Wie übertragen Neuronen Signale im Körper? Ein Teil dieses Übertragungsprozesses beinhaltet ein sogenanntes Aktionspotential . Ein Aktionspotential ist Teil des Prozesses, der beim Abfeuern eines Neurons auftritt. Während des Aktionspotentials öffnet sich ein Teil der neuralen Membran, um positiv geladene Ionen in der Zelle und negativ geladene Ionen herauszulassen.
Dieser Prozess verursacht einen schnellen Anstieg der positiven Ladung der Nervenfaser. Wenn die Ladung +40 mV erreicht, breitet sich der Impuls durch die Nervenfaser aus. Dieser elektrische Impuls wird durch eine Reihe von Aktionspotentialen auf den Nerv übertragen.
Vor dem Aktionspotenzial
Wenn ein Neuron keine Signale sendet, hat das Innere des Neurons eine negative Ladung relativ zu der positiven Ladung außerhalb der Zelle. Elektrisch geladene Chemikalien, die als Ionen bekannt sind, behalten das positive und negative Ladungsgleichgewicht bei. Calcium enthält zwei positive Ladungen, Natrium und Kalium enthalten eine positive Ladung und Chlorid enthält eine negative Ladung.
Im Ruhezustand erlaubt die Zellmembran des Neurons den Durchtritt bestimmter Ionen und verhindert oder verhindert die Bewegung anderer Ionen. In diesem Zustand können Natrium- und Kaliumionen die Membran nicht leicht passieren. Kaliumionen können jedoch die Membran frei durchdringen.
Die negativen Ionen innerhalb der Zelle sind nicht in der Lage, die Barriere zu überwinden. Die Zelle muss Aktivität transportieren, um ihren polarisierten Zustand beizubehalten. Dieser Mechanismus ist als Natriumionenpumpe bekannt. Je zwei Kaliumionen, die die Membran passieren, werden drei Natriumionen herausgepumpt.
Das Ruhepotential des Neurons bezieht sich auf den Unterschied zwischen der Spannung innerhalb und außerhalb des Neurons.
Das Ruhepotential des durchschnittlichen Neurons liegt bei etwa -70 Millivolt, was darauf hindeutet, dass das Innere der Zelle 70 Millivolt kleiner ist als das Äußere der Zelle.
Während des Aktionspotentials
Wenn ein Impuls von einem Zellkörper ausgesendet wird, öffnen sich die Natriumkanäle und die positiven Natriumzellen dringen in die Zelle ein. Sobald die Zelle eine bestimmte Schwelle erreicht, wird ein Aktionspotential ausgelöst, das das elektrische Signal durch das Axon sendet. Aktionspotentiale passieren entweder oder nicht; es gibt kein "partielles" Feuern eines Neurons. Dieser Grundsatz ist als das Alles-oder-Nichts-Gesetz bekannt .
Dies bedeutet, dass Neuronen immer mit voller Stärke schießen. Dies stellt sicher, dass die volle Intensität des Signals durch die Nervenfaser geleitet und in die nächste Zelle übertragen wird und dass das Signal nicht schwächer wird oder verloren geht, je weiter es sich von der Quelle entfernt.
Nach dem Aktionspotenzial
Was passiert also innerhalb des Neurons, nachdem das Aktionspotential stattgefunden hat? Nachdem das Neuron gefeuert hat, gibt es eine Refraktärzeit, in der ein anderes Aktionspotential nicht möglich ist. Während dieser Zeit öffnen sich die Kaliumkanäle und die Natriumkanäle schließen sich, wobei das Neuron allmählich zu seinem Ruhepotential zurückkehrt. Sobald das Neuron zu dem Ruhepotential zurückgekehrt ist, ist es möglich, dass ein anderes Aktionspotential auftritt und das Signal über die Länge des Axons überträgt.