Introduzione alla Psicologia (Italiano)

la Comunicazione Neuronale (Potenziale d’Azione)

Ora che abbiamo imparato a conoscere le strutture di base del neurone e il ruolo che queste strutture giocare nella comunicazione neuronale, diamo un’occhiata più da vicino al segnale stesso—come si muove attraverso il neurone e poi passa al neurone successivo, in cui il processo viene ripetuto.

Iniziamo dalla membrana neuronale. Il neurone esiste in un ambiente fluido-è circondato da fluido extracellulare e contiene fluido intracellulare (cioè citoplasma)., La membrana neuronale mantiene questi due fluidi separati-un ruolo critico perché il segnale elettrico che passa attraverso il neurone dipende dal fatto che i fluidi intra ed extracellulari sono elettricamente diversi. Questa differenza di carica attraverso la membrana, chiamata potenziale di membrana, fornisce energia per il segnale.

La carica elettrica dei fluidi è causata da molecole cariche (ioni) disciolte nel fluido., La natura semipermeabile della membrana neuronale limita in qualche modo il movimento di queste molecole cariche e, di conseguenza, alcune delle particelle cariche tendono a diventare più concentrate all’interno o all’esterno della cellula.

Tra i segnali, il potenziale della membrana del neurone è tenuto in uno stato di prontezza, chiamato potenziale di riposo. Come un elastico allungato e in attesa di entrare in azione, gli ioni si allineano su entrambi i lati della membrana cellulare, pronti a correre attraverso la membrana quando il neurone diventa attivo e la membrana apre le sue porte (cioè,, una pompa di sodio-potassio che permette il movimento di ioni attraverso la membrana). Gli ioni nelle aree ad alta concentrazione sono pronti a spostarsi in aree a bassa concentrazione e gli ioni positivi sono pronti a spostarsi in aree con una carica negativa.

Nello stato di riposo, il sodio (Na+) è a concentrazioni più elevate al di fuori della cellula, quindi tenderà a muoversi nella cellula. Il potassio (K+), d’altra parte, è più concentrato all’interno della cellula e tenderà a spostarsi fuori dalla cellula (). Inoltre, l’interno della cella è leggermente caricato negativamente rispetto all’esterno., Ciò fornisce una forza aggiuntiva sul sodio, facendolo spostare nella cellula.

Al potenziale di riposo, Na+ (pentagoni blu) è più altamente concentrato all’esterno della cellula nel fluido extracellulare (mostrato in blu), mentre K+ (quadrati viola) è più altamente concentrato vicino alla membrana nel citoplasma o nel fluido intracellulare., Altre molecole, come gli ioni cloruro (cerchi gialli) e le proteine caricate negativamente (quadrati marroni), contribuiscono a contribuire a una carica netta positiva nel fluido extracellulare e una carica netta negativa nel fluido intracellulare.

Da questo stato potenziale di riposo, il neurone riceve un segnale e il suo stato cambia bruscamente ()., Quando un neurone riceve segnali ai dendriti-a causa di neurotrasmettitori da un neurone adiacente che si lega ai suoi recettori – piccoli pori, o cancelli, si aprono sulla membrana neuronale, consentendo agli ioni Na+, spinti da differenze di carica e concentrazione, di muoversi nella cellula. Con questo afflusso di ioni positivi, la carica interna della cellula diventa più positiva. Se tale carica raggiunge un certo livello, chiamato soglia di eccitazione, il neurone diventa attivo e inizia il potenziale d’azione.,

Molti pori aggiuntivi si aprono, causando un massiccio afflusso di ioni Na+ e un enorme picco positivo nel potenziale di membrana, il potenziale d’azione di picco. Al culmine del picco, le porte di sodio si chiudono e le porte di potassio si aprono. Quando gli ioni di potassio caricati positivamente lasciano, la cellula inizia rapidamente la ripolarizzazione. All’inizio, si iperpolarizza, diventando leggermente più negativo del potenziale di riposo, e poi si livella, tornando al potenziale di riposo.,

Durante il potenziale d’azione, la carica elettrica attraverso la membrana cambia drasticamente.

Questo picco positivo costituisce il potenziale d’azione: il segnale elettrico che tipicamente si muove dal corpo cellulare lungo l’assone ai terminali assoni. Il segnale elettrico si muove lungo l’assone come un’onda; in ogni punto, alcuni degli ioni sodio che entrano nella cellula si diffondono nella sezione successiva dell’assone, sollevando la carica oltre la soglia di eccitazione e innescando un nuovo afflusso di ioni sodio., Il potenziale d’azione si sposta lungo l’assone fino ai pulsanti del terminale.

Il potenziale d’azione è un fenomeno tutto o nessuno. In termini semplici, ciò significa che un segnale in arrivo da un altro neurone è sufficiente o insufficiente per raggiungere la soglia di eccitazione. Non c’è una via di mezzo e non si può disattivare un potenziale d’azione una volta avviato. Pensate a come l’invio di una e-mail o un messaggio di testo. Si può pensare di inviare tutto quello che vuoi, ma il messaggio non viene inviato fino a quando si preme il pulsante Invia. Inoltre, una volta inviato il messaggio, non è possibile fermarlo.,

Poiché è tutto o nessuno, il potenziale d’azione viene ricreato, o propagato, alla sua piena forza in ogni punto lungo l’assone. Proprio come la miccia accesa di un petardo, non svanisce mentre viaggia lungo l’assone. È questa proprietà all-or-none che spiega il fatto che il tuo cervello percepisce una lesione a una parte del corpo distante come il tuo dito del piede altrettanto doloroso come uno al tuo naso.

Come notato in precedenza, quando il potenziale d’azione arriva al pulsante terminale, le vescicole sinaptiche rilasciano i loro neurotrasmettitori nella sinapsi., I neurotrasmettitori viaggiano attraverso la sinapsi e si legano ai recettori sui dendriti del neurone adiacente, e il processo si ripete nel nuovo neurone (supponendo che il segnale sia sufficientemente forte da innescare un potenziale d’azione). Una volta che il segnale viene consegnato, i neurotrasmettitori in eccesso nella sinapsi si allontanano, vengono suddivisi in frammenti inattivi o vengono riassorbiti in un processo noto come ricaptazione. La ricaptazione coinvolge il neurotrasmettitore che viene pompato di nuovo nel neurone che lo ha rilasciato, al fine di cancellare la sinapsi ()., Cancellare la sinapsi serve sia per fornire uno stato chiaro “on” e” off ” tra i segnali e per regolare la produzione di neurotrasmettitore (le vescicole sinaptiche complete forniscono segnali che non devono essere prodotti neurotrasmettitori aggiuntivi).

La ricaptazione comporta lo spostamento di un neurotrasmettitore dalla sinapsi nel terminale dell’assone da cui è stato rilasciato.

La comunicazione neuronale viene spesso definita un evento elettrochimico., Il movimento del potenziale d’azione lungo la lunghezza dell’assone è un evento elettrico e il movimento del neurotrasmettitore attraverso lo spazio sinaptico rappresenta la parte chimica del processo.