Em formação

Cada terminação nervosa envia informações ao cérebro separadamente?


Cada terminação nervosa envia informações ao cérebro separadamente? Existe um caminho nervoso (não sei o nome científico) de cada terminação nervosa ao cérebro; ou são enviados ao cérebro pelos mesmos caminhos no gânglio da raiz dorsal? Se não, como podemos determinar a localização (quase) exata da dor em nossa mão?

Não estou muito familiarizado com a biologia, exceto as aulas que tive no colégio. Portanto, tente usar uma linguagem diária explicando isso.


Existem duas estruturas principais no sistema nervoso humano:

  • O sistema nervoso central, que inclui o cérebro e a medula espinhal
  • O sistema nervoso periférico, que é todos os nervos do resto do corpo (dedos, braços, pés, etc.)

Os sinais recebidos pelos nervos periféricos viajam principalmente para o cérebro através da medula espinhal, e o cérebro envia sinais de volta aos nervos periféricos através do sistema nervoso central.

Existem mecanismos muito mais complexos e várias exceções, mas essencialmente: o sistema nervoso é uma vasta rede de sinais, e a maioria desses sinais viaja através da medula espinhal para o cérebro e do cérebro para os nervos-alvo.

Os sinais viajam através de diferentes "ramos" nervosos - pense nisso como uma árvore de nervos, com a raiz comum sendo o cérebro.

Para obter mais informações, consulte:

Visão geral do sistema nervoso para manequins

Wikipedia (com referências fortes e muitas informações detalhadas)


Como comentado, uma terminação nervosa é realmente a terminação de um neurônio, alguns neurônios sensoriais viajam diretamente para o cérebro, alguns formam sinapses na medula espinhal (a maioria dos neurônios de toque e dor do corpo), então os neurônios da medula espinhal transportam a informação para o cérebro. (Observe que a sensação facial é transmitida pelos nervos cranianos do tronco cerebral).

Alguns, por exemplo na retina, passam por um processamento bastante intenso antes que as células ganglionares carreguem qualquer informação para o cérebro.


The Vagus Nerve: Your Body's Communication Superhighway

O nervo vago funciona como a superestrada do corpo, transportando informações entre as cérebro e os órgãos internos e controlando a resposta do corpo em momentos de descanso e relaxamento. O grande nervo se origina no cérebro e se ramifica em várias direções para o pescoço e o tronco, onde é responsável por ações como transportar informações sensoriais da pele da orelha, controlar os músculos que você usa para engolir e falar e influenciar sua sistema imunológico.

O vago é o décimo de 12 nervos cranianos que se estendem diretamente do cérebro, de acordo com o Enciclopédia Britânica. Embora nos referamos ao nervo vago como singular, na verdade é um par de nervos que surge do lado esquerdo e direito da porção oblonga da medula oblonga do tronco encefálico. O nervo recebe o nome da palavra latina para vagar, de acordo com Merriam Webster, o que é apropriado, visto que o nervo vago é o maior e mais amplamente ramificado nervo craniano.

Ao vagar e se ramificar por todo o corpo, o nervo vago fornece o controle primário para a divisão parassimpática do sistema nervoso: o contraponto de repouso e digestão ao sistema nervoso simpático resposta lutar ou fugir. Quando o corpo não está sob estresse, o nervo vago envia comandos que diminuem as taxas de coração e respiração e aumentam a digestão. Em tempos de estresse, o controle muda para o sistema simpático, que produz o efeito oposto.

O nervo vago também transporta sinais sensoriais de órgãos internos de volta ao cérebro, permitindo que o cérebro acompanhe as ações dos órgãos.


Corpo nu: nosso sentido do tato

Quando acaricio um gato, estou ciente da maciez de seu pelo, posso sentir as cristas de sua coluna (a menos que seja um gato muito gordo) e sei em que direção o pelo se move, em relação à minha mão. Essas são todas as informações que posso obter com meu toque. O movimento voluntário é a chave para a vida da maioria de nós, e o toque é a chave para guiar nossos movimentos. Mas como nossa pele transmite a informação? Como a pressão aplicada nas costas deste gato foi interpretada em meu cérebro?

Como a maioria dos seus sentidos, o tato atua por meio de uma via sensorial que consiste em um estímulo externo, neste caso o pelo do gato, detectado por um receptor em sua pele, transmitido através de células nervosas ao cérebro onde a informação será quebrada e analisada . Fazer carinho no gato é um assunto biológico sério.

O estímulo é percebido por um neurônio sensorial com um processo longo e fino chamado axônio que se estende até a pele. O estímulo sensorial leva ao disparo do neurônio, e a mudança resultante no fluxo elétrico dentro dele codifica a informação e a envia ao cérebro. Dependendo da frequência desse disparo e de como ele interage com outros sinais de entrada, a sensação será interpretada de maneiras diferentes.

Mas como sei que estou acariciando o gato e não o tapete ao lado dele? O que faz com que neurônios específicos sejam ativados?

Quando a força é aplicada a uma fibra nervosa, a ponta da fibra nervosa, a ponta dentro da pele, deforma-se com a força aplicada. Isso abre canais especiais, o que muda o fluxo elétrico, ativando o neurônio.

Os neurônios tendem a ser seletivos com o sinal ao qual respondem. Que tipo de informação de toque é detectada (seja pressão, tensão, alongamento, "pegajosidade", etc.) depende de quais estruturas estão circundando a terminação nervosa na pele.

Algumas dessas estruturas acessórias assemelham-se a almofadas elásticas em forma de cebola: são chamadas de corpúsculos pacinianos. Devido à elasticidade da cápsula, a forma da almofada após a aplicação da pressão é restaurada rapidamente. Portanto, as terminações nervosas associadas detectam mudanças e respondem bem à vibração.

Eles são os receptores em meus dedos que detectariam se o gato estava ronronando quando eu o acariciava, mesmo que eu não pudesse ouvir o ronronar.

Outros receptores sinalizam a tensão da pele e são particularmente sensíveis às bordas. Eles provavelmente lhe dizem quando você sente a espinha ao acariciar o gato ao longo de suas costas. Quanto maior a densidade de receptores em uma área, melhor será a acuidade tátil, como nas mãos, em contraste com nossas costas. Observe que os cientistas nus não defendem o uso de suas costas para acariciar um gato.

