การสลับขั้วของเส้นประสาทคืออะไรและทำงานอย่างไร

การทำงานของระบบประสาทของเราซึ่งสมองรวมอยู่นั้นขึ้นอยู่กับการส่งผ่านข้อมูล. การส่งสัญญาณนี้คือเคมีไฟฟ้าและขึ้นอยู่กับการสร้างพัลส์ไฟฟ้าที่รู้จักกันในชื่อศักย์การกระทำซึ่งส่งผ่านเซลล์ประสาทด้วยความเร็วเต็มที่ การสร้างพัลส์ขึ้นอยู่กับการเข้าและออกของไอออนและสารที่แตกต่างกันภายในเยื่อหุ้มเซลล์ประสาท.

ดังนั้นอินพุทและเอาท์พุทนี้ทำให้เกิดเงื่อนไขและประจุไฟฟ้าที่เซลล์ปกติจะต้องแตกต่างกันเริ่มต้นกระบวนการที่จะถึงจุดสูงสุดด้วยการปล่อยข้อความ. หนึ่งในขั้นตอนที่กระบวนการส่งข้อมูลนี้อนุญาตคือการสลับขั้ว. การสลับขั้วนี้เป็นขั้นตอนแรกในการสร้างศักยภาพของการกระทำนั่นคือการปล่อยข้อความ.

เพื่อที่จะเข้าใจการสลับขั้วมันจำเป็นต้องคำนึงถึงสถานะของเซลล์ประสาทในสถานการณ์ก่อนหน้านี้นั่นคือเมื่อเซลล์ประสาทอยู่ในสถานะพัก มันอยู่ในช่วงนี้เมื่อกลไกของเหตุการณ์เริ่มต้นขึ้นว่ามันจะสิ้นสุดในลักษณะของแรงกระตุ้นไฟฟ้าที่จะเดินทางไปยังเซลล์ประสาทจนกว่าจะถึงปลายทางของมันพื้นที่ที่อยู่ติดกับพื้นที่ synaptic เพื่อสิ้นสุดการสร้างหรือไม่แรงกระตุ้นเส้นประสาทอื่น ผ่านการสลับขั้วอื่น.

เมื่อเซลล์ประสาทไม่ทำหน้าที่: พักผ่อน

สมองของมนุษย์ทำงานตลอดเวลาตลอดชีวิต. แม้ในระหว่างการนอนหลับกิจกรรมสมองไม่หยุด, กิจกรรมของสมองบางตำแหน่งนั้นลดลงอย่างมาก อย่างไรก็ตามเซลล์ประสาทไม่ได้เปล่งคลื่นไฟฟ้าชีวภาพเสมอไป แต่อยู่ในสภาพที่เหลือซึ่งจะกลายเป็นการสร้างข้อความ.

ภายใต้สถานการณ์ปกติ, ในสภาวะพักตัวเยื่อของเซลล์ประสาทมีประจุไฟฟ้าที่เฉพาะเจาะจงคือ -70 mV, เนื่องจากการมีอยู่ของประจุลบหรือประจุลบที่มีอยู่ในนั้นนอกเหนือไปจากโพแทสเซียม (แม้ว่าจะมีประจุเป็นบวก) อย่างไรก็ตาม, ภายนอกมีประจุบวกมากขึ้นเนื่องจากมีโซเดียมมากขึ้น, ประจุบวกด้วยคลอรีนประจุลบ สถานะนี้ยังคงอยู่เนื่องจากการซึมผ่านของเยื่อหุ้มเซลล์ซึ่งส่วนที่เหลือสามารถถ่ายโอนไปยังโพแทสเซียมได้อย่างง่ายดาย.

แม้ว่าโดยแรง diffusional (หรือแนวโน้มของของเหลวที่จะกระจายอย่างสม่ำเสมอโดยการสมดุลความเข้มข้นของมัน) และโดยแรงดันไฟฟ้าสถิตหรือแรงดึงดูดระหว่างประจุประจุตรงข้ามไอออนกลางภายในและภายนอกควรจะเท่ากันการซึมผ่านนี้ทำให้มันยากมาก, เป็นทางเข้าของประจุบวกอย่างค่อยเป็นค่อยไปและ จำกัด.

ด้วย, เซลล์ประสาทมีกลไกที่ป้องกันไม่ให้เกิดความสมดุลทางเคมีไฟฟ้าซึ่งเรียกว่าโซเดียมและโปแตสเซียมปั๊ม, ที่จะขับโซเดียมไอออนสามตัวออกมาจากข้างในอย่างสม่ำเสมอเพื่อให้เป็นสองโพแทสเซียมจากภายนอก ด้วยวิธีนี้ไอออนบวกจะถูกขับออกมามากกว่าที่จะเข้าไปทำให้ประจุไฟฟ้าภายในเสถียร.

อย่างไรก็ตามสถานการณ์เหล่านี้จะเปลี่ยนไปเมื่อส่งข้อมูลไปยังเซลล์ประสาทอื่น ๆ การเปลี่ยนแปลงที่กล่าวถึงเริ่มต้นด้วยปรากฏการณ์ที่เรียกว่าสลับขั้ว.

การสลับขั้ว

การสลับขั้วเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการที่เริ่มต้นศักยภาพในการดำเนินการ. กล่าวอีกนัยหนึ่งมันเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการที่ทำให้สัญญาณไฟฟ้าถูกปล่อยออกมาซึ่งจะจบลงด้วยการเดินทางผ่านเซลล์ประสาทเพื่อทำให้เกิดการส่งข้อมูลผ่านระบบประสาท ในความเป็นจริงถ้าเราต้องลดกิจกรรมทางจิตทั้งหมดให้เป็นเหตุการณ์เดียวการสลับขั้วจะเป็นตัวเลือกที่ดีในการเติมตำแหน่งนั้นเนื่องจากไม่มีกิจกรรมทางประสาทดังนั้นเราจึงไม่สามารถมีชีวิตอยู่ได้.

