اساس کار نورون ها چگونه است؟

ما توانایی ها و ویژگی های گسترده ای داریم که اگر سرنخ هرکدام را بگیریم ، به "مغز" می رسیم.
حواس،ادراک، استدلال و درک ریاضیات،هوشیاری،حافظه و... همه ریشه در عملکرد مغز دارند.
فارغ از اینکه رابطه مغز با آگاهی از نوع علت و معلول یا همبستگی(Correlation) و دریافت آن از منبع دیگری است، نمی توان از نقش مهم مغز در آگاهی و خودآگاهی غافل شد.
ممکن است سوال ایجاد شود، عملکرد مغز و سایر نقاط دستگاه عصبی چگونه است؟
در پاسخ به یک موضوع مهم فیزیکی می رسیم :
"شارش بار و الکتریسیته"
موضوعی که در چارچوب حیات،مفهومی جدید و شگفت انگیز به خود گرفته است.

در پست های بعدی نحوه کارکرد نورونها و انتقال پیام های عصبی را مختصر شرح می دهیم.

🆔 @classicmethods

هر سلولی دارای یک ولتاژ در غشای خود است.
به آن پتانسیل غشا می گوییم .

مثال جابه جایی یونها برای مثال پمپ Na+ / K+ ATPase است که به تعداد زیادی در غشا سلول وجود دارد و یون مثبت سدیم داخل سلول را بیرون میکند .
به ازای 3 یون سدیم که از سلول بیرون می کند 2 یون مثبت پتاسیم را بداخل می اورد. نتیجه این فعالیت منفی کردن داخل سلول نسبت به محیط خارج سلولی است.
در نتیجه یک اختلاف پتانسیل الکتریکی بین دو طرف خارج و داخل غشاء سلول ایجاد میشود.

این پتانسیل الکتریکی ناشی از اختلاف یونها قابل محاسبه بصورت ریاضی است. فرمول آن نرنست است.

🆔 @classicmethods

در یک سلول عصبی غلظت پتاسیم بسیار زیاد و غلظت سدیم و کلرید کم است. پتاسیم به سمت خارج و کلرید به طرف داخل سلول عصبی می‌آید.
ولی این روند حرکتی در جایی متوقف می‌شود و وضعیت استراحت رخ میدهد. (پتانسیل استراحت)

حالا اگر محرکی سلول عصبی را تحریک کند ، سدیم نقش مهمی را بازی میکند که تراوایی سدیم در این حالت افزایش می‌یابد و پتانسیل داخل سلول از حدود منفی 70 میلی‌ولت به حدود مثبت 15 تا مثبت 30 میلی‌ولت می‌رسد.در این مرحله تراوایی پتاسیم نسبت به سدیم کم است.
اما این تراوایی بالای سدیم فرو می‌ریزد و با ادامه تراوایی نسبت به پتاسیم پتانسیل غشا به سمت پتانسیل استراحت حرکت میکند. و سپس با ساز و کار ATP به پتانسیل استراحت بر میگردد.

معادله ای به نام « معادله ی نرنست » این تعادل را توصیف می کند.

این معادله ، ولتاژ حاصل از تفاوت غلظت ها را در صورتی که غشاء فقط به یک یون تراوا باشد به دست می دهد :
معادله آن بصورت زیر است. :

E=[58mV/Z]log[x⁰/xi]
که در آن Z ظرفیت یونی و x⁰ غلظت بیرون غشا و xi غلظت آن یون در داخل غشاء است

🆔 @classicmethods

برای درک بهتر این سیستم و ساده کردن فهم آن میتوانیم آن را با یک مدار شبیه سازی کنیم .
کانالهای یونی را با رساناها یا مقاومت ها جایگزین کنیم. گرادیان غلظت های یونی که عملا باعث انتقال یون ها می‌شوند را میتوانیم معادل باتری در نظر بگیریم.
و دو سر غشا را که روی دو طرف آن بار های منفی و مثبت هستند را میتوانیم معادل یک خازن در نظر بگیریم.

