Úvod do Psychologie (Čeština)

Neuronální Komunikace (Akční Potenciál)

Teď, když jsme se dozvěděli o základních struktur neuronu a role, které tyto struktury hrají v neuronální komunikace, pojďme se blíže podívat na signál sám o sobě—jak to se pohybuje přes neuron a pak přeskočí na další neuron, kde proces se opakuje.

Začínáme na neuronální membráně. Neuron existuje v tekutém prostředí-je obklopen extracelulární tekutinou a obsahuje intracelulární tekutinu(tj., Neuronální membrána udržuje těchto dvou tekutin samostatné—kritickou roli, protože elektrický signál, který prochází neuronu závisí na intra – a extracelulární tekutiny, elektricky různé. Tento rozdíl v náboji přes membránu, nazývaný membránový potenciál, poskytuje energii pro signál.

elektrický náboj tekutin je způsoben nabitými molekulami (ionty) rozpuštěnými v tekutině., Semipermeabilní povaha neuronální membrány poněkud omezuje pohyb těchto nabitých molekul a v důsledku toho mají některé nabité částice tendenci být koncentrovanější uvnitř nebo vně buňky.

mezi signály je potenciál neuronové membrány udržován ve stavu připravenosti, nazývaném klidový potenciál. Jako pryžový pás natažený a čekající na jaro do akce, ionty se seřadí na obou stranách buněčné membrány, připravené spěchat přes membránu, když neuron jde aktivní a membrána otevírá své brány (tj.,, sodno-draselné čerpadlo, které umožňuje pohyb iontů přes membránu). Ionty v oblastech s vysokou koncentrací jsou připraveny k přesunu do oblastí s nízkou koncentrací a pozitivní ionty jsou připraveny k přesunu do oblastí s negativním nábojem.

v klidovém stavu je sodík (na+) ve vyšších koncentracích mimo buňku, takže bude mít tendenci se pohybovat do buňky. Draslík (k+) je naopak koncentrovanější uvnitř buňky a bude mít tendenci se pohybovat ven z buňky (). Kromě toho je vnitřek buňky mírně negativně nabitý ve srovnání s vnějškem., To poskytuje další sílu sodíku, což způsobuje, že se pohybuje do buňky.

Na klidový potenciál, Na+ (modrá pětiúhelníků) je vysoce koncentrovaný vně buňky v extracelulární tekutině (znázorněno modře), vzhledem k tomu, že K+ (fialové čtverce), je vysoce koncentrovaná v blízkosti membrány v cytoplasmě nebo intracelulární tekutiny., Další molekuly, jako jsou chloridové ionty (žluté kruhy) a záporně nabité proteiny (hnědé čtverce), přispět k pozitivní náboj v extracelulární tekutině a negativní náboj v intracelulární tekutině.

z tohoto klidového potenciálního stavu neuron přijímá signál a jeho stav se náhle mění ()., Když neuron přijímá signály na dendrity—vzhledem k neurotransmiterů ze sousedního neuronu vazby na své receptory—malé póry, nebo brány, otevřené na neuronální membráně, což ionty Na+, poháněné obě poplatku a koncentrační rozdíly, aby se přesunout do buňky. S tímto přílivem pozitivních iontů se vnitřní náboj buňky stává pozitivnějším. Pokud tento náboj dosáhne určité úrovně, nazývané práh excitace, neuron se aktivuje a začíná akční potenciál.,

mnoho dalších pórů se otevírá, což způsobuje masivní příliv iontů Na + a obrovský pozitivní bodec v membránovém potenciálu, špičkový akční potenciál. Na vrcholu hrotu se sodíkové brány zavřou a brány draslíku se otevřou. Jak pozitivně nabité ionty draslíku opouštějí, buňka rychle začíná repolarizaci. Zpočátku se hyperpolarizuje, stává se o něco negativnějším než klidový potenciál a pak se vyrovnává a vrací se k klidovému potenciálu.,

Tento pozitivní spike představuje akční potenciál: elektrický signál, který obvykle se pohybuje od těla buňky po axonu axon terminály. Elektrický signál se pohybuje dolů po axonu jako vlna; na každý bod, některé z sodíkové ionty, které vstupují do buňky rozptýlené v další části axonu, zvýšení poplatku za práh excitace a spouští nový příliv sodíkových iontů., Akční potenciál se pohybuje po axonu až k tlačítkům terminálu.

akční potenciál je fenomén all-or-none. Jednoduše řečeno to znamená, že příchozí signál z jiného neuronu je buď dostatečný nebo nedostatečný k dosažení prahu excitace. Neexistuje žádný mezi tím, a není vypnutí akčního potenciálu, jakmile začne. Přemýšlejte o tom, jako je odeslání e-mailu nebo textové zprávy. Můžete přemýšlet o odeslání všeho, co chcete,ale zpráva není odeslána, dokud nenarazíte na tlačítko Odeslat. Kromě toho, jakmile odešlete zprávu,není zastavení.,

protože je to všechno nebo nic, akční potenciál je znovu vytvořen nebo propagován v plné síle v každém bodě podél axonu. Stejně jako osvětlená pojistka petardy, nezmizí, když cestuje po axonu. Právě tato vlastnost all-or-none vysvětluje skutečnost, že váš mozek vnímá zranění vzdálené části těla, jako je vaše špička, stejně bolestivá jako vaše nos.

jak bylo uvedeno výše, když akční potenciál dorazí na tlačítko terminálu, synaptické vezikuly uvolňují své neurotransmitery do synapse., Neurotransmitery cestování přes synapse a vážou se na receptory na dendrity přilehlých neuronů a proces se opakuje v novém neuron (za předpokladu, že signál je dostatečně silný, aby spustit akční potenciál). Jakmile je signál doručen, přebytečné neurotransmitery v synapse se odvádějí pryč, jsou rozděleny na neaktivní fragmenty nebo jsou reabsorbovány v procesu známém jako zpětné vychytávání. Zpětné vychytávání zahrnuje čerpání neurotransmiteru zpět do neuronu, který ho uvolnil, aby se vyčistila synapse ()., Zúčtování synapse slouží jak poskytovat jasné „on“ a „off“ stavu mezi signály a regulovat produkci neurotransmiteru (plná synaptické váčky poskytovat signály, že žádné další neurotransmitery, musí být vyrobeny).

zpětného Vychytávání zahrnuje přesunutí neurotransmiteru ze synaptické štěrbiny zpět do axonu terminálu, ze kterého byl propuštěn.

neuronální komunikace je často označována jako elektrochemická událost., Pohyb akčního potenciálu po délce axonu je elektrická událost a pohyb neurotransmiteru přes synaptický prostor představuje chemickou část procesu.