การขจัดเซลล์ประสาทและการทำงานของเซลล์ประสาท

มีนาคม 29, 2024

การทำงานของระบบประสาทของเราซึ่งรวมสมองอยู่บนพื้นฐานของการถ่ายทอดข้อมูล . การส่งผ่านนี้เป็นทางเคมีไฟฟ้าและขึ้นอยู่กับการสร้างกระแสไฟฟ้าที่เรียกว่าศักยภาพในการดำเนินการซึ่งจะถูกส่งผ่านทางเซลล์ประสาทด้วยความเร็วสูงสุด การสร้างพัลส์ขึ้นอยู่กับการเข้าและออกของไอออนและสารต่างๆภายในเมมเบรนของเซลล์ประสาท

ดังนั้นอินพุตและเอาต์พุตนี้ทำให้เกิดสภาวะและประจุไฟฟ้าที่เซลล์ปกติต้องแตกต่างกันโดยเริ่มกระบวนการที่จะมีผลในการออกข้อความ หนึ่งในขั้นตอนที่กระบวนการส่งข้อมูลนี้ช่วยให้เกิดการขั้ว (depolarization) . การสลับขั้วนี้เป็นขั้นตอนแรกในการสร้างศักยภาพในการดำเนินการนั่นคือการปล่อยข้อความ

เพื่อให้เข้าใจถึงการขั้วลบจำเป็นที่จะต้องคำนึงถึงสภาพของเซลล์ประสาทในสถานการณ์ก่อนหน้านี้นั่นคือเมื่อเซลล์ประสาทอยู่ในสถานะพักพิง มันอยู่ในระยะนี้เมื่อกลไกของเหตุการณ์เริ่มต้นที่จะสิ้นสุดในรูปลักษณ์ของแรงกระตุ้นไฟฟ้าที่จะเดินทางไปยังเซลล์ประสาทจนกว่าจะถึงปลายทางพื้นที่ที่อยู่ติดกับพื้นที่ synaptic ที่จะจบลงด้วยการสร้างหรือไม่กระสุนวิถีอีกแรงกระตุ้นในเซลล์ประสาทอื่น โดยการขั้วอีกครั้ง

เมื่อเซลล์ประสาทไม่ทำงาน: resting state

สมองของมนุษย์มีการทำงานอย่างต่อเนื่องตลอดชีวิต แม้ในระหว่างการนอนหลับกิจกรรมของสมองไม่หยุด เพียงแค่กิจกรรมของตำแหน่งสมองบางอย่างจะลดลงอย่างมาก อย่างไรก็ตามเซลล์ประสาทมักไม่เปล่งแรงชีพจรทางชีวภาพ แต่อยู่ในสถานะพักพิงที่สิ้นสุดการเปลี่ยนแปลงเพื่อสร้างข้อความ

ภายใต้สถานการณ์ปกติ, ในสถานที่พักผ่อนเมมเบรนของเซลล์ประสาทมีค่าไฟฟ้าเฉพาะ -70 mV เนื่องจากการมีประจุบวกหรือโพแทสเซียมในโพแทสเซียม (แม้ว่าจะมีประจุบวก) อย่างไรก็ตาม ด้านนอกมีประจุบวกมากขึ้นเนื่องจากมีโซเดียมมากขึ้น , ประจุบวกบวกคลอรีนประจุลบ สถานะนี้ถูกเก็บรักษาไว้เนื่องจากการซึมผ่านของเมมเบรนซึ่งในส่วนที่เหลือสามารถถ่ายโอนไปยังโพแทสเซียมได้อย่างง่ายดาย

(หรือแนวโน้มของของเหลวที่จะกระจายอย่างเท่าเทียมกันโดยการปรับสมดุลของความเข้มข้นของมัน) และโดยความดันไฟฟ้าสถิตหรือแรงดึงดูดระหว่างไอออนของค่าใช้จ่ายตรงข้ามสื่อภายในและภายนอกควรจะเท่าเทียมกันการซึมผ่านนี้ทำให้มันยากมาก, เป็นทางเข้าของไอออนบวกอย่างค่อยเป็นค่อยไปและ จำกัด .

นอกจากนี้ เซลล์ประสาทมีกลไกที่ช่วยป้องกันความสมดุลทางไฟฟ้าเคมีจากการเปลี่ยนแปลงซึ่งเรียกว่าโซเดียมและโพแทสเซียมปั๊ม ซึ่งจะขับไล่ออกโซเดียมไอออนออกมาจากด้านในสามครั้งเพื่อให้โพแทสเซียมสองชนิดออกมาจากด้านนอก ด้วยวิธีนี้จะทำให้ไอออนที่เป็นบวกมากขึ้นกว่าที่จะถูกป้อนเข้าไปทำให้สามารถเก็บประจุไฟฟ้าภายในไว้ได้

อย่างไรก็ตามสถานการณ์เหล่านี้จะเปลี่ยนไปเมื่อส่งข้อมูลไปยังเซลล์ประสาทอื่น ๆ การเปลี่ยนแปลงที่กล่าวมาเริ่มต้นด้วยปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการขั้วลบ

การขั้ว (depolarization)

การขจัดออกซิเจนเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการที่เริ่มมีศักยภาพในการดำเนินการ . กล่าวอีกนัยหนึ่งมันเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการที่ทำให้เกิดสัญญาณไฟฟ้าที่จะออกซึ่งจะสิ้นสุดการเดินทางผ่านเซลล์ประสาทที่จะทำให้เกิดการส่งผ่านข้อมูลโดยระบบประสาท ในความเป็นจริงถ้าเราต้องลดกิจกรรมทางจิตทั้งหมดให้เป็นเหตุการณ์เดี่ยวการขจัดออกซิเจนจะเป็นผู้สมัครที่ดีในการเติมตำแหน่งนั้นเนื่องจากไม่มีกิจกรรมไม่มีเส้นประสาทดังนั้นเราจึงไม่สามารถมีชีวิตได้

ปรากฏการณ์ที่แนวคิดนี้หมายถึงคือ การเพิ่มขึ้นอย่างฉับพลันของค่าไฟฟ้าภายในเยื่อหุ้มเซลล์ประสาท . การเพิ่มขึ้นนี้เกิดจากความคงตัวของไอออนโซเดียมที่มีประจุบวกภายในเมมเบรนของเซลล์ประสาท จากช่วงเวลาที่เกิดการขั้วขึ้นนี้สิ่งต่อไปนี้เป็นปฏิกิริยาลูกโซ่ซึ่งเป็นแรงกระตุ้นทางไฟฟ้าที่ปรากฏขึ้นที่เดินทางผ่านเซลล์ประสาทและเดินทางไปยังพื้นที่ห่างไกลจากสถานที่ที่ได้รับการริเริ่ม ในขั้วประสาทที่อยู่ถัดจากพื้นที่ synaptic และมันตายออก

บทบาทของโซเดียมและโพแทสเซียมปั๊ม

กระบวนการนี้เริ่มต้นที่ axon ของเซลล์ประสาทซึ่งเป็นบริเวณที่มันอยู่ จำนวนผู้รับโซเดียมที่มีความไวต่อแรงดันสูง . แม้ว่าปกติจะปิดอยู่ในสภาวะที่เหลือถ้ามีการกระตุ้นด้วยไฟฟ้าที่เกินเกณฑ์กระตุ้น (เมื่อไปจาก -70mV ไประหว่าง -65mV และ -40mV) กล่าวว่าผู้รับเริ่มเปิด

เนื่องจากด้านในของเมมเบรนเป็นลบมากไอออนโซเดียมบวกจะดึงดูดมากเนื่องจากความดันไฟฟ้าสถิตป้อนในปริมาณมาก ในเวลาเดียวกัน, ปั๊มโซเดียม / โพแทสเซียมถูกยกเลิกจึงไม่ลบไอออนบวก .

เมื่อเวลาผ่านไปเมื่อเซลล์ภายในกลายเป็นบวกมากขึ้นช่องอื่น ๆ จะเปิดขึ้นเวลาของโพแทสเซียมซึ่งยังมีประจุบวก เนื่องจากการขับไล่ระหว่างค่าไฟฟ้าของเครื่องหมายเดียวกันโพแทสเซียมจะจบลงด้วยการออกไปข้างนอก ด้วยวิธีนี้การเพิ่มขึ้นของประจุบวกจะชะลอตัวลง, จนกว่าจะถึง 40mV สูงสุดภายในเซลล์ .

ณ จุดนี้ช่องทางที่เริ่มกระบวนการนี้คนโซเดียมจบลงด้วยการขจัดโพลาไรเซชันที่สิ้นสุดลง นอกจากนี้ในช่วงเวลาดังกล่าวจะยังคงใช้งานไม่ได้และหลีกเลี่ยงการขจัดภาวะแทรกซ้อนใหม่ ๆ การเปลี่ยนแปลงขั้วที่ผลิตจะเคลื่อนที่ไปตามแกนโซ่ในรูปแบบของศักยภาพการกระทำ เพื่อส่งข้อมูลไปยังเซลล์ประสาทตัวถัดไป

และหลังจากที่?

การขั้ว (depolarization) มันสิ้นสุดลงในขณะที่ไอออนโซเดียมหยุดการป้อนและในที่สุดช่องทางขององค์ประกอบนี้จะถูกปิด . อย่างไรก็ตามช่องโพแทสเซียมที่เปิดเนื่องจากการหลบหนีของประจุไฟฟ้าเข้าที่เป็นบวกยังคงเปิดออกขับไล่โพแทสเซียมอย่างต่อเนื่อง

ดังนั้นด้วยเวลามันจะทำให้เกิดการกลับสู่สภาพเดิมมี repolarization และแม้แต่ มันจะไปถึงจุดที่เรียกว่า hyperpolarization เนื่องจากการส่งออกโซเดียมอย่างต่อเนื่องโหลดจะต่ำกว่าสถานะพักพิงซึ่งจะทำให้เกิดการปิดช่องโพแทสเซียมและการเปิดใช้งานโซเดียม / โพแทสเซียมปั๊มใหม่ เมื่อเสร็จแล้วเมมเบรนจะพร้อมที่จะเริ่มต้นกระบวนการทั้งหมดอีกครั้ง

เป็นระบบการปรับรูปแบบใหม่ที่ช่วยให้คุณสามารถกลับสู่สภาพเดิมได้แม้จะมีการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นจากเซลล์ประสาท (และสภาพแวดล้อมภายนอก) ในระหว่างกระบวนการขจัดออกซิเจน ในทางตรงกันข้ามทั้งหมดนี้เกิดขึ้นได้อย่างรวดเร็วเพื่อตอบสนองความต้องการสำหรับการทำงานของระบบประสาท