Allt eller inget lag: vad det är och varför det är viktigt inom neurologi

Inom fysiologin finns det olika regler som alltid följs och som hjälper oss att lättare förstå hur organismen fungerar.

En av de mest kända i förhållande till vår kropps elektriska aktivitet är vad som kallas lagen om allt eller ingenting.. Vi kommer att utforska särdragen hos denna norm och dess implikationer.

• Relaterad artikel: "Hur fungerar neuroner?"

Vad är allt eller inget-lagen och hur beskriver den neural aktivering?

När vi talar om elektrisk överföring mellan neuroner, och från neuroner till muskelfibrer, hänvisar vi alltid till handlingspotentialer som den där lilla strömmen som överför information från cell till cell. I denna elektriska överföring av aktionspotentialen kan två saker hända: att det sker helt i hela cellen, eller att det inte inträffar, men det kommer aldrig att inträffa delvis. Detta är vad som kallas principen eller lagen om allt eller ingenting.

Därför, den elektriska strömmen kommer att gå genom hela neuronen, från dendriterna som tar emot den, till slutet av dess axon

, som i vissa fall till och med kan mäta mätare. Det andra alternativet, enligt lagen om allt eller ingenting, är att nämnda elektriska ström inte överförs alls, eftersom att aktionspotentialen inte var tillräckligt intensiv för att passera från den tidigare neuronen till detta. Det finns ingen mellanväg för neuronal elektrisk distribution.

Här skulle den så kallade excitabilitetströskeln spela in, och det är att för att överföra nervimpulsen en mängd ström som bestäms i varje fall (det beror på de specifika förhållandena i varje fall, eftersom det inte alltid är en fast nummer). Om denna excitabilitetströskel inte nås, skulle lagen om allt eller ingenting vara uppfylld och impulsen elektriskt skulle inte överföras till den bifogade cellen, och därmed avslutas i det ögonblicket resan för den elektroner.

En annan egenskap hos allt-eller-inget-lagen är att, om excitabilitetströskeln nås och därför aktionspotentialen överförs, kommer den att göra det genom att gå igenom hela neuronen med konstant intensitetutan några svängningar. Därför uppstår det antingen som en helhet och bibehåller all sin kraft, eller så inträffar det inte utan andra möjligheter.

Associerade patologier: epilepsi

Vi har sett att lagen om allt eller ingenting förklarar en av grunderna för den elektriska aktiviteten i vår hjärna. Problemet är när det av olika anledningar, vare sig det är en organisk sjukdom, ett trauma, en tumör eller effekten av en extern effekt, bland annat, genererar en obalans i funktionen hos elektriska kretsar neural.

Detta skulle till exempel vara fallet med epilepsi, en neurologisk sjukdom som kan generera olika symtom både psykiskt och fysiskt, från anfall som utlöses av de elektriska obalanser som vi nämnde i olika områden av hjärna.

Eftersom denna patologi existerar och den elektriska rörelsen mellan neuroner styrs av lagen om allt eller ingenting, aktionspotentialer av högre intensitet än normalt genereras i vissa hjärnområden, som exciterar cellmembranet i nästa neuron och därför överför strömmen, når muskelfibrernas sammandragning och orsakar spasmer, när under andra omständigheter dessa aktionspotentialer inte skulle ha varit så höga och därför inte skulle ha orsakat allt detta symptomatologi.

För att korrigera denna patologi finns det olika metoder som har visat sig vara effektiva., är en av de vanligaste användningen av farmakologi, med de så kallade antiepileptika. Det finns 8 olika typer, många av dem fokuserade på att kontrollera överföringen av olika neurotransmittorer som skulle komma i konflikt med hjärnans elektriska aktivitet.

Men de som intresserar oss, i förhållande till allt-eller-inget-lagen, skulle vara de som är designade för att kontrollera neuronala elektriska impulser. I denna mening finner vi till exempel de föreningar vars effekt är att blockera natriumkanaler (ansvariga för elektrisk överföring) av repetitiv verkan. Några av de mest kända läkemedlen av denna typ är bland annat oxkarbazepin, karbamazepin eller fenytoin.

En annan av de farmakologiska vägarna som används för att ta itu med detta problem är att försöka blockera andra platser för elektrisk överföring.såsom kalciumkanaler av T-, N- eller L-typ. Vi hittar även andra vars uppdrag är att lyckas modulera aktiviteten hos strömmen h, den som aktiveras av hyperpolarisering. Alla arbetar i linje med att korrigera elektrisk aktivitet, styrda av lagen om allt eller inget.

