神経インパルスとは何ですか、そしてそれはどのように広がりますか

神経インパルス これは、ニューロンが通信するための電気化学的信号です。 この神経インパルスのおかげで、ニューロンは情報を全体に伝達します 神経系. 教師からのこのレッスンでは、 神経インパルスとは何ですか、どのように生成されますか そしてどうやって広がる ニューロンに沿って、ニューロン間。 また、このプロセス全体におけるニューロンの細胞膜の基本的な役割を発見します。

神経インパルスは、で生成される電気エネルギーの小さな放電です ニューロン相馬、全体に送信されます 軸索 ターミナルの終わりまで シナプスボタン.

神経インパルスは 短くて強い信号 それは一方向に広がります（戻ることはできません）。 それは の波電力 の名前を受け取ります 活動電位.

電気エネルギーは、荷電粒子間の引力または反発力によって生成されるエネルギーです。 ニューロンでは、電気エネルギーを生成する荷電粒子は、細胞質と細胞外環境に存在するイオンです。 ニューロンの細胞膜は、神経インパルスの生成に関与しています。

ザ・ ニューロンの細胞膜 それらはこれらの特性のおかげで神経インパルス（電気エネルギー）を生成することができます：

• 細胞膜は 半透性言い換えれば、それらはほとんどの化合物の障壁である間、いくつかの物質だけを通過させます。 これにより、細胞の内部環境（細胞質）の組成を、細胞を取り巻く環境（細胞外環境）の組成とは完全に異なるものにすることができます。
• 膜は持っています イオンチャネル （膜貫通タンパク質）特定のイオンの通過を可能にします。 これらは開いていても閉じていてもかまいません。

ニューロン膜の場合、膜が経験する電気的変化に応じて開閉する特殊なタイプのイオンチャネルが見つかります。 彼らです 電位依存性イオンチャネル. これらの特性により、膜の両側に正イオンと負イオンが不均一に分布します。 の名前を受け取る力のフィールドを生成する 膜電位 または電圧。

ニューロンの膜は、イオンチャネルを介してイオンを輸送することにより、膜電位を変化させることができます。 これらの変化は、エネルギーの放出につながります。

ザ・静止電位 は静止しているニューロンの膜電位（電圧）です。 この可能性はわずかにマイナスです。 これは、セルの内側よりも外側に多くの陽イオンが蓄積することを意味します。

静止電位の負の値は、 ナトリウム-カリウムポンプ. このイオンチャネルは、3つのナトリウムカチオン（Na⁺）2つのカリウムイオン（K⁺）内向き。

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いつ 樹状突起 （神経細胞体の延長）刺激を受ける膜電位の変化は、刺激を受けた領域で発生します。 この電位の小さな変化は、膜電位の突然の急激な変化を引き起こします。 呼び出しですか 活動電位 または、電気エネルギーを放出する（小さな放電として）膜を通る一連のイオン電流で構成される電気インパルス。

活動電位または神経インパルスにはいくつかの段階があります。

脱分極

神経インパルスの初期段階。 刺激によって生成される電位（電圧）の小さな変化は、Naチャネルを開きます⁺ これらの変化に敏感な電圧依存性。

Naイオンの大量流入が発生します⁺ これらのチャネルを介して。 同時にNaポンプ⁺/ K⁺ これらのイオンの排出を防ぐために動作を停止します。

これらの2つのプロセスの結果として、膜電位は正になります。 これで、セル内には外部環境よりも多くの正電荷があります。 膜の極性は静止している細胞に対して逆になっており、内面は外面よりも正になっています。

ハイパーオラリゼーション

膜の脱分極は、電位依存性チャネルとNaの閉鎖を引き起こします⁺ セルに一斉に入るのをやめます。 ただし、Kチャネル⁺ 彼らは開いています。 これらのチャネルは、大量のKイオンの排出を可能にします⁺ セルラー外部に。 このK +の大量の流出により、膜は再び分極します。 膜の内面は再び負になり、静止状態で存在する電荷よりも大きな負電荷が蓄積されます。

再分極

活動電位の最後の段階で、膜はNa + / K +ポンプを作動させて静止状態を回復し、静止状態に典型的な電荷の分布を回復します。 したがって、電気インパルスの放出は終了し、膜は静止状態のままであり、新しい刺激の到着に反応する準備ができています。

最後に、神経インパルスがどのように広がるかを発見します。これにより、レッスンを完全に理解することができます。

1. 活動電位がニューロンでどのように伝達されるか

ニューロンでは、ニューロンの体細胞で生成されると、活動電位（電気インパルス）がに沿って移動します 軸索は、神経伝達物質の宇宙への放出を引き起こす末端（シナプスボタン）に到達するまで シナプス。

刺激を受ける膜のポイントで生成された活動電位は、消える前に隣接する膜フラグメントに同様の変化を引き起こします。

このように、 連鎖反応 それは軸索全体をその最も遠い末端まで走ります。

活動電位の伝達は、オールオアナッシングの法則によって起こります。 したがって、活動電位は軸索の経路全体を通して一定のままです。

伝送速度

ミエリン鞘は、哺乳類のほとんどのニューロンの軸索を裏打ちする脂質被覆です。 このコーティングは神経線維を包み込み、電気絶縁を提供します。 このミエリン鞘は、ニューロンの軸索を取り囲むシュワン細胞またはオリゴデンドロサイトで構成されています。 ミエリンの覆いは連続的ではありませんが、呼ばれる短い無髄のスペースによって中断されます ランヴィエ絞輪.

ランヴィエ絞輪は、ミエリンニューロンの細胞外液と接触している唯一の膜断片です。 それらは、活動電位を特徴付けるイオン交換が起こるナトリウムおよびカリウムチャネルを集中させます。

ニューロンが有髄であるかどうかに応じて、伝送速度は異なります。

• 無髄ニューロンでは （ミエリン鞘なしで）電気インパルスの伝達は軸索の全長に沿って行われ、比較的遅いプロセスです。
• 有髄ニューロンでは 刺激の伝達はから起こります ジャンプモードつまり、あるランヴィエ絞輪と次の絞輪の間のジャンプで、電気インパルスが送信される速度が大幅に増加します。 ジャンプトランスミッションは、伝送速度を上げるだけでなく、エネルギーレベルでより経済的であるという利点があります。

2. 活動電位がニューロン間でどのように伝達されるか

ニューロンは、と呼ばれる特殊な細胞間接合を介して互いに通信します シナプス.

シナプスでは、ニューロンを移動する電気インパルス（活動電位）が変換される必要があります 化学信号で一時的に、シナプス間隙の小さな空間を橋渡しすることができます。 2つのニューロン。

放出ニューロンに沿って伝わる電気インパルスが、軸索の端にあるシナプスボタンの1つに到達すると、 シナプス小胞に保存されている化学伝達物質のシナプス空間への放出があります。

これらの分子はシナプス空間を介して目的地に到達し、受容体ニューロンの樹状突起受容体に結合します。

この結合は、受信ニューロンで新しい電気信号をトリガーし、神経インパルスを拡散します。 この情報の送信は、 シナプス伝達.