न्यूरोनल विध्रुवण क्या है और यह कैसे काम करता है?

हमारे तंत्रिका तंत्र की कार्यप्रणाली, जिसमें मस्तिष्क भी शामिल है, सूचना के संचरण पर आधारित है. यह संचरण प्रकृति में विद्युत रासायनिक है, और विद्युत दालों के उत्पादन पर निर्भर करता है। एक्शन पोटेंशिअल के रूप में जाना जाता है, जो न्यूरॉन्स के माध्यम से सभी को प्रेषित होता है वेग। दालों की उत्पत्ति न्यूरॉन की झिल्ली के भीतर विभिन्न आयनों और पदार्थों के प्रवेश और निकास पर आधारित होती है।

इस प्रकार, यह इनपुट और आउटपुट उन स्थितियों और विद्युत आवेश का कारण बनता है जो सेल को सामान्य रूप से भिन्न होते हैं, एक प्रक्रिया शुरू करते हैं जो संदेश के उत्सर्जन में समाप्त होगी। इस सूचना संचरण प्रक्रिया की अनुमति देने वाले चरणों में से एक विध्रुवण है. यह विध्रुवण एक एक्शन पोटेंशिअल के निर्माण में पहला कदम है, यानी संदेश का उत्सर्जन।

विध्रुवण को समझने के लिए, पिछली परिस्थितियों में न्यूरॉन्स की स्थिति को ध्यान में रखना आवश्यक है, अर्थात जब न्यूरॉन आराम की स्थिति में होता है। यह इस चरण में है जब घटना तंत्र शुरू होता है जो एक विद्युत आवेग की उपस्थिति में समाप्त होगा जो तंत्रिका कोशिका के माध्यम से तब तक यात्रा करेगा जब तक अपने गंतव्य तक पहुँचने के लिए, एक अन्तर्ग्रथनी अंतरिक्ष के आस-पास के क्षेत्र, दूसरे के माध्यम से दूसरे न्यूरॉन में एक और तंत्रिका आवेग उत्पन्न करने या नहीं समाप्त करने के लिए विध्रुवण

जब न्यूरॉन कार्य नहीं करता है: आराम की स्थिति

मानव मस्तिष्क अपने पूरे जीवन में लगातार काम कर रहा है। नींद के दौरान भी दिमाग की गतिविधि नहीं रुकतीबस, मस्तिष्क के कुछ स्थानों की गतिविधि बहुत कम हो जाती है। हालांकि, न्यूरॉन्स हमेशा बायोइलेक्ट्रिक दालों का उत्सर्जन नहीं कर रहे हैं, लेकिन आराम की स्थिति में हैं जो एक संदेश उत्पन्न करने के लिए बदलते हैं।

सामान्य परिस्थितियों में, आराम की स्थिति में न्यूरॉन्स की झिल्ली में -70 mV. का विशिष्ट विद्युत आवेश होता है, पोटेशियम के अलावा, इसके अंदर नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए आयनों या आयनों की उपस्थिति के कारण (हालांकि इसका सकारात्मक चार्ज होता है)। हालाँकि, सोडियम की अधिक उपस्थिति के कारण बाहरी पर अधिक धनात्मक आवेश होता है, धनात्मक आवेशित, ऋणात्मक रूप से आवेशित क्लोरीन के साथ। यह स्थिति झिल्ली की पारगम्यता के कारण बनी रहती है, जो आराम से केवल पोटेशियम द्वारा आसानी से प्रवेश कर सकती है।

यद्यपि विसरणीय बल (या किसी द्रव की अपनी सांद्रता को समान रूप से संतुलित करने के लिए वितरित करने की प्रवृत्ति) और दबाव द्वारा इलेक्ट्रोस्टैटिक या विपरीत चार्ज के आयनों के बीच आकर्षण आंतरिक और बाहरी वातावरण समान होना चाहिए, कहा पारगम्यता इसे मुश्किल बनाती है बड़ा उपाय, सकारात्मक आयनों का प्रवेश बहुत धीरे-धीरे और सीमित होना.

इससे ज्यादा और क्या, न्यूरॉन्स में एक तंत्र होता है जो विद्युत रासायनिक संतुलन को बदलने से रोकता है, तथाकथित सोडियम पोटेशियम पंप, जो नियमित रूप से अंदर से तीन सोडियम आयनों को बाहर से दो पोटेशियम आयनों में जाने देता है। इस तरह, आंतरिक विद्युत आवेश को स्थिर रखते हुए, प्रवेश करने की तुलना में अधिक सकारात्मक आयनों को निष्कासित कर दिया जाता है।

हालांकि, अन्य न्यूरॉन्स को सूचना प्रेषित करते समय ये परिस्थितियां बदल जाएंगी, जैसा कि उल्लेख किया गया है, एक परिवर्तन, विध्रुवण के रूप में जाना जाने वाली घटना से शुरू होता है।

