Jak se informace šíří podél axonu senzorického neuronu?

V senzorických neuronech jsou informace přenášeny podél axonu do centrálního nervového systému (CNS) ve formě elektrických signálů nazývaných akční potenciály. Tento proces je známý jako signální transdukce a zahrnuje řadu molekulárních a elektrických událostí, které lze shrnout následovně:

1. Detekce stimulu :Senzorické neurony mají specializované zakončení, které detekuje specifické typy podnětů, jako je dotek, teplota, bolest a chemické látky. Když smyslový receptor zaznamená podnět, přemění jej na elektrický signál.

2. Generování potenciálu receptoru :Podnět způsobí změnu membránového potenciálu senzorického neuronu, což má za následek odstupňovaný potenciál nazývaný receptorový potenciál. Tento potenciál je lokalizovanou změnou elektrického potenciálu membrány a nešíří se podél axonu.

3. Depolarizace :Pokud receptorový potenciál dosáhne určité prahové hodnoty, zahájí generování akčního potenciálu. K tomu dochází otevřením napěťově řízených sodíkových (Na+) kanálů v neuronální membráně, což umožňuje příliv kladně nabitých sodíkových iontů do neuronu.

4. Šíření akčního potenciálu :V důsledku přílivu sodíku se vnitřek membrány stává pozitivnějším, čímž dochází k depolarizaci buňky. Tato depolarizace se rychle šíří podél axonu, regenerativně otevírá více napěťově řízených sodíkových kanálů a způsobuje řetězovou reakci akčních potenciálů.

5. Saltatory Conduction (v myelinizovaných neuronech) :V myelinizovaných axonech myelinová pochva izoluje neuron s výjimkou pravidelných intervalů nazývaných Ranvierovy uzly. Akční potenciály „přeskakují“ z uzlu na uzel, což zrychluje přenos signálu.

6. Repolarizace a hyperpolarizace :Po průchodu akčního potenciálu se napěťově řízené sodíkové kanály uzavřou a napěťově řízené draslíkové (K+) kanály se otevřou. Draselné ionty se pohybují z neuronu a obnovují negativní náboj uvnitř membrány. Tento proces se nazývá repolarizace. V některých případech se membránový potenciál může nakrátko stát zápornějším než jeho klidový potenciál, což je stav známý jako hyperpolarizace.

7. Refrakterní období :Po akčním potenciálu následuje krátká doba, během které neuron nemůže generovat další akční potenciál. Toto se nazývá refrakterní perioda a zabraňuje zpětnému šíření signálů.

8. Uvolnění neurotransmiteru :Když akční potenciál dosáhne zakončení axonu (konec axonu umístěného v CNS), způsobí uvolnění neurotransmiterů do synaptické štěrbiny, což je prostor mezi neuronem a jeho cílovou buňkou (obvykle dalším neuronem).

9. Synaptický přenos :Neurotransmitery uvolněné ze senzorického neuronu se vážou na receptory na cílové buňce, ovlivňují její elektrické vlastnosti a potenciálně generují nový akční potenciál v dalším neuronu a pokračují v přenosu senzorické informace směrem k mozku nebo míše.

Tento sled událostí umožňuje senzorickým neuronům převádět senzorické podněty na elektrické signály, přenášet je podél svých axonů a uvolňovat neurotransmitery pro komunikaci s jinými neurony v CNS.