Assim, posso detectar diferentes elementos das costas do gato usando diferentes neurônios e receptores. Mas como o corpo sabe como colocá-los todos juntos?

A informação enviada pelos neurônios é transportada pela medula espinhal até o cérebro, onde é processada no tálamo e em uma parte específica do nosso córtex: o córtex somatossensorial.

Nessa área especial do cérebro, todo o corpo é mapeado de forma que áreas específicas desse córtex correspondam a regiões específicas da superfície do corpo. Portanto, em nosso caso, sabemos que o gato está na ponta dos meus dedos porque a parte dos "dedos" do meu córtex está ativada.

Então, eu sei que meus dedos estão sentindo o pelo porque o padrão dos neurônios que estão ativos no meu córtex depende do tipo de coisa que estou tocando.

Quando você toca em algo, cada característica do toque é decomposta e analisada separadamente.

O cérebro então reúne tudo: estou me movendo? Devo prestar atenção especial a essas informações? Percebi com precisão o que está acontecendo? Por que o gato está me mordendo agora?


Nosso sentido de toque

Quando acaricio um gato, tenho consciência da maciez de seu pelo, posso sentir as cristas de sua espinha (a menos que seja um gato muito gordo) e sei em que direção o pelo se move, em relação à minha mão. Essas são todas as informações que posso obter com meu toque. O movimento voluntário é a chave para a vida da maioria de nós, e o toque é a chave para guiar nossos movimentos. Mas como nossa pele transmite a informação? Como a pressão aplicada nas costas deste gato foi interpretada em meu cérebro?

Como a maioria dos seus sentidos, o toque atua por meio de uma via sensorial que consiste em um estímulo externo, no caso o pelo do gato, detectado por um receptor em sua pele, transmitido através de células nervosas ao cérebro onde a informação será quebrada e analisada . Fazer carinho no gato é um assunto biológico sério.

O estímulo é percebido por um neurônio sensorial com um processo longo e fino chamado axônio que se estende até a pele. O estímulo sensorial leva ao disparo do neurônio, e a mudança resultante no fluxo elétrico dentro dele codifica a informação e a envia ao cérebro. Dependendo da frequência desse disparo e de como ele interage com outros sinais de entrada, a sensação será interpretada de maneiras diferentes.

Mas como sei que estou acariciando o gato e não o tapete ao lado dele? O que faz com que neurônios específicos sejam ativados?

Quando a força é aplicada a uma fibra nervosa, a ponta da fibra nervosa, a ponta dentro da pele, deforma-se com a força aplicada. Isso abre canais especiais, o que muda o fluxo elétrico, ativando o neurônio.

Os neurônios tendem a ser seletivos com o sinal ao qual respondem. O tipo de informação de toque detectada (seja pressão, tensão, alongamento, "pegajosidade", etc.) depende de quais estruturas estão ao redor da terminação nervosa da pele.

Algumas dessas estruturas acessórias assemelham-se a almofadas elásticas em forma de cebola: são chamadas de corpúsculos pacinianos. Devido à elasticidade da cápsula, a forma da almofada após a aplicação da pressão é restaurada rapidamente. Portanto, as terminações nervosas associadas detectam mudanças e respondem bem à vibração.

Eles são os receptores em meus dedos que detectariam se o gato estava ronronando quando eu o acariciava, mesmo que eu não pudesse ouvir o ronronar.

Outros receptores sinalizam a tensão da pele e são particularmente sensíveis às bordas. Eles provavelmente lhe dizem quando você sente a espinha ao acariciar o gato ao longo de suas costas. Quanto maior a densidade de receptores em uma área, melhor será a acuidade tátil, como nas mãos, em contraste com as nossas costas. Observe que os cientistas nus não defendem o uso de suas costas para acariciar um gato.

Assim, posso detectar diferentes elementos das costas do gato usando diferentes neurônios e receptores. Mas como o corpo sabe como colocá-los todos juntos?

A informação enviada pelos neurônios é transportada pela medula espinhal até o cérebro, onde é processada no tálamo e em uma parte específica do nosso córtex: o córtex somatossensorial.

Nessa área especial do cérebro, todo o corpo é mapeado de forma que áreas específicas desse córtex correspondam a regiões específicas da superfície do corpo. Portanto, em nosso caso, sabemos que o gato está na ponta dos meus dedos porque a parte dos "dedos" do meu córtex está ativada.

Então, eu sei que meus dedos estão sentindo o pelo porque o padrão dos neurônios que estão ativos no meu córtex depende do tipo de coisa que estou tocando.

Quando você toca em algo, cada característica do toque é decomposta e analisada separadamente.

O cérebro então reúne tudo: estou me movendo? Devo prestar atenção especial a essas informações? Percebi com precisão o que está acontecendo? Por que o gato está me mordendo agora?


COMO OS RECEPTORES DE GOSTO NA INFLUÊNCIA VINCAL COM COMPORTAMENTO ALIMENTAR 5

As células gustativas da língua estão entre as primeiras células do trato GI que entram em contato com os alimentos. Apenas recentemente os cientistas descobriram células com gosto também no intestino. Robert Margolskee forneceu uma visão geral dos receptores gustativos na cavidade oral e discutiu pesquisas recentes sobre os receptores gustativos no intestino.

Receptores de sabor na cavidade oral

As papilas gustativas orais & # x02014coleções de cerca de 50 a 100 células epiteliais especializadas & # x02014 estão espalhadas por toda a cavidade oral, principalmente nas papilas 6 na parte frontal, lateral e posterior da língua. Embora as papilas gustativas orais não sejam neurônios, elas têm várias propriedades neuronais. Grande parte da maquinaria celular de transdução do paladar está contida nas microvilosidades em forma de dedo que revestem a extremidade apical de cada célula do botão gustativo.

