რა არის ნეირონების დეპოლარიზაცია და როგორ მუშაობს იგი?

ჩვენი ნერვული სისტემის ფუნქციონირება, რომელიც მოიცავს თავის ტვინს, ემყარება ინფორმაციის გადაცემას. ეს გადაცემა ელექტროქიმიური ხასიათისაა და დამოკიდებულია ელექტრული იმპულსების წარმოქმნაზე. ცნობილია, როგორც მოქმედების პოტენციალები, რომლებიც ნეირონების საშუალებით გადადის ყველას სიჩქარე იმპულსების წარმოქმნა ემყარება ნეირონის მემბრანის სხვადასხვა იონებისა და ნივთიერებების შემოსვლასა და გამოსვლას.

ამრიგად, ეს შეყვანა და გამოყვანა იწვევს პირობებისა და ელექტრული მუხტის შეცვლას, რომელიც ჩვეულებრივ უჯრედს უწევს, იწყებს პროცესს, რომელიც კულმინაციას მიაღწევს შეტყობინებით. ამ ინფორმაციის გადაცემის პროცესის ერთ-ერთი ნაბიჯი დეპოლარიზაციაა. ეს დეპოლარიზაცია არის პირველი ნაბიჯი სამოქმედო პოტენციალის, ანუ შეტყობინების ემისიის წარმოებაში.

დეპოლარიზაციის გასაგებად საჭიროა გაითვალისწინოთ ნეირონების მდგომარეობა წინა ვითარებებში, ანუ როდესაც ნეირონი დასვენების მდგომარეობაშია. სწორედ ამ ფაზაში იწყება მოვლენების მექანიზმი, რომელიც დასრულდება ელექტრული იმპულსის გამოჩენაზე, რომელიც ნერვულ უჯრედში გაივლის მიაღწიონ დანიშნულების ადგილს, სინაფსური სივრცის მიმდებარე ტერიტორიებს, რომ დასრულდეს სხვა ნეირონის სხვა ნერვის იმპულსის წარმოქმნა ან სხვა დეპოლარიზაცია.

როდესაც ნეირონი არ მოქმედებს: დასვენების მდგომარეობა

ადამიანის ტვინი მთელი ცხოვრების განმავლობაში სტაბილურად მუშაობს. ძილის დროსაც კი ტვინის აქტივობა არ წყდებაუბრალოდ, ტვინის გარკვეული ლოკაციების აქტივობა მნიშვნელოვნად შემცირებულია. ამასთან, ნეირონები ყოველთვის არ ასხივებენ ბიოელექტრულ იმპულსებს, მაგრამ ისვენებენ ისეთ მდგომარეობაში, რომელიც მთავრდება შეცვლით და წარმოქმნის შეტყობინებას.

ნორმალურ ვითარებაში, დასვენების მდგომარეობაში ნეირონების მემბრანს აქვს სპეციფიკური ელექტრული მუხტი -70 მვ, მასში უარყოფითად დამუხტული ანიონების ან იონების არსებობის გამო, კალიუმის გარდა (თუმცა ამას აქვს დადებითი მუხტი). თუმცა, ექსტერიერს აქვს უფრო დადებითი მუხტი ნატრიუმის უფრო მეტი არსებობის გამოდადებითად დამუხტული, უარყოფითად დამუხტულ ქლორთან ერთად. ეს მდგომარეობა შენარჩუნებულია მემბრანის გამტარიანობის გამო, რომელიც დანარჩენ მდგომარეობაში მხოლოდ კალიუმით ადვილად აღწევს.

თუმცა დიფუზიური ძალით (ან სითხის მიდრეკილება თანაბრად განაწილდეს მისი კონცენტრაცია) და წნევით ელექტროსტატიკური ან მოზიდვა საპირისპირო მუხტის იონებს შორის შიდა და გარე გარემო უნდა გათანაბრდეს, აღნიშნულ გამტარობას ართულებს დიდი ზომა, პოზიტიური იონების შეყვანა ძალზე თანდათანობითი და შეზღუდულია.

უფრო მეტიც, ნეირონებს აქვთ მექანიზმი, რომელიც ხელს უშლის ელექტროქიმიური ბალანსის შეცვლას, ე.წ. ნატრიუმის კალიუმის ტუმბოს, რომელიც რეგულარულად გამოდევნის ნატრიუმის სამ იონს შიგნიდან, რომ გარედან ორი კალიუმის იონი შემოვიდეს. ამ გზით, უფრო მეტი პოზიტიური იონი გამოიდევნება, ვიდრე შეიძლება შევიდეს, შიდა ელექტრო მუხტი სტაბილურია.

ამასთან, ეს გარემოებები შეიცვლება ინფორმაციის სხვა ნეირონების გადაცემისას, ცვლილება, რომელიც, როგორც აღვნიშნეთ, იწყება დეპოლარიზაციის სახელით ცნობილი ფენომენით.

დეპოლარიზაცია

დეპოლარიზაცია არის პროცესის ნაწილი, რომელიც მოქმედების პოტენციალს იწყებს. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ეს პროცესის ის ნაწილია, რომელიც იწვევს ელექტრული სიგნალის გამოყოფას რაც საბოლოოდ ნეირონის გავლით იმოძრავებს სისტემის მეშვეობით ინფორმაციის გადაცემას ძალზე დაძაბული. სინამდვილეში, თუ მთელი გონებრივი აქტივობა ერთ მოვლენაზე დავიყვანეთ, დეპოლარიზაცია კარგი კანდიდატი იქნებოდა. ამ პოზიციის დაკავება, ვინაიდან მის გარეშე არ არსებობს ნერვული აქტივობა და, შესაბამისად, ჩვენ ვერც კი შევინარჩუნებთ მას სიცოცხლის განმავლობაში.

