Neuronale Comunicare (Potențial de Acțiune)
Acum, că ne-au învățat despre structurile de bază ale neuronului și rolul pe care aceste structuri juca în comunicare neuronale, haideți să aruncăm o privire mai atentă la semnalul în sine—cum se mișcă prin neuron și apoi sare la urmatorul neuron, unde procesul se repetă.
începem la membrana neuronală. Neuronul există într—un mediu fluid-este înconjurat de fluid extracelular și conține fluid intracelular (adică citoplasmă)., Neuronale membrana păstrează aceste două fluide separate—un rol critic deoarece semnalul electric care trece prin neuron depinde intra – și extracelular fluide fiind electric diferit. Această diferență de încărcare pe membrană, numită potențialul membranei, furnizează energie pentru semnal.sarcina electrică a fluidelor este cauzată de moleculele încărcate (ioni) dizolvate în fluid., Natura semipermeabilă a membranei neuronale limitează oarecum mișcarea acestor molecule încărcate și, ca urmare, unele dintre particulele încărcate tind să devină mai concentrate fie în interiorul, fie în afara celulei.între semnale, potențialul membranei neuronale este menținut într-o stare de pregătire, numită potențial de repaus. Ca o bandă de cauciuc întinsă și așteptând să apară în acțiune, ionii se aliniază de fiecare parte a membranei celulare, gata să se grăbească peste membrană atunci când neuronul devine activ și membrana își deschide porțile (adică.,, o pompă de sodiu-potasiu care permite mișcarea ionilor pe membrană). Ionii din zonele cu concentrație ridicată sunt gata să se deplaseze în zone cu concentrație scăzută, iar ionii pozitivi sunt gata să se deplaseze în zone cu încărcătură negativă.în starea de repaus, sodiul (Na+) este la concentrații mai mari în afara celulei, deci va tinde să se miște în celulă. Potasiul (K+), pe de altă parte, este mai concentrat în interiorul celulei și va avea tendința de a se deplasa din celulă (). În plus, interiorul celulei este ușor încărcat negativ în comparație cu exteriorul., Aceasta oferă o forță suplimentară asupra sodiului, determinând-o să se miște în celulă.
La odihnă potențial, Na+ (albastru pentagoane) este mai concentrată în afara celulei în lichidul extracelular (afișate în albastru), în timp ce K+ (violet patrate) este mai concentrată în apropierea membranei în citoplasmă sau lichidul intracelular., Alte molecule, cum ar fi ionii de clor (cercuri galbene) și proteinele încărcate negativ (pătrate maro), contribuie la o încărcare netă pozitivă în fluidul extracelular și la o încărcare netă negativă în fluidul intracelular.din această stare potențială de repaus, neuronul primește un semnal și starea sa se schimbă brusc ()., Când un neuron primește semnale la dendrite-datorită neurotransmițătorilor de la un neuron adiacent care se leagă de receptorii săi—pori mici sau porți, deschise pe membrana neuronală, permițând ionilor Na+, propulsați atât de diferențele de încărcare, cât și de concentrație, să se deplaseze în celulă. Cu acest aflux de ioni pozitivi, încărcarea internă a celulei devine mai pozitivă. Dacă această Încărcare atinge un anumit nivel, numit pragul excitației, neuronul devine activ și începe potențialul de acțiune.,mulți pori suplimentari se deschid, provocând un aflux masiv de ioni de Na+ și un vârf pozitiv imens în potențialul membranei, potențialul de acțiune de vârf. La vârful vârfului, Porțile de sodiu se închid și porțile de potasiu se deschid. Pe măsură ce ionii de potasiu încărcați pozitiv pleacă, celula începe rapid repolarizarea. La început, se hiperpolarizează, devenind puțin mai negativ decât potențialul de odihnă, apoi se aliniază, revenind la potențialul de odihnă.,
în Timpul potențialului de acțiune, sarcina electrică de-a lungul membranei se schimbă dramatic.acest vârf pozitiv constituie potențialul de acțiune: semnalul electric care se deplasează de obicei de la corpul celulei în jos pe axon la bornele axonului. Semnalul electric se deplasează în jos pe axon ca un val; în fiecare punct, unii dintre ionii de sodiu care intră în celulă difuzează în următoarea secțiune a axonului, ridicând sarcina peste pragul excitației și declanșând un nou aflux de ioni de sodiu., Potențialul de acțiune se deplasează până la axon la butoanele terminalului.potențialul de acțiune este un fenomen total sau deloc. În termeni simpli, aceasta înseamnă că un semnal de intrare de la un alt neuron este suficient sau insuficient pentru a atinge pragul de excitație. Nu există nici un mijloc, și nu există nici o oprire un potențial de acțiune odată ce începe. Gândește-te la asta ca la trimiterea unui e-mail sau a unui mesaj text. Vă puteți gândi să trimiteți tot ce doriți, dar mesajul nu este trimis până când nu apăsați butonul de trimitere. În plus, odată ce trimiteți mesajul, nu există nici o oprire.,deoarece este totul sau deloc, potențialul de acțiune este recreat sau propagat la toată puterea sa în fiecare punct de-a lungul axonului. La fel ca siguranța aprinsă a unui petard, nu se estompează în timp ce călătorește în jos pe axon. Este această proprietate all-or-none care explică faptul că creierul percepe o leziune a unei părți îndepărtate a corpului, cum ar fi degetul de la picior, la fel de dureros ca unul la nas.după cum sa menționat mai devreme, când potențialul de acțiune ajunge la butonul terminal, veziculele sinaptice își eliberează neurotransmițătorii în sinapsă., Neurotransmițătorii călătoresc prin sinapsă și se leagă de receptorii de pe dendritele neuronului adiacent, iar procesul se repetă în noul neuron (presupunând că semnalul este suficient de puternic pentru a declanșa un potențial de acțiune). Odată ce semnalul este livrat, excesul de neurotransmițători din sinapsă se îndepărtează, sunt defalcați în fragmente inactive sau sunt reabsorbiți într-un proces cunoscut sub numele de recaptare. Recaptarea implică neurotransmițătorul pompat înapoi în neuronul care l-a eliberat, pentru a curăța sinapsa ()., Compensare sinapsa servește atât pentru a oferi un clar „on” și „off” de stat între semnale și de a reglementa producția de neurotransmițători (full vezicule sinaptice oferi semnale suplimentare neurotransmitatori trebuie să fi produs).
recaptarea implică mutarea unui neurotransmițător din sinapsă înapoi în terminalul axon din care a fost eliberat.comunicarea neuronală este adesea menționată ca un eveniment electrochimic., Mișcarea potențialului de acțiune pe lungimea axonului este un eveniment electric, iar mișcarea neurotransmițătorului în spațiul sinaptic reprezintă porțiunea chimică a procesului.
Link către învățare
Faceți clic pe această simulare interactivă pentru o privire mai atentă la comunicarea neuronală.