Hvordan beveger informasjon seg langs aksonet til en sensorisk nevron?

I sensoriske nevroner overføres informasjon langs aksonet til sentralnervesystemet (CNS) i form av elektriske signaler kalt aksjonspotensialer. Denne prosessen er kjent som signaltransduksjon, og den involverer en rekke molekylære og elektriske hendelser som kan oppsummeres som følger:

1. Stimulusdeteksjon :Sensoriske nevroner har spesialiserte avslutninger som oppdager spesifikke typer stimuli, som berøring, temperatur, smerte og kjemiske stoffer. Når en sensorisk reseptor oppdager en stimulus, konverterer den den til et elektrisk signal.

2. Generering av reseptorpotensial :Stimulusen forårsaker en endring i membranpotensialet til det sensoriske nevronet, noe som resulterer i et gradert potensial kalt reseptorpotensialet. Dette potensialet er en lokal endring i det elektriske potensialet til membranen og forplanter seg ikke langs aksonet.

3. Depolarisering :Hvis reseptorpotensialet når en viss terskel, initierer det generering av et aksjonspotensial. Dette skjer gjennom åpningen av spenningsstyrte natrium-kanaler (Na+) i nevronmembranen, noe som tillater en tilstrømning av positivt ladede natriumioner inn i nevronet.

4. Utbredelse av handlingspotensial :Som et resultat av natriumtilstrømning blir innsiden av membranen mer positiv, og depolariserer cellen. Denne depolariseringen sprer seg raskt langs aksonet, og åpner regenerativt flere spenningsstyrte natriumkanaler og forårsaker en kjedereaksjon av aksjonspotensialer.

5. Salterende ledning (i myeliniserte nevroner) :I myeliniserte aksoner isolerer myelinskjeden nevronet bortsett fra med jevne mellomrom kalt noder av Ranvier. Aksjonspotensialer "hopper" fra node til node, noe som setter fart på overføringen av signalet.

6. Repolarisering og hyperpolarisering :Etter at aksjonspotensialet har passert, lukkes de spenningsstyrte natriumkanalene, og spenningsstyrte kaliumkanaler (K+) åpnes. Kaliumioner beveger seg ut av nevronet, og gjenoppretter den negative ladningen inne i membranen. Denne prosessen kalles repolarisering. I noen tilfeller kan membranpotensialet kort bli mer negativt enn hvilepotensialet, en tilstand kjent som hyperpolarisering.

7. Refraktære perioder :Etter et aksjonspotensial er det en kort periode hvor nevronet ikke kan generere et annet aksjonspotensial. Dette kalles refraktærperioden og forhindrer forplantning bakover av signaler.

8. Neurotransmitterfrigjøring :Når aksjonspotensialet når aksonterminalen (enden av aksonet lokalisert i CNS), forårsaker det frigjøring av nevrotransmittere inn i synaptisk spalte, som er rommet mellom nevronet og dets målcelle (vanligvis et annet nevron).

9. Synaptisk overføring :Nevrotransmitterne som frigjøres fra det sensoriske nevronet binder seg til reseptorer på målcellen, og påvirker dens elektriske egenskaper og genererer potensielt et nytt aksjonspotensial i det neste nevronet, og fortsetter overføringen av sensorisk informasjon mot hjernen eller ryggmargen.

Denne hendelsessekvensen lar sensoriske nevroner konvertere sensoriske stimuli til elektriske signaler, overføre dem langs aksonene og frigjøre nevrotransmittere for å kommunisere med andre nevroner i CNS.