उद्दीपक (शरीरविज्ञान): Difference between revisions
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| Biology |
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फिजियोलॉजी या शरीरविज्ञान में, उद्दीपक एक जीव के आंतरिक या बाहरी वातावरण की भौतिक या रासायनिक संरचना में पता लगाने योग्य परिवर्तन है।[1] किसी जीव या अंग की बाहरी उद्दीपकों का पता लगाने की क्षमता, ताकि एक उपयुक्त प्रतिक्रिया की जा सके, संवेदनशीलता कहलाती है।[2] संवेदी ग्राही शरीर के बाहर से जानकारी प्राप्त कर सकते हैं, जैसे त्वचा में पाए जाने वाले स्पर्श ग्राही या आंखों में प्रकाश ग्राही, साथ ही साथ शरीर के अंदर से, जैसे कि रसायनग्राही और स्वतः ग्राही में जब एक संवेदी ग्राही द्वारा उद्दीपक का पता लगाया जाता है, तो यह उद्दीपक पारगमन के माध्यम से एक प्रतिबिंब प्राप्त कर सकता है। एक आंतरिक उद्दीपक प्रायः समस्थैतिक नियंत्रण प्रणाली का पहला घटक होता है। बाहरी उत्तेजनाएं पूरे शरीर में प्रणालीगत प्रतिक्रियाएं उत्पन्न करने में सक्षम होती हैं, जैसा कि लड़ाई-या-उड़ान प्रतिक्रिया में होता है। उच्च संभावना के साथ एक आंतरिक उद्दीपक का पता लगाने के लिए, इसकी सामर्थ्य का स्तर पूर्ण सीमा से अधिक होना चाहिए यदि कोई संकेत प्रक्रिया तक अभिगम्य होता है तो सूचना केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (सीएनएस) को प्रेषित की जाती है जहां इसे एकीकृत किया जाता है और प्रतिक्रिया कैसे की जाती है, इस पर निर्णय लिया जाता है। हालांकि उद्दीपक सामान्यतः शरीर को प्रतिक्रिया देने का कारण बनती है यह सीएनएस है जो अंत में निर्धारित करता है कि संकेत प्रतिक्रिया का कारण बनता है। या नही बनता है।
प्रकार
आंतरिक
समस्थैतिक असंतुलन
समस्थैतिक असंतुलन का अधिक होना शरीर के परिवर्तनों के लिए मुख्य प्रेरणा है। इन उद्दीपकों पर शरीर के विभिन्न भागों में ग्राही और संवेदक द्वारा सूक्ष्मता से संरक्षण किया जाता है। ये संवेदक स्वतः ग्राही, रसायनग्राही और ऊष्मा ग्राही हैं, जो क्रमशः दाब या प्रसार, रासायनिक परिवर्तन या तापमान परिवर्तन का जवाब देते हैं। स्वतः ग्राही के उदाहरणों में दाबग्राही सम्मिलित हैं जो रक्तचाप में परिवर्तन का पता लगाते हैं, मेर्केल की डिस्क जो निरंतर स्पर्श और दाब का पता लगा सकती है और बालों की कोशिकाएं जो ध्वनि उद्दीपकों का पता लगाती हैं। समस्थैतिक असंतुलन जो आंतरिक उद्दीपकों के रूप में कार्य कर सकते हैं उनमें रक्त, ऑक्सीजन स्तर और जल स्तर में पोषक तत्व और आयन स्तर सम्मिलित हैं। समस्थैतिक आदर्श से विचलन एक समस्थैतिक भावना उत्पन्न कर सकता है जैसे कि दर्द, प्यास या थकान, जो शारीरिक क्रिया को प्रेरित करती है जो शरीर की स्थिति (जैसे वापसी, शराब पीना या आराम करना) को प्रेषित करती है।[3]
रक्तचाप
कैरोटिड धमनियों में पाए जाने वाले तनाव ग्राही द्वारा रक्तचाप, हृदय गति और कार्डियक आउटपुट को मापा जाता है। नसें इन ग्राही के भीतर स्वयं को सम्बद्ध करती हैं और जब वे वितति का पता लगाती हैं, तो वे उत्तेजित होती हैं और केंद्रीय तंत्रिका तंत्र को सक्रिय करती हैं। ये आवेग रक्त वाहिकाओं के संकुचन को स्थगित करती हैं और हृदय गति को कम करते हैं। यदि ये नसें तनाव का पता नहीं लगाती हैं, तो शरीर यह निर्धारित करता है कि निम्न रक्तचाप को एक जटिल उद्दीपक के रूप में माना जाता है और संकेत नहीं भेजे जाते हैं, अवरोध सीएनएस क्रिया को रोकते हैं और रक्त वाहिकाएं सिकुड़ जाती हैं तथा हृदय गति बढ़ जाती है जिससे शरीर में रक्तचाप में वृद्धि होती है।[4]
