Nöronal depolarizasyon nedir ve nasıl çalışır?

Beyni de içeren sinir sistemimizin işleyişi, bilgi aktarımına dayanır.. Bu iletim, doğası gereği elektrokimyasaldır ve elektrik darbelerinin üretilmesine bağlıdır. nöronlar aracılığıyla herkese iletilen aksiyon potansiyelleri olarak bilinirler. hız. Darbelerin üretimi, nöron zarı içindeki farklı iyon ve maddelerin giriş ve çıkışına dayanır.

Böylece, bu girdi ve çıktı, hücrenin normalde değişmesi gereken koşullara ve elektrik yüküne neden olarak mesajın yayılmasıyla sonuçlanacak bir süreci başlatır. Bu bilgi aktarım sürecini sağlayan adımlardan biri de depolarizasyondur.. Bu depolarizasyon, bir aksiyon potansiyelinin, yani bir mesajın yayılmasındaki ilk adımdır.

Depolarizasyonu anlamak için, nöronların önceki durumlarda, yani nöron dinlenme durumundayken durumunu hesaba katmak gerekir. Bu aşamada, sinir hücresinden geçene kadar geçecek olan elektriksel bir dürtünün ortaya çıkmasıyla sona erecek olan olayların mekanizması başlar. hedefine, bir sinaptik boşluğa bitişik bölgelere ulaşmak, bir başka nöronda başka bir sinir impulsu üretip üretmemek için depolarizasyon.

Nöron hareket etmediğinde: dinlenme durumu

İnsan beyni hayatı boyunca sürekli çalışır. Uyku sırasında bile beyin aktivitesi durmazBasitçe, belirli beyin konumlarının aktivitesi büyük ölçüde azalır. Bununla birlikte, nöronlar her zaman biyoelektrik darbeler yaymazlar, ancak bir mesaj oluşturmak için değişen bir dinlenme durumundadırlar.

Normal şartlar altında, dinlenme durumunda nöronların zarı -70 mV'luk bir spesifik elektrik yüküne sahiptir.Potasyuma ek olarak, içinde negatif yüklü anyonlar veya iyonların bulunması nedeniyle (bunun pozitif bir yükü olmasına rağmen). Ancak, sodyumun daha fazla mevcudiyeti nedeniyle dış kısım daha pozitif bir yüke sahiptir, pozitif yüklü, negatif yüklü klor ile birlikte. Bu durum, istirahat halindeyken sadece potasyum tarafından kolayca nüfuz edebilen zarın geçirgenliği nedeniyle korunur.

Her ne kadar difüzyon kuvveti (veya bir sıvının konsantrasyonunu dengeleyerek eşit olarak dağılma eğilimi) ve basınç ile Elektrostatik veya zıt yüklü iyonlar arasındaki çekim, iç ve dış ortamın eşitlenmesi gerekir, söz konusu geçirgenlik zorlaştırır büyük ölçü, pozitif iyonların girişi çok kademeli ve sınırlı.

Daha ne, Nöronlar, elektrokimyasal dengenin değişmesini önleyen, sodyum potasyum pompası adı verilen bir mekanizmaya sahiptir., dışarıdan iki potasyum iyonuna izin vermek için düzenli olarak üç sodyum iyonunu içeriden dışarı atar. Bu şekilde, içeri girebilecek olandan daha fazla pozitif iyon dışarı atılır ve dahili elektrik yükünü sabit tutar.

Bununla birlikte, bu koşullar, diğer nöronlara bilgi iletilirken değişecektir; bu, belirtildiği gibi, depolarizasyon olarak bilinen fenomenle başlayan bir değişikliktir.

depolarizasyon

Depolarizasyon, aksiyon potansiyelini başlatan sürecin bir parçasıdır.. Başka bir deyişle, bir elektrik sinyalinin serbest bırakılmasına neden olan sürecin bir parçasıdır, Bu, sistem aracılığıyla bilginin iletilmesine neden olmak için nörondan geçerek sona erecek son derece sinirli. Aslında, tüm zihinsel aktiviteyi tek bir olaya indirgeseydik, depolarizasyon iyi bir aday olurdu. bu pozisyonu işgal etmek için, çünkü onsuz sinirsel aktivite olmaz ve bu nedenle ona ayak uyduramayız bile ömür.