Margolskee explicou que os cientistas identificaram vários tipos diferentes de receptores de sabor na cavidade oral, cada um com uma molécula de receptor de sabor único ou conjunto de moléculas subjacentes à resposta de sabor (Lindemann, 2001). Na última década, o trabalho do laboratório de Margolskee, bem como dos laboratórios de Linda Buck, Nick Ryba e Charles Zucker, levou à identificação de muitos dos diferentes receptores de qualidade de sabor. Hoje, os pesquisadores sabem que os receptores do sabor amargo envolvem uma família de cerca de 25 a 30 receptores acoplados à proteína G 7 chamados T2Rs (receptores do sabor tipo 2). Os receptores doces, em contraste, envolvem uma combinação dimérica ou multimérica de receptores T1R2 (receptor tipo 1 2) e T1R3 (receptor tipo 1 3), que juntos respondem a vários compostos doces, tanto açúcares quanto adoçantes não calóricos. Um receptor relacionado, o receptor umami, envolve uma combinação de T1R1 (receptor tipo 1) e receptores T1R3 e responde a sabores & # x0201csavory & # x0201d como glutamato monossódico.

Os canais de transdução de sabor azedo e salgado não são tão bem compreendidos quanto os canais amargo, doce e umami, disse Margolskee. Embora o ENaC 8 certamente desempenhe um papel na transdução do sabor salgado, ele está mais envolvido com baixas concentrações de sal. Provavelmente existe pelo menos um outro canal de transdução, ainda não identificado, para altas concentrações de sal. O receptor de sabor azedo tem uma série de canais candidatos, incluindo canais de íons sensores de ácido (ASICs), canais de nucleotídeos cíclicos ativados por hiperpolarização (HCN) e canais de membros da família de doença renal policística (PKD), mas nenhum canal ainda foram definitivamente identificados.

Células semelhantes ao sabor no intestino (e no pâncreas)

Conforme resumido por Margolskee, os pesquisadores identificaram recentemente células semelhantes ao sabor no intestino que desempenham um papel importante na integração das respostas fisiológicas durante a digestão. As células gustativas no intestino não são verdadeiras células gustativas, embora tenham várias características em comum com as verdadeiras células gustativas orais: são morfologicamente semelhantes à microscopia óptica e eletrônica e produzem muitas das mesmas proteínas de sinalização gustativa. Na verdade, o processo de sinalização que ocorre em certos tipos de células endócrinas no intestino é muito semelhante ao processo de transdução que ocorre nas células gustativas orais (Cummings e Overduin, 2007) (ver Figura 2-3). Em ambos os tipos de células, quando os receptores acoplados à proteína G na superfície apical da célula se unem à gustducina e outras proteínas G associadas ao sabor, eles iniciam uma cascata de transdução de sinal envolvendo várias enzimas de sinalização, segundos mensageiros (por exemplo, trifosfato de inositol), e canais (por exemplo, o canal TRPM5 ativado por cálcio), levando ao neurotransmissor ou, no caso de células com gosto, liberação de neuropeptídeo. Margolskee explicou que uma das diferenças entre os receptores gustativos na cavidade oral e os receptores gustativos no intestino é que, em vez de liberar um verdadeiro neurotransmissor, os receptores gustativos no intestino liberam hormônios neuropeptídeos, como o GLP-1 (glucagon- como o peptídeo-1).

FIGURA 2-3

As células gustativas orais (& # x0201ctaste cell & # x0201d) e as células gustativas do intestino (& # x0201célula endócrina & # x0201d) compartilham processos de sinalização semelhantes. FONTE: Modificado de Cummings e Overduin, 2007. Reproduzido com permissão da American Society for Clincial (mais.)

Margolskee explicou que a ideia de que as moléculas de sinalização do sabor existem no intestino remonta a meados da década de 1990, quando Dirk H & # x000f6fer descobriu a alfa-gustducina (a subunidade alfa da proteína heterotrimérica gustducina) sendo expressa nas células do estômago e do intestino que tinha a aparência geral de células receptoras gustativas (H & # x000f6fer et al., 1996). Posteriormente, o grupo de Enrique Rozengurt identificou vários receptores do sabor amargo T2R no estômago e no intestino delgado (Wu et al., 2002). Mais tarde, Soraya Shirazi-Beechey encontrou receptores T1R no intestino (Dyer et al., 2005).

Em estudos microscópicos mais detalhados, Shirazi-Beechey e Margolskee colaboraram e descobriram que T1R2 e T1R3, os dois componentes do receptor doce, estão presentes em um pequeno subconjunto de células que revestem a mucosa do intestino delgado e que as células têm a aparência típica de células enteroendócrinas (Margolskee et al., 2007). Margolskee e sua equipe também colaboraram com Josephine Egan no National Institutes of Health e identificaram várias proteínas sinalizadoras de sabor em tecidos humanos e de camundongo. Eles também encontraram essencialmente toda a via de transdução do paladar, pois era conhecida a sua existência nas células gustativas orais, nas células endócrinas do intestino e, particularmente, nas células L que expressam GLP-1 (Jang et al., 2007).

Mais recentemente, Yan Li, no laboratório de Margolskee, examinou a co-expressão de células endócrinas positivas para gustducina de vários locais nos intestinos delgado e grosso e encontrou um nível quase igual de coexpressão de L, K e L / K 9 com gustducina no cólon, mas principalmente apenas células K ou L / K coexpressando com gustducina em outras áreas (Li et al., 2013). Li também encontrou vários ácidos graxos de cadeia curta co-expressos com alfa-gustducina em células endócrinas no cólon, incluindo células ativadas pelos receptores acoplados à proteína G GPR43 e GPR41. Curiosa sobre o papel fisiológico potencial da gustducina no cólon, ela se voltou para os camundongos knockout para a gustducina e descobriu que o ácido graxo de cadeia curta & # x02013 estimulou a secreção de GLP-1 das células endócrinas do cólon requer alfa-gustducina.

