How do nerves work? - Elliot Krane

كيف تعمل الأعصاب؟ - إليوت كرين

المترجم: Sulaf Al-Manna المدقّق: Ghalia Turki

How do nerves work?

كيف تعمل الأعصاب؟

Are nerves simply the wires in the body

هل تعتبر الأعصاب ببساطة أسلاكاً

that conduct electricity, like the wires in the walls of your home

تمرر التيار الكهربائي في الجسم، كالأسلاك الموجودة في جدران منازلنا

أو في حواسبنا؟

or in your computer?

غالباً ما يكون انطباعنا هكذا،

This is an analogy often made,

ولكن في الحقيقة عمل الأعصاب أكثر تعقيداً في الجسم.

but the reality is that nerves have a much more complex job in the body.

They are not just the wires, but the cells that are the sensors,

فهي ليست مجرد أسلاك، وإنما الخلايا التي تلعب دور الحساسات،

detectors of the external and internal world,

التي تكشف العالم الداخلي والخارجي،

the transducers that convert information to electrical impulses,

ومحولات الطاقة التي تحول المعلومات إلى نبضات كهربائية،

والأسلاك التي تنقل هذه النبضات،

the wires that transmit these impulses,

the transistors that gate the information

والترانزستورات التي تبوّب المعلومات

and turn up or down the volume-

وتزيد الحجم وتقلله،

and finally, the activators that take that information

وأخيراً، المنشطات التي تأخذ تلك المعلومات

and cause it to have an effect on other organs.

وتدفعها إلى إحداث تأثير في الأعضاء الأخرى.

Consider this. Your mother gently strokes your forearm

بأخذ هذا بعين الاعتبار، تربّت أمك على ساعدك بلطف

and you react with pleasure.

فتستجيب بسرور.

Or a spider crawls on your forearm and you startle and slap it off.

أو تصاب بالهلع عندما يزحف عنكبوت على ساعدك وتبدأ بصفعه.

Or you brush your forearm against a hot rack while removing a cake from the oven

أو تمرر ساعدك بعكس الرف الساخن عند إخراج الكعكة من الفرن

and you immediately recoil.

وتتراجع مباشرةً.

Light touch produced pleasure, fear, or pain.

لمسة خفيفة أدت إلى السرور أو الخوف أو الألم.

How can one kind of cell have so many functions?

كيف لنوعٍ واحدٍ من الخلايا أن يملك عدداً كبيراً من الوظائف؟

Nerves are in fact bundles of cells called neurons

في الحقيقة الأعصاب هي حزمة من الخلايا التي تدعى الخلايا العصبية

and each of these neurons is highly specialized to carry nerve impulses,

وكل خلية من هذه الخلايا العصبية لها تخصص عالٍ لتحمل النبضات العصبيةـ

their form of electricity,

بشكلها الكهربائي،

للاستجابة لنوع واحد من التحفيز وباتجاه واحد فقط.

in response to only one kind of stimulus, and in only one direction.

The nerve impulse starts with a receptor,

تبدأ نبضة العصب في المستقبل،

a specialized part of each nerve,

وهو جزء متخصص من كل عصب،

where the electrical impulse begins.

حيث تبدأ منه النبضة الكهربائية.

قد يكون أحد مستقبلات العصب مستقبلاً حرارياً،

One nerve's receptor might be a thermal receptor,

designed only to respond to a rapid increase in temperature.

مصممٌ خصيصاً للاستجابة للارتفاع المفاجئ في الحرارة.

Another receptor type is attached to the hairs of the forearm,

نوعٌ آخر من المستقبلات مرتبط بشعيرات الساعد،

detecting movement of those hairs, such as when a spider crawls on your skin.

تكشف حركة هذه الشعيرات، عندما يزحف عنكبوت ما على جلدك.

Yet another kind of neuron is low-threshold mechanoreceptor,

لايزال هناك نوع آخر من الخلايا العصبية هو المستقبل الميكانيكي منخفص العتبة

activated by light touch.

الذي ينشط من خلال لمسةٍ خفيفة.

Each of these neurons then carry their specific information:

تحمل كل من هذه الخلايا المعلومات بعدها:

pain, warning, pleasure.

ألم، تنبيه، سرور.

And that information is projected to specific areas of the brain

وتعرض هذه المعلومات على أماكن معينة من الدماغ

and that is the electrical impulse.

وهذه هي النبضة الكهربائية.

The inside of a nerve is a fluid that is very rich in the ion potassium.

داخل العصب هو عبارة عن سائل غنيّ بأيون البوتاسيوم.

It is 20 times higher than in the fluid outside the nerve

وهي أعلى بـ 20 مرة من السائل خارج العصب

while that outside fluid has 10 times more sodium than the inside of a nerve.

بينما يحتوي السائل الخارجي على الصوديوم أكثر بـ 10 أضعاف من باطن العصب.

