Month: October 2020

Әрекет әлеуеті

The source text is taken from here: http://webspace.ship.edu/cgboer/actionpot.html

C. Джордж Бури (C. George Boeree)

Сигналдың нейрон мен оның аксоны арқылы қозғалуы тек иондармен байланысты. Ион – бұл зарядталған бөлшек, мысалы, Na+, натрий ионы. Оның заряды оң, өйткені оған бір электрон жетіспейді. Басқа иондар, әрине, теріс зарядталған.

Жасушаларда липидті молекулалардан (майлардан) тұратын мембраналар болады және олар көп нәрсенің жасушаға енуіне немесе одан шығуына жол бермейді. Бірақ жасуша мембранасының түкпір-түкпірінде орналасқан белоктар бар. Олардың кейбіреулері иондық каналдар болып табылады.

иондық канал

Иондық каналдардың көпшілігі жай иондардың жасушаға кіруіне немесе сыртқа шығуына мүмкіндік береді. Диаграммаларды салған кезде біз әдетте бұл арналарды жасуша мембранасындағы кішкене тесіктер сияқты елестетеміз. Олар, мен айтқанымдай, шынымен күрделі ақуыздар. Ион осы ақуыздардың біріне жабысқанда, ақуыз пішінін өзгертеді және осылайша ионды мембрана екінші жағына шығарады, сонда ол бөлінеді. Қалыпты тенденция клетканың ішіндегі және сыртындағы заттардың осылай тепе-теңдікке жетуіне бағытталған: Егер бір жақта химиялық зат көп болса, тепе-теңдік болғанға дейін ол екінші жағына өтеді; Егер бір жағында оң немесе теріс иондар тым көп болса, тепе-теңдік болғанға дейін олар екінші жағына ауысуға бейім.

Кейбір арналар қақпа деп аталады. Олар қоршаған ортаға байланысты ашылуы немесе жабылуы мүмкін. Кейбіреулер үшін бұл химиялық заттар қақпаның бір бөлігіне жабысатыны туралы мәселе. Басқалары үшін бұл оң немесе теріс теңгерімнің өзгеруі оларды ашуға немесе жабуға мәжбүр етеді. Нейронда мұндай қақпалар көп, соның ішінде натрий және калий қақпалары. Бұлардың екеуі де теңгерімнің оң-теріс өзгеруіне жауап береді.

 

  
жабық ………… ашық
Химиялық қақпаның бір мысалы –   нейрон дендриттеріндегі рецепторлық алаңдар: нейротрансмиттер деп аталатын химиялық зат қақпаның бір жеріне жабысқанда, натрий иондарының жасушаға енуіне мүмкіндік беретін қақпа ашылады.
  
жабық ………… ашық
Басқа иондық каналдар сорғылар деп аталады. Олар иондарды клетка ішіне немесе сыртына айдау үшін, егер сіз қаласаңыз, күшпен жасуша беретін энергияны пайдаланады. Нейронның мембраналарында натрий-калий сорғылары ең жақсы мысалдар болып табылады. Бұл сорғылар натрий иондарын жасушадан, ал калий иондарын (К+) жасушаға шығарады. Олар осы химиялық заттардың тепе-теңдігін сақтайды.

иондық сорғы
Егер сіз сергек болсаңыз, онда натрий де, калий иондары да оң екенін байқайсыз. Нейрондарда шын мәнінде олардың сыртқы зарядтан айырмашылығы өте күшті теріс заряд бар. Бұл анион деп аталатын басқа молекулаларға байланысты. Олар теріс зарядталған, бірақ кез-келген арна арқылы өте үлкен. Олар ұсталып, жасушаның ішіне теріс заряд береді.

Сонымен, аксон тыныштықта болғанда, аниондар оған теріс заряд береді, натрий сорғылары натрийді сыртқа шығарады, ал калий іште болады, ал натрий қақпалары мен калий қақпалары жабық болады. Ішкі және сыртқы арасындағы оң-теріс айырмашылық болғандықтан, бұл тыныштық күйі тыныштық потенциалы деп аталады. Потенциал сөзі бұл жерде өзгеру мүмкіндігі бар екенін білдіреді. Біз дәл сол терминді жай отыратын, ешнәрсеге қосылмаған аккумуляторға қатысты қолданамыз: Оның да тынығу мүмкіндігі бар.