بخش چهارم.
تمرین بیشتر

فهرست موضوعی برای مطالب ارائه شده در آکادمی فیزیک به سبک کلاسیک تاکنون جهت سرچ و دسترسی آسان.

فیزیک :
1-فلسفه فیزیک از دیدگاه پلانک
2-آیا می توانیم طول یک جسم را به طور کاملا دقیق اندازه بگیریم؟
3-یک فیزیکدان چگونه ساز می خرد؟
4-لکه پواسون
5-بطری کلاین
6-ژیروسکوپ
7-آموزش فیزیک در ایران
8-به چه کسی فیزیکدان میگن؟
9-چطور به مدل استاندارد رسیدیم؟
10-توضیح در مورد نارسایی موجود در فیزیک کلاسیک و ایده نسبیت خاص
11-فیزیک به بن بست رسیده!
12-معرفی یک مسابقه جهانی
13-Chaos theory
14-چرا در دنده عقب گرفتن ماشین راحت تر فرمان می گیرد؟
15- #آزمایش
16-پاد ماده
17-مکانیک کلاسیک
18-بررسی عمیق تر مفهوم گشتاور
19-جرم کاهیده در مکانیک تحلیلی و سماوی
20-ممان اینرسی
21-چه اتفاقی می‌افتد اگر موانع سرعت گیر جاده ها را به جای شکل تپه مانند دقیقا به همان اندازه دره ای شکل می ساختند؟
22-نوسانگرهای کوانتومی
23-مسائل هفته
24-محتوای جناب S8 NOTE( شامل تمام مطالب داخل بستر دیجیتالی(مسائل، پوستر،...))
25-فیزیک عملی (آموزش از راه دور)



ریاضی :
1-قضیه آخر فرما
2-فلسفه ریاضیات
3-نظریه گروه.جهانی پر از تقارن.
4-این توابع پریودی دوره نوسان خیلی خاصی دارن!
5-به نظر شما حداکس به سمت صفر این تابع چند است؟
6-هندسه دیفرانسیل
7-جزوه کاربردی برای قانون گاوس
8-انتگرال گاوسی
9-برنامه هدفمند آموزش ریاضیات :
-نظریه اعداد
-هندسه
-هندسه مختصاتی
-حساب دیفرانسیل


زیست شناسی :
1-چرا زیست شناسی پیشرفت کرد؟
2-زیست شناسی مولکولی(ساختار DNA)
4-زیست شناسی جنایی
5-ژن کثیف
6-چگونه ژن های یک موجود زنده تغییر می یابند؟(عناصر انتقالی ژنتیکی و رتروویروس ها)
7-اساس کار نورونها و مغز

شیمی :
1-نیتروسلولز
2-مدل های پیشنهادی جدول تناوبی


فلسفه تحلیلی :
1-مسئله اذهان دیگر
2-مغالطات(گزاره های بدون سور،علت جعلی،تاکید لفظی،تفسیر نادرست)
3-فلسفه طبیعی دکارت



تاریخ و حواشی علم :
1-تاریخ فیزیک به شیوه ریاضی(از گالیله تا فاینمن)
2-زندگی نامه نیوتن
3-هانری پوانکاره
4-معضل بزرگ امروز(دانشمند_سلبریتی)
5-تاثیرگذارترین فرد قرن بیستم
6-زکریا رازی
7- سه فرضیه بازگشت خدا (استیون مایر)
8-فیزیک به شیوه تاریخی
9-مستند رازهای سطح
10-علم فطری و اکتسابی(فلسفه مشائی و اشراقی)
11-تعصب علم گرایی(Scientism)
12-سیاست علمی

بخش پنجم
بنداشت های هیلبرت
وقوع، میانبود، پیوستگی، بنداشتهای قابلیت انطباق، ددکیند و توازی.

بخش ششم.
تمرین بیشتر

سوال چالش برانگیز

سوال چالش برانگیز

بخش هفتم.
هندسه مطلق

مباحث هندسه کلاسیک مقدماتی به پایان رسید.
منابع:
هندسه اقلیدسی و نا اقلیدسی گرینبرگ
Challenging Problems In Geometry Alfred Posamentier