This imbalance between sodium outside and potassium inside the cell

عدم التوازن هذا بين الصوديوم خارج الخلية والبوتاسيوم داخلها

results in the inside of the nerve having a negative electrical charge

ينتج عنه شحنات كهربائية سلبية في الداخل

relative to the outside of the nerve,

نسبة إلى خارج العصب،

about equal to -70 or -80 millivolts.

مايعادل حوالي 70- إلى 80- ميلي فولت.

This is called the nerve's resting potential.

هذا ما يدعى بكمون راحة العصب.

But in response to that stimulus the nerve is designed to detect,

لكن استجابة لهذا التحفيز فالعصب مصممٌ لكشف،

pores in the cell wall near the receptor of the cell open.

المسام في جدار الخلية القريب من المستقبل في الخلية المفتوحة.

هذه المسام هي عبارة عن قنوات بروتينية متخصصة

These pores are specialized protein channels

that are designed to let sodium rush into the nerve.

مصممة للسماح للصوديوم بالاندفاع داخل العصب.

The sodium ions rush down their concentration gradient,

تندفع أيونات الصوديوم إلى التدرج في التركيز،

and when they do, the inside of the nerve becomes more positively charged-

وعندما تقوم بذلك، يصبح داخل العصب مشحوناً أكثر بشحنات إيجابية

about +40 millivolts.

مايعادل +40 ميلي فولت.

While this happens, initially in the nerve right around the receptor,

بينما يحدث ذلك، بدايةً في العصب حول المستقبل تماماً،

if the change in the nerve's electrical charge is great enough,

إذا كان التغير في الشحنة الكهربائية للعصب كبيرة كفاية،

if it reaches what is called threshold,

إذا وصلت لما يسمى العتبة،

the nearby sodium ion channels open, and then the ones nearby those,

تفتح قنوات أيونات الصوديوم المجاورة ثم المجاورة لهؤلاء.

and so on, and so forth,

وهكذا هلمّ جر،

so that the positivity spreads along the nerve's membrane

ذلك حتى تنتشر الإيجابية من خلال غشاء العصب

to the nerve's cell body

إلى جسم الخلية العصبية

and then along the nerve's long, thread-like extension, the axon.

ثم على طول العصب، الممتد كالاستطالة، المحوار.

Meanwhile, potassium ion channels open,

في غضون تفتّح قنوات أيونات البوتاسيوم،

potassium rushes out of the nerve,

يندفع البوتاسيوم خارج العصب،

and the membrane voltage returns to normal.

ويعود جهد غشاء الخلية إلى طبيعته.

Actually, overshooting it a bit.

في الحقيقة، يتخطاه قليلاً.

And during this overshoot,

وخلال هذا التخطّي،

the nerve is resistant to further depolarization-it is refractory,

يقاوم العصب إزالة الاستقطاب الإضافي - فهو ذو مناعة،

which prevents the nerve electrical impulse from traveling backwards.

بينما يمنع نبضات العصب الكهربائية من العودة إلى الخلف.

Then, ion pumps pump the sodium back back out of the nerve,

بعدها، تقوم مضخات الأيون بالضخّ معيدةّ الصوديوم إلى خارج العصب،

and the potassium back into the nerve,

والبوتاسيوم إلى داخل العصب،

restoring the nerve to its normal resting state.

معيداً العصب إلى حالة الراحة الطبيعية له.

The end of the nerve, the end of the axon,

تتصل نهاية العصب، نهاية المحوار،

communicates with the nerve's target.

بالعصب الهدف.

This target will be other nerves in a specialized area of the spinal cord,

قد يكون هذا الهدف أعصاباً أخرى في أماكن متخصصة من النخاع الشوكي،

to be processed and then transmitted up to the brain.

ليتم معالجتها ومن ثم نقلها إلى الدماغ.

Or the nerve's target may be another organ, such as a muscle.

أو قد يكون العصب الهدف عضواً آخر، مثل عضلةٍ ما.

When the electrical impulse reaches the end of the nerve,

عندما تصل النبضة الكهربائية إلى نهاية العصب،

small vesicles, or packets, containing chemical neurotransmitters,

تتحرر حويصلات صغيرة، أو رزم، تحوي ناقلاتٍ كيميائية عصبية،

are released by the nerve and rapidly interact with the nerve's target.

بواسطة العصب وتتفاعل بسرعة مع العصب الهدف.

This process is called synaptic transmission,

تدعى هذه العملية بالنقل المشبكي،

because the connection between the nerve and the next object in the chain

لأن الاتصال بين العصب والهدف التالي بالسلسلة

is called a synapse. And it is here, in this synapse,

يدعى المشبك. وهو هنا في هذا المشبك،

that the neuron's electrical information can be modulated,

حيث يمكن تعديل معلومات العصبون الكهربائية،

amplified,

وتضخيمها،

blocked altogether

وتوضع جميعاً في مجموعة

or translated to another informational process.

أو تترجم إلى عملية استطلاعية أخرى.