Hur neuroner överför elektrokemiska implus till hjärnan?

Neuroner överför elektrokemiska impulser, även kända som aktionspotentialer, till hjärnan genom en process som kallas neural kommunikation. Denna process involverar den samordnade aktiviteten av olika cellulära komponenter och neurotransmittorer. Här är en förenklad förklaring av hur neuroner överför elektrokemiska impulser:

1. Vilopotential:

Varje neuron upprätthåller en vilopotential, vilket är en stabil elektrisk laddningsskillnad över dess cellmembran. Denna potentialskillnad beror på den ojämna fördelningen av joner (som natrium, kalium och klorid) inuti och utanför neuronen.

2. Depolarisering:

När en neuron får en stimulans (som en signalsubstans som frigörs från en annan neuron), gör det att cellmembranet blir mer genomsläppligt för natriumjoner. Detta inflöde av natriumjoner leder till en förändring av den elektriska laddningen över membranet, vilket resulterar i depolarisering.

3. Generering av handlingspotential:

Om depolariseringen når en viss tröskel utlöser den en aktionspotential. Detta är en självförökande elektrisk signal som färdas längs neurons axon, den långa, smala projektionen av neuronen. Under en aktionspotential öppnas natriumkanalerna i membranet helt, vilket orsakar ett ännu större inflöde av natriumjoner och vänder på den elektriska laddningen.

4. Repolarisering:

Efter depolarisering blir neuronens membran mindre permeabelt för natriumjoner och mer permeabelt för kaliumjoner. Kaliumjoner flödar sedan ut ur neuronen, vilket gör att membranpotentialen återgår till sitt viloläge. Denna process kallas repolarisering.

5. Hyperpolarisering:

Omedelbart efter repolarisering blir membranpotentialen kortvarigt mer negativ än vilopotentialen. Detta är känt som hyperpolarisering. Under denna fas är neuronen mindre exciterbar och mindre sannolikt att generera en annan aktionspotential.

6. Refraktära perioder:

Efter en aktionspotential går neuronen in i en refraktär period. Den absoluta refraktärperioden är en kort period under vilken neuronen inte kan generera en annan aktionspotential, oavsett stimulans styrka. Detta följs av en relativ refraktär period, under vilken en starkare stimulans än normalt krävs för att generera en aktionspotential.

7. Neurotransmitterfrisättning:

När en aktionspotential når slutet av axonet (axonterminalen) utlöser den frisättningen av neurotransmittorer. Dessa kemiska budbärare korsar det synaptiska gapet (utrymmet mellan neuroner) och binder till receptorer på dendriterna (receptiva strukturer) hos intilliggande neuroner.

8. Postsynaptisk potential:

Bindningen av neurotransmittorer till receptorer på den postsynaptiska neuronen kan orsaka antingen depolarisering (excitatorisk postsynaptisk potential eller EPSP) eller hyperpolarisering (hämmande postsynaptisk potential eller IPSP) av membranpotentialen. Om depolariseringen når tröskeln utlöser den en aktionspotential i den postsynaptiska neuronen, vilket fortsätter överföringen av den elektrokemiska impulsen.

Denna process av elektrokemisk impulsöverföring tillåter neuroner att kommunicera med varandra, bearbeta information och kontrollera olika kroppsfunktioner. Hjärnan integrerar dessa impulser från många neuroner för att generera tankar, känslor, beteenden och uppfattningar.