Kako potujejo informacije vzdolž aksona senzoričnega nevrona?

V senzoričnih nevronih se informacije prenašajo po aksonu v centralni živčni sistem (CNS) v obliki električnih signalov, imenovanih akcijski potenciali. Ta proces je znan kot transdukcija signala in vključuje niz molekularnih in električnih dogodkov, ki jih je mogoče povzeti na naslednji način:

1. Zaznavanje dražljajev :Senzorični nevroni imajo posebne konce, ki zaznavajo posebne vrste dražljajev, kot so dotik, temperatura, bolečina in kemične snovi. Ko senzorični receptor zazna dražljaj, ga pretvori v električni signal.

2. Generiranje receptorskega potenciala :dražljaj povzroči spremembo membranskega potenciala senzoričnega nevrona, kar ima za posledico stopnjevani potencial, imenovan receptorski potencial. Ta potencial je lokalizirana sprememba električnega potenciala membrane in se ne širi vzdolž aksona.

3. Depolarizacija :Če receptorski potencial doseže določen prag, sproži generiranje akcijskega potenciala. To se zgodi z odpiranjem napetostno odvisnih natrijevih (Na+) kanalčkov v nevronski membrani, kar omogoča dotok pozitivno nabitih natrijevih ionov v nevron.

4. Širjenje akcijskega potenciala :Zaradi dotoka natrija postane notranjost membrane bolj pozitivna, kar depolarizira celico. Ta depolarizacija se hitro razširi vzdolž aksona, regenerativno odpre več napetostno odvisnih natrijevih kanalčkov in povzroči verižno reakcijo akcijskih potencialov.

5. Saltatorna prevodnost (v mieliniranih nevronih) :V mieliniziranih aksonih mielinska ovojnica izolira nevron, razen v rednih intervalih, imenovanih Ranvierjeva vozlišča. Akcijski potenciali »skačejo« iz vozlišča v vozlišče, kar pospeši prenos signala.

6. Repolarizacija in hiperpolarizacija :Ko mine akcijski potencial, se napetostno odvisni natrijevi kanalčki zaprejo in odprejo napetostno odvisni kalijevi (K+) kanalčki. Kalijevi ioni se premaknejo iz nevrona in obnovijo negativni naboj znotraj membrane. Ta proces se imenuje repolarizacija. V nekaterih primerih lahko membranski potencial za kratek čas postane bolj negativen od potenciala mirovanja, stanje, znano kot hiperpolarizacija.

7. Refraktorna obdobja :Po akcijskem potencialu sledi kratko obdobje, v katerem nevron ne more ustvariti drugega akcijskega potenciala. To se imenuje refraktorno obdobje in preprečuje povratno širjenje signalov.

8. Sproščanje nevrotransmiterjev :Ko akcijski potencial doseže terminal aksona (konec aksona, ki se nahaja v CNS), povzroči sproščanje nevrotransmiterjev v sinaptično špranjo, ki je prostor med nevronom in njegovo ciljno celico (običajno drugim nevronom).

9. Sinaptični prenos :Nevrotransmiterji, ki se sprostijo iz senzoričnega nevrona, se vežejo na receptorje na ciljni celici, vplivajo na njene električne lastnosti in potencialno ustvarijo nov akcijski potencial v naslednjem nevronu, kar nadaljuje prenos senzoričnih informacij proti možganom ali hrbtenjači.

To zaporedje dogodkov omogoča senzoričnim nevronom, da pretvorijo senzorične dražljaje v električne signale, jih prenašajo po svojih aksonih in sproščajo nevrotransmiterje za komunikacijo z drugimi nevroni v CNS.