თავად ფენომენი, რომელსაც ეს კონცეფცია ეხება ნეირონის მემბრანის ელექტრული მუხტის უეცრად დიდი ზრდა. ეს ზრდა განპირობებულია ნეირონის მემბრანის შიგნით დადებითად დამუხტული ნატრიუმის იონების მუდმივი რაოდენობით. ამ დეპოლარიზაციის ფაზის მომენტიდან გამომდინარეობს ჯაჭვური რეაქცია, რომლის წყალობითაც ჩნდება ელექტრული იმპულსი მოგზაურობს ნეირონის გავლით და მიემგზავრება შორს მდებარე ადგილას, სადაც ის დაიწყო, ასახავს მის გავლენას სინაფსური სივრცის გვერდით მდებარე ნერვულ ტერმინალზე და არის აქრობს.

ნატრიუმის და კალიუმის ტუმბოების როლი

პროცესი იწყება ნეირონის აქსონი, ტერიტორია, რომელშიც ის მდებარეობს ძაბვისადმი მგრძნობიარე ნატრიუმის რეცეპტორების დიდი რაოდენობა. მიუხედავად იმისა, რომ ისინი ჩვეულებრივ დახურულია, დანარჩენი მდგომარეობაში, თუ არსებობს ელექტრო სტიმულაცია აჭარბებს აგზნების გარკვეულ ზღვარს (-70 მვ-დან 65 მმ-დან -40 მვ-მდე შორის) ამ რეცეპტორების გადაყვანა ხდება ღია

მას შემდეგ, რაც მემბრანის შიგნით ძალიან ნეგატიურია, ნატრიუმის პოზიტიური იონები ძალიან მოიზიდება ელექტროსტატიკური წნევის გამო, დიდი რაოდენობით შედის. ერთბაშად ნატრიუმის / კალიუმის ტუმბო არააქტიურია, ამიტომ დადებითი იონები არ იხსნება.

დროთა განმავლობაში, უჯრედის ინტერიერი უფრო და უფრო პოზიტიური ხდება, იხსნება სხვა არხები, ამჯერად კალიუმისთვის, რომელსაც ასევე აქვს დადებითი მუხტი. იმავე ნიშნის ელექტრულ მუხტებს შორის მოგერიების გამო, კალიუმი მთავრდება გარეთ. ამ გზით შენელდება პოზიტიური მუხტის ზრდა, სანამ არ მოხდება მაქსიმალური + 40 მვ უჯრედის შიგნით.

ამ ეტაპზე არხები, რომლებმაც დაიწყეს ეს პროცესი, ნატრიუმის არხები, იკეტება და დეპოლარიზაცია ბოლომდე მიაქვთ. გარდა ამისა, გარკვეული პერიოდის განმავლობაში ისინი არააქტიურები დარჩებიან, თავიდან აიცილონ შემდგომი დეპოლარიზაცია. წარმოებული პოლარობის ცვლილება იმოძრავებს აქსონის გასწვრივ, მოქმედების პოტენციალის სახით, ინფორმაციის გადაცემა შემდეგ ნეირონზე.

Და მერე?

დეპოლარიზაცია მთავრდება იმ მომენტში, როდესაც ნატრიუმის იონები შეჩერდებიან და ბოლოს დაიხურება ამ ელემენტის არხები. ამასთან, კალიუმის არხები, რომლებიც შემომავალი დადებითი მუხტის გაქცევის გამო გაიხსნა, ღია რჩება და მუდმივად გამოდევნის კალიუმს.

ამრიგად, დროთა განმავლობაში მოხდება პირვანდელი მდგომარეობის დაბრუნება, რეპოლარიზაცია და თანაბრად ჰიპერპოლარიზაციის სახელით ცნობილი წერტილი მიიღწევა რომელშიც ნატრიუმის უწყვეტი გამოყოფის გამო დატვირთვა ნაკლები იქნება ვიდრე დანარჩენი მდგომარეობა, რაც გამოიწვევს კალიუმის არხების დახურვას და ნატრიუმის / კალიუმის ტუმბოს ხელახლა აქტივიზაციას. ამის გაკეთების შემდეგ, მემბრანა მზად იქნება მთელი პროცესის თავიდან დასაწყებად.

ეს არის რეგულირების სისტემა, რომელიც საშუალებას იძლევა დაუბრუნდეს საწყის მდგომარეობას დეპოლარიზაციის პროცესში ნეირონის (და მის გარე გარემოში) ცვლილების მიუხედავად. მეორეს მხრივ, ეს ყველაფერი ძალიან სწრაფად ხდება, ნერვული სისტემის ფუნქციონირების საჭიროებაზე რეაგირების მიზნით.

ბიბლიოგრაფიული ცნობარი:

• გილი, რ. (2002). ნეიროფსიქოლოგია. ბარსელონა, მასონი.

• გომეზი, მ. (2012). ფსიქობიოლოგია. CEDE მომზადების სახელმძღვანელო PIR. 12. CEDE: მადრიდი.

• გაიტონი, C.A. & ჰოლი, ჯ. (2012) სამედიცინო ფიზიოლოგიის ხელშეკრულება. მე -12 გამოცემა. მაკგრავი ჰილი.

• კანდელი, ე. რ. შვარცი, ჯ.ჰ. & ჯესელი, თ. (2001). ნეირომეცნიერების პრინციპები. მადრიდი მაკგრავი ჰილი.