comunicación Neuronal (potencial de acción)
ahora que hemos aprendido sobre las estructuras básicas de la neurona y el papel que estas estructuras desempeñan en la comunicación neuronal, echemos un vistazo más de cerca a la señal en sí: cómo se mueve a través de la neurona y luego salta a la siguiente neurona, donde se repite el proceso.
comenzamos en la membrana neuronal. La neurona existe en un ambiente fluido-está rodeada por fluido extracelular y contiene fluido intracelular (es decir, citoplasma)., La membrana neuronal mantiene estos dos fluidos separados, un papel crítico porque la señal eléctrica que pasa a través de la neurona depende de que los fluidos intra y extracelulares sean eléctricamente diferentes. Esta diferencia de carga a través de la membrana, llamada potencial de membrana, proporciona energía para la señal.
la carga eléctrica de los fluidos es causada por moléculas cargadas (iones) disueltas en el fluido., La naturaleza semipermeable de la membrana neuronal restringe un poco el movimiento de estas moléculas cargadas, y, como resultado, algunas de las partículas cargadas tienden a concentrarse más dentro o fuera de la célula.
entre las señales, el potencial de la membrana neuronal se mantiene en un estado de preparación, llamado potencial de reposo. Como una banda elástica estirada y esperando a entrar en acción, los iones se alinean a ambos lados de la membrana celular, listos para correr a través de la membrana cuando la neurona se activa y la membrana abre sus puertas (i. e.,, una bomba de sodio-potasio que permite el movimiento de iones a través de la membrana). Los iones en áreas de alta concentración están listos para moverse a áreas de baja concentración, y los iones positivos están listos para moverse a áreas con una carga negativa.
en el estado de reposo, el sodio (Na+) se encuentra en concentraciones más altas fuera de la célula, por lo que tenderá a moverse hacia la célula. El potasio (K+), por otro lado, está más concentrado dentro de la célula, y tenderá a salir de la célula (). Además, el interior de la celda está ligeramente cargado negativamente en comparación con el exterior., Esto proporciona una fuerza adicional sobre el sodio, haciendo que se mueva hacia la célula.
en el potencial de reposo, Na+ (pentágonos azules) está más altamente concentrado fuera de la célula en el líquido extracelular (mostrado en azul), mientras que K+ (cuadrados púrpuras) está más altamente concentrado cerca de la membrana en el citoplasma o líquido intracelular., Otras moléculas, como los iones cloruro (círculos amarillos) y las proteínas con carga negativa (cuadrados marrones), ayudan a contribuir a una carga neta positiva en el fluido extracelular y una carga neta negativa en el fluido intracelular.
de este estado potencial de reposo, la neurona recibe una señal y su estado cambia abruptamente ()., Cuando una neurona recibe señales en las dendritas-debido a los neurotransmisores de una neurona adyacente que se une a sus receptores—pequeños poros, o puertas, se abren en la membrana neuronal, permitiendo que los iones Na+, impulsados por las diferencias de carga y concentración, se muevan hacia la célula. Con esta afluencia de iones positivos, la carga interna de la célula se vuelve más positiva. Si esa carga alcanza un cierto nivel, llamado el umbral de excitación, la neurona se activa y comienza el potencial de acción.,
muchos poros adicionales se abren, causando una afluencia masiva de iones Na+ y un gran pico positivo en el potencial de membrana, el potencial de acción pico. En el pico de la espiga, las puertas de sodio se cierran y las puertas de potasio se abren. A medida que los iones de potasio cargados positivamente se van, la célula comienza rápidamente la repolarización. Al principio, se hiperpolariza, volviéndose ligeramente más negativo que el potencial en reposo, y luego se nivela, volviendo al potencial en reposo.,
Durante el potencial de acción, la carga eléctrica a través de la membrana cambia dramáticamente.
este pico positivo constituye el potencial de acción: la señal eléctrica que típicamente se mueve desde el cuerpo celular por el axón hasta los terminales del axón. La señal eléctrica se mueve por el axón como una onda; en cada punto, algunos de los iones de sodio que entran en la célula se difunden a la siguiente sección del axón, elevando la carga más allá del umbral de excitación y desencadenando una nueva afluencia de iones de sodio., El potencial de acción se mueve todo el camino por el axón hasta los botones del terminal.
el potencial de acción es un fenómeno de todo o nada. En términos simples, esto significa que una señal entrante de otra neurona es suficiente o insuficiente para alcanzar el umbral de excitación. No hay un intermedio, y no hay desactivación de un potencial de acción una vez que comienza. Piense en ello como enviar un correo electrónico o un mensaje de texto. Puedes pensar en enviarlo todo lo que quieras, pero el mensaje no se envía hasta que pulses el botón enviar. Además, una vez que envíes el mensaje, no hay manera de detenerlo.,
debido a que es todo o nada, el potencial de acción se recrea, o se propaga, a toda su fuerza en cada punto a lo largo del axón. Al igual que la mecha encendida de un petardo, no se desvanece a medida que viaja por el axón. Es esta propiedad de todo o nada lo que explica el hecho de que su cerebro percibe una lesión en una parte distante del cuerpo como su dedo del pie tan doloroso como uno a su nariz.
como se señaló anteriormente, cuando el potencial de acción llega al botón terminal, las vesículas sinápticas liberan sus neurotransmisores en la sinapsis., Los neurotransmisores viajan a través de la sinapsis y se unen a los receptores en las dendritas de la neurona adyacente, y el proceso se repite en la nueva neurona (suponiendo que la señal sea lo suficientemente fuerte como para desencadenar un potencial de acción). Una vez que se entrega la señal, el exceso de neurotransmisores en la sinapsis se aleja, se descompone en fragmentos inactivos o se reabsorbe en un proceso conocido como recaptación. La recaptación implica que el neurotransmisor se bombea de nuevo a la neurona que lo liberó, con el fin de eliminar la sinapsis ()., La limpieza de la sinapsis sirve tanto para proporcionar un claro» on «y» off » estado entre las señales y para regular la producción de neurotransmisores (vesículas sinápticas completas proporcionan señales que no es necesario producir neurotransmisores adicionales).
la recaptación implica mover un neurotransmisor de la sinapsis de vuelta al terminal del axón desde el que fue liberado.
la comunicación Neuronal se conoce a menudo como un evento electroquímico., El movimiento del potencial de acción a lo largo del axón es un evento eléctrico, y el movimiento del neurotransmisor a través del espacio sináptico representa la porción química del proceso.
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