ปรากฏการณ์ที่แนวคิดนี้อ้างถึงคือ การเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของประจุไฟฟ้าภายในเยื่อหุ้มเซลล์ประสาท. การเพิ่มขึ้นนี้เกิดจากค่าคงที่ของไอออนโซเดียมที่มีประจุบวกภายในเยื่อหุ้มเซลล์ประสาท จากช่วงเวลาที่การสลับขั้วในช่วงนี้เกิดขึ้นสิ่งต่อไปนี้คือปฏิกิริยาลูกโซ่เนื่องจากแรงกระตุ้นไฟฟ้าปรากฏขึ้นที่เดินทางผ่านเซลล์ประสาทและเดินทางไปยังพื้นที่ที่ห่างไกลจากจุดเริ่มต้นของมัน ในสถานีประสาทที่อยู่ถัดจากพื้นที่ synaptic และมันจะตาย.

บทบาทของเครื่องสูบโซเดียมและโพแทสเซียม

กระบวนการเริ่มต้นในซอนของเซลล์ประสาทโซนที่มันตั้งอยู่ ตัวรับโซเดียมจำนวนมากที่ไวต่อแรงดันไฟฟ้า. แม้ว่าโดยปกติจะปิดในสถานะที่เหลือหากมีการกระตุ้นด้วยไฟฟ้าที่เกินขีด จำกัด บางอย่างของการกระตุ้น (เมื่อจาก -70mV ถึงระหว่าง -65mV และ -40mV) กล่าวว่าผู้รับเริ่มเปิด.

เนื่องจากด้านในของเมมเบรนเป็นลบมากโซเดียมไอออนบวกจะถูกดึงดูดอย่างมากเนื่องจากความดันไฟฟ้าสถิตเข้าสู่ปริมาณมาก ในเวลาเดียวกัน, ปั๊มโซเดียม / โพแทสเซียมจะถูกปิดการใช้งานดังนั้นจึงไม่มีการลบไอออนบวก.

เมื่อเวลาผ่านไปเมื่อการตกแต่งภายในของเซลล์กลายเป็นบวกมากขึ้นช่องอื่น ๆ ก็เปิดออกเวลาโพแทสเซียมซึ่งมีประจุเป็นบวก เนื่องจากการผลักกันระหว่างประจุไฟฟ้าของสัญญาณเดียวกันโพแทสเซียมจึงออกไปข้างนอก ด้วยวิธีนี้การเพิ่มประจุบวกจะชะลอตัวลง, จนกว่าจะถึงสูงสุด +40mV ภายในเซลล์.

ณ จุดนี้ช่องทางที่เริ่มกระบวนการนี้ช่องโซเดียมสิ้นสุดการปิดดังนั้นการสลับขั้วจึงสิ้นสุด นอกจากนี้ในบางครั้งพวกเขาจะยังคงไม่ทำงานหลีกเลี่ยงการสลับขั้วใหม่. การเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้าที่ผลิตจะเคลื่อนที่ไปตามแนวซอนในรูปแบบของการกระทำที่มีศักยภาพ, เพื่อส่งข้อมูลไปยังเซลล์ประสาทถัดไป.

และหลังจากนั้น?

การสลับขั้ว มันสิ้นสุดลงในขณะที่โซเดียมไอออนหยุดเข้ามาและในที่สุดช่องทางขององค์ประกอบนี้จะถูกปิด. อย่างไรก็ตามช่องโพแทสเซียมที่เปิดออกเนื่องจากการหลบหนีของประจุนี้จากประจุบวกที่เข้ามาจะยังคงเปิดอยู่ทำให้โปแตสเซียมขับออกมาอย่างคงที่.

ดังนั้นเมื่อเวลาผ่านไปมันก็จะกลับคืนสู่สภาพเดิมมีการตีพิมพ์ซ้ำและแม้แต่ มันจะไปถึงจุดที่เรียกว่า hyperpolarization ในเนื่องจากการส่งออกโซเดียมอย่างต่อเนื่องภาระจะต่ำกว่าสถานะพักซึ่งจะนำไปสู่การปิดช่องโพแทสเซียมและการเปิดใช้งานเครื่องสูบน้ำโซเดียม / โพแทสเซียมอีกครั้ง เมื่อเสร็จแล้วเมมเบรนจะพร้อมที่จะเริ่มกระบวนการทั้งหมดอีกครั้ง.

มันเป็นระบบของการปรับที่ช่วยให้คุณกลับไปที่สถานการณ์เริ่มต้นแม้จะมีการเปลี่ยนแปลงโดยเซลล์ประสาท (และสภาพแวดล้อมภายนอก) ในระหว่างกระบวนการของการสลับขั้ว ในขณะที่ทั้งหมดนี้เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วเพื่อตอบสนองความต้องการการทำงานของระบบประสาท.

การอ้างอิงบรรณานุกรม:

• Gil, R. (2002) ไซโค บาร์เซโลนามาซซ็อง.

• Gómez, M. (2012) Psychobiology คู่มือการเตรียม CEDE PIR.12 CEDE: มาดริด.

• Guyton, C.A. & Hall, J.E. (2012) สนธิสัญญาสรีรวิทยาการแพทย์ ฉบับที่ 12 McGraw Hill.

• Kandel, E.R.; ชวาร์ตษ์เจเอช & Jessell, T.M. (2001) หลักการทางประสาทวิทยาศาสตร์ กรุงมาดริด McGraw Hill.