Дендриттер мембраналарында және клетка денесінде болатын өзгерістер аксонға жеткенде, натрий қақпалары жауап береді: олардың кейбіреулері ашылып, натрий иондарын ішке жібереді, сол себепті ішкі жағымсыздықтар азая бастайды. Егер бұл шектік деңгей деп аталатын белгілі бір деңгейге жетсе, онда көп натрий қақпалары жауап береді және иондардың көп болуына мүмкіндік береді…

Онда бізде әрекет потенциалы – аксонның ұзындығы бойымен қозғалатын иондардың қозғалмалы алмасуы деп аталады. Натрий иондарының көптігі соншалық, өте аз уақыт ішінде жасушаның сырты мен ішкі бөлігі арасындағы айырмашылық шынымен өзгереді: ішкі жағы оң, ал сырты теріс.

Содан кейін жағдай өзгереді: натрий қақпалары жабылып, калий қақпалары ашылады. Калий жасушадан асығады, бұл жасуша ішіндегі зарядты қайтадан орнына дейін жеткізеді – ішкі жағынан теріс, сыртынан оң.

Натрий қазір жасушаның ішінде, ал калий сыртта, яғни олар дұрыс емес жерде орналасқанына назар аударыңыз. Сондықтан, натрий-калий сорғылар жұмысқа қайтып алуға және натрий арқасын сорғы жүзеге калий кері жылы, мен заттар артқы біз бастады, онда болып табылады.

Енді мұның бәрі аксонның бір кішкене сегментінде болады: натрий бірінші бөлімге енеді; триггерлер калий бара бастау үшін сол жүзеге учаскесінде алдағы бастау бөлімінде бір және натрий кезінде екі; өз кезегінде учаскесінде шығуға калий туғызады екі учаскесінде келіп және натрий үш; және тағы басқалар – доминондар қатарының төмендеуі сияқты.

Аксонды бейнелейтін бұл кішкентай графикада қызыл түсетін натрийді, ал қызғылт сары калийді білдіреді:

Миелинді қабықшасы айтарлықтай осы процестің дейін көптеген аксоны жылдамдықпен айналасында: орнына өте келесі аз сегментіне, келесі қабықшаның бір айырмашылыққа өзгерістер «секіруден» бойынша әрекет триггерлер бір кішкентай сегментінің. Бұл латынның «секіру» сөзінен шыққан (сальто сияқты сөздерде кездесетін) тұзды өткізгіштік деп аталады.

 Әрекет потенциалы аксонның соңына жеткенде, жасушаға тағы бір ион (кальций, Са++) енеді, бұл өз кезегінде көпіршіктерді – нейротрансмиттерлерге толы кішкентай көпіршіктерді – олардың мазмұнын синаптикалық саңылауға шығарады…
Керемет, солай емес пе?

© Copyright 2004, C. George Boeree 

Жоғары мектеп оқушыларына Ғылым және Инженерия мамандығы бойынша университетке қайда бару керектігі туралы кеңес.

The source text is taken from here: https://www.seas.upenn.edu/~andre/general/hs_select_univ.html

Андре ДеХон/André DeHon

соңғы жаңарту: 2016 жылғы маусым

Дыбыстар:

  1. Жоғары мақсат
  2. Дәл қазір ең жақсы мектепке барыңыз
  3. Сіз қаржы мәселесін шеше аласыз
  4. Рейтингтер барлық оқиға емес
  5. Кеңінен қолданыңыз, статистикалық ауытқулардан аулақ болыңыз
  6. Барлық жерде дерлік жақсы факультет жұмыс істейді
  7. (LSMSA, Луизиана математика, ғылым және өнер мектебі, немесе басқа элиталық oрта мектеп студенттері үшін) LSMSA беделі көмектеседі, бірақ сізді көтермейді
  8. Мұны істеу үшін колледжге бармаңыз; барыңыз, өйткені сіз білгіңіз келеді және ол үшін жұмыс істеуге дайынсыз

Қысқа талқылау:

  1. Жоғары мақсат. Өзіңіз таба алатын ең жақсы мектептерді қолдануға (және оқуға) бар күшіңізді салыңыз. Жүгіруден өзіңізді таңдамаңыз. Мен әлеуеті бар көптеген адамдарды көрдім, олар өздеріне қолдарынан келгенінше түсіру үшін жеткілікті деп сенбеді.
  2. Дәл қазір үздік мектепке барыңыз. Алдымен кішігірім мектепке барамын және аспирантураға немесе ауысу үшін жақсы мектепке барамын деп ойламаңыз.
    1. Сіздің студент әріптестеріңіз оқу процесінің маңызды бөлігі; cізге ең жақсы адамдар қолдау көрсетіп, қолдау көрсеткісі келеді.
    2. Өзіңіздің біліміңізді тежемеңіз. Сіздің қабілеттеріңіз бен дүниетанымыңыздың көп бөлігі сіздің өміріңізге ерте енеді. Өзіңізге немесе ақыл-ойыңызға мүмкіндігінше аз, мүмкіндігінше аз беру арқылы мүгедек болмаңыз.
    3. Пайдалы ұсыныстар алдымен кіші (онша танымал емес) мектепке бармаудың негізгі себептерінің бірі болып табылады. Аспирантураға түсу үшін студенттерді таңдау факультет үшін қиын жұмыс. Әрине, оларға сен кереметсің деген хаттар келеді. Бірақ егер олар оларды жазатын профессорларды немесе сіз салыстырылатын студенттердің калибрін білмесе, кім шынымен лайықты екенін сұрыптай алмай қиналады. Егер сіз белгілі беделге ие мектепке барсаңыз және осы саладағы белгілі профессионалдармен жұмыс жасасаңыз, онда олардың ұсыныстары нақты салмақ түсіруі мүмкін, себебі олар тек бітіруші қабылдау комиссиясы білетін және олардың үкімін құрметтей алатын адамдар. тым ашық, аспирантура ұсыныстарына өзгеріс енгізетін басты нәрсе, олар ұсынушының пікірі мен бағалауын қалай бағалайды. Барлығымыз мұның қаншалықты әділетсіз болуы мүмкін екеніне шағымдана аламыз, бірақ прагматикалық тұрғыдан маңызды. Олар қалай екенін анықтауға тырысуда сіз  олардың университеттеріндегі студенттермен (оқытушылармен) бірге боласыз. Университеттегі студенттердің калибрін білетін (және олардың бағалауына сенуге болатындығын сезетін) біреудің ұсынысы олар үшін әлдеқайда маңызды (және үлкен салмаққа ие) біреудің ұсынысына қарағанда. Ұсыным берушінің бұл «беделі» (әрине, жақсы ұсыныс бойынша) сіздің дәрежеңіздің «беделіне» қарағанда көп салмақ түсіреді деп күдіктенемін.Мен тағылымдамадан өту туралы ойланғанда оны ескерер едім. Егер сіз академиялық ортада жүрсеңіз, академиктер өз пікірін бағалайтын адаммен жұмыс жасау (және оны әсер ету) таза актив бола алады. Олар кімдерді бағалайды? – қайтадан, өздері іздейтін студенттердің калибрін білетін тәжірибешілер (егер сіз қаласаңыз, олар жиі құрметтейтін «элиталық» мектептерден).
    4. Егер сіз аспирантураға барғыңыз келмесе де, беделді мектептерде байланыс орнатқандар үшін кәсіпкерлік мүмкіндіктер көбірек. Сіз өзіңіздің кәсіпорында бірлесетін лайықты құрдастарды және сіздің құрдастарыңыз бен профессерлерді табуыңыз ықтимал. сізге қажетті контактілерді беруге көмектеседі.
    5. Аспирантура (кем дегенде инженерия саласында) басқа біреудің есебінен төленеді [оқытушылық немесе ғылыми көмекші немесе стипендия], сондықтан жақсы аспирантураға бару үшін бакалавриат деңгейінде ақшаңызды үнемдеудің қажеті жоқ деп ойлаймын. Жақсы бакалавриат мектебінде жақсы оқысаңыз, сіздің магистратураңыздағы білім басқа біреудің қамтылуына кепілдік береді.