• Du kanske är intresserad av: "Skillnader mellan neuropsykologi och neurologi"

Kritik av begreppet från det vetenskapliga området

Även om när vi talar om lagen om allt eller ingenting, gör vi det med säkerheten att det är en mekanism som fungerar i alla fall utan att lämna något alternativ åt slumpen (av en anledning är det en lag!), det finns några studier som, även om de inte kritiserar att konceptet är fel, eftersom något sådant inte kan bekräftas, försöker de ge en mer komplett vision, med vissa penseldrag som skulle ändra den ursprungliga definitionen.

Detta är fallet med studien av Barco et al., från 2014, utförd vid University of Manizales i Colombia. För dessa författare förklaras begreppet allt-eller-inget-lagen på ett delvis motsägelsefullt sätt, eller åtminstone inte på det mest adekvata sättet. Och för att göra ett sådant uttalande baserar de sin studie på den elektrostatiska processen som genereras i natriumkanaler som aktiveras av aktionspotentialer.

Författarna till denna studie förklarar grundligt hela proceduren som är involverad i handlingspotentialen och hur en elektrisk obalans uppstår i membranet när man når en viss intensitet, som drar in vissa joner i cytoplasman och utlöser överföringen av elektricitet genom hela cellen. Än så länge är det en observerbar process där det finns lite utrymme för diskussion.

Där de vill komma fram är att i användningen av den verbala formeln, lagen om allt eller ingenting, tillskriver de (alltid enligt författarna) ett slags beslutsfattande förmåga genom vilken den, beroende på förhållandena för den specifika cellen, kan bli exciterad eller inte med aktionspotentialen, och Å andra sidan är detta en fråga som följer högre regler, särskilt de för de elektriska mekanismerna som ligger bakom allt detta. bearbeta.

De kritiserar också det faktum att det kallas allt-eller-inget-lagen, eftersom "ingenting"-delen är ett irrelevant begrepp som inte ger någon information, eftersom att det inte är ett fenomen som inträffar i sin maximala eller minimala utsträckning (ingenting, i det här fallet), utan snarare en fråga som antingen inträffar eller inte inträffar.

Även om en del av diskussionen är centrerad kring lexikaliska frågor, är det som författarna lägger störst vikt vid deras oro för den uppenbara bristen på vikt som, enligt dem, ges åt mekanismerna för både molekyler och överföringen av elektricitet, inom begreppet lagen om allt eller ingenting.

Det måste sägas att även om det finns en sådan studie i denna fråga, är sanningen att lagformeln för allt-eller-inget inte har varit en källa till konflikt utöver från denna punkt, eftersom det är en fråga som har studerats och globalt accepterats och, med få undantag, anses det inte ge upphov till någon form av förvirring och som syntetiserar i mycket få ord det mycket tydliga konceptet som det avser att uttrycka, så vi skulle prata om mycket isolerad kritik och därför inte signifikant.

Sammanfattningsvis

Vi har studerat på djupet vad som är nycklarna till att förstå de processer som frigörs under överföringen av elektricitet mellan en neuron och nästa (och bl.a. typer av celler, såsom muskelceller) och vikten av att förstå lagen om allt eller inget för att veta hur kanaler öppnas (natrium och kalium, de vanligaste) för att detta rörelse av joner med olika laddning som utlöser den elektriska passagen mellan cell och cell, så länge som den nödvändiga spänningen för den har uppnåtts.

Det är viktigt att känna till denna regel och alla liknande för att vara tydlig med en av de mest grundläggande mekanismerna för nervsystemets funktion, och Allt-eller-inget-lagen är utan tvekan en av de mest elementära, så om vi vill förstå vad som händer i vår hjärna måste vi hålla den väldigt nära. klar.

Bibliografiska referenser:

• Barco, J., Duque, J.E., Barco, J.A. (2014). Allt eller inget-principen: ett missförstått koncept eller en felaktig dogm? Archives of Medicine (Col).
• Solís, H., López-Hernández, E., Cortés-Gasca D. (2008). Neuronal excitabilitet och kaliumkanaler. Archives of Neurosciences.
• Suarez R.E. (1994). Tröskelvärden: bidrag till studiet av excitation och utbredning av elektrisk aktivitet i biologiska vävnader stimulerade av externa elektroder. Montevideo. Republikens universitet.