Bu kavramın atıfta bulunduğu olgunun kendisi, nöronal zar içindeki elektrik yükünde ani büyük artış. Bu artış, nöron zarının içindeki pozitif yüklü sodyum iyonlarının sabit sayısından kaynaklanmaktadır. Bu depolarizasyon fazının meydana geldiği andan itibaren, elektriksel bir dürtünün ortaya çıktığı zincirleme bir reaksiyon izlenir. nöron boyunca ilerler ve başladığı yerden uzak bir alana gider, etkisini sinaptik boşluğun yanında bulunan bir sinir terminaline yansıtır ve söner.

Sodyum ve potasyum pompalarının rolü

Süreç şurada başlıyor nöron akson, bulunduğu bölge yüksek sayıda voltaja duyarlı sodyum reseptörü. Normalde kapalı olmalarına rağmen, dinlenme durumunda, eğer elektriksel bir uyarı varsa, belirli bir uyarı eşiğini aşarsa (-70mV'den -65mV ile -40mV arasına geçerken) bu reseptörler açık.

Membranın içi çok negatif olduğu için, büyük miktarda giren elektrostatik basınç nedeniyle pozitif sodyum iyonları çok çekilecektir. Bir kerede, sodyum / potasyum pompası devre dışıdır, bu nedenle pozitif iyonlar uzaklaştırılmaz.

Zamanla hücrenin içi giderek daha pozitif hale geldikçe, bu sefer de pozitif yüke sahip olan potasyum için başka kanallar açılır. Aynı işaretin elektrik yükleri arasındaki itme nedeniyle, potasyum dışarıya gider. Bu şekilde pozitif yükteki artış yavaşlatılır, hücre içinde maksimum + 40mV'ye ulaşana kadar.

Bu noktada, bu süreci başlatan kanallar olan sodyum kanalları kapanır ve depolarizasyon sona erer. Ek olarak, bir süre daha etkisiz kalacaklar ve daha fazla depolarizasyondan kaçınacaklar. Üretilen polaritedeki değişiklik, bir aksiyon potansiyeli şeklinde akson boyunca hareket edecektir., bilgiyi bir sonraki nörona iletmek için.

Ve sonra?

depolarizasyon Sodyum iyonlarının girişinin durduğu ve nihayet bu elementin kanallarının kapandığı anda sona erer.. Ancak gelen pozitif yükün kaçması nedeniyle açılan potasyum kanalları açık kalır ve sürekli potasyumu dışarı atar.

Böylece zamanla orijinal duruma geri dönüş, repolarizasyon ve hatta hiperpolarizasyon olarak bilinen bir noktaya ulaşılacaktır sürekli sodyum çıkışı nedeniyle yük, dinlenme durumundan daha az olacak ve bu da potasyum kanallarının kapanmasına ve sodyum/potasyum pompasının yeniden etkinleştirilmesine neden olacaktır. Bu yapıldıktan sonra, membran tüm süreci yeniden başlatmaya hazır olacaktır.

Depolarizasyon sürecinde nöronun (ve dış çevresinin) yaşadığı değişikliklere rağmen başlangıç ​​durumuna geri dönmeyi sağlayan bir yeniden ayarlama sistemidir. Öte yandan, sinir sisteminin işleyişine olan ihtiyaca cevap vermek için tüm bunlar çok hızlı gerçekleşir.

Bibliyografik referanslar:

• Gil, R. (2002). Nöropsikoloji. Barselona, ​​Masson.

• Gomez, M. (2012). Psikobiyoloji. CEDE PIR Hazırlama Kılavuzu 12. CEDE: Madrid.

• Guyton, C.A. & Hall, J.E. (2012) Tıbbi Fizyoloji Antlaşması. 12. baskı. McGraw Tepesi.

• Kandel, E.R.; Schwartz, J.H. & Jessell, T.M. (2001). Sinirbilimin ilkeleri. Madrid. McGraw Tepesi.