बाहरी
स्पर्श और दर्द
संवेदी भावनाएं, विशेष रूप से दर्द, उत्तेजनाएं हैं जो एक बड़ी प्रतिक्रिया उत्पन्न कर सकती हैं और शरीर में स्नायविक परिवर्तन का कारण बन सकती हैं। दर्द भी शरीर में एक व्यवहारिक परिवर्तन का कारण बनता है जो दर्द की तीव्रता के समानुपाती होता है। भावना त्वचा पर संवेदी ग्राही द्वारा दर्ज की जाती है और केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की यात्रा करती है जहां इसे एकीकृत किया जाता है और प्रतिक्रिया देने का निर्णय किया जाता है यदि यह निर्णय लिया जाता है कि एक प्रतिक्रिया की जानी चाहिए, तो एक संकेत वापस एक मांसपेशी को भेजा जाता है जो उद्दीपक के अनुसार उपयुक्त व्यवहार करता है।[3] केन्द्रपश्च गाइरस प्राथमिक कायसंवेदी तंत्रिका क्षेत्र का स्थान है, स्पर्श की भावना के लिए मुख्य संवेदी ग्रहणशील क्षेत्र[5] दर्द ग्राही को नोसिसेप्टर के रूप में जाना जाता है। दो मुख्य प्रकार के नोसिसेप्टर सम्मिलित हैं, ए-फाइबर नोसिसेप्टर और सी-फाइबर नोसिसेप्टर ए-फाइबर ग्राही माइलिन आवृत होते हैं और तीव्रता से धाराओं का संचालन करते हैं। वे मुख्य रूप से तीव्र और तीव्र प्रकार के दर्द का संचालन करने के लिए उपयोग किए जाते हैं। इसके विपरीत, सी-तंतु ग्राही माइलिनहीन होते हैं और धीरे-धीरे संचारित होते हैं। ये ग्राही धीमी जलन प्रसारित होने वाले दर्द का संचालन करते हैं।[6]
स्पर्श के लिए पूर्ण स्पर्श ग्राही से प्रतिक्रिया प्राप्त करने के लिए आवश्यक न्यूनतम मात्रा में संवेदना है। संवेदना की इस मात्रा का एक निश्चित मान होता है और इसे प्रायः एक सेंटीमीटर की दूरी से एक मधुमक्खी के पंख को एक व्यक्ति के गाल पर गिराने के द्वारा लगाए गए बल के रूप में माना जाता है। शरीर के अंग को छूने के आधार पर यह मान परिवर्तित हो जाता है।[7]
दृष्टि
दृष्टि मस्तिष्क को शरीर के चारों ओर होने वाले परिवर्तनों को देखने और प्रतिक्रिया करने का अवसर प्रदान करती है। सूचना या उत्तेजना, प्रकाश के रूप में रेटिना में प्रवेश करती है, जहां यह एक विशेष प्रकार के न्यूरॉन को उत्तेजित करती है जिसे फोटोग्राही कोशिका कहा जाता है। फोटोग्राही में एक स्थानीय श्रेणीबद्ध क्षमता प्रारम्भ होती है, जहां यह कोशिका को पर्याप्त उत्तेजित करती है ताकि आवेग को न्यूरॉन्स के एक नियंत्रण के माध्यम से केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में पारित किया जा सके। चूंकि संकेत फोटोग्राही से बड़े न्यूरॉन्स तक संचरण करता है, सीएनएस तक अभिगमन के लिए संकेत के लिए पर्याप्त सामर्थ्य होने के लिए ए कार्य विभव बनाया जाना चाहिए।[4] यदि उद्दीपन एक मजबूत पर्याप्त प्रतिक्रिया का दायित्व नहीं देता है तो इसे पूर्ण सीमा तक नहीं अभिगमन के लिए कहा जाता है और शरीर प्रतिक्रिया नहीं करता है। हालांकि, यदि उद्दीपक फोटोग्राही से दूर न्यूरॉन्स में एक क्रिया क्षमता बनाने के लिए पर्याप्त है तो शरीर सूचना को एकीकृत करेगा और उपयुक्त रूप से प्रतिक्रिया करता है दृश्य जानकारी को सीएनएस के ओसीसीपिटल प्रयोगशाला में संसाधित किया जाता है, विशेष रूप से प्राथमिक दृश्य प्रांतस्था में दृष्टि के लिए पूर्ण सीमा आंख में फोटोग्राही कोशिका से प्रतिक्रिया प्राप्त करने के लिए आवश्यक संवेदना की न्यूनतम मात्रा है।