Hva er neuronal depolarisering og hvordan fungerer det?

Funksjonen til nervesystemet vårt, som inkluderer hjernen, er basert på overføring av informasjon. Denne overføringen er elektrokjemisk og avhenger av genereringen av elektriske pulser. kjent som handlingspotensialer, som overføres gjennom nevroner til alle hastighet. Generasjonen av pulser er basert på inn- og utgang av forskjellige ioner og stoffer i nevronens membran.

Dermed forårsaker denne inngangen og utgangen forholdene og den elektriske ladningen som cellen normalt må variere, og starter en prosess som vil kulminere i emisjonen av meldingen. Et av trinnene som tillater denne informasjonsoverføringsprosessen er depolarisering. Denne depolarisasjonen er det første trinnet i genereringen av et handlingspotensial, det vil si utslipp av et budskap.

For å forstå depolarisering er det nødvendig å ta hensyn til tilstanden til nevroner under tidligere omstendigheter, det vil si når nevronet er i en hviletilstand. Det er i denne fasen når hendelsesmekanismen begynner som vil ende i utseendet til en elektrisk impuls som vil bevege seg gjennom nervecellen til når sitt mål, områdene ved siden av et synaptisk rom, for å ende opp med å generere en annen nerveimpuls i en annen nevron gjennom en annen depolarisering.

Når nevronet ikke virker: hviletilstand

Menneskets hjerne jobber jevnlig gjennom hele livet. Selv under søvnen stopper ikke hjerneaktivitetenEnkelt, aktiviteten til bestemte hjernesteder er sterkt redusert. Neuroner avgir imidlertid ikke alltid bioelektriske pulser, men er i en hviletilstand som ender opp med å endre seg for å generere en melding.

Under normale omstendigheter, i hviletilstand har membranen til nevroner en spesifikk elektrisk ladning på -70 mV, på grunn av tilstedeværelsen av negativt ladede anioner eller ioner i den, i tillegg til kalium (selv om dette har en positiv ladning). Derimot, det ytre har en mer positiv ladning på grunn av større tilstedeværelse av natrium, positivt ladet, sammen med negativt ladet klor. Denne tilstanden opprettholdes på grunn av permeabiliteten til membranen, som i hvile bare er lett gjennomtrengelig av kalium.

Selv om den er diffusjonskraften (eller tendensen til en væske til å fordele jevnt og balansere konsentrasjonen) og av trykket elektrostatisk eller tiltrekning mellom ionene med motsatt ladning, bør det indre og ytre miljø være lik, sa permeabiliteten det vanskelig i stort tiltak, inngangen til positive ioner er veldig gradvis og begrenset.

Hva mer, nevroner har en mekanisme som forhindrer at den elektrokjemiske balansen endres, den såkalte natriumkaliumpumpen, som regelmessig driver ut tre natriumioner fra innsiden for å slippe inn to av kalium fra utsiden. På denne måten drives mer positive ioner ut enn det som kan komme inn, og holder den interne elektriske ladningen stabil.

Imidlertid vil disse omstendighetene endres når man overfører informasjon til andre nevroner, en endring som, som nevnt, begynner med fenomenet kjent som depolarisering.

Depolarisering

Depolarisering er den delen av prosessen som initierer handlingspotensialet. Det er med andre ord den delen av prosessen som får et elektrisk signal til å frigjøres, den som vil ende opp med å reise gjennom nevronet for å forårsake overføring av informasjon gjennom systemet sterkt anstrengt. Faktisk, hvis vi skulle redusere all mental aktivitet til en enkelt hendelse, ville depolarisering være en god kandidat. å innta den stillingen, siden uten den er det ingen nevral aktivitet, og derfor ville vi ikke engang være i stand til å følge med livstid.

Fenomenet i seg selv som dette konseptet refererer til er plutselig stor økning i elektrisk ladning i nevronmembranen. Denne økningen skyldes det konstante antallet natriumioner, positivt ladet, inne i neuronens membran. Fra det øyeblikket denne depolarisasjonsfasen inntreffer, er det som følger en kjedereaksjon der en elektrisk impuls ser ut som reiser gjennom nevronet og reiser til et område langt fra der det ble startet, gjenspeiler effekten av det på en nerveterminal som ligger ved siden av et synaptisk rom slukker.

Rollen til natrium- og kaliumpumper

Prosessen begynner i neuron axon, området det ligger i et høyt antall spenningsfølsomme natriumreseptorer. Selv om de normalt er lukket, i hviletilstand, hvis det er en elektrisk stimulering som overskrider en viss terskel for eksitasjon (når du går fra -70mV til mellom -65mV og -40mV) går disse reseptorene til åpen.

Siden innsiden av membranen er veldig negativ, vil de positive natriumionene tiltrekkes veldig på grunn av det elektrostatiske trykket, og kommer inn i store mengder. Med en gang, natrium / kaliumpumpen er inaktiv, og dermed fjernes ingen positive ioner.

Etter hvert som det indre av cellen blir mer og mer positivt, åpnes andre kanaler, denne gangen for kalium, som også har en positiv ladning. På grunn av frastøtingen mellom elektriske ladninger av samme tegn, ender kalium med å gå ut på utsiden. På denne måten reduseres økningen i positiv ladning, til de når maksimalt + 40mV inne i cellen.

På dette punktet slutter kanalene som startet denne prosessen, natriumkanalene, og slutter depolarisasjonen. I tillegg vil de i en periode forbli inaktive, og unngå ytterligere depolarisasjoner. Endringen i produsert polaritet vil bevege seg langs aksonen, i form av et handlingspotensial, for å overføre informasjonen til neste nevron.

Og så?

Depolarisering slutter i det øyeblikket natriumioner slutter å komme inn og til slutt kanalene til dette elementet er stengt. Imidlertid forblir kaliumkanalene som åpnet seg på grunn av rømningen av den innkommende positive ladningen åpne, og utvider stadig kalium.

Dermed vil det over tid være en tilbakevending til den opprinnelige tilstanden, med en repolarisering og til og med et punkt kjent som hyperpolarisering vil bli nådd der, på grunn av den kontinuerlige produksjonen av natrium, vil belastningen være mindre enn for hviletilstanden, noe som vil føre til stenging av kaliumkanalene og reaktivering av natrium / kaliumpumpen. Når dette er gjort, vil membranen være klar til å starte hele prosessen igjen.

Det er et omjusteringssystem som gjør det mulig å gå tilbake til den opprinnelige situasjonen til tross for endringene neuronet (og dets ytre miljø) har opplevd under depolarisasjonsprosessen. På den annen side skjer alt dette veldig raskt for å svare på behovet for nervesystemets funksjon.

Bibliografiske referanser:

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

• Gómez, M. (2012). Psykobiologi. CEDE Forberedelsesmanual PIR.12. CEDE: Madrid.

• Guyton, C.A. & Hall, J.E. (2012) traktat for medisinsk fysiologi. 12. utgave. McGraw Hill.

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