Τι είναι η νευρωνική αποπόλωση και πώς λειτουργεί;

Η λειτουργία του νευρικού μας συστήματος, που περιλαμβάνει τον εγκέφαλο, βασίζεται στη μετάδοση πληροφοριών. Αυτή η μετάδοση είναι ηλεκτροχημικής φύσης και εξαρτάται από την παραγωγή ηλεκτρικών παλμών. γνωστά ως δυναμικά δράσης, τα οποία μεταδίδονται μέσω νευρώνων σε όλους ταχύτητα. Η παραγωγή παλμών βασίζεται στην είσοδο και την έξοδο διαφορετικών ιόντων και ουσιών εντός της μεμβράνης του νευρώνα.

Έτσι, αυτή η είσοδος και έξοδος προκαλεί τις συνθήκες και το ηλεκτρικό φορτίο που κανονικά το κελί πρέπει να ποικίλει, ξεκινώντας μια διαδικασία που θα κορυφωθεί με την εκπομπή του μηνύματος. Ένα από τα βήματα που επιτρέπει αυτήν τη διαδικασία μετάδοσης πληροφοριών είναι η αποπόλωση. Αυτή η αποπόλωση είναι το πρώτο βήμα στη δημιουργία ενός δυναμικού δράσης, δηλαδή της εκπομπής ενός μηνύματος.

Για να κατανοήσουμε την αποπόλωση, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη η κατάσταση των νευρώνων σε προηγούμενες περιστάσεις, δηλαδή όταν ο νευρώνας βρίσκεται σε κατάσταση ανάπαυσης. Σε αυτή τη φάση ξεκινά ο μηχανισμός των γεγονότων που θα καταλήξει στην εμφάνιση μιας ηλεκτρικής ώθησης που θα ταξιδέψει μέσω του νευρικού κυττάρου φτάσει στον προορισμό του, τις περιοχές που γειτνιάζουν με έναν συναπτικό χώρο, για να καταλήξει να δημιουργεί ή όχι άλλη νευρική ώθηση σε έναν άλλο νευρώνα μέσω ενός άλλου αποπόλωση.

Όταν ο νευρώνας δεν δρα: κατάσταση ανάπαυσης

Ο ανθρώπινος εγκέφαλος λειτουργεί σταθερά καθ 'όλη τη διάρκεια της ζωής του. Ακόμη και κατά τη διάρκεια του ύπνου, η εγκεφαλική δραστηριότητα δεν σταματάΑπλά, η δραστηριότητα ορισμένων θέσεων του εγκεφάλου μειώνεται σημαντικά. Ωστόσο, οι νευρώνες δεν εκπέμπουν πάντα βιοηλεκτρικούς παλμούς, αλλά βρίσκονται σε κατάσταση ηρεμίας που καταλήγει να αλλάζει για να δημιουργήσει ένα μήνυμα.

Υπό κανονικές συνθήκες, Σε κατάσταση ηρεμίας, η μεμβράνη των νευρώνων έχει ειδικό ηλεκτρικό φορτίο -70 mV, λόγω της παρουσίας αρνητικά φορτισμένων ανιόντων ή ιόντων μέσα σε αυτό, εκτός από το κάλιο (αν και αυτό έχει θετικό φορτίο). Ωστόσο, το εξωτερικό έχει ένα πιο θετικό φορτίο λόγω της μεγαλύτερης παρουσίας νατρίου, θετικά φορτισμένο, μαζί με αρνητικά φορτισμένο χλώριο. Αυτή η κατάσταση διατηρείται λόγω της διαπερατότητας της μεμβράνης, η οποία σε ηρεμία είναι εύκολα διαπερατή μόνο από κάλιο.