[4] संवेदना की इस मात्रा का एक निश्चित मान होता है और इसे प्रायः 30 मील दूर एक मोमबत्ती को पकड़े हुए किसी व्यक्ति से सम्मिलित प्रकाश की मात्रा माना जाता है, यदि किसी की आंखें अनुकूल है।[7]
गंध
गंध शरीर को साँस के माध्यम से वायु में रासायनिक अणुओं को पहचानने की स्वीकृति देती है। नासा पट के दोनों ओर स्थित घ्राणेंद्रिय विषयक अंगों में घ्राणेंद्रिय विषयक उपकला और लामिना प्रोप्रिया होते हैं। घ्राणेंद्रिय विषयक उपकला, जिसमें घ्राणेंद्रिय विषयक ग्राही कोशिकाएं होती हैं क्रिब्रीफोर्म प्लेट की निचली सतह, लंबवत प्लेट के अपेक्षाकृत भाग के नाक शंख को आवृत करती हैं। केवल लगभग दो प्रतिशत वायु जनित यौगिकों को साँस द्वारा अंदर लिए जाने वाले वायु के एक छोटे से प्रतिदर्श के रूप में घ्राणेंद्रिय विषयक अंगों तक ले जाया जाता है। घ्राणेंद्रिय विषयक ग्राही उपकला सतह से आगे बढ़ते हैं जो कई सिलिया के लिए एक आधार प्रदान करते हैं जो आसपास के बलगम में रहते हैं। गंध-बाध्यकारी प्रोटीन ग्राही को उत्तेजित करने वाले इन सिलिया के साथ परस्पर क्रिया करते हैं। गंधक सामान्यतः छोटे कार्बनिक अणु होते हैं। अधिक पानी और लिपिड घुलनशीलता प्रत्यक्ष महक वाले गंधकों से संबंधित होती है। जी प्रोटीन युग्मित ग्राही के लिए गंधक बंधन एडिनाइलेट साइक्लेज को सक्रिय करता है और एटीपी को शिविर में परिवर्तित करता है। सीएमपी रूपान्तरण में, सोडियम माध्यम को खोलने को बढ़ावा देता है जिसके परिणामस्वरूप स्थानीय क्षमता होती है।[7]
गंध के लिए नाक में ग्राही से प्रतिक्रिया प्राप्त करने के लिए आवश्यक न्यूनतम संगुटिका में संवेदना है। संवेदना की इस मात्रा का एक निश्चित मान होता है और प्रायः इसे छह कक्ष वाले घर में इत्र की एक बूंद के रूप में माना जाता है। किस पदार्थ को सूंघा जा रहा है इसके आधार पर यह मान रूपांतरित हो जाता है।[7]
स्वाद
स्वाद भोजन और अन्य सामग्रियों के स्वाद को निर्धारित करता है जो जीभ और मुंह से गुजरती हैं। स्वाद कोशिकाएं जीभ की सतह और ग्रसनी और स्वरयंत्र के आसन्न भागों में स्थित होती हैं। स्वाद कोशिकाएं स्वाद कलियों, विशेष उपकला पर बनती हैं और सामान्यतः प्रत्येक दस दिनों में परिवर्तित हो जाती हैं। प्रत्येक कोशिका से, माइक्रोविली, जिसे कभी-कभी स्वाद बाल कहा जाता है स्वाद छिद्र के माध्यम से और मौखिक गुहा में फैलता है। घुले हुए रसायन इन ग्राही कोशिकाओं के साथ परस्पर क्रिया करते हैं अलग-अलग स्वाद विशिष्ट ग्राही को बांधते हैं। नमक और खट्टा ग्राही रासायनिक रूप से आयन हैं जो कोशिका को विध्रुवित करते हैं। मीठे, कड़वे और उमामी ग्राही को गस्टदूसीन कहा जाता है विशेष प्रोटीन-युग्मित ग्राही कोशिकाओं के दोनों विभाजन अभि वाही तंतुओं को न्यूरोट्रांसमीटर प्रारम्भ करते हैं जिससे क्रिया संभावित फायरिंग होती है।[8] स्वाद के लिए मुंह में ग्राही से प्रतिक्रिया प्राप्त करने के लिए आवश्यक न्यूनतम मात्रा में संवेदना है। सनसनी की इस मात्रा का एक निश्चित मान है और इसे प्रायः 250 गैलन पानी में कुनैन की एक बूंद माना जाता है।[7]
