To understand how a neuron works there are two concepts that we need to take a look at. The first one is related to what happens inside the neuron when the information is passing forward – the action potential – the second one is how an information jumps from one to another cell – the synapse. With these two processes, cells of the nerve system are capable to carry on the most complex information throughout the whole body moving it neuron to neuron until finally reach the target cell. In this article, we are going to discuss the first concept, the aksjonspotensial.   

Nerveimpulsen er et elektrokjemisk signal og er den viktigste mekanismen som brukes til å overføre informasjon i et nevron. Dendrittene til et nevron oppdager og mottar impulsen fra en tidligere celle, og nerveimpulsen beveger seg fra dendrittene til dendrittene. dendritter til kjerne enn til Axonog til slutt til aksonterminal når impulsen sendes videre til neste nevron. Denne prosessen fortsetter gjentatte ganger til den når målcellen.

The electrochemical signal is generated due to the movement of ions between the inside and the outside part of the neuron plasma membrane. The ions go from outside to inside, producing a difference of potential in the membrane. The “bridge” used by these ions to go inside the cells is a transmembrane protein called spenningsstyrte ionekanaler.   

Disse spenningskanalene styres av elektriske spenninger, som en form for respons på elektriske stimuli, med andre ord er disse kanalene ikke alltid åpne for passasje av ioner, de åpnes og lukkes bare ved visse elektriske spenningsstimuli.

Når cellen ikke utsettes for stimuli, når membranen er i ro, opprettholdes en potensialforskjell mellom innsiden og utsiden av et nevron. I hvile har membranen et potensial på -70 mV, et negativt potensial, mens utsiden har et positivt potensial. Denne potensialforskjellen kalles hvilemembranpotensial, og den opprettholdes hovedsakelig av natrium- og kaliumioner gjennom natriumkaliumpumpen.

Under elektrisk spenningsstimuli begynner membranpotensialforskjellen å invertere seg selv, natriumkanaler åpner seg slik at mange natriumioner kan gå inn i cellen, noe som gjør at membranen for en kort stund blir depolarisertEller rettere sagt, natriumionene gjør membranens indre del til et positivt nett. Denne bevegelsen av depolarisering er den berømte aksjonspotensialmembranpotensialet stiger og synker raskt. Potensialet stiger til +40 mV på litt over 2 millisekunder og går tilbake til hviletilstanden på mindre enn 3 millisekunder.

Aksjonspotensialet oppstår ikke i hele nevronet på én gang, depolariseringen av membranen starter i dendrittene og deretter i kjernen, der den depolariseres og går tilbake til hvilepotensialet kort tid etter.

For å gjenopprette hvilemembranpotensialet lukkes natriumkanalene og de spenningsstyrte kaliumkanalene åpnes, slik at kaliumioner kan gå inn i cellen og repolarisere membranen, slik at membranens innside igjen blir negativt ladet og utsiden positiv. Natrium-kalium-pumpen bidrar til å gjenopprette riktig mengde av hvert ion inne i cellen ved å slippe ut tre natriumioner for hver to kaliumioner.

Vi kan se det for oss som en synkronisert bevegelse, fra øyeblikket med aksjonspotensialrespons til øyeblikket med gjenoppretting av hviletilstanden.

Det interessante er at mens vi i aksonet har spenningsstyrte ionekanaler som genererer og videreformidler nerveimpulsen, finnes ikke disse kanalene i dendrittene. I disse nevronregionene overføres ikke signalet ved hjelp av aksjonspotensialet, men ved hjelp av et gradert potensial, a en annen form for signalutbredelse, der signalets omfang øker underveis, før det blir til et aksjonspotensial på aksonet.

Legg merke til at natriumionet er ansvarlig for å forplante aksjonspotensialet, mens kaliumionet er ansvarlig for å gjenopprette hviletilstanden. Mangel på disse ionene i organismen kan føre til problemer med kvaliteten og effektiviteten til aksjonspotensialet, noe som kan føre til problemer ved synapser og i informasjonsoverføringen gjennom nervesystemet. Alle disse problemene kan utløse psykiske komplikasjoner og sykdommer.

Det neste trinnet er å sende nerveimpulsen videre til neste nevron. I mellomrommet mellom de to nevronene, i den synaptiske kløften, skjer det noe annet. Den synaptiske kløften er et svært viktig sted å se på og studere, for det er her mange forskjellige nevrotransmittere trer i kraft og aktiverer en ny signalvei ved hjelp av reseptorer, andre proteiner og ioner i tillegg til natrium og kalium. Men det overlater vi til neste diskusjon i artikkelen. Nerveimpuls DEL 2 - Den synaptiske kløften.

Likte du infografikken i denne artikkelen? Du kan også bruke Mind the Graph og lage slike informative bilder. Gå til Mind the Graph og ta en titt på illustrasjonsgalleri, er det tilgjengelig nevrologi og biokjemi illustrasjoner, og hvis du trenger hjelp, vær så snill Kontakt oss!

Relaterte artikler
logo-abonnement

Abonner på nyhetsbrevet vårt

Eksklusivt innhold av høy kvalitet om effektiv visuell
kommunikasjon innen vitenskap.

- Eksklusiv guide
- Tips om design
- Vitenskapelige nyheter og trender
- Veiledninger og maler