العصبون الحسي

تُسمى الخلايا العصبية الحسية المسؤولة عن حاسة الشم بالخلايا العصبية الحسية الشمية . تحتوي هذه الخلايا على مستقبلات تُسمى مستقبلات الشم ، والتي تُفعَّل بواسطة جزيئات الرائحة في الهواء. تُستشعر هذه الجزيئات بواسطة أهداب وزغيبات دقيقة متضخمة . ^{[ 5 ]} تُنتج هذه الخلايا العصبية الحسية جهد فعل. تُشكل محاورها العصب الشمي ، وتتشابك مباشرةً مع الخلايا العصبية في القشرة المخية ( البصلة الشمية ). لا تسلك هذه الخلايا نفس مسار الأنظمة الحسية الأخرى، إذ تتجاوز جذع الدماغ والمهاد. ترتبط الخلايا العصبية في البصلة الشمية، التي تتلقى مدخلات عصبية حسية مباشرة، بأجزاء أخرى من الجهاز الشمي والعديد من أجزاء الجهاز الحوفي .

تُسهّل حاسة التذوق خلايا عصبية حسية متخصصة موجودة في براعم التذوق على اللسان وأجزاء أخرى من الفم والحلق. هذه الخلايا العصبية الحسية مسؤولة عن اكتشاف خصائص التذوق المختلفة، مثل الحلو والحامض والمالح والمر واللذيذ. عند تناول الطعام أو الشراب، تتفاعل المواد الكيميائية الموجودة في الطعام أو السائل مع مستقبلات على هذه الخلايا العصبية الحسية، مما يُحفز إشارات تُرسل إلى الدماغ. يقوم الدماغ بعد ذلك بمعالجة هذه الإشارات وتفسيرها على أنها أحاسيس تذوق محددة، مما يسمح لك بإدراك نكهات الأطعمة التي تتناولها والاستمتاع بها. ^{[ 6 ]} عندما تُحفز خلايا مستقبلات التذوق عن طريق ارتباط هذه المركبات الكيميائية (المواد المُذاقة)، ​​قد يؤدي ذلك إلى تغييرات في تدفق الأيونات، مثل الصوديوم (Na+) والكالسيوم (Ca2+) والبوتاسيوم (K+)، عبر غشاء الخلية. ^{[ 7 ]} استجابةً لارتباط المواد المُذاقة، يمكن أن تُفتح أو تُغلق قنوات الأيونات على غشاء خلية مستقبل التذوق. قد يؤدي ذلك إلى إزالة استقطاب غشاء الخلية، مما يُولد إشارة كهربائية.

على غرار مستقبلات الشم ، تتفاعل مستقبلات التذوق (مستقبلات الذوق) في براعم التذوق مع المواد الكيميائية الموجودة في الطعام لإنتاج جهد فعل .

تتمتع الخلايا المستقبلة للضوء بقدرة على التحويل الضوئي ، وهي عملية تحول الضوء ( الإشعاع الكهرومغناطيسي ) إلى إشارات كهربائية. تُصقل هذه الإشارات وتُضبط من خلال تفاعلها مع أنواع أخرى من الخلايا العصبية في الشبكية. تُصنف الخلايا العصبية في الشبكية إلى خمس فئات أساسية: الخلايا المستقبلة للضوء ، والخلايا ثنائية القطب ، والخلايا العقدية ، والخلايا الأفقية ، والخلايا عديمة المحور . تتضمن الدائرة العصبية الأساسية للشبكية سلسلة من ثلاث خلايا عصبية: الخلية المستقبلة للضوء (إما عصوية أو مخروطية )، والخلية ثنائية القطب، والخلية العقدية. يحدث جهد الفعل الأول في الخلية العقدية الشبكية. يُعد هذا المسار الطريقة الأسرع والأكثر مباشرة لنقل المعلومات البصرية إلى الدماغ. توجد ثلاثة أنواع رئيسية من الخلايا المستقبلة للضوء: المخاريط، وهي خلايا مستقبلة للضوء تستجيب بشكل ملحوظ للألوان . في البشر، تتوافق الأنواع الثلاثة المختلفة من المخاريط مع استجابة أولية للأطوال الموجية القصيرة (الأزرق)، والمتوسطة (الأخضر)، والطويلة (الأصفر/الأحمر). ^{[ ٨ ]} العصي هي مستقبلات ضوئية شديدة الحساسية لشدة الضوء، مما يسمح بالرؤية في الإضاءة الخافتة. يرتبط تركيز العصي ونسبتها إلى المخاريط ارتباطًا وثيقًا بما إذا كان الحيوان نهاريًا أم ليليًا . في البشر، يفوق عدد العصي عدد المخاريط بنسبة ٢٠:١ تقريبًا، بينما في الحيوانات الليلية، مثل البومة البنية ، تكون النسبة أقرب إلى ١٠٠٠:١. ^{[ ٨ ]} تشارك خلايا العقدة الشبكية في الاستجابة الودية . من بين حوالي ١.٣ مليون خلية عقدة موجودة في الشبكية، يُعتقد أن ١-٢٪ منها حساسة للضوء. ^{[ ٩ ]}