  3. Сіз қаржы мәселесін шеше аласыз. Мен сұхбаттасқан MIT білім беру жөніндегі кеңесшісі маған «Бұл аймақтан ешкім қаражат жетіспеушілігінен MIT-ке бара алмады» деді. Бір рет қабылдағаннан кейін мен оны соған шақырдым, ол көмектесті. Соңында бұл жеңіске жету сценарийі болды. Мен оның ақшасынан артық ақша алғанына сенімдімін, және мен аспирантураны бітіргенге дейін қарызсыз едім. Мен бұл оқиғаны сіздің жағдайыңыз дәл менікіндей жұмыс жасайтынын білдіру үшін емес, әр түрлі қаржылық жағдайдағы адамдарды көрдім деп айту үшін айтамын; әрқайсысының өз тарихы болды; және әрқайсысы оны іске асырудың тәсілін тапты.
  4. Рейтингтің өзі бәрі емес. Әсіресе, біреудің рейтинг кітабындағы бірнеше позициялардың айырмашылықтары басқа мәселелерге қарағанда аз маңызды. Мысалы, MIT және Стэнфордты қарастырайық. Информатика мен электротехникадағы ең жақсы слот үшін мойын мен мойынды басқаратын екі мектеп (және жалпы бакалавриат үшін бірнеше позицияда). Сандар бойынша олар өте ұқсас. Мәдени тұрғыдан олар күндіз де, күнде де, бұл айырмашылық рейтингтерге емес, шешуші факторға айналуы керек. MIT студенттері өздерін жақсы бағытта жұмыс істейтіндер деп мақтанады (және бұл керемет нәрсе!), Ал Стэнфорд студенттері инженерліктен тыс «өмір сүретіндігімен» мақтан тұтады. (Бұл, әрине, тым жеңілдету, бірақ бұл сізге дұрыс мәселелер туралы ойлануға мүмкіндік береді. Фонтанбасы.
  5. Кеңінен жағыңыз. Қабылдау процесінде біраз шу мен дисперсия бар. Сіз өзіңізді статистикалық ауытқуға жол бермеу арқылы қорғайсыз. Бұл әсіресе элиталық мектептерге қабылдау деңгейі 10% -дан төмен… және аймақ пен басқа да мәліметтерге байланысты 1% -ды құрайтын бүгінгі күні (2016 ж.) Байқалады.
  6. Барлық жерде жақсы оқытушылар құрамы бар, сондықтан сіз ең жақсы 10 мектепке кірмесеңіз де, сіз үлкен білім алып, аспирантураға түсуге дайын бола аласыз. Алайда бұл сізден көп тәртіп, жұмыс және таңдауды талап етеді. Сіз білетін бір құбылыс – бұл факультеттің «таралуы». Ірі университеттер Философия ғылымдарының докторы докторларының көп бөлігін шығарады, бірақ олардың аз ғана бөлігі жұмыс істейді. Демек, үздік мектептерден шыққан Проф барлық жерде аяқталады. Бұл тұрғыда студенттер арасындағы өзгеріс және мектептердегі студенттер мәдениеті факультет дарындылығынан үлкен болуы мүмкін. «Деңгейі төмен» (немесе оқытушы/докторантуралық емес) мектепте сіз жіберіп алатын нәрсе – бұл профессорлық-оқытушылық құрамның біртұтас сапасы, студенттердің бірыңғай сапасы, шеберліктің жоғары мәдени құндылығы және жағдай. Бірақ жұмыс кезінде сіз факультеттің үздік оқытушыларын, үздік студенттерді таба аласыз және одан үлкен тәжірибе аласыз. Осы университеттерден кімді іздеу керектігі туралы өз салаларыңыздың мамандарымен сөйлесіңіз (мысалы, осы саланың мамандары немесе практиктері болуы мүмкін LSMSA алюминийлерін қолданыңыз, олар сарапшылар ретінде әрекет етеді немесе сарапшыларды анықтауға көмектеседі).Жоғарыдағы ұсыныс мәселесіне оралу. Егер сіз өзіңіздің университетіңізде сіз аспирантураға түскіңіз келетін ең беделді мектептердің оқытушылары білетін және құрметтейтін адаммен жұмыс істей алсаңыз, олардың ұсыныстары жоғарыда келтірілген мәселелерді азайтып, мағыналы болады.
