Bu Reklamı Kapat
Sorulara Dön
4

Ranvier boğum sayısı impuls iletim hızına etki eder mi?

3,204 görüntülenme
  • Soruyu Takip Et
  • Raporla
1 Cevap
Öne Çıkarılan Cevap

Evet, Ranvier boğumu sayısı ile sinyal iletim hızı arasında bir ilişki vardır; ancak (lisede nasıl öğretildiğinden emin olmamakla birlikte) bu ilişki, lineer (doğrusal) değildir. Yani biri artarken diğeri artar veya biri artarken diğeri azalır denemez. Bu zaten mantıklı; olması gereken bu. İki ekstremde düşünün:

  • Miyelinsiz bir sinir hücresi tamamen çıplaktır. Bu hücreler insüle edilmedikleri (yalıtılmadıkları) için ve genellikle iyonik bir ortamda bulundukları için (yani elektriğin rahatça yayılabileceği bir ortamda bulundukları için), bu sinirlerin ürettiği elektrik atımı da etrafa kolayca sızar. Bu nedenle buralarda bir yönde elektrik atımı üretmek çok daha yavaştır, yönlendirmeniz zor olur. Dolayısıyla miyelin kılıfla aksonu sarmak, yalıtım sağlayarak daha verimli akım üretimini sağlar.
  • Ama (ve bu önemli bir "ama"), diğer uç durumu düşünürsek, yani aksonun tamamı miyelinle sarılacak olursa da hiçbir elektrik atımı üretilemez. Bu, nöronların bakır tellerden farklı çalışmasından kaynaklanmaktadır. Bakır gibi iletken tellerde elektrik, tel içindeki elektronların hareketinden kaynaklı elektomanyetik alanlar boyunca ilerler. Nöronlarda ise bu elektrik atımının akson boyunca sağlanabilmesi için, akson yüzeyindeki iyon kanallarında potansiyel fark yaratılması gerekir. Yani bakır telde olanın aksine, "telin" (nöronun) dışına sızan iyonlar gerekli elektromanyetik alanı yaratır ve akım ilerler (ve bu nedenle bir miktar "sızma"ya izin vermeniz gerekir). Dolayısıyla bakır telde mutlak yalıtım faydalı bir şeyken, sinir hücrelerinde mutlak yalıtım elektrik atımını engeller.

Eğer iki uç da dezavantajlı ise, tamamen miyelinsiz bir nörondan tamamen miyelinle kaplı bir nörona giderken sinyal hızının sürekli olarak artmasını (veya azalmasını) bekleyemeyiz; bu matematiksel bir imkansızlık olurdu. Daha ziyade, miyelinlenmeye bağlı olarak sinyal hızı bir süre artması (veya azalması), sonrasındaysa tam tersi yönde hareket etmesi gerekir (yani grafiğiniz bir "U harfine" veya "ters U harfine" benzemelidir). Gerçekten de yapılan ölçümler, bu sonucu vermektedir:[1]

Bu Reklamı Kapat

Ranvier boğumu sayısı (internode uzunluğu) ile sinyal iletim hızı arasındaki ilişki
Ranvier boğumu sayısı (internode uzunluğu) ile sinyal iletim hızı arasındaki ilişki
eLife

Burada x ekseninde "internode length" dediği şey, Schwann kılıfının uzunluğudur. Bu kılıflar, aynı zamanda, "Ranvier nodları/düğümleri arası uzunluk" olarak da bilinir; bu yüzden "nod-arası uzunluk" anlamında "internode length" olarak isimlendirilmiştir.

Grafikten ilk etapta anlamak zor olabilir; ama vurgulayayım: Akson uzunluğunun sabit olduğu bir durumda, internod uzunluğunun (yani Schwann Kılıfı uzunluğunun) artması, Ranvier boğumu sayısının azalması demektir. Çünkü (atıyorum) 5 santimetrelik bir aksona 2'şer santimetrelik 2 adet Schwann kılıfı koyarsanız ve nod uzunluğu da (atıyorum) 1 santimetre ise, sadece 1 tane Ranvier Boğumu koyabilirsiniz. Ama Schwann kılıfınız 0.5 santimetre ise, aynı 5 santimetrelik aksona çok daha fazla sayıda Ranvier Boğumu sığdırabilirsiniz. Yani grafikte, x eksenindeki "internod uzunluğu", Ranvier boğumu sayısının zıttıdır. Aşağıdaki görsel ne demek istediğimi netleştirecektir:

Bu Reklamı Kapat

Internod (Ranvier Boğumu ve Schwann Kılıfı ilişkisi)
Internod (Ranvier Boğumu ve Schwann Kılıfı ilişkisi)
Neuroscientifically Challenged