Em outro trabalho colaborativo entre o laboratório de Margolskee e o grupo de Shirazi-Beechey, os pesquisadores examinaram a expressão de SGLT1 (co-transportador de glicose de sódio 1) em dois tipos de camundongos knockout (Margolskee et al., 2007). SGLT1 é uma proteína que co-transporta glicose e sódio do lúmen intestinal através dos enterócitos absortivos e para as células epiteliais. De acordo com Margolskee, esta é normalmente a etapa limitante da taxa de captação de glicose no intestino delgado. Margolskee, Shirazi-Beechey e colegas descobriram que SGLT1 mRNA (RNA mensageiro), expressão da proteína SGLT1 e atividade de captação de glicose em camundongos do tipo selvagem aumentaram quando os camundongos foram tratados com uma dieta rica em carboidratos em comparação com uma dieta pobre em carboidratos . Mas em camundongos knockout sem T1R3, um componente dos receptores doce e umami, não houve diferença no SGLT1 entre as dietas com baixo e alto teor de carboidratos. Da mesma forma com camundongos knockout para gustducina, a pesquisa não revelou nenhuma diferença no mRNA de SGLT1 ou na atividade de captação de proteína ou glicose entre as dietas com baixo e alto teor de carboidratos. De acordo com Margolskee, a evidência sugere que T1R3 e gustducina são necessários para induzir um aumento no SGLT1 em resposta ao carboidrato da dieta e um aumento subsequente na atividade de captação de glicose.

Margolskee descreveu um efeito semelhante observado em camundongos knockout alimentados com uma dieta pobre em carboidratos sozinha ou uma dieta pobre em carboidratos suplementada com um adoçante não calórico (ou seja, sucralose) (Margolskee et al., 2007). Camundongos do tipo selvagem mostraram um aumento no mRNA SGLT1, proteína SGLT1 e atividade de captação de glicose quando sua dieta pobre em carboidratos foi suplementada com um adoçante não calórico, mas os camundongos knockout não. Esses resultados indicam uma via de detecção quimiossensorial no intestino que responde a açúcares e adoçantes luminais e leva à regulação positiva de SGLT1 e a um aumento na atividade de captação de glicose no intestino.

Margolskee e outros encontraram receptores de sabor não apenas no estômago e no intestino, mas também no pâncreas. Margolskee descreveu dados não publicados que mostram a expressão de gustducina em células alfa da ilhota pancreática e a expressão de T1R3 em células alfa e beta. A função desses receptores semelhantes ao sabor do pâncreas não é clara. No entanto, tanto os dados in vitro quanto os dados de camundongos nocaute do tipo selvagem versus T1R3 sugerem que esses receptores desempenham um papel na liberação de insulina aumentada com adoçante.

Células gustativas orais e a expressão de proteínas intestinais

Margolskee observou que os pesquisadores observaram uma série de hormônios intestinais, incluindo GLP1, GIP (peptídeo inibidor gástrico) e CCK, expressos em vários tipos de células gustativas orais. As células gustativas orais também expressam sensores de açúcar intestinal, como SGLT1, e sensores metabólicos pancreáticos (Yee et al., 2011).

Margolskee deu um exemplo da expressão de proteínas intestinais na cavidade oral. Com base em estudos com camundongos knockout T1R3 mostrando uma perda de resposta a adoçantes não calóricos, mas não a açúcares (Damak et al., 2003), ele e seus colegas suspeitaram de algo mais na cavidade oral além do receptor de doce oral, um T1R2 e T1R3 heterodímero, responde a açúcares. Eles levantaram a hipótese da presença de uma via de transporte de glicose semelhante à observada em células beta pancreáticas. Na verdade, eles descobriram que vários dos mesmos componentes da via pancreática estavam presentes no tecido gustativo oral (Yee et al., 2011). Margolskee especulou que os transportadores de glicose semelhantes aos do intestino nas células gustativas podem ajudar as pessoas e os animais a distinguir os adoçantes calóricos dos não calóricos.

Receptores semelhantes ao sabor no intestino e no pâncreas: resumo da ciência

Em resumo, Margolskee observou que os pesquisadores identificaram todas as vias de sinalização do paladar no intestino e no pâncreas e nos intestinos proximal e distal. No intestino, os elementos de sabor são expressos nas células L, K e L / K. No pâncreas, as células alfa e beta das ilhotas pancreáticas expressam elementos gustativos. Gustducina e T1R3 no intestino estão envolvidos na liberação de GLP-1 e GIP em resposta a adoçantes e, no intestino proximal, na regulação dos níveis de SGLT1. No cólon, a gustducina parece estar envolvida na liberação de GLP-1 e GIP em resposta aos ácidos graxos de cadeia curta. Com relação ao papel das moléculas de sinalização do sabor no pâncreas, evidências preliminares sugerem que a gustducina e o T1R3 estão envolvidos na detecção do adoçante e, em algumas circunstâncias, na secreção de insulina.


Além da dor

Patapoutian diz que essas descobertas os levaram além do domínio do tato para a função básica de nossos órgãos. “Os órgãos internos também sofrem forças mecânicas muito profundas”, diz ele. Piezo1 parece estar envolvido com o funcionamento interno do sistema cardiovascular, explica Patapoutian. Na verdade, isso não é muito surpreendente. A detecção da força mecânica é importante para o sistema circulatório, é assim que os vasos sanguíneos sabem responder às mudanças no fluxo e se contraem ou dilatam para manter a pressão arterial constante (7).

“Órgãos internos também experimentam forças mecânicas muito profundas.”

—Ardem Patapoutian

No ano passado, em um projeto com o laboratório do professor de biologia celular da Universidade de Harvard Steve Liberles, Patapoutian encontrou um papel para piezo2 na inflação do pulmão (8). “Cada vez que você respira, o pulmão, é claro, se expande”, diz ele. E com essa expansão, o piezo2 é estimulado de uma forma que pode, por sua vez, dizer ao pulmão quando retrair, desempenhando assim um papel na regulação da respiração. Ratos sem o piezo2 gene enfrentou problemas de respiração, como hiperinsuflação do pulmão.

Mas a respiração é apenas a ponta do iceberg. Há mecanosensação envolvida no alongamento do estômago, alongamento da bexiga, saciedade, função gastrointestinal e muito mais. O papel do toque nos órgãos internos permanece ainda mais misterioso do que os mecanismos do toque em nossa pele, diz Patapoutian.

O laboratório de Bautista, por sua vez, planeja usar o genoma da toupeira estrela-nariz para elucidar ainda mais a mecanossensação. “Isso tem sido uma mina de ouro”, diz ela, “para entrar e olhar para isso”.


