Vad får en elektrisk impuls att röra sig ner i en neuron?

Rörelsen av elektriska impulser nedför en neuron är känd som en aktionspotential. Det uppstår på grund av förändringar i den elektriska potentialen över neurons cellmembran. Här är en steg-för-steg förklaring av vad som får en elektrisk impuls att röra sig ner i en neuron:

1. Vilopotential:Neuroner upprätthåller en vilopotential, där insidan av neuronen är negativ i förhållande till utsidan. Denna skillnad i elektrisk potential upprätthålls av den ojämna fördelningen av joner (laddade partiklar) över cellmembranet.

2. Depolarisering:När en neuron får en stimulans som överstiger en viss tröskel gör det att cellmembranet blir mer genomsläppligt för natrium (Na+) joner. Natriumkanaler öppnas, vilket tillåter ett inflöde av Na+-joner till neuronen, vilket gör insidan mindre negativ. Denna inledande fas kallas depolarisering.

3. Åtgärdspotential:Om depolariseringen når en kritisk nivå som kallas tröskelpotential, utlöser den en aktionspotential. Under en aktionspotential vänder membranpotentialen snabbt, och insidan av neuronen blir positiv i förhållande till utsidan. Detta orsakas av öppnandet av spänningsstyrda natriumkanaler, vilket leder till ett massivt inflöde av Na+-joner.

4. Repolarisering:Nästan omedelbart efter toppen av aktionspotentialen öppnas spänningsstyrda kaliumkanaler (K+). K+-joner flödar ut ur neuronen, vilket gör att membranpotentialen återgår till sitt negativa vilande värde. Denna process kallas repolarisering.

5. Hyperpolarisering:I vissa fall förblir K+-kanalerna öppna under en kort period längre än nödvändigt för att återställa vilopotentialen, vilket resulterar i en lätt översvämning av negativitet inuti neuronen. Denna fas är känd som hyperpolarisering.

6. Refraktära perioder:Efter en aktionspotential genomgår neuronen refraktära perioder. Den absoluta refraktärperioden är en kort fas under vilken neuronen inte kan generera en annan aktionspotential, även med starka stimuli. Den relativa refraktärperioden följer, där neuronen kan generera en aktionspotential, men det kräver en starkare stimulans.

Sekvensen av depolarisering, aktionspotential, repolarisering och refraktärperioder sprider den elektriska impulsen längs neuronen och för signalen till sitt mål.