เซลล์ประสาท กลไกระดับโมเลกุลของการก่อตัว ของการเชื่อมต่อภายในเซลล์ประสาท เป็นที่ทราบกันดีว่าเครือข่ายยีนที่เกี่ยวข้องกับ การสร้างและการทำงานของระบบประสาทของมนุษย์นั้น ประกอบด้วยยีนประมาณ 20,000 ยีน มีการแสดงยีนอย่างน้อย 2,500 ยีนพร้อมกันในเซลล์ประสาท มีเพียง 125 ยีนหรือประมาณ 5 เปอร์เซ็นต์ของยีนที่แสดงลักษณะนี้ ยิ่งกว่านั้นยีนส่วนนี้มีจำนวนมากกว่าส่วนของยีน ที่ทำงานในเซลล์ของอวัยวะอื่นอย่างมาก
ตัวอย่างเช่นในบรรดาโมเลกุล mRNA ทั้งหมด ที่แยกได้จากเซลล์ตับหรือไตมีเพียง 4 ถึง 6 เปอร์เซ็นต์ของเซลล์เท่านั้นที่เข้าสู่การผสมพันธุ์ของ DNA-RNA ซึ่งถือว่าน้อยมาก เนื่องจากต้องมีอย่างน้อย 30 เปอร์เซ็นต์ นอกจากนี้ ยังมีข้อเสนอแนะว่ายีนจำนวนมาก แสดงออกในเซลล์ประสาทของสมองส่วนที่อายุน้อยตามสายวิวัฒนาการ ในมนุษย์พวกมันทำหน้าที่ที่ไม่มีในสปีชีส์ทางชีววิทยาอื่นๆ มากกว่าในส่วนที่แก่ของสมอง
ตัวอย่างเช่นข้อมูลนี้สนับสนุนโดยข้อมูลว่า 35.6 เปอร์เซ็นต์ของยีน ถูกแสดงออกในเซลล์ประสาทของส่วน ที่เกี่ยวข้องของเปลือกสมอง และ 30.8 เปอร์เซ็นต์ถูกแสดงออกในเซลล์ประสาทของส่วนที่ฉาย ความแตกต่างเหล่านี้ดูเหมือนจะเป็นรากฐาน ของความเชี่ยวชาญของส่วนต่างๆของสมอง ในระหว่างการพัฒนาของหน้าที่ต่างๆ กล่าวอีกนัยหนึ่งเนื่องจากความเชี่ยวชาญนี้ ปริมาณของข้อมูลทางพันธุกรรมที่แอคทีฟ จะเพิ่มขึ้นระหว่างการสร้างเซลล์ประสาท
ในทางกลับกันนี่คือหลักฐานจากข้อมูล เกี่ยวกับการผสมพันธุ์ของ DNA-RNA ตามที่ระบุเป็นความเข้ม เมื่อทำหน้าที่ป้องกันภัยทางอากาศ กิจกรรมและความซับซ้อนของผลกระทบทางพันธุกรรม ในเนื้อเยื่อประสาทจะเพิ่มขึ้น ในตัวอ่อนอายุ 22 สัปดาห์มีเพียง 8 เปอร์เซ็นต์ของยีนในเซลล์ประสาทสมองเท่านั้นที่ทำงานอยู่ ในขณะที่ผู้ใหญ่มีมากกว่า 25 เปอร์เซ็นต์ของยีน การนำการแสดงออกของยีนไปใช้ในพื้นที่ต่างๆ ของสมองจะเป็นตัวกำหนดการพัฒนาของเครือข่าย
การเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาทที่กว้างขวาง กลไกหลักในการพัฒนาการเชื่อมต่อดังกล่าว คือการสร้างและการนำกระแสประสาท และการขนส่งภายในเซลล์ ขององค์ประกอบโครงสร้างของไซโตพลาสซึม การสร้างและการนำกระแสประสาท กลไกของการสร้าง การกระตุ้นและการนำกระแสประสาทในระบบ ของการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาทประกอบ ด้วยลักษณะที่ปรากฏและการแพร่กระจายอย่างรวดเร็ว การเคลื่อนไหวของปฏิกิริยา
การสลับขั้วเฉพาะที่ของเมมเบรนทรงกระบอก ตามแนวแกนตามความยาวของเส้นใยประสาท ในระหว่างการสลับขั้วของส่วนของเมมเบรน เราจะเรียกมันอย่างมีเงื่อนไขว่าส่วนแรก ไอออนของ Na+ จะเปลี่ยนประจุลบเป็นประจุบวก โดยการเพิ่มการนำไฟฟ้าของไอออนเหล่านี้ ในส่วนที่อยู่ติดกันของเมมเบรนส่วนที่ 2 ซึ่งช่วยให้ปล่อย K+ ไอออนไปยังพื้นผิวของเมมเบรนของส่วนแรก ซึ่งระดับเริ่มต้นได้รับการฟื้นฟูความต่างศักย์และอื่นๆ ทั่วทั้งเมมเบรนของแกนทรงกระบอก
