Kako informacija putuje duž aksona senzornog neurona?

U osjetnim neuronima informacije se duž aksona prenose u središnji živčani sustav (SŽS) u obliku električnih signala koji se nazivaju akcijski potencijali. Ovaj proces je poznat kao transdukcija signala i uključuje niz molekularnih i električnih događaja koji se mogu sažeti na sljedeći način:

1. Detekcija podražaja :Senzorni neuroni imaju specijalizirane završetke koji otkrivaju specifične vrste podražaja, kao što su dodir, temperatura, bol i kemijske tvari. Kada osjetilni receptor otkrije podražaj, pretvara ga u električni signal.

2. Generiranje receptorskog potencijala :Podražaj uzrokuje promjenu membranskog potencijala osjetnog neurona, što rezultira stupnjevanim potencijalom koji se naziva receptorski potencijal. Ovaj potencijal je lokalizirana promjena u električnom potencijalu membrane i ne širi se duž aksona.

3. Depolarizacija :Ako receptorski potencijal dosegne određeni prag, započinje stvaranje akcijskog potencijala. To se događa kroz otvaranje naponskih natrijevih (Na+) kanala u neuronskoj membrani, omogućujući priljev pozitivno nabijenih natrijevih iona u neuron.

4. Širenje akcijskog potencijala :Kao rezultat priljeva natrija, unutrašnjost membrane postaje pozitivnija, depolarizirajući stanicu. Ta se depolarizacija brzo širi duž aksona, regenerativno otvarajući više naponskih natrijevih kanala i uzrokujući lančanu reakciju akcijskih potencijala.

5. Saltatorna kondukcija (u mijeliniziranim neuronima) :U mijeliniziranim aksonima, mijelinska ovojnica izolira neuron osim u pravilnim intervalima koji se nazivaju Ranvierovi čvorovi. Akcijski potencijali "skaču" s čvora na čvor, što ubrzava prijenos signala.

6. Repolarizacija i hiperpolarizacija :Nakon što akcijski potencijal prođe, naponski natrijevi kanali se zatvaraju, a naponski se kalijevi (K+) kanali otvaraju. Ioni kalija izlaze iz neurona, vraćajući negativni naboj unutar membrane. Taj se proces naziva repolarizacija. U nekim slučajevima membranski potencijal može nakratko postati negativniji od potencijala mirovanja, stanje poznato kao hiperpolarizacija.

7. Refraktorna razdoblja :Nakon akcijskog potencijala, postoji kratko razdoblje tijekom kojeg neuron ne može generirati drugi akcijski potencijal. To se naziva refraktorno razdoblje i sprječava širenje signala unatrag.

8. Otpuštanje neurotransmitera :Kada akcijski potencijal dosegne terminal aksona (kraj aksona koji se nalazi u CNS-u), uzrokuje otpuštanje neurotransmitera u sinaptičku pukotinu, koja je prostor između neurona i njegove ciljne stanice (obično drugog neurona).

9. Sinaptički prijenos :Neurotransmiteri otpušteni iz osjetnog neurona vežu se na receptore na ciljnoj stanici, utječu na njezina električna svojstva i potencijalno generiraju novi akcijski potencijal u sljedećem neuronu, nastavljajući prijenos osjetnih informacija prema mozgu ili leđnoj moždini.

Ovaj slijed događaja omogućuje osjetilnim neuronima da pretvore osjetilne podražaje u električne signale, prenose ih duž svojih aksona i oslobađaju neurotransmitere za komunikaciju s drugim neuronima u CNS-u.