  7. LSMSA-ның беделі (немесе кез-келген басқа орта мектеп) көмектеседі, бірақ сізді көтермейді. Сіздің LSMSA имприматураңыз сізді көптеген жерлерде байыпты қарауға мәжбүр етуі мүмкін, бірақ сіз LSMSA-дан екендігіңіз үшін сізді қабылдамайды. Сіз LSMSA-ны ең жақсы пайдаланған күшті тұлға екеніңізді көрсетуіңіз керек, сіз LSMSA-ға Луизианадағы ең жарқын және жарқын болып таңдалған кезде, колледжге түсу үшін сіз ұлттық және халықаралық деңгейдегі ең жақсы және ең жарқындармен бәсекелессіз. Бұл сізге басқа математика және жаратылыстану ғылымдары мектептерінен, кейбір қалыпты орта мектептерден және жеке колледждердің дайындық мектептерінен қарсы тұрады. MIT-ке келген кездегі тәжірибем өз құрдастарымнан озғанымда емес, LSMSA білімім мені бүкіл әлемдегі құрдастарыммен тең дәрежеде бастауға мәжбүр етті. Мен Луизиана сыртындағы кейбір «қалыпты» мемлекеттік орта мектептерде не қарастырылатынына таң қалдым. LSMSA-ға барудың артықшылығы – колледж деңгейіндегі курстарға баруыңызда емес, сонымен қатар сіз ұлттың ең жақсы университеттеріне баруға дайын болу үшін орта мектептің бағдарламасын елдің ең жақсы орта мектептерімен тең дәрежеде алуыңызда.
  8. Колледжге бармаңыз, өйткені бұл істеу керек нәрсе сияқты. Егер сіз білгіңіз келсе, сіз одан көп нәтиже аласыз – сізде әуестенетін нәрселер бар. Дәрежеге қол жеткізбеңіз – білім алуға барыңыз. Мен қазір колледжге шынымен дайын емес және барлығына (өздеріне, ата-аналарына, университетіне) зиян келтіретін студенттердің көптеген мысалдарын көрдім. қозғалыстар арқылы. Көбінесе бұл тек жетілу жағдайында болады – олар есейгенде және оқуға дайын болғанда күте тұруы керек. Сол адам 2-4 жылдан кейін тамаша студенттер болады.Мен інімді солардың бірі деп санаймын. Колледж арқылы алғаш рет ол айналасында ойнағысы келді. Ол үшін оны толқытатын немесе білуге ​​құмар ештеңе болған жоқ. Ол нашар баға алып, тиісті дәрежемен кетті. Содан кейін ол біраз уақыт техникалық жазумен айналысты. Ол өзіне ұнайтын бірдеңе тапты, және ол оған басқа біреудің сызбасынан басқа білім алу үшін қажетті білім мен дағдылардың жоқтығын анықтады… және бұл жігіттер одан ақылды емес, олар ол білмейтін нәрселерді білетін. Екінші рет колледж арқылы оның миссиясы болды. Ол нәрсе болды, ол білгісі келді. Бұл жолы көңілді болды. Курстардың бәрі жақсы материалдар болды (тіпті математика!), Ол оған қолданды. …Және материалды білгіңіз келгенде, бағалар екінші деңгейге шығады (бірақ өз орнына түсуге бейім). Қазір ол сәулет магистрі дәрежесіне ие және өзіне ұнайтын өмірді тапты. Осы құбылыстардың тағы бір (керемет) сипаттамасын  Фендрустың «Дзен» және «Мотоциклдерге техникалық қызмет көрсету өнері» (Роберт Пирсг) 16 тарауындағы демонстрациясын қараңыз.Өкінішке орай, біздің университеттік жүйеміз студенттерді орта мектептен тыс уақытта қабылдау және қабылдау үшін негізделеді. Орта мектептен кейін біраз демалған үлкен жастағы студенттерге колледжге түсу процесінде әр түрлі қиындықтар болатынына сенімдімін.

Гуманитарлық бағыттағы студенттер мен оқытушылар құрамының әртүрлі көзқарастары бар ертерек жоба.

Автор туралы

Толығырақ ақпаратты төмендегі веб-парағымнан қараңыз. Информатика саласындағы электротехника бойынша MIT-ден магистратура, магистратура, Философия ғылымдарының докторы; Беркли информатика бөлімі 3 жыл – постдок, 7 жыл – доцент Калтехтегі компьютерлік ғылымдардың профессоры, Пенсильвания университетінде 10 жылдан астам уақыт электр және жүйелік инженерия профессоры. Мен магистранттардың өтініштерін қарастырамын және бакалавриаттың электротехника және жүйелік инженерия бағдарламасын бақылаймын.

André DeHon