Neuronal depolarization คืออะไรและทำงานอย่างไร?

การทำงานของระบบประสาทของเราซึ่งรวมถึงสมองนั้นขึ้นอยู่กับการส่งข้อมูล. การส่งผ่านนี้เป็นลักษณะทางเคมีไฟฟ้า และขึ้นอยู่กับการสร้างพัลส์ไฟฟ้า เรียกว่า ศักยภาพในการดำเนินการ ซึ่งส่งผ่านเซลล์ประสาทไปยังทุกคน ความเร็ว. การสร้างพัลส์ขึ้นอยู่กับการเข้าและออกของไอออนและสารต่างๆ ภายในเยื่อหุ้มเซลล์ประสาท

ดังนั้น อินพุตและเอาต์พุตนี้ทำให้เกิดเงื่อนไขและประจุไฟฟ้าที่เซลล์ปกติต้องแปรผัน ทำให้เกิดกระบวนการที่จะสิ้นสุดในการปล่อยข้อความ ขั้นตอนหนึ่งที่ช่วยให้กระบวนการส่งข้อมูลนี้คือ depolarization. การขั้วนี้เป็นขั้นตอนแรกในการสร้างศักยภาพในการดำเนินการ นั่นคือ การปล่อยข้อความ

เพื่อให้เข้าใจถึงการสลับขั้ว จำเป็นต้องคำนึงถึงสถานะของเซลล์ประสาทในสถานการณ์ก่อนหน้านี้ กล่าวคือ เมื่อเซลล์ประสาทอยู่ในสถานะพัก อยู่ในช่วงนี้เมื่อกลไกของเหตุการณ์เริ่มต้นที่จะสิ้นสุดในลักษณะของแรงกระตุ้นไฟฟ้าที่จะเดินทางผ่านเซลล์ประสาทจนถึง ไปถึงปลายทางบริเวณที่อยู่ติดกับพื้นที่ synaptic เพื่อสิ้นสุดการสร้างหรือไม่มีแรงกระตุ้นเส้นประสาทอื่นในเซลล์ประสาทอื่นผ่านอีก การสลับขั้ว

เมื่อเซลล์ประสาทไม่ทำหน้าที่: สภาวะพัก

สมองของมนุษย์ทำงานอย่างต่อเนื่องตลอดชีวิต

เวลานอน การทำงานของสมองไม่หยุดพูดง่ายๆ ก็คือ กิจกรรมของตำแหน่งสมองบางแห่งลดลงอย่างมาก อย่างไรก็ตาม เซลล์ประสาทไม่ได้ปล่อยคลื่นไฟฟ้าชีวภาพออกมาเสมอไป แต่อยู่ในสถานะพักซึ่งท้ายที่สุดจะเปลี่ยนแปลงเพื่อสร้างข้อความ

ภายใต้สถานการณ์ปกติ ในสภาวะพัก เยื่อหุ้มเซลล์ประสาทจะมีประจุไฟฟ้าจำเพาะ -70 mVเนื่องจากการมีประจุลบหรือไอออนที่มีประจุลบอยู่ข้างในนอกเหนือจากโพแทสเซียม (แม้ว่าจะมีประจุบวกก็ตาม) อย่างไรก็ตาม ภายนอกมีประจุบวกมากขึ้นเนื่องจากมีโซเดียมมากขึ้นมีประจุบวกพร้อมกับคลอรีนที่มีประจุลบ สถานะนี้คงอยู่เนื่องจากการซึมผ่านของเมมเบรนซึ่งโพแทสเซียมสามารถแทรกซึมได้ง่ายเมื่ออยู่นิ่ง

แม้ว่าโดยแรงกระจาย (หรือแนวโน้มของของไหลที่จะกระจายอย่างสม่ำเสมอสมดุลความเข้มข้นของมัน) และโดยความดัน ไฟฟ้าสถิตหรือแรงดึงดูดระหว่างไอออนของประจุตรงข้ามกับสภาพแวดล้อมภายในและภายนอกควรเท่ากัน การซึมผ่านดังกล่าวทำให้ยากใน วัดใหญ่ การเข้ามาของไอออนบวกจะค่อยเป็นค่อยไปและ จำกัด.