विध्रुवण

विध्रुवण उस प्रक्रिया का हिस्सा है जो क्रिया क्षमता को आरंभ करता है. दूसरे शब्दों में, यह उस प्रक्रिया का हिस्सा है जिसके कारण विद्युत संकेत जारी होता है, जो अंत में सिस्टम के माध्यम से सूचना के संचरण का कारण बनने के लिए न्यूरॉन के माध्यम से यात्रा करेगा अच्छी तरह बुना हुआ। वास्तव में, यदि हम सभी मानसिक गतिविधियों को एक ही घटना में कम कर दें, तो विध्रुवण एक अच्छा उम्मीदवार होगा। उस स्थिति पर कब्जा करने के लिए, क्योंकि इसके बिना कोई तंत्रिका गतिविधि नहीं होती है और इसलिए हम भी नहीं रख पाएंगे जीवन काल।

जिस घटना को यह अवधारणा संदर्भित करती है वह है न्यूरोनल झिल्ली के भीतर विद्युत आवेश में अचानक बड़ी वृद्धि. यह वृद्धि न्यूरॉन की झिल्ली के अंदर सकारात्मक रूप से आवेशित सोडियम आयनों की निरंतर संख्या के कारण होती है। जिस क्षण से यह विध्रुवण चरण होता है, उसके बाद एक श्रृंखला प्रतिक्रिया होती है जिसके लिए एक विद्युत आवेग प्रकट होता है न्यूरॉन के माध्यम से यात्रा करता है और उस क्षेत्र की यात्रा करता है जहां से इसे शुरू किया गया था, एक सिनैप्टिक स्पेस के बगल में स्थित तंत्रिका टर्मिनल पर इसके प्रभाव को दर्शाता है बुझा देता है।

सोडियम और पोटेशियम पंपों की भूमिका

प्रक्रिया में शुरू होती है न्यूरॉन अक्षतंतु, वह क्षेत्र जिसमें यह स्थित है वोल्टेज के प्रति संवेदनशील सोडियम रिसेप्टर्स की एक उच्च संख्या. हालांकि वे सामान्य रूप से बंद होते हैं, आराम की स्थिति में, अगर कोई विद्युत उत्तेजना होती है कि उत्तेजना की एक निश्चित सीमा से अधिक हो जाता है (जब -70mV से -65mV और -40mV के बीच में) ये रिसेप्टर्स जाते हैं खुला हुआ।

चूंकि झिल्ली के अंदर बहुत नकारात्मक है, इसलिए इलेक्ट्रोस्टैटिक दबाव के कारण बड़ी मात्रा में प्रवेश करने के कारण सकारात्मक सोडियम आयन बहुत आकर्षित होंगे। तुरंत, सोडियम / पोटेशियम पंप निष्क्रिय है, इस प्रकार कोई सकारात्मक आयन नहीं हटाया जाता है.

समय के साथ, जैसे-जैसे कोशिका का इंटीरियर अधिक से अधिक सकारात्मक होता जाता है, अन्य चैनल खुलते हैं, इस बार पोटेशियम के लिए, जिसमें एक सकारात्मक चार्ज भी होता है। एक ही चिन्ह के विद्युत आवेशों के बीच प्रतिकर्षण के कारण पोटैशियम बाहर की ओर चला जाता है। इस प्रकार, धनात्मक आवेश में वृद्धि धीमी हो जाती है, सेल के अंदर अधिकतम + 40mV तक पहुंचने तक.

इस बिंदु पर जिन चैनलों ने इस प्रक्रिया को शुरू किया, सोडियम चैनल, बंद हो जाते हैं, जिससे विध्रुवण समाप्त हो जाता है। इसके अलावा, कुछ समय के लिए वे निष्क्रिय रहेंगे, और विध्रुवण से बचेंगे। उत्पादित ध्रुवता में परिवर्तन एक क्रिया क्षमता के रूप में अक्षतंतु के साथ आगे बढ़ेगा, सूचना को अगले न्यूरॉन तक पहुँचाने के लिए।

और तब?

विध्रुवण उस समय समाप्त होता है जब सोडियम आयन प्रवेश करना बंद कर देते हैं और अंत में इस तत्व के चैनल बंद हो जाते हैं. हालांकि, आने वाले सकारात्मक चार्ज के भागने के कारण खुलने वाले पोटेशियम चैनल खुले रहते हैं, लगातार पोटेशियम को बाहर निकालते हैं।

इस प्रकार, समय के साथ मूल स्थिति में वापस आ जाएगा, एक पुनर्ध्रुवीकरण होगा, और यहां तक ​​कि हाइपरपोलराइजेशन के रूप में जाना जाने वाला एक बिंदु पहुंच जाएगा जिसमें, सोडियम के निरंतर उत्पादन के कारण, भार आराम की स्थिति से कम होगा, जिससे पोटेशियम चैनल बंद हो जाएंगे और सोडियम / पोटेशियम पंप फिर से सक्रिय हो जाएगा। एक बार ऐसा करने के बाद, झिल्ली पूरी प्रक्रिया को फिर से शुरू करने के लिए तैयार हो जाएगी।

यह एक पुनर्समायोजन प्रणाली है जो विध्रुवण प्रक्रिया के दौरान न्यूरॉन (और इसके बाहरी वातावरण द्वारा) द्वारा अनुभव किए गए परिवर्तनों के बावजूद प्रारंभिक स्थिति में लौटने की अनुमति देती है। दूसरी ओर, तंत्रिका तंत्र के कामकाज की आवश्यकता का जवाब देने के लिए यह सब बहुत जल्दी होता है।

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