It’s not too typically that you see handkerchiefs around anymore. Today, they’re largely viewed as unsanitary and well… just plain gross. You’ll be quite disappointed to learn that they have absolutely nothing to do with this article other than a couple of similarities they share when compared to your neocortex. If you were to pull the neocortex from your brain and stretch it out on a table, you most likely wouldn’t be able to see that not only is it roughly the size of a large handkerchief; it also shares the same thickness.
The neocortex, or cortex for short, is Latin for “new rind”, or “new bark”, and represents the most recent evolutionary change to the mammalian brain. It envelopes the “old brain” and has several ridges and valleys (called sulci and gyri) that formed from evolution’s mostly successful attempt to stuff as much cortex as possible into our skulls. It has taken on the duties of processing sensory inputs and storing memories, and rightfully so. draw a one millimeter square on your handkerchief cortex, and it would contain around 100,000 neurons. It has been estimated that the typical human cortex contains some 30 billion total neurons. If we make the conservative guess that each neuron has 1,000 synapses, that would put the total synaptic connections in your cortex at 30 trillion — a number so large that it is literally beyond our ability to comprehend. and apparently enough to store all the memories of a lifetime.
In the theater of your mind, think of a stretched-out handkerchief lying in front of you. এটা তুমি. It contains everything about you. Every memory that you have is in there. Your best friend’s voice, the smell of your favorite food, the song you heard on the radio this morning, that feeling you get when your kids tell you they love you is all in there. Your cortex, that little insignificant looking handkerchief in front of you, is reading this article at this very moment.
What an fantastic machine; a machine that is made possible with a special type of cell – a cell we call a neuron. In this article, we’re going to explore how a neuron works from an electrical vantage point. That is, how electrical signals move from neuron to neuron and create who we are.
A basic Neuron
Neuron diagram via Enchanted Learning
Despite the fantastic feats a human brain performs, the neuron is comparatively simple when observed by itself. Neurons are living cells, however, and have many of the same complexities as other cells – such as a nucleus, mitochondria, ribosomes, and so on. Each one of these cellular parts could be the subject of an entire book. Its simplicity arises from the basic job it does – which is outputting a voltage when the sum of its inputs reaches a certain threshold, which is roughly 55 mV.
Using the image above, let’s examine the three major components of a neuron.
Soma
The soma is the cell body and contains the nucleus and other components of a typical cell. There are different types of neurons whose differing characteristics come from the soma. Its size can range from 4 to over 100 micrometers.
Dendrites
Dendrites protrude from the soma and act as the inputs of the neuron. A typical neuron will have thousands of dendrites, with each connecting to an axon of another neuron. The connection is called a synapse but is not a physical one. There is a gap between the ends of the dendrite and axon called a synaptic cleft. information is relayed through the gap via neural transmitters, which are chemicals such as dopamine and serotonin.
Axon
Each neuron has only a single axon that extends from the soma, and acts similar to an electrical wire. Each axon will terminate with terminal fibers, forming synapses with as many as 1,000 other neurons. Axons vary in length and can reach a few meters long. The longest axons in the human body run from the bottom of the foot to the spinal cord.
The basic electrical operation of a neuron is to output a voltage spike from its axon when the sum of its input voltages (via its dendrites) crosses a specific threshold. and since axons are connected to dendrites of other neurons, you end up with this vastly complicated neural network.
Since we’re all a bunch of electronic types here, you might be thinking of these ‘voltage spikes’ as a difference of potential. but that’s not how it works. Not in the brain anyway. Let’s take a closer look at how electricity flows from neuron to neuron.
