ศักยภาพในการดำเนินการ: มันคืออะไรและมีขั้นตอนอย่างไร?

สิ่งที่เราคิด สิ่งที่เรารู้สึก สิ่งที่เราทำ... ทั้งหมดนี้ขึ้นอยู่กับระบบประสาทของเราเป็นส่วนใหญ่ ต้องขอบคุณสิ่งที่เราสามารถทำได้ จัดการแต่ละกระบวนการที่เกิดขึ้นในร่างกายของเรา และรับ ประมวลผล และทำงานกับข้อมูลที่สิ่งนี้และสิ่งแวดล้อมมาถึงเรา ให้.

การทำงานของระบบนี้ขึ้นอยู่กับการส่งพัลส์ชีวภาพผ่านโครงข่ายประสาทเทียมต่างๆ ที่เรามี การถ่ายทอดนี้เกี่ยวข้องกับชุดของกระบวนการที่มีความสำคัญอย่างยิ่ง โดยเป็นหนึ่งในกระบวนการหลัก เรียกว่า ศักยภาพในการดำเนินการ.

• บทความที่เกี่ยวข้อง: "ส่วนต่างๆ ของระบบประสาท: โครงสร้างและหน้าที่ทางกายวิภาค"

ศักยภาพในการดำเนินการ: ความหมายและลักษณะพื้นฐาน

เป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นศักยภาพในการดำเนินการ คลื่นหรือการปล่อยไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจากชุดไปยังชุดของการเปลี่ยนแปลงที่เยื่อหุ้มเซลล์ประสาทได้รับ undergo เนื่องจากความผันแปรทางไฟฟ้าและความสัมพันธ์ระหว่างสภาพแวดล้อมภายนอกและภายในของเซลล์ประสาท

เป็นคลื่นไฟฟ้าเดี่ยวที่ มันจะถูกส่งผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ไปจนสุดปลายแอกซอนทำให้เกิดการปล่อยสารสื่อประสาทหรือไอออนไปยังเยื่อหุ้มเซลล์ประสาท postsynaptic สร้างขึ้นในนั้น ศักยภาพในการดำเนินการอื่น ๆ ที่ในระยะยาวจะจบลงด้วยการนำคำสั่งหรือข้อมูลบางอย่างไปยังพื้นที่บางส่วนของ สิ่งมีชีวิต เริ่มมีอาการในโคนแอกซอนใกล้กับโสม ซึ่งสามารถสังเกตช่องโซเดียมจำนวนมากได้

ศักยภาพในการดำเนินการมีลักษณะเฉพาะของการปฏิบัติตามกฎหมายที่เรียกว่าทั้งหมดหรือไม่มีเลย กล่าวคือ เกิดขึ้นหรือไม่เกิดขึ้น ไม่มีความเป็นไปได้ขั้นกลาง ถึงแม้ว่าสิ่งนี้จะมีศักยภาพปรากฏอยู่หรือไม่ก็ตาม สามารถได้รับอิทธิพลจากการมีอยู่ของ excitatory หรือยับยั้งศักยภาพ ที่อำนวยความสะดวกหรือขัดขวาง

ศักยภาพในการดำเนินการทั้งหมดจะมีประจุเท่ากัน และปริมาณสามารถเปลี่ยนแปลงได้เท่านั้น: ข้อความมีความเข้มข้นไม่มากก็น้อย (เช่น การรับรู้ถึงความเจ็บปวดเมื่อเผชิญหน้า การเจาะหรือแทงจะต่างกัน) จะไม่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในความเข้มของสัญญาณ แต่จะทำให้รับรู้ถึงศักยภาพในการดำเนินการมากขึ้นเท่านั้น บ่อยๆ

นอกเหนือจากนี้และสัมพันธ์กับข้างต้นแล้ว ยังควรกล่าวถึงข้อเท็จจริงว่าไม่สามารถเพิ่มศักยภาพในการดำเนินการได้ เนื่องจาก มีระยะเวลาการทนไฟสั้น ซึ่งเซลล์ประสาทส่วนนั้นไม่สามารถเริ่มต้นศักยภาพอื่นได้

สุดท้ายนี้เน้นให้เห็นถึงความจริงที่ว่าศักยภาพในการดำเนินการเกิดขึ้นที่จุดเฉพาะในเซลล์ประสาทและต้องไป เกิดขึ้นตามแต่ละจุดที่ตามมานี้ ไม่สามารถคืนสัญญาณไฟฟ้าได้ ข้างหลัง.

• คุณอาจสนใจ: "แอกซอนของเซลล์ประสาทคืออะไร?"

ระยะของศักยภาพการดำเนินการ

ศักยภาพในการดำเนินการเกิดขึ้นในช่วงต่างๆ ตั้งแต่ จากสถานการณ์การพักเริ่มต้นจนถึงการส่งสัญญาณไฟฟ้า และสุดท้ายก็กลับคืนสู่สภาพเดิม

1. ศักยภาพในการพักผ่อน

ขั้นตอนแรกนี้ถือว่าอยู่ในสถานะพื้นฐานซึ่งยังไม่มีการเปลี่ยนแปลงใด ๆ ที่นำไปสู่ศักยภาพในการดำเนินการ นี่คือเวลาที่ เมมเบรนอยู่ที่ -70mV ซึ่งเป็นประจุไฟฟ้าพื้นฐาน. ในช่วงเวลานี้ การสลับขั้วและการแปรผันทางไฟฟ้าเล็กๆ น้อยๆ อาจไปถึงเมมเบรน แต่ก็ไม่เพียงพอที่จะกระตุ้นศักยภาพในการดำเนินการ

