Introduktion til Psykologi (Dansk)

Neuronal Kommunikation (Handling Potentiale)

Nu, hvor vi har lært om de grundlæggende strukturer af neuroner, og den rolle, som disse strukturer spiller i neuronal kommunikation, lad os tage et nærmere kig på signal i sig selv—hvordan det bevæger sig gennem neuroner, og derefter hopper videre til det næste neuron, hvor processen gentages.

Vi begynder ved den neuronale membran. Neuronen findes i et væskemiljø—det er omgivet af ekstracellulær væske og indeholder intracellulær væske (dvs.cytoplasma)., Den neuronale membran holder disse to væsker adskilt—en kritisk rolle, fordi det elektriske signal, der passerer gennem neuronen, afhænger af, at de intra – og ekstracellulære væsker er elektrisk forskellige. Denne forskel i ladning over membranen, kaldet membranpotentialet, giver energi til signalet.

den elektriske ladning af væskerne er forårsaget af ladede molekyler (ioner) opløst i væsken., Den semipermeable natur af den neuronale membran begrænser noget bevægelsen af disse ladede molekyler, og som følge heraf har nogle af de ladede partikler tendens til at blive mere koncentreret enten inden for eller uden for cellen.

mellem signaler holdes neuronmembranens potentiale i en tilstand af beredskab, kaldet hvilepotentialet. Som et gummibånd, der strækkes ud og venter på at springe til handling, stiller ioner sig op på hver side af cellemembranen, klar til at skynde sig over membranen, når neuronen bliver aktiv, og membranen åbner sine porte (dvs.,, en natrium-kaliumpumpe, der tillader bevægelse af ioner over membranen). Ioner i områder med høj koncentration er klar til at flytte til områder med lav koncentration, og positive ioner er klar til at flytte til områder med en negativ ladning.

i hviletilstand er natrium (Na+) i højere koncentrationer uden for cellen, så det vil have tendens til at bevæge sig ind i cellen. Kalium (k+) er derimod mere koncentreret inde i cellen og vil have tendens til at bevæge sig ud af cellen (). Derudover er indersiden af cellen lidt negativt ladet sammenlignet med ydersiden., Dette giver en ekstra kraft på natrium, hvilket får det til at bevæge sig ind i cellen.

På hvilende potentiale, Na+ (blå femkanter) er mere koncentreret uden for cellen i den ekstracellulære væske (vist med blåt), mens K+ (lilla firkanter) er mere koncentreret i nærheden af membranen i cytoplasmaet eller intracellulære væske., Andre molekyler, såsom chlorid-ioner (gule cirkler) og negativt ladede proteiner (brune firkanter), at bidrage til en positiv netto afgift i den ekstracellulære væske, og en negativ omkostning i den intracellulære væske.

fra denne hvilepotentielle tilstand modtager neuronen et signal, og dets tilstand ændres brat ()., Når en neuron modtager signaler på dendritter—på grund af neurotransmittere fra en tilstødende neuron bindende til dets receptorer—små porer, eller porte åbne på den neuronale membran, der tillader Na+ – ioner, der drives af både opladning og koncentration forskelle, for at flytte til cellen. Med denne tilstrømning af positive ioner bliver cellens interne ladning mere positiv. Hvis denne ladning når et bestemt niveau, kaldet tærsklen for e .citation, bliver neuronen aktiv, og handlingspotentialet begynder.,

mange yderligere porer åbner, hvilket forårsager en massiv tilstrømning af Na+ – ioner og en enorm positiv stigning i membranpotentialet, det maksimale handlingspotentiale. På toppen af spidsen lukker natriumportene og kaliumportene åbner. Som positivt ladede kaliumioner forlader, begynder cellen hurtigt repolarisering. Først hyperpolariserer det, bliver lidt mere negativt end hvilepotentialet, og derefter udjævnes det og vender tilbage til hvilepotentialet.,

under handlingspotentialet ændres den elektriske ladning over membranen dramatisk.

denne positive spike udgør handlingspotentialet: det elektriske signal, der typisk bevæger sig fra cellelegemet ned ad aononen til a .onterminalerne. Det elektriske signal bevæger sig ned ad aononen som en bølge; på hvert punkt diffunderer nogle af natriumionerne, der kommer ind i cellen, til det næste afsnit af A .onen, hæver ladningen forbi e .citationstærsklen og udløser en ny tilstrømning af natriumioner., Handlingspotentialet bevæger sig helt ned ad aononen til terminalknapperne.

handlingspotentialet er et alt-eller-intet fænomen. Enkelt sagt betyder dette, at et indgående signal fra en anden neuron enten er tilstrækkeligt eller utilstrækkeligt til at nå tærsklen for e .citation. Der er ingen imellem, og der er ingen slukning af et handlingspotentiale, når det starter. Tænk på det som at sende en e-mail eller en sms. Du kan tænke på at sende det alt, hvad du vil, men meddelelsen sendes ikke, før du trykker på send-knappen. Desuden, når du sender beskeden, er der ingen stoppe det.,

fordi det er alt eller ingen, genskabes handlingspotentialet eller formeres ved sin fulde styrke på hvert punkt langs a .onen. Ligesom den tændte sikring af en kanonslag, falmer den ikke væk, når den bevæger sig ned ad a .onen. Det er denne alt-eller-ingen ejendom, der forklarer det faktum, at din hjerne opfatter en skade på en fjern kropsdel som din tå lige så smertefuld som en til din næse.

som tidligere nævnt, når handlingspotentialet ankommer til terminalknappen, frigiver de synaptiske vesikler deres neurotransmittere i synapsen., Neurotransmitterne rejser over synapsen og binder til receptorer på dendritterne i den tilstødende neuron, og processen gentager sig i den nye neuron (forudsat at signalet er tilstrækkeligt stærkt til at udløse et handlingspotentiale). Når signalet er leveret, overskydende neurotransmittere i synapsen glider væk, opdeles i inaktive fragmenter, eller reabsorberes i en proces kendt som genoptagelse. Genoptagelse indebærer, at neurotransmitteren pumpes tilbage i neuronen, der frigav den, for at rydde synapsen ()., Rydning af synapsen tjener både til at tilvejebringe en klar “on” og “off” tilstand mellem signaler og til at regulere produktionen af neurotransmitter (fulde synaptiske vesikler giver signaler om, at der ikke skal produceres yderligere neurotransmittere).

Reuptake indebærer at flytte en neurotransmitter fra synapsen tilbage i axon terminal, hvorfra det blev udgivet.

Neuronal kommunikation kaldes ofte en elektrokemisk begivenhed., Bevægelsen af handlingspotentialet ned ad aksonens længde er en elektrisk begivenhed, og bevægelse af neurotransmitteren over det synaptiske rum repræsenterer den kemiske del af processen.