Burada internodlar ne kadar uzun olursa, o kadar az Ranvier Boğumu kalır (ve tam tersi). Biraz daha düşük çözünürlüklü olsa da şu görsel de hepsini bir arada göstermektedir:

Schwann Kılıfı ve civarının anatomisi
Schwann Kılıfı ve civarının anatomisi
SlidetoDoc

İşte burada önemli olan, internod uzunluğu değiştikçe (yani Ranvier boğumu sayısı değiştikçe) hızın düzgün/lineer olarak değişmediğidir. Internod uzunluğu arttıkça (yani Ranvier boğumu sayısı azaldıkça), y eksenindeki iletim hızı (İng: "conduction speed") bir süre artmaktadır. Ama bir noktadan sonra pik yapmakta ve Ranvier boğumu sayısı artık iyice azaldığında (yani internod uzunluğu abartılı miktarda, neredeyse mutlak olarak tüm aksonu kaplayacak uzunluğa geldiğinde) iletim hızı da hızla azalmaktadır.

  • Eğer liselerde "Ranvier Boğumu sayısı arttıkça hız azalır." diyorlarsa, muhtemelen bir uçtaki yükselmeye odaklanıyorlar.
  • Eğer liselerde "Ranvier Boğumu sayısı arttıkça hız artar." diyorlarsa, muhtemelen diğer uçtaki çakılmaya odaklanıyorlar.
  • Eğer liselerde "Ranvier Boğumu sayısı sinyal iletim hızını etkilemez." diyorlarsa, bu iki etkinin birbirini götürdüğünü düşünüyor olabilirler.

Ama görebileceğiniz gibi gerçek, öğretilenden çok daha ilginç ve mantıklı. Mesela "Ranvier boğumu sayısı arttıkça sinyal daha çok zıplar, o nedenle daha hızlı iletir." açıklamasını ben de hatırlıyorum. Ne saçma! Ne alaka? Sinyal neden "zıplasın"? Zıplıyorsa bile, neden "hızlansın", yavaşlaması gerekmez mi? Eğer sinir hücresinden uzaklaşmak sinyali hızlandırıyorsa, sinir hücresinin dışında (mesela hücreler arası boşlukta) elektrik iletiminin sinir hücresinin kendisinden daha etkili olduğu varsayılıyor demektir. Eğer öyleyse, sinir hücresi daha ilk etapta neden evrimleşsin, neden var olsun? Madem o kadar iletken, direkt hücreler arası boşlukta iletelim sinyalleri?

Velhasıl, bunları lise seviyesinde anlatmak belki zor geliyordur. Belki de konu sayısını azaltıp, gerçeği öğretmeye çalışmak gerekiyordur.

Mesela, ufak bir kuple daha: Sadece Schwann Kılıfı uzunluğu (yani internod uzunluğu) değil, Ranvier Boğumu'nun uzunluğu da (buna "nod uzunluğu" yani İngilizcede "node length" diyoruz) sinyal iletim hızını etkiliyor:

Ranvier boğumu uzunluğu (node uzunluğu) ile sinyal iletim hızı arasındaki ilişki
Ranvier boğumu uzunluğu (node uzunluğu) ile sinyal iletim hızı arasındaki ilişki
eLife

x eksenindeki nod uzunluğunun, bir önceki grafikte x eksenindeki nod uzunluğundan yüzlerce kat küçük olduğuna dikkat edin. Çünkü Ranvier Boğumu uzunluğu, Schwann Kılıfı uzunluğundan çok ama çok daha küçük.

Burada bu kadar çok grafik olmasının nedeni, sadece Ranvier Boğumu ve Schwann Kılıfı uzunluğunun değil, aynı zamanda Ranview Boğumu içindeki iyon kanalı yoğunluğunun (ne sıklıkta iyon kanalı bulunduğunun) da sinyal iletim hızını etkiliyor olması. Hatta hangi nörondan bahsettiğiniz de sonucu değiştiriyor: Mesela burada optik sinir (gözden beyne sinyalleri ileten siniriiniz) ile beyin korteksinizdeki gri madde içindeki aksonlar ayrı ayrı kıyaslanıyor. Dolayısıyla her grafikte farklı bir şeye odaklanılıyor. Ama genel olarak gördüğümüz şey aynı: Yine, Schwann Kılıfı uzunluğunda olduğu gibi, Ranvier Boğumu uzunluğunun da lineer bir etkisi olmadığını görüyoruz. Ranvier Boğumu uzunluğu arttıkça, hız önce artıyor, sonra azalıyor.

