Jak se signál šíří dolů neuronem?

Přenos signálu dolů neuronem, známý jako akční potenciál, zahrnuje několik klíčových procesů:

1. Klidový potenciál: Neurony si udržují klidový potenciál, kde je vnitřek buňky negativní vzhledem k vnějšku. Tento rozdíl v elektrickém potenciálu je udržován iontovými pumpami, jako je sodíkovo-draslíková pumpa, které aktivně pohybují ionty přes buněčnou membránu.

2. Depolarizace: Když stimul nebo signál dosáhne neuronu, způsobí otevření určitých iontových kanálů v buněčné membráně. Nejdůležitější z těchto kanálů jsou sodíkové kanály. Když se sodíkové kanály otevřou, ionty sodíku se vrhnou do neuronu, což vede k rychlé depolarizaci membrány. To znamená, že vnitřek buňky se stává méně negativním nebo pozitivnějším vzhledem k vnějšku.

3. Potenciál akce: Pokud depolarizace dosáhne určitého prahu, spustí akční potenciál. Během akčního potenciálu se membránový potenciál neuronu rychle obrátí a uvnitř se stává pozitivnějším. Toto je také známé jako „vystřelení“ neuronu.

4. Výměna sodíku a draslíku: Během akčního potenciálu otevření sodíkových kanálů umožňuje vstup sodíkových iontů do neuronu, zatímco otevření draslíkových kanálů umožňuje iontům draslíku opustit neuron. Příliv sodných iontů je zodpovědný za rychlou depolarizaci, zatímco výtok draselných iontů pomáhá repolarizovat membránu zpět směrem ke klidovému potenciálu.

5. Repolarizace: Po akčním potenciálu se sodíkové kanály uzavřou a draslíkové kanály zůstanou otevřené po delší dobu. To umožňuje, aby neuron opustilo více draselných iontů, což způsobí, že membránový potenciál bude opět zápornější. Tento proces se nazývá repolarizace a obnovuje klidový potenciál.

6. Hyperpolarizace: V některých případech může být membránový potenciál po akčním potenciálu zápornější než klidový potenciál. Tomu se říká hyperpolarizace. Je důsledkem pokračujícího odtoku draslíkových iontů a aktivace dalších draslíkových kanálů.

7. Refrakterní periody: Po akčním potenciálu následují dvě refrakterní periody:absolutní refrakterní perioda a relativní refrakterní perioda. Během absolutní refrakterní periody nemůže neuron generovat další akční potenciál, bez ohledu na to, jak silný je stimul. Během relativní refrakterní periody může být generován akční potenciál, ale vyžaduje silnější stimul než obvykle. Tyto refrakterní periody zajišťují, že signály jsou přenášeny jedním směrem dolů neuronem.

Sekvence depolarizace, generování akčního potenciálu, repolarizace a refrakterních period umožňuje šíření elektrických signálů dolů neuronem, což umožňuje komunikaci mezi různými částmi nervového systému.