2. การสลับขั้ว

ระยะที่สองนี้ (หรือครั้งแรกของศักยภาพ) การกระตุ้นทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางไฟฟ้าของ แรงกระตุ้นที่เพียงพอ (ซึ่งอย่างน้อยควรสร้างการเปลี่ยนแปลงลงไปที่ -65mV และในเซลล์ประสาทบางตัวสูงถึง -40mV) เป็น ทำให้เกิดช่องโซเดียมของกรวยแอกซอนเปิดในลักษณะที่โซเดียมไอออน (ประจุบวก) เข้าสู่ ใหญ่โต

ในทางกลับกัน ปั๊มโซเดียม/โพแทสเซียม (ซึ่งโดยปกติทำให้ภายในเซลล์มีเสถียรภาพโดยการขับออกและแลกเปลี่ยน) โซเดียมไอออน 3 ตัวกับโพแทสเซียมไอออน 2 ตัวเพื่อให้ไอออนบวกถูกขับออกมากกว่าที่จะเข้าไป) พวกมันจะหยุด ฟังก์ชัน สิ่งนี้จะสร้างการเปลี่ยนแปลงในประจุของเมมเบรนในลักษณะที่สูงถึง 30mV การเปลี่ยนแปลงนี้คือสิ่งที่เรียกว่าการสลับขั้ว

หลังจากนั้นช่องโพแทสเซียมก็เริ่มเปิดออก ของเมมเบรนซึ่งเนื่องจากเป็นไอออนบวกและกำลังเข้าสู่มวลเหล่านี้จะถูกขับไล่และจะเริ่มออกจากเซลล์ สิ่งนี้จะทำให้การสลับขั้วช้าลงเนื่องจากไอออนบวกสูญเสียไป นั่นคือสาเหตุที่ประจุไฟฟ้าสูงสุดจะอยู่ที่ 40 mV ช่องโซเดียมถูกปิด และจะถูกปิดใช้งานในช่วงเวลาสั้น ๆ (ซึ่งจะป้องกันไม่ให้เกิดการสลับขั้วรวม) มีการสร้างคลื่นที่ไม่สามารถย้อนกลับได้

• บทความที่เกี่ยวข้อง: "neuronal depolarization คืออะไรและทำงานอย่างไร?"

3. โพลาไรเซชัน

เมื่อช่องโซเดียมปิดลง จะไม่สามารถเข้าสู่เซลล์ประสาทได้ในขณะเดียวกันความจริงที่ว่าช่องโพแทสเซียมยังคงเปิดอยู่ทำให้ถูกไล่ออกต่อไป นั่นคือเหตุผลที่ศักยภาพและเมมเบรนกลายเป็นลบมากขึ้นเรื่อย ๆ

4. ไฮเปอร์โพลาไรเซชัน

เมื่อมีโพแทสเซียมออกมามากขึ้นเรื่อยๆ ประจุไฟฟ้าบนเมมเบรน กลายเป็นลบมากขึ้นจนถึงจุดที่ไฮเปอร์โพลาไรเซชัน: พวกมันถึงระดับประจุลบที่มากกว่าประจุที่เหลือด้วยซ้ำ ในเวลานี้ช่องโพแทสเซียมถูกปิดและช่องโซเดียมถูกเปิดใช้งานอีกครั้ง (โดยไม่เปิด) ซึ่งหมายความว่าประจุไฟฟ้าหยุดตกและในทางเทคนิคแล้วอาจมีศักย์ใหม่เกิดขึ้นอย่างไรก็ตามข้อเท็จจริงที่ว่า ผ่านไฮเปอร์โพลาไรเซชันทำให้ปริมาณประจุที่จำเป็นสำหรับศักยภาพในการดำเนินการนั้นมากกว่า เป็นนิสัย ปั๊มโซเดียม / โพแทสเซียมก็ถูกเปิดใช้งานอีกครั้งเช่นกัน

5. ศักยภาพในการพักผ่อน

การเปิดใช้งานปั๊มโซเดียม / โพแทสเซียมอีกครั้งทำให้มีประจุบวกเข้ามาทีละน้อย ของเซลล์ ซึ่งในที่สุดจะสร้างให้กลับคืนสู่สภาพเดิม ศักยภาพในการพักตัว rest (-70mV).

6. ศักยภาพในการดำเนินการและการปล่อยสารสื่อประสาท

กระบวนการไบโออิเล็กทริกที่ซับซ้อนนี้จะผลิตจากกรวยแอกซอนไปจนถึงปลายแอกซอน เพื่อให้สัญญาณไฟฟ้าเคลื่อนไปที่ปุ่มเทอร์มินัล ปุ่มเหล่านี้มีช่องแคลเซียมที่เปิดเมื่อมีศักยภาพเข้าถึงได้ บางอย่างที่ ทำให้ถุงน้ำที่มีสารสื่อประสาทปล่อยเนื้อหาออกมา และขับมันออกไปสู่ห้วงอวกาศ ดังนั้นจึงเป็นศักยภาพในการดำเนินการที่สร้างสารสื่อประสาทซึ่งเป็นแหล่งหลักของการส่งข้อมูลประสาทในร่างกายของเรา

การอ้างอิงบรรณานุกรม

• โกเมซ, ม.; Espejo-Saavedra, J.M.; ทาราวิลโล, บี. (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 ฉบับที่สี่. แมคกรอว์-ฮิลล์ อินเตอร์อเมริกานา มาดริด.