Como nosso cérebro pode distinguir o som de uma única nota em relação a um acorde?

Eu me perguntei isso quando estava ouvindo acordes de piano no meu computador. Meus fones de ouvido produziam um som singular, mas eu sabia que era um acorde em comparação a quando apenas uma única nota é tocada. Como podemos saber a diferença se ambos são apenas sons isolados?

O que vai te impressionar mais é quando você perceber que literalmente tudo que você ouve é um & quot; som único & quot; no sentido de que há apenas uma única forma de onda sendo recebida pelo seu ouvido. Pense em ouvir uma música. a voz do cantor & # x27s é essencialmente um & quotacorde & quot modulado continuamente no sentido de que é composto por uma frequência fundamental (a nota na qual eles estão cantando) em camadas com & quot Frequências primárias & quot (que formam vogais e que são influenciadas por consoantes para criar a fala). Cada instrumento, mesmo que esteja tocando apenas uma única nota, da mesma forma tem camadas de frequências ressonantes que são responsáveis ​​por seu timbre (como você pode saber a diferença entre os instrumentos que tocam a mesma nota).

Nossos cérebros agrupam sem esforço aquelas frequências que pertencem a uma única fonte (um instrumento ou voz) e separam essas fontes em diferentes & quotuditory objects & quot em um processo chamado & quotuditory scene segregation & quot. É uma tarefa fenomenalmente difícil e não entendemos realmente como funciona no cérebro - há algumas evidências de que a "fase" das ondas sonoras componentes contribui.

Nossa percepção do som é tão fascinante e surpreendente.

Mesmo algo tão fundamental quanto nossa escala musical não é tão imutável quanto acreditamos. confira o trabalho de & quotWilliam Sethares & quot. Basicamente, ele demonstrou que nossa escala é um artefato do tipo de instrumento musical que tocamos. Todos eles vibram de forma a criar ressonâncias lineares previsíveis que são essencialmente as notas em nossa escala. No entanto, não precisa ser assim: você pode criar escalas com muitas notas consonantais arbitrárias e criar música estranha com som estranho a partir delas. A questão é que uma oitava, que normalmente definiríamos como a duplicação da frequência, acaba sendo uma percepção. Em Sethares & # x27 escalas construídas artificialmente, você absolutamente pode perceber uma oitava, da mesma forma que pode reconhecer que & quotC & quot é a mesma nota em oitavas diferentes, embora a escala não seja mais baseada nessa duplicação de frequência.


Conteúdo

Cada nervo é coberto externamente por uma densa bainha de tecido conjuntivo, o epineuro. Abaixo dele está uma camada de células de gordura, o perineuro, que forma uma manga completa em torno de um feixe de axônios. Os septos perineurais se estendem para o interior do nervo e o subdividem em vários feixes de fibras. Ao redor de cada uma dessas fibras está o endoneuro. Isso forma um tubo ininterrupto da superfície da medula espinhal até o nível em que o axônio faz sinapses com suas fibras musculares ou termina em receptores sensoriais. O endoneuro consiste em uma capa interna de material chamado glicocálice e uma malha externa delicada de fibras de colágeno. [2] Os nervos são agrupados e geralmente viajam junto com os vasos sanguíneos, uma vez que os neurônios de um nervo têm requisitos de energia bastante elevados.

Dentro do endoneuro, as fibras nervosas individuais são circundadas por um líquido com baixo teor de proteínas chamado líquido endoneural. Este atua de forma semelhante ao líquido cefalorraquidiano no sistema nervoso central e constitui um barreira sangue-nervo semelhante à barreira hematoencefálica. [3] As moléculas são, portanto, impedidas de atravessar o sangue para o fluido endoneural. Durante o desenvolvimento de edema nervoso por irritação (ou lesão) do nervo, a quantidade de fluido endoneural pode aumentar no local da irritação. Esse aumento de fluido pode ser visualizado por meio da neurografia por ressonância magnética e, portanto, a neurografia por RM pode identificar irritação e / ou lesão nervosa.

Editar categorias

Os nervos são categorizados em três grupos com base na direção em que os sinais são conduzidos:

  • Nervos aferentes conduzem sinais dos neurônios sensoriais para o sistema nervoso central, por exemplo, dos mecanorreceptores da pele.
  • Nervos eferentes conduzem sinais do sistema nervoso central ao longo dos neurônios motores para seus músculos e glândulas-alvo.
  • Nervos confusos contêm axônios aferentes e eferentes e, portanto, conduzem as informações sensoriais de entrada e os comandos musculares de saída no mesmo feixe. Todos os nervos espinhais são nervos mistos e alguns dos nervos cranianos também são nervos mistos.

Os nervos podem ser categorizados em dois grupos com base em onde eles se conectam ao sistema nervoso central:

  • Nervos espinhais inervam (distribuem para / estimulam) grande parte do corpo e se conectam através da coluna vertebral à medula espinhal e, portanto, ao sistema nervoso central. Eles recebem designações de letras e números de acordo com a vértebra por meio da qual se conectam à coluna vertebral.
  • Nervos cranianos inervam partes da cabeça e se conectam diretamente ao cérebro (especialmente ao tronco cerebral). Eles são normalmente atribuídos a numerais romanos de 1 a 12, embora o zero do nervo craniano às vezes seja incluído. Além disso, os nervos cranianos têm nomes descritivos.

Terminologia Editar

Termos específicos são usados ​​para descrever os nervos e suas ações. Diz-se que um nervo que fornece informações ao cérebro a partir de uma área do corpo, ou controla uma ação do corpo, "inerva" essa seção do corpo ou órgão. Outros termos referem-se ao fato de o nervo afetar o mesmo lado ("ipsilateral") ou o lado oposto ("contralateral") do corpo, para a parte do cérebro que o fornece.