มีอะไรอีก, เซลล์ประสาทมีกลไกที่ป้องกันสมดุลไฟฟ้าเคมีจากการเปลี่ยนแปลงที่เรียกว่าโซเดียมโพแทสเซียมปั๊มซึ่งปกติจะขับโซเดียมไอออนสามตัวออกจากด้านในเพื่อให้โพแทสเซียมสองตัวจากภายนอก ด้วยวิธีนี้ ไอออนบวกจะถูกขับออกมากกว่าที่จะเข้าไปได้ ทำให้ประจุไฟฟ้าภายในมีความเสถียร

อย่างไรก็ตาม สถานการณ์เหล่านี้จะเปลี่ยนไปเมื่อส่งข้อมูลไปยังเซลล์ประสาทอื่น การเปลี่ยนแปลงตามที่ได้ให้ความเห็นไว้ เริ่มต้นด้วยปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการสลับขั้ว

การสลับขั้ว

Depolarization เป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการที่เริ่มต้นการกระทำที่อาจเกิดขึ้น. กล่าวคือ เป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการที่ทำให้สัญญาณไฟฟ้าถูกปล่อยออกมา ซึ่งจะสิ้นสุดการเดินทางผ่านเซลล์ประสาททำให้เกิดการส่งข้อมูลผ่านระบบ หงุดหงิดอย่างมาก. อันที่จริง หากเราลดกิจกรรมทางจิตทั้งหมดให้เป็นเหตุการณ์เดียว การสลับขั้วจะเป็นตัวเลือกที่ดี ที่จะครอบครองตำแหน่งนั้น เนื่องจากหากไม่มีมัน จะไม่มีกิจกรรมของเซลล์ประสาท ดังนั้นเราจึงไม่สามารถตามทัน ตลอดชีพ

ปรากฏการณ์ที่แนวคิดนี้อ้างถึงคือ ประจุไฟฟ้าเพิ่มขึ้นอย่างฉับพลันภายในเยื่อหุ้มเซลล์ประสาท. การเพิ่มขึ้นนี้เกิดจากจำนวนคงที่ของโซเดียมไอออนซึ่งมีประจุบวกภายในเยื่อหุ้มเซลล์ประสาท จากช่วงเวลาที่เฟสการสลับขั้วนี้เกิดขึ้น สิ่งที่ตามมาคือปฏิกิริยาลูกโซ่ด้วยแรงกระตุ้นทางไฟฟ้าที่ปรากฏขึ้น เดินทางผ่านเซลล์ประสาทและเดินทางไปยังบริเวณที่ห่างไกลจากจุดเริ่มต้น สะท้อนผลกระทบต่อขั้วประสาทที่อยู่ถัดจากช่องว่าง synaptic และ ดับ

บทบาทของปั๊มโซเดียมและโพแทสเซียม

กระบวนการเริ่มต้นใน เซลล์ประสาทแอกซอน, พื้นที่ที่ตั้งอยู่ ตัวรับโซเดียมที่ไวต่อแรงดันไฟฟ้าจำนวนมาก. แม้ว่าปกติจะปิดในสภาวะพักหากมีการกระตุ้นด้วยไฟฟ้าที่ เกินเกณฑ์การกระตุ้น (เมื่อเปลี่ยนจาก -70mV เป็นระหว่าง -65mV และ -40mV) ตัวรับเหล่านี้จะเปลี่ยนเป็น เปิด.

