Kako signal putuje niz neuron?
Prijenos signala niz neuron, poznat kao akcijski potencijal, uključuje nekoliko ključnih procesa:
1. Potencijal mirovanja: Neuroni održavaju potencijal mirovanja, pri čemu je unutrašnjost stanice negativna u odnosu na vanjštinu. Tu razliku u električnom potencijalu održavaju ionske pumpe, poput natrij-kalijeve pumpe, koje aktivno pomiču ione kroz staničnu membranu.
2. Depolarizacija: Kada podražaj ili signal dospije do neurona, uzrokuje otvaranje određenih ionskih kanala u staničnoj membrani. Najvažniji od ovih kanala su natrijevi kanali. Kada se natrijevi kanali otvore, ioni natrija žure u neuron, što dovodi do brze depolarizacije membrane. To znači da unutrašnjost stanice postaje manje negativna ili pozitivnija u odnosu na vanjštinu.
3. Akcijski potencijal: Ako depolarizacija dosegne određeni prag, aktivira se akcijski potencijal. Tijekom akcijskog potencijala, membranski potencijal neurona brzo se preokreće, postajući pozitivniji iznutra. Ovo je također poznato kao "paljenje" neurona.
4. Izmjena natrij-kalij: Tijekom akcijskog potencijala, otvaranje natrijevih kanala omogućuje ionima natrija da uđu u neuron, dok otvaranje kanala kalija omogućuje ionima kalija da napuste neuron. Ulaz natrijevih iona odgovoran je za brzu depolarizaciju, dok efluks kalijevih iona pomaže repolarizaciji membrane natrag prema potencijalu mirovanja.
5. Repolarizacija: Nakon akcijskog potencijala, natrijevi kanali se zatvaraju, a kalijevi ostaju otvoreni dulje vrijeme. To omogućuje da više iona kalija napusti neuron, uzrokujući da membranski potencijal ponovno postane negativniji. Taj se proces naziva repolarizacija i obnavlja potencijal mirovanja.
6. Hiperpolarizacija: U nekim slučajevima membranski potencijal može postati negativniji od potencijala mirovanja nakon akcijskog potencijala. To se zove hiperpolarizacija. Posljedica je kontinuiranog efluksa iona kalija i aktivacije dodatnih kanala kalija.
7. Vatrostalna razdoblja: Nakon akcijskog potencijala postoje dva refraktorna razdoblja:apsolutno refraktorno razdoblje i relativno refraktorno razdoblje. Tijekom apsolutnog refraktornog razdoblja, neuron ne može generirati drugi akcijski potencijal, bez obzira na to koliko je jak podražaj. Tijekom relativnog refraktornog razdoblja može se stvoriti akcijski potencijal, ali za to je potreban jači podražaj nego inače. Ova refraktorna razdoblja osiguravaju da se signali prenose u jednom smjeru niz neuron.
Slijed depolarizacije, stvaranja akcijskog potencijala, repolarizacije i refraktornih razdoblja omogućuje električnim signalima da se šire niz neuron, omogućujući komunikaciju između različitih dijelova živčanog sustava.
