Hur färdas information längs axonet hos en sensorisk neuron?

I sensoriska neuroner överförs information längs axonet till det centrala nervsystemet (CNS) i form av elektriska signaler som kallas aktionspotentialer. Denna process är känd som signaltransduktion, och den involverar en serie molekylära och elektriska händelser som kan sammanfattas enligt följande:

1. Stimulusdetektion :Sensoriska neuroner har specialiserade ändar som upptäcker specifika typer av stimuli, såsom beröring, temperatur, smärta och kemiska ämnen. När en sensorisk receptor upptäcker en stimulans omvandlar den den till en elektrisk signal.

2. Generering av receptorpotential :Stimulansen orsakar en förändring i membranpotentialen hos den sensoriska neuronen, vilket resulterar i en graderad potential som kallas receptorpotentialen. Denna potential är en lokal förändring i membranets elektriska potential och fortplantar sig inte längs axonet.

3. Depolarisering :Om receptorpotentialen når en viss tröskel, initierar den genereringen av en aktionspotential. Detta sker genom öppning av spänningsstyrda natriumkanaler (Na+) i neuronmembranet, vilket tillåter ett inflöde av positivt laddade natriumjoner in i neuronen.

4. Spridning av handlingspotential :Som ett resultat av natriuminflöde blir insidan av membranet mer positivt, vilket depolariserar cellen. Denna depolarisering sprider sig snabbt längs axonet och öppnar regenerativt fler spänningsstyrda natriumkanaler och orsakar en kedjereaktion av aktionspotentialer.

5. Salterande ledning (i myeliniserade neuroner) :I myeliniserade axoner isolerar myelinskidan neuronen förutom med jämna mellanrum som kallas noder av Ranvier. Aktionspotentialer "hoppar" från nod till nod, vilket påskyndar överföringen av signalen.

6. Repolarisering och hyperpolarisering :Efter att aktionspotentialen har passerat stänger de spänningsstyrda natriumkanalerna och spänningsstyrda kaliumkanaler (K+) öppnas. Kaliumjoner rör sig ut ur neuronen och återställer den negativa laddningen inuti membranet. Denna process kallas repolarisering. I vissa fall kan membranpotentialen kortvarigt bli mer negativ än dess vilopotential, ett tillstånd som kallas hyperpolarisering.

7. Refraktära perioder :Efter en aktionspotential finns det en kort period under vilken neuronen inte kan generera en annan aktionspotential. Detta kallas refraktärperioden och förhindrar utbredning bakåt av signaler.

8. Neurotransmittorfrisättning :När aktionspotentialen når axonterminalen (änden av axonet som ligger i CNS) orsakar det frisättning av signalsubstanser i den synaptiska klyftan, som är utrymmet mellan neuronen och dess målcell (vanligtvis en annan neuron).

9. Synaptisk överföring :De neurotransmittorer som frigörs från den sensoriska neuronen binder till receptorer på målcellen, påverkar dess elektriska egenskaper och genererar potentiellt en ny aktionspotential i nästa neuron, och fortsätter överföringen av sensorisk information mot hjärnan eller ryggmärgen.

Denna sekvens av händelser tillåter sensoriska neuroner att omvandla sensoriska stimuli till elektriska signaler, överföra dem längs sina axoner och frigöra signalsubstanser för att kommunicera med andra neuroner i CNS.