O crescimento do nervo normalmente termina na adolescência, mas pode ser re-estimulado com um mecanismo molecular conhecido como "sinalização Notch". [4]

Edição de regeneração

Se os axônios de um neurônio forem danificados, desde que o corpo celular do neurônio não seja danificado, os axônios podem regenerar e refazer as conexões sinápticas com os neurônios com a ajuda de células-guia. Isso também é conhecido como neurorregeneração. [5]

O nervo começa o processo destruindo o nervo distal ao local da lesão, permitindo que as células de Schwann, a lâmina basal e o neurilema próximo à lesão comecem a produzir um tubo de regeneração. Fatores de crescimento de nervos são produzidos fazendo com que muitos brotos de nervos brotem. Quando um dos processos de crescimento encontra o tubo de regeneração, ele começa a crescer rapidamente em direção ao seu destino original guiado o tempo todo pelo tubo de regeneração. A regeneração nervosa é muito lenta e pode levar vários meses para ser concluída. Embora esse processo repare alguns nervos, ainda haverá algum déficit funcional, pois os reparos não são perfeitos. [6]

Um nervo transmite informações na forma de impulsos eletroquímicos (como impulsos nervosos conhecidos como potenciais de ação) transportados pelos neurônios individuais que constituem o nervo. Esses impulsos são extremamente rápidos, com alguns neurônios mielinizados conduzindo a velocidades de até 120 m / s. Os impulsos viajam de um neurônio para outro cruzando uma sinapse, onde a mensagem é convertida de elétrica para química e depois de volta para elétrica. [2] [1]

Os nervos podem ser categorizados em dois grupos com base na função:

  • Uma fibra nervosa aferente conduz informações sensoriais de um neurônio sensorial para o sistema nervoso central, onde a informação é então processada. Feixes de fibras ou axônios, no sistema nervoso periférico são chamados de nervos, e feixes de fibras aferentes são conhecidos como nervos sensoriais. [1][2]
  • Uma fibra nervosa eferente conduz os sinais de um neurônio motor no sistema nervoso central para os músculos. Os feixes dessas fibras são conhecidos como nervos eferentes.

Sistema nervoso Editar

The nervous system is the part of an animal that coordinates its actions by transmitting signals to and from different parts of its body. [7] In vertebrates it consists of two main parts, the central nervous system (CNS) and the peripheral nervous system (PNS). The CNS consists of the brain and spinal cord. The PNS consists mainly of nerves, which are enclosed bundles of the long fibers or axons, that connect the CNS to every other part of the body.

Nerves that transmit signals from the brain are called motor ou efferent nerves, while those nerves that transmit information from the body to the CNS are called sensory ou afferent. Spinal nerves serve both functions and are called mixed nerves. O SNP é dividido em três subsistemas separados: os sistemas nervoso somático, autônomo e entérico. Os nervos somáticos medeiam o movimento voluntário.

O sistema nervoso autônomo é subdividido em sistemas nervosos simpático e parassimpático. O sistema nervoso simpático é ativado em casos de emergência para mobilizar energia, enquanto o sistema nervoso parassimpático é ativado quando os organismos estão em um estado de relaxamento. O sistema nervoso entérico funciona para controlar o sistema gastrointestinal. Os sistemas nervoso autônomo e entérico funcionam involuntariamente. Nerves that exit from the cranium are called cranial nerves while those exiting from the spinal cord are called spinal nerves.

Cancer can spread by invading the spaces around nerves. This is particularly common in head and neck cancer, and prostate and colorectal cancer.

Nerves can be damaged by physical injury as well conditions like carpal tunnel syndrome and repetitive strain injury. Autoimmune diseases such as Guillain–Barré syndrome, neurodegenerative diseases, polyneuropathy, infection, neuritis, diabetes, or failure of the blood vessels surrounding the nerve all cause nerve damage, which can vary in severity.

Multiple sclerosis is a disease associated with extensive nerve damage. It occurs when the macrophages of an individual's own immune system damage the myelin sheaths that insulate the axon of the nerve.

A pinched nerve occurs when pressure is placed on a nerve, usually from swelling due to an injury, or pregnancy and can result in pain, weakness, numbness or paralysis, an example being carpal tunnel syndrome. Symptoms can be felt in areas far from the actual site of damage, a phenomenon called referred pain. Referred pain can happen when the damage causes altered signalling to other areas.

Neurologists usually diagnose disorders of the nerves by a physical examination, including the testing of reflexes, walking and other directed movements, muscle weakness, proprioception, and the sense of touch. This initial exam can be followed with tests such as nerve conduction study, electromyography (EMG), and computed tomography (CT). [8]

Um neurônio é chamado identificado if it has properties that distinguish it from every other neuron in the same animal—properties such as location, neurotransmitter, gene expression pattern, and connectivity—and if every individual organism belonging to the same species has exactly one neuron with the same set of properties. [9] In vertebrate nervous systems, very few neurons are "identified" in this sense. Researchers believe humans have none—but in simpler nervous systems, some or all neurons may be thus unique. [10]

In vertebrates, the best known identified neurons are the gigantic Mauthner cells of fish. [11] : 38–44 Every fish has two Mauthner cells, located in the bottom part of the brainstem, one on the left side and one on the right. Each Mauthner cell has an axon that crosses over, innervating (stimulating) neurons at the same brain level and then travelling down through the spinal cord, making numerous connections as it goes. As sinapses geradas por uma célula de Mauthner são tão poderosas que um único potencial de ação dá origem a uma resposta comportamental importante: em milissegundos, o peixe curva seu corpo em forma de C, então se endireita, impulsionando-se rapidamente para frente. Funcionalmente, esta é uma resposta de escape rápida, desencadeada mais facilmente por uma forte onda sonora ou onda de pressão que atinge o órgão da linha lateral do peixe. As células de Mauthner não são os únicos neurônios identificados em peixes - existem cerca de 20 outros tipos, incluindo pares de "análogos de células de Mauthner" em cada núcleo segmentar espinhal. Although a Mauthner cell is capable of bringing about an escape response all by itself, in the context of ordinary behavior other types of cells usually contribute to shaping the amplitude and direction of the response.

As células de Mauthner foram descritas como neurônios de comando. A command neuron is a special type of identified neuron, defined as a neuron that is capable of driving a specific behavior all by itself. [11] : 112 Such neurons appear most commonly in the fast escape systems of various species—the squid giant axon and squid giant synapse, used for pioneering experiments in neurophysiology because of their enormous size, both participate in the fast escape circuit of the squid. O conceito de um neurônio de comando, no entanto, tornou-se controverso, por causa de estudos mostrando que alguns neurônios que inicialmente pareciam se encaixar na descrição eram realmente capazes de evocar uma resposta em um conjunto limitado de circunstâncias. [12]

In organisms of radial symmetry, nerve nets serve for the nervous system. There is no brain or centralised head region, and instead there are interconnected neurons spread out in nerve nets. These are found in Cnidaria, Ctenophora and Echinodermata.