Ve biyologlar, sadece burada da bırakmıyorlar işi: Mesela "Schwann Kılıfı" ve "Ranvier Düğümü" diyoruz ama, bunlar böyle mutlak keskin sınırlara sahip şeyler değiller. Mesela Schwann Kılıfı üretimi bir uçta başlayıp, diğer uçta bitiyor. Dolayısıyla kademeli olarak, yavaşlayarak duran bir yapısı var. "Bu acaba sinyal iletimini nasıl etkiliyor?" diye soranlar da var. Bahsettikleri anatomi şöyle:

Bu Reklamı Kapat

Miyelin, bir duvar gibi başlamaz, yavaş yavaş artarak birikir.
Miyelin, bir duvar gibi başlamaz, yavaş yavaş artarak birikir.
ResearchGate

Görebileceğiniz gibi sadece "boğum" ve "kılıf"tan söz edemiyoruz. Internod, juxtaparanod, paranod gibi parçalara ayırmamız gerekiyor. Veya "Schwann Kılıfını oluşturan miyelin miktarı arttıkça sinyal iletimi nasıl etkilenir?" diye soranlar da var.[2]

Özetle demek istediğim şu: Biyolojide sandığınızdan çok daha fazla detay ve öğrenecek çok fazla şey var! Mesela hücrelerin, burada konuştuğumuz parametreleri kısa sürelerde değiştirerek, sinyal iletim hızlarını değiştirdikleri ve buna göre farklı hızlarda işledikleri düşünülüyor. Bu, gerçekten heyecan verici!

1,039 görüntülenme

Kaynaklar

  1. I. L. Arancibia-Carcamo, et al. (2017). Node Of Ranvier Length As A Potential Regulator Of Myelinated Axon Conduction Speed. eLife. doi: 10.7554/eLife.23329. | Arşiv Bağlantısı
  2. M. C. Ford, et al. (2015). Tuning Of Ranvier Node And Internode Properties In Myelinated Axons To Adjust Action Potential Timing. Nature. doi: 10.1038/ncomms9073. | Arşiv Bağlantısı
Bu cevabın içeriği ve doğruluğu, Evrim Ağacı editörleri tarafından kontrol edilmiş ve onaylanmıştır.
11
  • Raporla
Daha Fazla Cevap Göster
Cevap Ver
İlginizi Çekebilecek Sorular
Evrim Ağacı Soru & Cevap Platformu, Türkiye'deki bilimseverler tarafından kolektif ve öz denetime dayalı bir şekilde sürdürülen, özgür bir ortamdır. Evrim Ağacı tarafından yayınlanan makalelerin aksine, bu platforma girilen soru ve cevapların içeriği veya gerçek/doğru olup olmadıkları Evrim Ağacı yönetimi tarafından denetlenmemektedir. Evrim Ağacı, bu platformda yayınlanan cevapları herhangi bir şekilde desteklememekte veya doğruluğunu garanti etmemektedir. Doğru olmadığını düşündüğünüz cevapları, size sunulan denetim araçlarıyla işaretleyebilir, daha doğru olan cevapları kaynaklarıyla girebilir ve oylama araçlarıyla platformun daha güvenilir bir ortama evrimleşmesine katkı sağlayabilirsiniz.
Sorulara Dön
Evrim Ağacı'na Destek Ol
Evrim Ağacı'nın %100 okur destekli bir bilim platformu olduğunu biliyor muydunuz? Evrim Ağacı'nın maddi destekçileri arasına katılarak Türkiye'de bilimin yayılmasına güç katmak için hemen buraya tıklayın.
Popüler Yazılar
30 gün
90 gün
1 yıl
EA Akademi
Evrim Ağacı Akademi (ya da kısaca EA Akademi), 2010 yılından beri ürettiğimiz makalelerden oluşan ve kendi kendinizi bilimin çeşitli dallarında eğitebileceğiniz bir çevirim içi eğitim girişimi! Evrim Ağacı Akademi'yi buraya tıklayarak görebilirsiniz. Daha fazla bilgi için buraya tıklayın.
Etkinlik & İlan
Bilim ile ilgili bir etkinlik mi düzenliyorsunuz? Yoksa bilim insanlarını veya bilimseverleri ilgilendiren bir iş, staj, çalıştay, makale çağrısı vb. bir duyurunuz mu var? Etkinlik & İlan Platformumuzda paylaşın, milyonlarca bilimsevere ulaşsın.
Podcast
Evrim Ağacı'nın birçok içeriğinin profesyonel ses sanatçıları tarafından seslendirildiğini biliyor muydunuz? Bunların hepsini Podcast Platformumuzda dinleyebilirsiniz. Ayrıca Spotify, iTunes, Google Podcast ve YouTube bağlantılarını da bir arada bulabilirsiniz.