ध्वनि
बाहरी कान तक पहुँचने वाली ध्वनि के कारण दाब में परिवर्तन कान का परदा में प्रतिध्वनित होता है जो श्रवण अस्थि-पंजर या मध्य कान की हड्डियों से जुड़ता है। ये छोटी हड्डियाँ इन दाब के उतार-चढ़ाव को गुणा करती हैं क्योंकि वे कर्णावर्त में अपेक्षाकृत कमी को नियंत्रित करती हैं, आंतरिक कान के भीतर एक सर्पिल आकार की बोनी संरचना कर्णावत वाहिनी में बाल कोशिकाएं, विशेष रूप से कोर्टी का अंग, कोक्लीअ के कक्षों के माध्यम से द्रव और झिल्ली गति की तरंगों के रूप में विक्षेपित होती हैं। कोक्लीअ के केंद्र में स्थित द्विध्रुवीय संवेदी न्यूरॉन्स इन ग्राही कोशिकाओं से जानकारी की संरक्षण करते हैं और इसे वेस्टिबुलोकोक्लियर तंत्रिका की कर्णावर्ती के माध्यम से मस्तिष्क कांड उद्दीपक तक अभिगम्य होते हैं। ध्वनि सूचना को सीएनएस के शंख पालि में संसाधित किया जाता है, विशेष रूप से प्राथमिक श्रवण प्रांतस्था में ध्वनि के लिए कानों में ग्राही से प्रतिक्रिया प्राप्त करने के लिए आवश्यक न्यूनतम मात्रा में संवेदना है।[8] सनसनी की इस मात्रा का एक निश्चित मान होता है और प्रायः इसे 20 फीट दूर ध्वनिहीन वातावरण में घड़ी की टिक-टिक के रूप में माना जाता है।[7]
संतुलन
अर्धवृत्ताकार नलिकाएं, जो सीधे कोक्लीअ से जुड़ी होती हैं, उसी प्रकार से सुनने के लिए उपयोग की जाने वाली विधि द्वारा संतुलन के बारे में मस्तिष्क की जानकारी की व्याख्या और संप्रेषित कर सकती हैं। कान के इन भागों में बाल कोशिकाएं किनोसिलिया और स्टीरियोसिलिया को एक जिलेटिनस पदार्थ में विस्तृत होती हैं जो इस नहर के नलिकाओं को खींचती हैं। इन अर्धवृत्ताकार नहरों के कुछ भागों में विशेष रूप से मैक्युला, कैल्शियम कार्बोनेट क्रिस्टल जिन्हें स्टेटोकोनिया कहा जाता है इस जिलेटिनस सामग्री की सतह पर आराम करते हैं। जब सिर को झुकाया जाता है या जब शरीर रैखिक त्वरण से गुजरता है, तो ये क्रिस्टल बालों की कोशिकाओं के सिलिया को परेशान करते हैं और इसके परिणामस्वरूप, आसपास के संवेदी तंत्रिकाओं द्वारा लिए जाने वाले न्यूरोट्रांसमीटर की स्राव को प्रभावित करते हैं। सेमी संतुलन कैनाल के अन्य क्षेत्रों में, विशेष रूप से एम्पुला एक संरचना जिसे क्यूपुला के रूप में जाना जाता है - मैक्युला में जिलेटिनस पदार्थ के अनुरूप - बालों की कोशिकाओं को इसी प्रकार से विकृत करता है जब इसके चारों ओर तरल माध्यम कपुला को स्थानांतरित करने का कारण बनता है। तुंबिका सिर के क्षैतिज घुमाव के विषय में मस्तिष्क की जानकारी का संचार करती है। आसन्न प्रघाणीय गैन्ग्लिया के न्यूरॉन्स इन नलिकाओं में बालों की कोशिकाओं की संरक्षण करते हैं। ये संवेदी तंतु कपाल तंत्रिका VIII की प्रघाणीय शाखा बनाते हैं।[8]
कोशिकीय प्रतिक्रिया