Artigos relacionados

Art discovered on dolmens in northern Israel could indicate lost culture

To stay younger for longer, make this change to your diet

In an article published last month in the scientific journal Nature Communication, Zelzer and his colleagues showed how genes that influence the proprioceptive system are connected to the development of two of the most widespread orthopedic problems in children worldwide: scoliosis (curvature of the spine) and hip dysplasia (in which the hip socket does not completely cover the head of the femur, for which infants are routinely tested for flexibility of the hip joints). A previous study carried out in Zelzer&rsquos laboratory showed also how the system plays a significant role in the process of healing body fractures.

Zelzer is devoting much of his research to subjects with significant medical implications &ndash not least because of the involvement of two physicians in the project, Drs. Ronen Blecher and Eran Assaraf. The two broke off their medical residencies to pursue Phds in Zelzer&rsquos lab. However, to make progress, the group must first decipher the molecular language through which the communication between body and brain takes place. Despite the applied nature of the research, it can be linked to realms including the mind-body connection &ndash a kind of modern version of the pineal gland, which French philosopher René Descartes believed was the seat of the connection between mind and body.

&ldquoYoga practitioners are very well acquainted with the location of the muscle spindles in the body,&rdquo Zelzer notes.

Muscle binds

Aristotle stated explicitly that humans have five senses. But as in many realms of knowledge, modern science needed to liberate itself from Aristotelean notions in order to begin to move forward. The 17th-century English physician William Harvey, who played a key role in our understanding of blood circulation, was the first to notice that the muscles that move the fingers are located in the forearm. &ldquoThus we perceive and so feel the fingers to move, but truly we neither perceive nor feel the movement of the muscles, which are in the elbow,&rdquo Harvey wrote in a book published in 1628.

Elazar Zelzer. Few labs in the world focus on the role of muscle spindles in the proprioceptive system. His lab is the only one also examining the connection between that system and the skeleton. Tomer Appelbaum

The term &ldquosixth sense&rdquo in reference to the body&rsquos ability to sense itself, was first used by the Scottish physician, scientist and neural system researcher Charles Bell, in an essay from 1826. The muscle spindles themselves were discovered in the mid-19th century. The term &ldquoproprioception&rdquo was coined in 1906 by the man who is considered the father of neurophysiology, the British physician Charles Scott Sherrington, who won the Nobel Prize in Physiology or Medicine for his work in the field in 1932. As understanding of the sense developed, scientists were divided about whether this self-perception of the body occurs in one place &ndash the brain &ndash or throughout the body.

Today we know it occurs in both: Neural information, which is collected with the aid of the various &ldquosensors&rdquo scattered throughout the body, is transmitted to the brain. The information arrives at two separate regions of the brain, along the lines of the division between conscious and unconscious, explains Roy Salomon, who studies the boundaries of human perception in the Gonda Multidisciplinary Brain Research Center at Bar-Ilan University. The unconscious pathways, Dr. Salomon says, connects to the cerebellum, a primordial section of the brain that plays a central part in planning motoric movements and maintaining equilibrium.

The conscious pathway arrives at the central sulcus &ndash a region of the cerebral cortex located exactly between the parietal lobe and the frontal lobe of the brain. Logically, Salomon adds, these neural pathways end at the point that&rsquos located between the region that is responsible for volitional motoric movements and the region that processes the sense of touch.

How is the information collected? There are three different types of sensors in the body that send proprioceptive information: in the joints, in the connections between the tendons and the muscles, and in the muscles themselves. The question of the sensors&rsquo importance has also been a matter of scientific dispute for many years today, though, it&rsquos thought that the muscle spindles play the central role. For example, one testament to the lack of importance of the sensors in the joints is the ability of people who have undergone hip-replacement surgery to know the position of their shin relative to the hip.

A muscle spindle consists of four different nerve endings that spiral around about a dozen muscle fibers. The small sensor, less than a centimeter long, is wrapped in a spindle-shaped tissue that separates it from the rest of the muscle. The internal structure and the connection to the different neurons allow the spindle to adjust the neural signal it produces to the changes in the length of the muscle. Because of this special structure, when the muscle is motionless, the spindle also &ldquoremembers&rdquo the position it was in previously.

The number of spindles differs in each muscle, Zelzer explains all told humans and other mammals each have about 20,000 these tiny sensors. Animals of other orders, he adds, have different mechanisms that serve to create proprioception.

This understanding of the mechanical elements that make possible the body&rsquos perception of itself, was articulated in the first half of the 20th century. Since then, research into proprioception in biology and the humanities, and into muscle spindles in particular, has been neglected. According to Zelzer, this is due to the 1960s revolution in molecular biology, which included the discovery of the structure of DNA.

&ldquoUntil then, great attention was devoted to the involvement of mechanical signals in biology, with regard to development and functioning,&rdquo he explains. &ldquoWhen the molecular revolution began, to a certain extent people were captivated by three examples of molecules &ndash DNA, RNA and proteins &ndash and abandoned the mechanics. Molecular biology became mainstream those who dealt with mechanics were considered part of the old world.&rdquo

The perception that the mechanical signals were important began to coalesce at the end of the 1980s. &ldquoGradually, the fact that there is a very significant mechanical world in addition to the molecular world began to be accepted again. However, for these two worlds to connect, and for the mechanical to receive its due place, it&rsquos necessary to understand the mechanism that is capable of translating the mechanics into the molecular signals of biology,&rdquo Zelzer says.

This revolution &ndash deciphering the mechanisms that generate molecular signals &ndash took place in multiple areas of life sciences and neurobiology, he notes. As for the proprioceptive system, however, &ldquoeven though it was one of the first systems in the body to be characterized, there was no one to create the molecular language for it.&rdquo The subject was barely studied in neuroscience, Zelzer adds (and Salomon from Bar-Ilan agrees with him). From the point of view of the body, the professor points out, there are very few laboratories in the world that are studying the role of the muscle spindles in the proprioceptive system. His laboratory is the only one that is also examining the connection between the system and the body&rsquos skeleton.