تؤدي مشاكل وتدهور الخلايا العصبية الحسية المرتبطة بالرؤية إلى اضطرابات مثل:

1. التنكس البقعي – تدهور في المجال البصري المركزي نتيجة لتراكم الحطام الخلوي أو الأوعية الدموية بين الشبكية والمشيمية، مما يؤدي إلى اضطراب و/أو تدمير التفاعل المعقد للخلايا العصبية الموجودة هناك. ^{[ 10 ]}
2. الجلوكوما – فقدان خلايا العقدة الشبكية مما يسبب فقدانًا جزئيًا للبصر وصولًا إلى العمى. ^{[ 11 ]}
3. اعتلال الشبكية السكري - يؤدي ضعف التحكم في نسبة السكر في الدم الناتج عن مرض السكري إلى تلف الأوعية الدموية الدقيقة في الشبكية. ^{[ 12 ]}

الجهاز السمعي مسؤول عن تحويل موجات الضغط الناتجة عن اهتزاز جزيئات الهواء أو الصوت إلى إشارات يمكن تفسيرها بواسطة الدماغ.

تتم عملية التحويل الكهروميكانيكي هذه بواسطة الخلايا الشعرية داخل الأذن. وبحسب الحركة، قد تُصاب الخلية الشعرية بفرط استقطاب أو زوال استقطاب. فعندما تكون الحركة باتجاه أطول الأهداب السمعية ، تُفتح قنوات أيونات الصوديوم (Na ⁺⁾ ، مما يسمح بتدفق أيونات ^{الصوديوم إلى داخل الخلية، ويؤدي زوال الاستقطاب الناتج إلى فتح قنوات أيونات الكالسيوم (Ca ++)} ، وبالتالي إطلاق الناقل العصبي في العصب السمعي الوارد. يوجد نوعان من الخلايا الشعرية: داخلية وخارجية. وتُعد الخلايا الشعرية الداخلية هي المستقبلات الحسية . ^{[ 13 ]}

تؤدي مشاكل الخلايا العصبية الحسية المرتبطة بالجهاز السمعي إلى اضطرابات مثل:

1. اضطراب المعالجة السمعية – تتم معالجة المعلومات السمعية في الدماغ بطريقة غير طبيعية. يستطيع المرضى المصابون باضطراب المعالجة السمعية عادةً استقبال المعلومات بشكل طبيعي، لكن أدمغتهم لا تستطيع معالجتها بشكل صحيح، مما يؤدي إلى ضعف السمع. ^{[ 14 ]}
2. فقدان القدرة على فهم الكلام السمعي – يفقد المصاب القدرة على فهم الكلام، لكن تبقى لديه القدرة على السمع والتحدث والقراءة والكتابة. وينتج هذا عن تلف في الفصوص الصدغية العلوية الخلفية ، مما يعيق قدرة الدماغ على معالجة المدخلات السمعية بشكل صحيح. ^{[ 15 ]}

المستقبلات الحرارية هي مستقبلات حسية تستجيب لدرجات الحرارة المتغيرة . ورغم أن آليات عمل هذه المستقبلات غير واضحة، فقد أظهرت الاكتشافات الحديثة أن الثدييات تمتلك نوعين متميزين على الأقل من المستقبلات الحرارية. ^{[ 16 ]} الجسيم البصلي هو مستقبل جلدي حساس للبرودة ، ويكشف درجات الحرارة المنخفضة. أما النوع الآخر فهو مستقبل حساس للحرارة.