Action Potentials – The communication Protocol of the Brain
The axon is covered in a myelin sheet which acts as an insulator. There are small breaks in the sheet along the length of the axon which are named after its discoverer, called Nodes of Ranvier. It’s important to note that these nodes are ion channels. In the spaces just outside and inside of the axon membrane exists a concentration of potassium and sodium ions. The ion channels will open and close, creating a local difference in the concentration of sodium andপটাসিয়াম আয়ন।
ওয়াশিংটন ইউ এর মাধ্যমে ডায়াগ্রাম।
আমরা সবাই জানা উচিত যে একটি আয়ন একটি চার্জ সঙ্গে একটি পরমাণু হয়। একটি বিশ্রামরত অবস্থায়, সোডিয়াম / পটাসিয়াম আয়ন কনসেন্ট্রেশনটি এক্সন ঝিল্লির বাইরে এবং এর ভিতরে সম্ভাব্য 70 এমভি পার্থক্য সৃষ্টি করে, যার সাথে সোডিয়াম আয়নগুলির উচ্চতর ঘনত্ব এবং ভিতরে পটাসিয়াম আয়নগুলির একটি উচ্চতর ঘনত্ব রয়েছে। Soma একটি কর্ম সম্ভাব্য তৈরি করবে যখন -55 এমভি পৌঁছেছেন। যখন এটি ঘটে, একটি সোডিয়াম আয়ন চ্যানেল খোলা হবে। এটি অক্ষন ঝিল্লির বাইরে থেকে ইতিবাচক সোডিয়াম আয়নগুলি লিক করার জন্য, এক্সোনের ভিতরে সোডিয়াম / পটাসিয়াম আয়ন কনসেনট্রেশন পরিবর্তন করতে দেয়, যা পরিবর্তে -55 এমভি থেকে প্রায় -55 এমভিভি থেকে সম্ভাব্য পার্থক্য পরিবর্তন করে। Depolarization হিসাবে পরিচিত এই প্রক্রিয়া।
ওয়াশিংটন ইউ এর মাধ্যমে গ্রাফ
একের পর এক, সোডিয়াম আয়ন চ্যানেলগুলি অক্ষরের পুরো দৈর্ঘ্য বরাবর খোলা। প্রতিটিটি শুধুমাত্র অল্প সময়ের জন্যই খোলা থাকে এবং তারপরে পটাসিয়াম আয়ন চ্যানেলগুলি খোলা থাকে, যা ইতিবাচক পটাসিয়াম আয়নগুলি বাইরে থেকে অক্ষনের ঝিল্লি থেকে সরাতে পারে। এটি সোডিয়াম / পটাসিয়াম আয়নগুলির ঘনত্ব পরিবর্তন করে এবং স্বতঃস্ফূর্তকরণ হিসাবে পরিচিত একটি প্রক্রিয়াতে -70 এমভিভি এর বিশ্রামস্থলে সম্ভাব্যতার পার্থক্য নিয়ে আসে। FRO শেষ করতে শুরু করুন, প্রক্রিয়াটি প্রায় পাঁচ মিলিসেকেন্ডগুলি সম্পন্ন করতে লাগে। প্রক্রিয়াটি 110 এমভি ভোল্টেজ স্পাইকটি পুরো অক্ষনের দৈর্ঘ্যে ঘুরে বেড়ানোর জন্য এবং একটি কর্মের সম্ভাবনাকে বলা হয়। এই ভোল্টেজ স্পাইক অন্য নিউরনের সোমার মধ্যে শেষ হবে। যে বিশেষ নিউরন এই spikes যথেষ্ট পায়, এটি খুব একটি কর্ম সম্ভাব্য তৈরি করবে। এই কর্টেক্স জুড়ে বৈদ্যুতিক নিদর্শনগুলি কীভাবে প্রচার করে তা মৌলিক প্রক্রিয়া।
স্তন্যপায়ী মস্তিষ্ক, বিশেষ করে কর্টেক্স, একটি অবিশ্বাস্য মেশিন এবং এমনকি আমাদের সবচেয়ে শক্তিশালী কম্পিউটারগুলির চেয়েও বেশি সক্ষম। এটা কিভাবে কাজ করে তা বোঝা আমাদের বুদ্ধিমান মেশিন নির্মাণের মধ্যে একটি ভাল অন্তর্দৃষ্টি দিতে হবে। এবং এখন আপনি একটি নিউরনের মৌলিক বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যগুলি জানেন, আপনি কৃত্রিম নিউরাল নেটওয়ার্কগুলি বোঝার জন্য একটি ভাল অবস্থানে আছেন।
সূত্র
YouTube এর মাধ্যমে নিউরনের মধ্যে অ্যাকশন সম্ভাব্য
বুদ্ধিমত্তা, জেফ হকিন্স, আইএসডিএন 978-0805078534