&ldquoWe are trying,&rdquo he says, &ldquoto create the molecular language of this system, and by that means it will be possible to return the system to the center.&rdquo

How are the scientists uncovering this molecular language? First, the researchers in Zelzer&rsquos laboratory isolate the spindles. Subsequently, they examine which genes are expressed in them and then try to discover which proteins each gene encodes, and what the proteins do. Their principal method is to inhibit the activity of individual genes and then examine closely the changes that occur when those genes cease to function. As he puts it, &ldquoWe try to adopt systemic observation &ndash not to focus on the lone tissue but to examine how it interacts with other systems, such as the skeletal one.&rdquo

Roy Salomon. Ilan Assayag

A protein called Piezo2 is a striking example of a molecule that translates a mechanical signal (movement) of the muscle into a molecular signal. The protein, Zelzer relates, is actually a channel that resides on the membrane of the nerve cell that spirals around the muscle fiber. If the muscle&rsquos length changes, the membrane is affected, the channel opens and allows a flow of positive ions (atoms with a positive charge) into the cell. They set off a chain of molecular mechanisms that modify the condition of the neuron.

&ldquoPiezo is an example that links the molecular world to the mechanical world,&rdquo Zelzer notes.

Bipedal misconception

In their new study, Zelzer et al. showed what happens when a gene like this goes awry. Mice in which the gene was inhibited in the skeleton itself did not develop medical problems. However, when the gene was inhibited in the proprioceptive system only, scoliosis developed at maturation &ndash a spinal misalignment found in about 3 percent of all people, in which the vertebrae in the spinal column curve sideways.

&ldquoThe conventional assumption in research is that scoliosis is the price we pay for being bipeds,&rdquo Zelzer says. &ldquoWe showed that this is also the case with quadrupeds &ndash and that the proprioceptive system is responsible for maintaining a straight back.&rdquo

The second problem from which the mice suffered is known as hip dysplasia, a common condition in 0.1 percent to 0.6 percent of infants every infant in Israel is checked for it within the framework of the routine checkups in hospitals and the well-baby clinics. To explain the connection between the deformation of a normal hip and proprioception, Zelzer mentions a previous project of his.

As a developmental biologist, he examines how different elements in the skeleton and the muscles develop during pregnancy and natural physical growth. In the earlier study, he relates, he showed that for the joints to develop, the fetus needs to move in the womb, and that the movement encourages joint formation. &ldquoThe significance of the new research,&rdquo he says, &ldquois that not only does there have to be movement, there has to be correct movement.&rdquo

If fetuses and children who are developing have problems with the ability to sense their body, their movement is disrupted, and the joints that are involved in those movements are also disrupted. &ldquoThat is the hypothesis: Not only is movement needed, but a particular movement is needed, so that the joint will develop properly,&rdquo Zelzer says.

This hypothesis bears deeper implications for understanding biology and evolution, he adds, and not only in pathological examples &ndash in cases where something goes wrong. What it means is that the structure of the pelvis, a central anatomical organ, is influenced not only by genetics but also by the body&rsquos own movements. If the structure of the pelvis is determined by the movements of animals, it follows that it has plasticity, that it is capable of adjusting itself to changes.

&ldquoLet&rsquos say that a mutation occurred in a certain animal that modified its muscle activity, the bone size or the connection of the bone to the muscle,&rdquo Zelzer says. &ldquoThat mutation changes the way the animal walks.&rdquo However, because the final form is determined by movement, this means that the pelvis can adjust itself to the change in walking, &ldquoand thus preserve its survivability.&rdquo Accordingly, in contrast to eye and hair color, which are genetically predetermined, the sixth sense research project presents an example of a system in the body by which activity defines structure.

&ldquoNot everything is predetermined part of the body retains plasticity for changes,&rdquo Zelzer sums up.

Another place at which activity and functioning intersect with proprioception is aging. Proprioception is one of the first mechanisms affected by growing old. Because the aging process is frequently accompanied by a deterioration of various cognitive mechanisms in the brain, it is easy to assume that the effects are partly due to the brain&rsquos getting older. But it&rsquos possible that the deterioration of the proprioceptive system, too, is related to the decline in the quality of the signal that arrives from the sensors throughout the body.

Dr. Salomon notes that when the brain feels uncertain about proprioception, it makes us move and in so doing makes the sense more precise. At present, it is impossible to state that this precision mechanism can also help curb the damage to proprioception that comes with age. In order to understand exactly how aging affects the sixth sense, Zelzer adds, it&rsquos necessary also to articulate the specific molecular language of this sense and the changes that come with age. Much research is needed to arrive at reliable conclusions, he says. However, the possible connection between physical activity and the improvement of proprioceptive ability in this sphere, including at advanced ages, is a logical hypothesis about the system that lies on the seam line between body and brain.


PHYSICAL MEDICINE APPROACHES TO PAIN MANAGEMENT

Steven Stanos , . Allison Baum , in Current Therapy in Pain , 2009

Pain Threshold

The nociceptive nerve endings that are found in skin, joints, muscles, bone make up an intricate network of pain perception controlled by the human central nervous system. Because muscle afferent nerve pathways and pain afferent nerve pathways both converge on the dorsal horn of the spinal cord, it has been proposed that pain afferents may be susceptible to some form of selective inhibition as a result of physical activity and exercise training. 22 Another hypothesis is that endogenous opioid release may be involved in exercise-induced hypoalgesia. Most likely, exercised-induced hypoalgesia is caused by a host of interrelated factors that may be partially controlled by the mode and intensity of exercise. Koltyn and coworkers’ study 23 demonstrated significant hypoalgesia after maximal isometric gripping exercise in both men and women. These researchers tested 15 males and 16 females under two isometric exercise conditions. Subjects squeezed a hand dynamometer for 2 minutes at two different intensities (40%–50% and 100% of maximal handgrip contractions [MVC]).


Assista o vídeo: Iran Kamal zama da marg zera pe o ka (Dezembro 2021).