सामान्य रूप से, उद्दीपकों के लिए कोशिकीय प्रतिक्रिया को गति, स्राव, एंजाइम उत्पादन या जीन अभिव्यक्ति की स्थिति में कोशिका की गतिविधि में परिवर्तन के रूप में परिभाषित किया जाता है।[9] कोशिका सतहों पर ग्राही संवेदी घटक हैं जो उद्दीपकों की संरक्षण करते हैं और आगे की प्रक्रिया और प्रतिक्रिया के लिए एक नियंत्रण केंद्र को संकेत प्रसारण करके पर्यावरण में परिवर्तन का जवाब देते हैं। उद्दीपकों को सदैव पारगमन (फिजियोलॉजी) के माध्यम से विद्युत संकेतों में परिवर्तित किया जाता है। यह विद्युत संकेत या ग्राही क्षमता, व्यवस्थित प्रतिक्रिया प्रारम्भ करने के लिए तंत्रिका तंत्र के माध्यम से एक विशिष्ट मार्ग लेती है। प्रत्येक प्रकार के ग्राही को केवल एक प्रकार की उद्दीपक ऊर्जा के प्रति प्रक्रिया देने के लिए विशिष्टीकृत किया जाता है, जिसे पर्याप्त उद्दीपक कहा जाता है। संवेदी ग्राही में उद्दीपकों को अपेक्षाकृत रूप से परिभाषित सीमा होती है जिसके लिए वे प्रतिक्रिया करते हैं और प्रत्येक को जीव की विशेष आवश्यकताओं के लिए ट्यून किया जाता है। उद्दीपक की प्रकृति के आधार पर उद्दीपकों को यांत्रिक चिकित्सा या रसायन चिकित्सा द्वारा पूरे शरीर में प्रसारण किया जाता है।[4]
यांत्रिक
यांत्रिक उद्दीपक के जवाब में, बल के कोशिकीय संवेदक को बाह्य संरचना अणु, कोशिकापंजर, ट्रांसमेम्ब्रेन प्रोटीन, झिल्ली-फॉस्फोलिपिड अंतरापृष्ठ पर प्रोटीन, परमाणु संरचना के तत्व, क्रोमैटिन और लिपिड द्विपरत के रूप में प्रस्तावित किया जाता है। प्रतिक्रिया दुगनी हो सकती है: बाह्य संरचना, उदाहरण के लिए, यांत्रिक बलों का एक संवाहक है लेकिन इसकी संरचना और संरचना भी उन्हीं प्रयुक्त या अंतर्जात रूप से उत्पन्न बलों के लिए कोशिकीय प्रतिक्रियाओं से प्रभावित होती है।[10] यांत्रिक चिकित्सा आयन माध्यम कई कोशिका प्रकारों में पाए जाते हैं और यह दिखाया गया है कि इन माध्यमों की पारगम्यता तनावग्राही और यांत्रिक उद्दीपकों से प्रभावित होती है।[11] आयन माध्यमों की यह पारगम्यता यांत्रिक उद्दीपक के विद्युत संकेत में रूपांतरण का आधार है।
रासायनिक
रासायनिक उद्दीपक, जैसे गंधक, कोशिकीय ग्राहियों द्वारा प्राप्त किए जाते हैं जो प्रायः रसायन चिकित्सा के लिए उत्तरदाई आयन माध्यमों से युग्मित होते हैं। घ्राणेंद्रिय विषयक ग्राही न्यूरॉन में ऐसा ही होता है।[12] इन कोशिकाओं में विध्रुवण विशिष्ट ग्राही के लिए गंधक के बंधन पर गैर-चयनात्मक कटियन माध्यम खोलने के परिणामस्वरूप होता है। इन कोशिकाओं के प्लाज्मा झिल्ली में प्रोटीन-युग्मित ग्राही दूसरे संदेशवाहक मार्ग आरंभ कर सकते हैं जिससे कटियन माध्यम खुल जाते हैं। उद्दीपकों के जवाब में, संवेदी ग्राही एक ही कोशिका में या आसन्न कोशिका में ग्रेडेड विभव या क्रिया विभव बनाकर संवेदी पारगमन प्रारम्भ करता है। उद्दीपकों के प्रति संवेदनशीलता दूसरी संदेशवाहक प्रणाली के माध्यम से रासायनिक प्रवर्धन द्वारा प्राप्त की जाती है जिसमें एंजाइमेटिक कैस्केड बड़ी संख्या में मध्यवर्ती उत्पादों का उत्पादन करते हैं जिससे एक ग्राही अणु के प्रभाव में वृद्धि होती है।[4]
व्यवस्थित प्रतिक्रिया
तंत्रिका तंत्र प्रतिक्रिया
हालांकि तंत्रिका तंत्र प्रतिक्रिया ग्राही और उद्दीपक विविध हैं अधिकांश बाहरी उद्दीपक पहले विशिष्ट संवेदी अंग या ऊतक से संबद्ध न्यूरॉन्स में स्थानीयकृत संभावित श्रेणीबद्ध क्षमता उत्पन्न करती हैं।