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
Geri Bildirim Gönder
Reklamsız Deneyim

Evrim Ağacı'nda reklamları 2 şekilde kapatabilirsiniz:

  1. Ücretsiz üye girişi yapmak: Sitedeki reklamların %50 kadarını kapatmak için ücretsiz bir Evrim Ağacı üyeliği açmanız ve sitemizi/uygulamamızı kullanmanız yeterli!

  2. Maddi destekçilerimiz arasına katılmak: Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, sitemizin/uygulamamızın çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, %100 reklamsız ve çok daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

Destek Ol

Devamını Oku
Evrim Ağacı Uygulamasını
İndir
Chromium Tabanlı Mobil Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
İlk birkaç girişinizde zaten tarayıcınız size uygulamamızı indirmeyi önerecek. Önerideki tuşa tıklayarak uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu öneriyi, yukarıdaki videoda görebilirsiniz. Eğer bu öneri artık gözükmüyorsa, Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Chromium Tabanlı Masaüstü Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
Yeni uygulamamızı kurmak için tarayıcı çubuğundaki kurulum tuşuna tıklayın. "Yükle" (Install) tuşuna basarak kurulumu tamamlayın. Dilerseniz, Evrim Ağacı İleri Web Uygulaması'nı görev çubuğunuza sabitleyin. Uygulama logosuna sağ tıklayıp, "Görev Çubuğuna Sabitle" seçeneğine tıklayabilirsiniz. Eğer bu seçenek gözükmüyorsa, tarayıcının Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Safari Mobil Uygulama
Sırasıyla Paylaş -> Ana Ekrana Ekle -> Ekle tuşlarına basarak yeni mobil uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu basamakları görmek için yukarıdaki videoyu izleyebilirsiniz.

Daha fazla bilgi almak için tıklayın

Önizleme
Görseli Kaydet
Sıfırla
Vazgeç
Ara
Alıntı Ekle
Kurallar
Komünite Kuralları
Bu komünite, fark edildiğinde ufku genişleten tespitler içindir. Yapacağınız paylaşımlar Evrim Ağacı'nın kurallarına tabidir. Ayrıca bu komünitenin ek kurallarına da uymanız gerekmektedir.
1
Formu olabildiğince eksiksiz doldurun.
Girdiğiniz sözün/alıntının kaynağı ne kadar açıksa o kadar iyi. Açıklama kısmına kitabın sayfa sayısını veya filmin saat/dakika/saniye bilgisini girebilirsiniz.
2
Anonimden kaçının.
Bazı sözler/alıntılar anonim olabilir. Fakat sözün anonimliğini doğrulamaksızın, bilmediğiniz her söze/alıntıya anonim yazmayın. Bu tür girdiler silinebilir.
3
Kaynağı araştırın ve sorgulayın.
Sayısız söz/alıntı, gerçekte o sözü hiçbir zaman söylememiş/yazmamış kişilere, hatalı bir şekilde atfediliyor. Paylaşımınızın site geneline yayılabilmesi için kaliteli kaynaklar kullanın ve kaynaklarınızı sorgulayın.
4
Ofansif ve entelektüel düşünceden uzak sözler yasaktır.
Gerilim, tersleme, tahrik, taciz, alay, dedikodu, trollük, vurdumduymazlık, duyarsızlık, ırkçılık, bağnazlık, nefret söylemi, azınlıklara saldırı, fanatizm, holiganlık, sloganlar yasaktır.
5
Sözlerinizi tırnak (") içine almayın.
Sistemimiz formatı otomatik olarak ayarlayacaktır.
Gönder
Bu Eseri Neden Tavsiye Ediyorsun?
Aşağıdaki kutuya, isimli neden tavsiye ettiğini girebilirsin. Ne kadar detaylı ve kapsamlı bir analiz yaparsan, bu eseri [OKUMAK/İZLEMEK] isteyenleri o kadar doğru ve fazla bilgilendirmiş olacaksın. Tavsiyenin faydalı bulunması halinde Evrim Ağacı kullanıcılarından daha fazla UP kazanman mümkün olacak. Tavsiyenin sadece negatif içerikte olamayacağını, eğer bu sistemi kullanıyorsan tavsiye ettiğin içeriğin pozitif taraflarından bahsetmek zorunda olduğunu lütfen unutma. Yapıcı eleştiri hakkında daha fazla bilgi almak için burayı okuyabilirsin.
Tavsiye Et