و بنابراین دارای پایین ترین آستانه تحریک است.

۲

اگر در هر زمان، جمع جبری پتانسیل های وارده کمتر از آستانه تحریک باشد و یا جمع جبری در جهت بازداری جدار نورون یعنی کاهش تحریک پذیری آن باشد، پتانسیل عمل ایجاد نخواهد شد. پس تصمیم در مورد تحریک شدن یا تحریک نشدن یک نورون در یک زمان معین به عهده پشته آکسون است و بستگی به این محاسبه دارد که چند سیناپس تحریک کننده و بازدارنده در آن زمان فعال هستند و این سیناپس ها در کجا قرار دارند.

۳

به زبان فنی، سیناپس ها تکانه های دیجیتال را به آنالوگ تبدیل می کنند و نورون همه تکانه های آنالوگ را در یک زمان کوتاه پردازش و با یک آستانه تحریک مقایسه می کند و تصمیم می گیرد که تحریک شود یا نشود. در صورتی که تصمیم بر تحریک باشد، مجدداً به صورت یک تکانه دیجیتال است.

۴

میزان تأثیر یک سیناپس بستگی به محل آن نیز دارد. از آن جایی که پتانسیل سیناپسی به صورت انتشار غیر فعال (پتانسیل الکتروتونیک) بایستی به پشته آکسون برسد، هرچه سیناپس از پشته آکسون دورتر باشد تأثیر آن کمتر خواهد بود. قدرت نسبی یک سیناپس برای تأثیر روی بازده آن نورون، وزن سیناپس (weighting) نامیده می شود. وزن یک سیناپس در طول زمان می تواند متغیر باشد.

۵

آزمایش بر روی نورون های هرمی

آزمایش بر روی نورون های هرمی نشان می دهد که تقریباً ۱۰۰ سیناپس تحریکی در فاصله زمانی نزدیک به هم بایستی تحریک شوند تا پتانسیل عمل نورون هرمی شروع شود. یک نورون هرمی به طور متوسط ۲۵۰ سیناپس بازدارنده و ۱۰۰۰۰ سیناپس تحریکی بر روی جسم سلولی خود دارد.