[8] तंत्रिका तंत्र में, आंतरिक और बाह्य उद्दीपक प्रतिक्रियाओं की दो अलग-अलग श्रेणियों को प्राप्त कर सकते हैं: एक उत्तेजक प्रतिक्रिया, सामान्य रूप से एक क्रिया क्षमता के रूप में और एक निरोधात्मक प्रतिक्रिया,[13] जब एक उत्तेजक आवेग द्वारा एक न्यूरॉन को उत्तेजित किया जाता है तो न्यूरोनल पार्श्वतन्तु स्नायु संचारी से बंधे होते हैं जो कोशिका को एक विशिष्ट प्रकार के आयन के लिए पारगम्य बनाते हैं न्यूरोट्रांसमीटर का प्रकार यह निर्धारित करता है कि न्यूरोट्रांसमीटर किस आयन के लिए पारगम्य होगा। उत्तेजक अंतर्ग्रथनपश्च क्षमता में, एक उत्तेजक प्रतिक्रिया उत्पन्न होती है। यह एक उत्तेजक न्यूरोट्रांसमीटर के कारण होता है, सामान्यतः ग्लूटामेट एक न्यूरॉन के पार्श्वतन्तु के लिए बाध्यकारी होता है जिससे बाध्यकारी स्थिति के पास स्थित माध्यमों के माध्यम से सोडियम आयनों का प्रवाह होता है।
पार्श्वतन्तु में झिल्ली पारगम्यता में यह परिवर्तन एक स्थानीय श्रेणीबद्ध क्षमता के रूप में जाना जाता है और झिल्ली वोल्टेज को निषेधात्मक विश्राम क्षमता से अधिक घनात्मक वोल्टेज में रूपान्तरण का कारण बनता है एक प्रक्रिया जिसे विध्रुवण के रूप में जाना जाता है। सोडियम माध्यमों के खुलने से आस-पास के सोडियम माध्यम खुल जाते हैं, जिससे पारगम्यता में परिवर्तन पार्श्वतन्तु से पेरिकेरियन तक प्रसारित हो जाता है। यदि एक क्रमिक अन्तर्निहित बल अपेक्षाकृत अधिक होता है या यदि कई क्रमिक अन्तर्निहित बल अपेक्षाकृत तीव्र आवृत्ति में होते हैं तो विध्रुवण कोशिका शरीर में एक्सोन हिलॉक तक प्रसारण में सक्षम होता है। अक्षतंतु पहाड़ी से, एक क्रिया क्षमता उत्पन्न की जा सकती है और न्यूरॉन के अक्षतंतु के नीचे प्रचारित किया जा सकता है, जिससे अक्षतंतु में सोडियम आयन माध्यम आवेग यात्रा के रूप में खुल सकते हैं। एक बार संकेत अक्षतंतु के नीचे यात्रा करना प्रारम्भ कर देता है, झिल्ली क्षमता पहले से ही थ्रेशोल्ड क्षमता पार कर चुकी है जिसका अर्थ है कि इसे रोका नहीं जा सकता है।
इस घटना को "ऑल-ऑर-नथिंग" के रूप में जाना जाता है। झिल्ली क्षमता में रूपान्तरण द्वारा खोले गए सोडियम माध्यमों के समूह संकेत को निर्धारित करते हैं क्योंकि यह अक्षतंतु पहाड़ी से दूर जाता है, जिससे यह अक्षतंतु की लंबाई को स्थानांतरित करने की स्वीकृति देता है। जैसे ही विध्रुवण अक्षतंतु या अक्षतंतु टर्मिनल के अंत तक पहुंचता है, न्यूरॉन का अंत कैल्शियम आयनों के लिए पारगम्य हो जाता है, जो कैल्शियम आयन माध्यमों के माध्यम से कोशिका में प्रवेश करता है। कैल्शियम अंतरग्रथनीय पुटिकाओं में संग्रहीत न्यूरोट्रांसमीटर की स्राव का कारण बनता है जो पूर्व अंतर्ग्रथन और पूर्व अंतर्ग्रथन न्यूरॉन्स के रूप में जाने वाले दो न्यूरॉन्स के बीच अन्तर्ग्रथन में प्रवेश करते हैं यदि पूर्व अंतर्ग्रथन न्यूरॉन से संकेत उत्तेजक है, तो यह उत्तेजक न्यूरोट्रांसमीटर की स्राव का कारण बनता है, जिससे पूर्व अंतर्ग्रथन न्यूरॉन में समान प्रतिक्रिया होती है।[4] ये न्यूरॉन्स व्यापक, जटिल डेंड्राइटिक नेटवर्क के माध्यम से हजारों अन्य ग्राही और लक्षित कोशिकाओं के साथ संवाद कर सकते हैं। इस प्रकार से ग्राही के बीच संचार भेदभाव और बाहरी उद्दीपकों की अधिक स्पष्ट व्याख्या को सक्षम बनाता है। प्रभावी रूप से, ये स्थानीयकृत श्रेणीबद्ध क्षमताएं क्रिया क्षमता को ट्रिगर करती हैं जो संचार करती हैं, उनकी आवृत्ति में, तंत्रिका अक्षों के साथ अंततः मस्तिष्क के विशिष्ट प्रांतस्था में अभिगम्य हैं। इनमें भी मस्तिष्क के अत्यधिक विशिष्ट भागों में, इन संकेतों को संभवतः एक नई प्रतिक्रिया को ट्रिगर करने के लिए दूसरों के साथ समन्वित किया जाता है।[8]