แรงกระตุ้นของเส้นประสาทเป็นปฏิกิริยาที่รวดเร็ว อัตราการสลับโพลาไรเซชันของเมมเบรน ของแกนกระบอกกำหนดอัตราการส่งของแรงกระตุ้นของเส้นประสาท และยิ่งสูงกระบอกแกนยิ่งหนาขึ้น โดยเฉลี่ยแล้วสำหรับเส้นใยหนาจะอยู่ที่ 5 ถึง 120 เมตรต่อวินาที และสำหรับเส้นใยบาง 1 ถึง 2 เมตรต่อวินาที เมื่อแรงกระตุ้นของเส้นประสาทถูกส่งผ่านเส้นใยไมอิลิน ความเร็วจะสูงกว่าเมื่อส่งผ่านเส้นใยที่ไม่มีไมอีลิน การสลับขั้วของพังผืดในท้องถิ่น เกิดระหว่างการหดตัวกล้ามเนื้อ
ในกรณีนี้การผ่านของกระแสประสาท จะเปิดช่องที่ปกติจะปิดสำหรับการขนส่งไอออน Ca2+ แบบพาสซีฟและปล่อยให้ไอออนเหล่านี้เข้าไปในไมโอไฟบริล เป็นผลให้อะซิติลโคลีนถูกปล่อยออกมาในไซแนปส์ ประสาทและกล้ามเนื้อซึ่งทำให้เกิดการสลับขั้วของเยื่อหุ้มเซลล์ การปล่อยไอออน Ca2+ จากกล้ามเนื้ออ่อนแรงที่หดตัวเกิดขึ้นจากการแลกเปลี่ยนไอออน Na+ และขึ้นอยู่กับการไล่ระดับโซเดียม เนื่องจากมีระบบอื่นที่ช่วยให้การขนส่งโซเดียมไอออนภายใน
รวมถึงแคลเซียมไอออนภายนอกเมมเบรน การจัดระเบียบระดับโมเลกุล ของอุปกรณ์ซินแนปติกนั้นซับซ้อน เซลล์ประสาทที่สามารถปลดปล่อยสื่อกลางเดียวกันเข้าไปในซินแนปติก รอยแยกจะรวมกันเป็นระบบลุกลาม ที่เชื่อมต่อกันด้วยเส้นทางพิเศษ ทางเดินที่เชื่อมต่อกับซินแนปติกเฉพาะ จากมุมมองของโมเลกุล มีการศึกษาแผนการทำงานของนอร์เอปิเนฟรินไซแนปส์เป็นอย่างดี ในกรณีนี้ปัจจัยเรียกคือแรงกระตุ้น ที่มาจากเยื่อหุ้มเซลล์ก่อนไซแนปติกของแอกซอน
ซึ่งไปยังเยื่อหุ้มเซลล์หลังไซแนปติกของเซลล์เป้าหมาย ซึ่งในการตอบสนองต่อแรงกระตุ้น สัญญาณจะถูกกระตุ้นซึ่งแพร่กระจายไปตามแอกซอน ไปยังเยื่อหุ้มเซลล์พรีไซแนปติก และในรูปแบบของฟองอากาศที่มีตัวกลาง เข้าสู่รอยแยกไซแนปติก จากนั้นเข้าไปในเยื่อหุ้มเซลล์เป้าหมายอีกเซลล์หนึ่ง ในโพสต์ซินแนปติกเป็นการสัมผัสระหว่างแอกซอน-แอกซอนระหว่างเซลล์ เป็นระยะๆความไม่ต่อเนื่องของการสัมผัส เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อรักษาความเร็วที่รวดเร็ว
การแพร่กระจายของแรงกระตุ้น เนื่องจากการกระตุ้นสามารถแพร่กระจายไปตามเยื่อหุ้ม เซลล์ประสาท จากตัวเซลล์และด้านหลัง การขนส่งแอกซอน นอกเหนือจากการนำกระแสประสาท ผ่านระบบการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาทที่ไม่ต่อเนื่อง ไซแนปส์แล้วยังมีกลไกที่ 2 สำหรับการส่งผ่านข้อมูลระดับโมเลกุล นั่นคือการขนส่งภายในเซลล์สำหรับเซลล์ประสาท ไซโตพลาสซึมหลักมีความเข้มข้นในแอกซอนและเดนไดรต์ ซึ่งขยายเป็นระยะทางไกลจากนิวเคลียสของเซลล์
การขนส่งภายในเซลล์ หรือการเคลื่อนที่ขององค์ประกอบ ของไซโตพลาสซึมมีความสำคัญอย่างยิ่ง โดยทั่วไปแล้วการขนส่งทางแกน เป็นที่เข้าใจกันดีในบรรดาสิ่งของที่ขนส่ง ไลโซโซมและเพอรอกซีโซม แวคิวโอลขนาดใหญ่ขนาดกลาง และขนาดเล็กที่มีเอนไซม์ไฮโดรไลติกและออกซิเดชัน ซึ่งเป็นภาชนะสำหรับการแปรรูปของเสีย หรือประเภทของสถานที่บำบัด ไมโตคอนเดรียที่ผลิตพลังงานในรูปของ ATP ชนิดหนึ่งของโรงไฟฟ้า ไมโครทูบูลซึ่งแสดงโดยโปรตีน ที่ไม่เสถียรของขั้วบางขั้ว ทูบูลินซึ่งทำหน้าที่เป็นเส้นทางขนส่ง
บทความที่น่าสนใจ เบาหวาน อธิบายความเกี่ยวกับอาการและสาเหตุที่ทำให้เกิดโรค เบาหวาน