المستقبلات الميكانيكية هي مستقبلات حسية تستجيب للقوى الميكانيكية، مثل الضغط أو التشوه . ^{[ 17 ]}

غالباً ما تُغلّف خلايا مستقبلات حسية متخصصة تُسمى المستقبلات الميكانيكية الألياف الواردة للمساعدة في ضبط استجابة هذه الألياف لأنواع مختلفة من التحفيز الجسدي. كما تُساعد المستقبلات الميكانيكية على خفض عتبات توليد جهد الفعل في الألياف الواردة، مما يزيد من احتمالية إطلاقها عند وجود تحفيز حسي. ^{[ 18 ]}

تُطلق بعض أنواع المستقبلات الميكانيكية جهد الفعل عندما تتمدد أغشيتها فعلياً.

المستقبلات الحسية الذاتية هي نوع آخر من المستقبلات الميكانيكية التي تعني حرفيًا "مستقبلات الذات". توفر هذه المستقبلات معلومات مكانية عن الأطراف وأجزاء الجسم الأخرى. ^{[ 19 ]}

تُعدّ مستقبلات الألم مسؤولة عن معالجة الألم والتغيرات في درجة الحرارة. فالألم الحارق والتهيج الذي يُشعر به بعد تناول الفلفل الحار (بسبب مكونه الرئيسي، الكابسيسين)، والشعور بالبرودة الذي يُشعر به بعد تناول مواد كيميائية مثل المنثول أو الإيسيلين، بالإضافة إلى الإحساس العام بالألم، كلها ناتجة عن الخلايا العصبية التي تحتوي على هذه المستقبلات. ^{[ 20 ]}

تؤدي مشاكل المستقبلات الميكانيكية إلى اضطرابات مثل:

1. الألم العصبي - حالة ألم شديدة ناتجة عن تلف العصب الحسي ^{[ 20 ]}
2. فرط التألم - زيادة الحساسية للألم الناجمة عن قناة الأيون الحسية TRPM8 ، والتي تستجيب عادة لدرجات الحرارة بين 23 و 26 درجة، وتوفر الإحساس بالبرودة المرتبط بالمنثول والإيسيلين ^{[ 20 ].}
3. متلازمة الطرف الوهمي - اضطراب في الجهاز الحسي حيث يشعر الشخص بالألم أو الحركة في طرف غير موجود ^{[ 21 ]}

تحتوي الأجسام الأبهرية والأجسام السباتية على تجمعات من الخلايا الكبيبية - وهي مستقبلات كيميائية محيطية ترصد التغيرات في الخصائص الكيميائية للدم، مثل تركيز الأكسجين . ^{[ 22 ]} هذه المستقبلات متعددة الأنماط ، إذ تستجيب لعدد من المحفزات المختلفة.

تستجيب مستقبلات الألم للمؤثرات الضارة المحتملة عن طريق إرسال إشارات إلى النخاع الشوكي والدماغ. تُعرف هذه العملية باسم الإحساس بالألم ، وهي المسؤولة عادةً عن الشعور بالألم . ^{[ 23 ] [ 24 ]} توجد هذه المستقبلات في الأعضاء الداخلية وعلى سطح الجسم لـ"الكشف والحماية". ^{[ 24 ]} تكشف مستقبلات الألم أنواعًا مختلفة من المؤثرات الضارة التي تشير إلى احتمال حدوث ضرر، ثم تُطلق استجابات عصبية للابتعاد عن المؤثر. ^{[ 24 ]}

1. يتم تنشيط مستقبلات الألم الحراري بواسطة الحرارة أو البرودة المؤلمة عند درجات حرارة مختلفة. ^{[ 24 ]}
2. تستجيب مستقبلات الألم الميكانيكية للضغط الزائد أو التشوه الميكانيكي، مثل القرصة . ^{[ 24 ]}
3. تستجيب مستقبلات الألم الكيميائية لمجموعة واسعة من المواد الكيميائية، بعضها يُحفز استجابة. وتشارك هذه المستقبلات في الكشف عن بعض التوابل في الطعام، مثل المكونات اللاذعة في نباتات الكرنب والثوم ، والتي تستهدف مستقبلات الأعصاب الحسية لإنتاج ألم حاد وما يتبعه من فرط حساسية للألم. ^{[ 25 ]}