यदि पूर्व अंतर्ग्रथन न्यूरॉन से एक संकेत निरोधात्मक, निरोधात्मक न्यूरोट्रांसमीटर है, तो सामान्यतः गामा-एमिनोब्यूट्रिक अम्ल अन्तर्ग्रथन में प्रारम्भ किया है।[4] यह न्यूरोट्रांसमीटर पूर्व अंतर्ग्रथन न्यूरॉन में एक निरोधात्मक पूर्व अंतर्ग्रथन क्षमता का कारण बनता है। इस प्रतिक्रिया के कारण पूर्व अंतर्ग्रथन न्यूरॉन क्लोराइड आयनों के लिए पारगम्य हो जाता है जिससे कोशिका की झिल्ली क्षमता निषेधात्मक हो जाती है एक निषेधात्मक झिल्ली क्षमता कोशिका के लिए अन्तर्निहित बल को नियंत्रित करना और अधिक कठिन बना देती है और किसी भी संकेत को न्यूरॉन के माध्यम से पारित होने से रोकती है। उद्दीपक के प्रकार के आधार पर एक न्यूरॉन उत्तेजक या निरोधात्मक हो सकता है।[14]
पेशी तंत्र प्रतिक्रिया
परिधीय तंत्रिका तंत्र में तंत्रिकाएं मांसपेशी तंतु सहित शरीर के विभिन्न भागों में विस्तृत हैं। एक मांसपेशी तंतु और मोटर न्यूरॉन जिससे यह जुड़ा हुआ है।[15] जिस स्थान पर मोटर न्यूरॉन मांसपेशी तंतु से जुड़ता है उसे तंत्रिकापेशीय संधि के रूप में जाना जाता है। जब मांसपेशियां आंतरिक या बाहरी उद्दीपकों से जानकारी प्राप्त करती हैं, तो मांसपेशी तंतु उनके संबंधित मोटर न्यूरॉन द्वारा उत्तेजित होते हैं। आवेगों को केंद्रीय तंत्रिका तंत्र से न्यूरॉन्स के नीचे पारित किया जाता है जब तक कि वे मोटर न्यूरॉन तक नहीं अभिगम्य होते है जो न्यूरोट्रांसमीटर ऐसिटिलकोलीन को तंत्रिकापेशीय संधि में छोड़ देता है। ऐसिटिलकोलीन मांसपेशी कोशिका की सतह पर निकोटिनिक एसिटाइलकोलाइन ग्राही को बांधता है और आयन माध्यम खोलता है, जिससे सोडियम आयन कोशिका में प्रवाहित होते हैं और पोटेशियम आयन बाहर निकलते हैं; यह आयन विधि एक विध्रुवण का कारण बनता है जो कोशिका के भीतर कैल्शियम आयनों को छोड़ने की स्वीकृति देता है। मांसपेशियों के संकुचन की स्वीकृति देने के लिए कैल्शियम आयन मांसपेशियों की कोशिका के भीतर प्रोटीन से संबद्ध उद्दीपक का अंतिम परिणाम है।[4]
अंतःस्रावी तंत्र प्रतिक्रिया
वासोप्रेसिन
अंतःस्रावी तंत्र कई आंतरिक और बाहरी उद्दीपकों से अपेक्षाकृत रूप तक प्रभावित होता है। एक आंतरिक उद्दीपक जो हार्मोन स्राव का कारण बनती है वह रक्तचाप, अल्प रक्त-चाप या निम्न रक्तचाप, वासोप्रेसिन की स्राव के लिए एक बड़ी प्रेरक शक्ति है एक हार्मोन जो गुर्दे में पानी की अवधारण का कारण बनता है। यह प्रक्रिया व्यक्ति की प्यास भी बढ़ाती है। द्रव प्रतिधारण या तरल पदार्थों के सेवन से, यदि किसी व्यक्ति का रक्तचाप सामान्य हो जाता है, तो वैसोप्रेसिन स्राव धीमा हो जाता है और गुर्दे द्वारा कम द्रव बनाए रखा जाता है। हाइपोवोलेमी या शरीर में कम द्रव का स्तर, इस प्रतिक्रिया के कारण उद्दीपक के रूप में भी कार्य कर सकता है।[16]
एपिनेफ्रीन
एपिनेफ्रीन, जिसे एड्रेनालाईन के रूप में भी जाना जाता है इसका उपयोग सामान्यतः आंतरिक और बाहरी दोनों परिवर्तनों का जवाब देने के लिए किया जाता है। इस हार्मोन की स्राव का एक सामान्य कारण लड़ाई या प्रसार प्रतिक्रिया है। जब शरीर एक बाहरी उद्दीपक का सामना करता है जो संभावित रूप से जटिल होता है तो अधिवृक्क ग्रंथियों से एपिनेफ्रीन निकलता है। एपिनेफ्रीन शरीर में शारीरिक परिवर्तन का कारण बनता है, जैसे रक्त वाहिकाओं, विद्यार्थियों का विकास, हृदय और श्वसन दर में वृद्धि, और ग्लूकोज का चयापचय एक ही उद्दीपन के प्रति ये सभी प्रतिक्रियाएँ व्यक्ति की रक्षा करने में सहायता करती हैं फिर चाहे रहने और लड़ने का निर्णय लिया जा सकता है या भाग जाने और डर से बचने का निर्णय लिया जा सकता है।[17][18]