Αν και από τη δύναμη διάχυσης (ή την τάση ενός υγρού να κατανέμει ομοιόμορφα εξισορροπώντας τη συγκέντρωσή του) και από την πίεση ηλεκτροστατική ή έλξη μεταξύ των ιόντων αντίθετου φορτίου το εσωτερικό και εξωτερικό περιβάλλον πρέπει να εξισώσει, η εν λόγω διαπερατότητα καθιστά δύσκολη μεγάλο μέτρο, η είσοδος θετικών ιόντων είναι πολύ σταδιακή και περιορισμένη.

Επί πλέον, Οι νευρώνες έχουν έναν μηχανισμό που αποτρέπει την αλλαγή της ηλεκτροχημικής ισορροπίας, την λεγόμενη αντλία καλίου νατρίου, το οποίο αποβάλλει τακτικά τρία ιόντα νατρίου από το εσωτερικό για να αφήσει δύο κάλιο από το εξωτερικό. Με αυτόν τον τρόπο, περισσότερα θετικά ιόντα αποβάλλονται από ό, τι θα μπορούσαν να εισέλθουν, διατηρώντας το εσωτερικό ηλεκτρικό φορτίο σταθερό.

Ωστόσο, αυτές οι περιστάσεις θα αλλάξουν κατά τη μετάδοση πληροφοριών σε άλλους νευρώνες, μια αλλαγή που, όπως αναφέρθηκε, ξεκινά με το φαινόμενο που είναι γνωστό ως αποπόλωση.

Αποπόλωση

Η αποπόλωση είναι το μέρος της διαδικασίας που ξεκινά το δυναμικό δράσης. Με άλλα λόγια, είναι το μέρος της διαδικασίας που προκαλεί την απελευθέρωση ενός ηλεκτρικού σήματος, το που θα καταλήξει να ταξιδεύει μέσω του νευρώνα για να προκαλέσει τη μετάδοση πληροφοριών μέσω του συστήματος αγχωμένη. Στην πραγματικότητα, εάν θέλαμε να μειώσουμε όλη την ψυχική δραστηριότητα σε ένα μόνο γεγονός, η αποπόλωση θα ήταν καλός υποψήφιος. να καταλάβουμε αυτήν τη θέση, αφού χωρίς αυτήν δεν υπάρχει νευρική δραστηριότητα και επομένως δεν θα μπορούσαμε καν να συνεχίσουμε Διάρκεια Ζωής.

Το ίδιο το φαινόμενο στο οποίο αναφέρεται αυτή η έννοια είναι το ξαφνική μεγάλη αύξηση του ηλεκτρικού φορτίου στη νευρωνική μεμβράνη. Αυτή η αύξηση οφείλεται στον σταθερό αριθμό ιόντων νατρίου, θετικά φορτισμένο, μέσα στη μεμβράνη του νευρώνα. Από τη στιγμή κατά την οποία συμβαίνει αυτή η φάση αποπόλωσης, αυτό που ακολουθεί είναι μια αλυσιδωτή αντίδραση χάρη στην οποία εμφανίζεται μια ηλεκτρική ώθηση που ταξιδεύει μέσω του νευρώνα και ταξιδεύει σε μια περιοχή μακριά από την αρχή της, αντικατοπτρίζει την επίδρασή της σε ένα νευρικό τερματικό που βρίσκεται δίπλα σε ένα συναπτικό χώρο και είναι σβήνει.

Ο ρόλος των αντλιών νατρίου και καλίου

Η διαδικασία ξεκινά στο νευρώνας άξονας, περιοχή στην οποία βρίσκεται υψηλός αριθμός ευαίσθητων στην τάση υποδοχέων νατρίου. Αν και είναι συνήθως κλειστά, σε κατάσταση ηρεμίας, εάν υπάρχει ηλεκτρική διέγερση αυτό υπερβαίνει ένα ορισμένο όριο διέγερσης (όταν πηγαίνετε από -70mV σε -65mV και -40mV) αυτοί οι υποδοχείς αλλάζουν σε Άνοιξε.

