Mis on neuronite depolarisatsioon ja kuidas see toimib?

Meie närvisüsteemi, sealhulgas aju, toimimine põhineb teabe edastamisel. See ülekanne on oma olemuselt elektrokeemiline ja sõltub elektriliste impulsside genereerimisest. tuntud kui tegevuspotentsiaalid, mis kanduvad neuronite kaudu kõigile kiirus. Impulsside genereerimine põhineb erinevate ioonide ja ainete sisenemisel ja väljumisel neuroni membraanis.

Seega põhjustab see sisend ja väljund tingimused ja elektrilaengu, mida rakk tavaliselt peab muutma, alustades protsessi, mis kulmineerub sõnumi edastamisega. Üks selle teabe edastamise etappidest on depolarisatsioon. See depolarisatsioon on esimene samm tegevuspotentsiaali genereerimisel, see tähendab sõnumi edastamine.

Depolarisatsiooni mõistmiseks on vaja arvesse võtta neuronite seisundit varasemates oludes, see tähendab, kui neuron on puhkeseisundis. Just selles faasis algab sündmuste mehhanism, mis lõpeb elektrilise impulsi ilmnemisega, mis liigub läbi närviraku kuni jõuda sihtkohta, sünaptilise ruumiga külgnevatele aladele, et lõpuks tekitada või mitte tekitada teise närviimpulssi teises neuronis läbi teise depolarisatsioon.

Kui neuron ei toimi: puhkeseisund

Inimaju töötab kogu elu jooksul stabiilselt. Isegi une ajal ei peatu ajutegevusLihtsalt teatud aju asukohtade aktiivsus väheneb oluliselt. Kuid neuronid ei eralda alati bioelektrilisi impulsse, vaid on puhkeseisundis, mis lõpuks muutub sõnumi genereerimiseks.

Tavalistes tingimustes puhkeseisundis on neuronite membraani spetsiifiline elektrilaeng -70 mV, negatiivse laenguga anioonide või ioonide olemasolu tõttu lisaks kaaliumile (kuigi sellel on positiivne laeng). Kuid, välisküljel on suurema naatriumisisalduse tõttu positiivsem laeng, positiivselt laetud, koos negatiivselt laetud klooriga. See seisund püsib membraani läbilaskvuse tõttu, mis puhkeasendis on hõlpsasti läbitav ainult kaaliumist.

Ehkki hajumisjõu (või vedeliku kalduvuse järgi jaotuda ühtlaselt, tasakaalustades selle kontsentratsiooni) ja rõhu elektrostaatiline või tõmme vastupidise laengu ioonide vahel peaks sise- ja väliskeskkond olema võrdsed, nimetatud läbilaskvus muudab selle raskeks suur mõõde, positiivsete ioonide sisenemine on väga järkjärguline ja piiratud.

Mis veel, neuronitel on mehhanism, mis takistab elektrokeemilise tasakaalu muutumist, nn naatriumkaaliumi pump, mis väljutab regulaarselt kolm naatriumiooni seestpoolt ja väljastpoolt kaks kaaliumi. Sel viisil väljutatakse rohkem positiivseid ioone, kui see võiks siseneda, hoides sisemise elektrilaengu stabiilsena.

Kuid need asjaolud muutuvad teabe edastamisel teistele neuronitele, see muutus algab depolarisatsioonina tuntud nähtusest.

Depolarisatsioon

Depolarisatsioon on protsessi osa, mis käivitab tegevuspotentsiaali. Teisisõnu, see on protsessi osa, mis põhjustab elektrilise signaali vabastamise mis jõuavad lõpuks läbi neuroni, et põhjustada teabe edastamist süsteemi kaudu ülikeelne. Tegelikult, kui me taandaksime kogu vaimse tegevuse ühele sündmusele, oleks depolarisatsioon hea kandidaat. selle positsiooni hõivamiseks, kuna ilma selleta pole närviaktiivsust ja seetõttu ei suudaks me isegi temaga sammu pidada eluaeg.

Nähtus ise, millele see mõiste viitab, on neuronimembraani elektrilaengu järsk suur suurenemine. See suurenemine on tingitud positiivse laenguga naatriumioonide konstantsest arvust neuroni membraanis. Sellest depolarisatsiooni faasi tekkimise hetkest järgneb ahelreaktsioon, tänu millele ilmub elektriline impulss liigub läbi neuroni ja liigub alale, mis on kaugel sellest, kust see algas, peegeldab selle mõju sünaptilise ruumi kõrval asuvale närviterminalile ja on kustub.

Naatrium- ja kaaliumipumpade roll

Protsess algab neuroni akson, piirkonnas, kus see asub suur arv pingetundlikke naatriumi retseptoreid. Kuigi need on tavaliselt suletud, on puhkeolekus elektriline stimulatsioon ületab teatud ergutusläve (kui minna -70mV-lt vahemikku -65mV kuni -40mV), lülituvad need retseptorid üle avatud.

Kuna membraani sisekülg on väga negatiivne, tõmbuvad positiivsed naatriumioonid elektrostaatilise rõhu tõttu väga suurel hulgal. Korraga, naatrium / kaaliumpump on passiivne, seega positiivseid ioone ei eemaldata.

Aja jooksul, kui raku sisemus muutub üha positiivsemaks, avanevad teised kanalid, seekord kaaliumi jaoks, millel on ka positiivne laeng. Tänu sama märgi elektrilaengute tõrjumisele jõuab kaalium väljapoole. Sel viisil aeglustub positiivse laengu suurenemine, kuni jõuab raku sees maksimaalselt + 40 mV.

Siinkohal sulgevad selle protsessi alustanud kanalid, naatriumikanalid, depolarisatsiooni lõpetades. Lisaks jäävad nad mõnda aega passiivseks, vältides edasisi depolarisatsioone. Toodud polaarsuse muutus liigub aksonit mööda potentsiaali kujul, teabe edastamiseks järgmisele neuronile.

Ja siis?

Depolarisatsioon lõpeb hetkel, kui naatriumioonid lakkavad sisenemast ja lõpuks on selle elemendi kanalid suletud. Sissetuleva positiivse laengu pääsemise tõttu avanenud kaaliumikanalid jäävad aga avatuks, väljutades pidevalt kaaliumi.

Seega on aja jooksul naasmine algsesse olekusse, repolarisatsioon ja isegi saavutatakse hüperpolarisatsioonina tuntud punkt kus naatriumi pideva väljundi tõttu on koormus väiksem kui puhkeseisundis, mis põhjustab kaaliumi kanalite sulgemise ja naatrium / kaaliumipumba taasaktiveerimise. Kui see on tehtud, on membraan valmis kogu protsessi uuesti alustama.

See on ümberkorrigeerimissüsteem, mis võimaldab pöörduda tagasi algsesse olukorda hoolimata neuroni (ja selle väliskeskkonna) depolarisatsiooniprotsessi käigus kogetud muutustest. Teiselt poolt toimub see kõik väga kiiresti, et reageerida närvisüsteemi toimimise vajadusele.

Bibliograafilised viited:

• Gil, R. (2002). Neuropsühholoogia. Barcelona, ​​Masson.

• Gómez, M. (2012). Psühhobioloogia. CEDE PIRi ettevalmistamise juhend 12. CEDE: Madrid.

• Guyton, C.A. & Hall, J.E. (2012) Meditsiinifüsioloogia leping. 12. väljaanne. McGraw Hill.

• Kandel, E. R.; Schwartz, J.H. & Jessell, T.M. (2001). Neuroteaduse põhimõtted. Madrid. McGraw Hill.