पाचन तंत्र प्रतिक्रिया
शिरस्य प्रावस्था
पाचन तंत्र बाहरी उद्दीपकों का जवाब दे सकता है, जैसे भोजन की दृष्टि या गंध और भोजन के शरीर में प्रवेश करने से पहले शारीरिक परिवर्तन का कारण बनता है। इस तंत्र प्रतिक्रिया को पाचन के शिरस्य प्रावस्था के रूप में जाना जाता है। भोजन की दृष्टि और गंध आने वाले पोषक तत्वों की तैयारी में लार, गैस्ट्रिक और अग्न्याशय एंजाइम स्राव, और अंतःस्रावी स्राव का कारण बनने के लिए पर्याप्त उद्दीपक है भोजन के पेट में जाने से पहले पाचन प्रक्रिया प्रारम्भ करने से, शरीर भोजन को आवश्यक पोषक तत्वों में अधिक प्रभावी तरीके से और कुशलता से चयापचय करने में सक्षम होता है।[19] एक बार जब भोजन मुंह में आ जाता है, तो मुंह में ग्राही से स्वाद और जानकारी पाचन प्रतिक्रिया में जुड़ जाती है। रसायनग्राही और स्वतः ग्राही चबाने और निगलने से सक्रिय होते हैं पेट और आंत में एंजाइम स्राव को और विस्तृत करते हैं।[20]
एंटरिक तंत्र प्रतिक्रिया
पाचन तंत्र भी आंतरिक उद्दीपकों का जवाब देने में सक्षम है। पाचन तंत्र, या एंटरिक तंत्र प्रतिक्रिया में अकेले लाखों न्यूरॉन्स होते हैं। ये न्यूरॉन्स संवेदी ग्राही के रूप में कार्य करते हैं जो पाचन तंत्र में छोटी आंत में प्रवेश करने वाले भोजन जैसे परिवर्तनों का पता लगा सकते हैं। इन संवेदी ग्राही का पता लगाने के आधार पर, अग्न्याशय और यकृत से कुछ एंजाइम और पाचक रस को चयापचय और भोजन के टूटने में सहायता के लिए स्रावित किया जा सकता है।[4]
शोध के तरीके और तकनीक
बंधन तकनीक
झिल्ली के पार विद्युत क्षमता का अंतःकोशिकीय माप या बाह्यकोशिकीय प्रतिक्रिया द्वारा प्राप्त किया जा सकता है। पैच बंधन तकनीक अभी भी संभावित रिकॉर्डिंग करते समय अंतःकोशिकीय या बाह्यकोशिकीय आयनिक या लिपिड एकाग्रता मे परिवर्तन के लिए स्वीकृति देती है। इस प्रकार प्रसार पर विभिन्न स्थितियों के प्रभाव का आकलन किया जा सकता है।[4]
गैर संक्रामक तंत्रिका परीक्षण
पॉज़िट्रॉन एमिशन टोमोग्राफी (पीईटी) और चुंबकीय प्रतिक्रिया प्रतिबिंब (एमआरआई) मस्तिष्क के सक्रिय क्षेत्रों के गैर-आक्रामक दृश्य की स्वीकृति देते हैं जबकि परीक्षण विषय विभिन्न उद्दीपकों के संपर्क में है। मस्तिष्क के किसी विशेष क्षेत्र में रक्त प्रवाह के संबंध में गतिविधि पर प्रतिक्रिया की जाती है।[4]
अन्य तरीके
हिंडलिंब वापसी के समय का एक और तरीका है। सोरिन बराक और शोध – पत्रिका पुनर्निर्माण माइक्रोसर्जरी या सूक्ष्मशल्य क्रिया में प्रकाशित एक पेपर में तीव्र बाहरी ऊष्मा उद्दीपक को प्रेरित करके और हिंडलिंब वापसी के समय (एचएलडब्ल्यूटी) को मापने के द्वारा उद्दीपकों के लिए परीक्षण की प्रतिक्रिया का संरक्षण किया गया है।[21]
यह भी देखें
- प्रतिवर्त
- संवेदी उद्दीपक चिकित्सा
- उत्तेजना
- प्रोत्साहन (मनोविज्ञान)
संदर्भ
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