Δεδομένου ότι το εσωτερικό της μεμβράνης είναι πολύ αρνητικό, τα θετικά ιόντα νατρίου θα έλκονται πολύ λόγω της ηλεκτροστατικής πίεσης, που εισέρχεται σε μεγάλη ποσότητα. Με τη μία, η αντλία νατρίου / καλίου είναι ανενεργή, επομένως δεν αφαιρούνται θετικά ιόντα.

Με την πάροδο του χρόνου, καθώς το εσωτερικό του κελιού γίνεται όλο και πιο θετικό, ανοίγονται άλλα κανάλια, αυτή τη φορά για κάλιο, το οποίο έχει επίσης θετικό φορτίο. Λόγω της απώθησης μεταξύ των ηλεκτρικών φορτίων του ίδιου σημείου, το κάλιο καταλήγει να πηγαίνει προς τα έξω. Με αυτόν τον τρόπο, η αύξηση του θετικού φορτίου επιβραδύνεται, μέχρι να φτάσει το μέγιστο + 40mV μέσα στο κελί.

Σε αυτό το σημείο τα κανάλια που ξεκίνησαν αυτήν τη διαδικασία, τα κανάλια νατρίου, καταλήγουν να κλείνουν, τερματίζοντας την αποπόλωση. Επιπλέον, για κάποιο χρονικό διάστημα θα παραμείνουν αδρανείς, αποφεύγοντας περαιτέρω αποβολές. Η μεταβολή της παραγόμενης πολικότητας θα κινηθεί κατά μήκος του άξονα, με τη μορφή δυναμικού δράσης, για τη μετάδοση των πληροφοριών στον επόμενο νευρώνα.

Και μετά?

Αποπόλωση τελειώνει τη στιγμή που τα ιόντα νατρίου σταματούν να εισέρχονται και τελικά τα κανάλια αυτού του στοιχείου είναι κλειστά. Ωστόσο, τα κανάλια καλίου που άνοιξαν λόγω της διαφυγής του εισερχόμενου θετικού φορτίου παραμένουν ανοιχτά, εκτοξεύοντας συνεχώς το κάλιο.

Έτσι, με την πάροδο του χρόνου θα υπάρξει επιστροφή στην αρχική κατάσταση, με επαναπόλωση και ακόμη ένα σημείο γνωστό ως υπερπόλωση θα επιτευχθεί στην οποία, λόγω της συνεχούς παραγωγής νατρίου, το φορτίο θα είναι μικρότερο από αυτό της κατάστασης ηρεμίας, το οποίο θα προκαλέσει το κλείσιμο των καναλιών καλίου και την επανενεργοποίηση της αντλίας νατρίου / καλίου. Μόλις γίνει αυτό, η μεμβράνη θα είναι έτοιμη να ξεκινήσει ξανά ολόκληρη τη διαδικασία.

Είναι ένα σύστημα αναπροσαρμογής που επιτρέπει την επιστροφή στην αρχική κατάσταση παρά τις αλλαγές που βιώνει ο νευρώνας (και από το εξωτερικό περιβάλλον του) κατά τη διάρκεια της διαδικασίας αποπόλωσης. Από την άλλη πλευρά, όλα αυτά συμβαίνουν πολύ γρήγορα, προκειμένου να ανταποκριθεί στην ανάγκη για λειτουργία του νευρικού συστήματος.

Βιβλιογραφικές αναφορές:

• Gil, R. (2002). Νευροψυχολογία. Βαρκελώνη, Μάζον.

• Γκόμεζ, Μ. (2012). Ψυχοβιολογία. Εγχειρίδιο προετοιμασίας CEDE PIR. CEDE: Μαδρίτη.

• Guyton, C.A. & Hall, J.E. (2012) Συνθήκη Ιατρικής Φυσιολογίας. 12η έκδοση. McGraw Hill.

• Kandel, E.R.; Schwartz, J.H. & Jessell, Τ.Μ. (2001). Αρχές της νευροεπιστήμης. Μαδρίτη. McGraw Hill.