เนื่องจากภายในเมมเบรนเป็นลบมาก โซเดียมไอออนบวกจะถูกดึงดูดอย่างมากเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าสถิต ซึ่งเข้าสู่ปริมาณมาก ในครั้งเดียว, ปั๊มโซเดียม/โพแทสเซียมไม่ทำงาน ดังนั้นจึงไม่มีไอออนบวกถูกกำจัดออก.

เมื่อเวลาผ่านไป เนื่องจากภายในเซลล์เป็นบวกมากขึ้นเรื่อยๆ ช่องอื่นๆ จะเปิดออก คราวนี้สำหรับโพแทสเซียมซึ่งมีประจุบวกเช่นกัน เนื่องจากแรงผลักระหว่างประจุไฟฟ้าของเครื่องหมายเดียวกัน โพแทสเซียมจึงออกไปด้านนอก ด้วยวิธีนี้ การเพิ่มขึ้นของประจุบวกจะช้าลง จนถึงสูงสุด +40mV ภายในเซลล์.

ณ จุดนี้ ช่องทางที่เริ่มกระบวนการนี้ ช่องโซเดียม ปิดลง นำการสลับขั้วไปสิ้นสุด นอกจากนี้ ในช่วงเวลาหนึ่งพวกเขาจะไม่ทำงานเพื่อหลีกเลี่ยงการสลับขั้วเพิ่มเติม การเปลี่ยนแปลงของขั้วที่เกิดขึ้นจะเคลื่อนที่ไปตามแอกซอน ในรูปของศักยะงานเพื่อส่งข้อมูลไปยังเซลล์ประสาทถัดไป

แล้ว?

การสลับขั้ว สิ้นสุดลงในขณะที่โซเดียมไอออนหยุดเข้าและปิดช่องขององค์ประกอบนี้ในที่สุด. อย่างไรก็ตามช่องโพแทสเซียมที่เปิดออกเนื่องจากการหลบหนีของประจุบวกที่เข้ามายังคงเปิดอยู่และขับโพแทสเซียมออกอย่างต่อเนื่อง

ดังนั้นเมื่อเวลาผ่านไปจะกลับสู่สภาพเดิม มีการรีโพลาไรเซชัน และแม้กระทั่ง จะถึงจุดที่เรียกว่าไฮเปอร์โพลาไรเซชัน ซึ่งเนื่องจากโซเดียมออกอย่างต่อเนื่องโหลดจะน้อยกว่าสถานะพักซึ่งจะทำให้ช่องโพแทสเซียมปิดและเปิดใช้งานปั๊มโซเดียม / โพแทสเซียมอีกครั้ง เมื่อเสร็จสิ้น เมมเบรนจะพร้อมที่จะเริ่มกระบวนการทั้งหมดอีกครั้ง

เป็นระบบการปรับใหม่ที่ช่วยให้กลับสู่สถานการณ์เริ่มต้น แม้จะมีการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นโดยเซลล์ประสาท (และโดยสภาพแวดล้อมภายนอก) ในระหว่างกระบวนการสลับขั้วก็ตาม ในทางกลับกัน ทั้งหมดนี้เกิดขึ้นเร็วมาก เพื่อตอบสนองความต้องการในการทำงานของระบบประสาท

การอ้างอิงบรรณานุกรม:

• กิล, อาร์. (2002). ประสาทวิทยา. บาร์เซโลนา, ​​แมสสัน.

• โกเมซ, เอ็ม. (2012). จิตวิทยา. คู่มือการเตรียม CEDE PIR 12. CEDE: มาดริด

• กายตัน ซี.เอ. & ฮอลล์ เจ.อี. (2012) สนธิสัญญาสรีรวิทยาการแพทย์. ฉบับที่ 12. แมคกรอว์ ฮิลล์.

• แคนเดล, E.R.; ชวาร์ตษ์, เจ. เอช. & เจสเซล, ที.เอ็ม. (2001). หลักการของประสาทวิทยา มาดริด. แมคกรอว์ ฮิลล์.