Maklumat

Mengapa neurotransmitter besar bergerak lebih cepat ke bawah akson?

Mengapa neurotransmitter besar bergerak lebih cepat ke bawah akson?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Saya faham bahawa dengan neurotransmitter yang besar, seperti neuropeptida, neurotransmitter prekursor dan enzim dihasilkan dalam soma dan dengan cepat bergerak ke bawah akson untuk diubah suai dalam terminal akson.

Dengan pemancar molekul kecil, enzim dibuat di soma dan kemudian diangkut perlahan ke terminal ke terminal di mana mereka mensintesis pemancar kecil.

Mengapa prekursor dan enzim untuk neurotransmitter besar bergerak cepat ke bawah akson, sedangkan enzim untuk pemancar kecil bergerak perlahan? Adakah sebab tertentu?


Saya menganggap anda merujuk kepada pengangkutan aksoplasma cepat berbanding lambat.

Saya menganggap dengan "neurotransmitter kecil," anda merujuk kepada neurotransmitter "molekul kecil" seperti GABA, glutamat, asetilkolin, dan katekolamin seperti dopamin.

Untuk neurotransmitter "besar", saya anggap anda merujuk kepada peptida.

(untuk rujukan ringkas mengenai kedua-dua kategori ini, anda dapat melihat perincian buku ini)

Walaupun sintesis protein tempatan mungkin berlaku di luar soma, terutama di dendrit, dan bahkan ada bukti untuk sintesis protein dalam akson, termasuk peptida neurotransmitter, kebanyakan sintesis protein nampaknya berlaku di sekitar nukleus, di soma. Sintesis di tempat lain bermaksud anda perlu mengangkut mRNA dan mesin terjemahan sebagai gantinya, kerana mRNA perlu dibuat di inti. Malah neurotransmitter "besar", yang merupakan peptida, perlu disintesis sama seperti protein yang lebih besar.

Kembali ke pengangkutan aksoplasma… Terdapat dua mekanisme utama untuk memindahkan benda ke bawah akson. Versi pengangkutan yang lebih pantas ini sebenarnya untuk pengangkutan vesikel. Untuk mengangkut peptida neurotransmitter dengan cara ini, anda mengisi vesikel yang penuh dengan peptida dan menghantarnya dalam perjalanan di sepanjang mikrotubulus melalui motor kinesin dan dynein.

Protein yang lebih besar dan tidak terikat membran, bagaimanapun, tidak diangkut dalam vesikel, tetapi oleh mekanisme pengangkutan yang lebih perlahan. Perhatikan bahawa pengangkutan ini masih cukup cepat, jauh lebih cepat daripada penyebaran sederhana, ia tidak secepat pengangkutan "cepat". Mekanisme pengangkutan perlahan yang tepat masih merupakan kawasan penyelidikan yang aktif dan tidak difahami sepenuhnya.

Untuk kembali kepada soalan anda, "adakah alasan tertentu?" Sebabnya bukan tentang kelajuan, tetapi tentang mekanisme pengangkutan. Peptida kecil dan protein terikat membran bergerak dalam vesikel melalui pengangkutan pantas. Protein besar yang tidak terikat pada membran bergerak melalui pengangkutan yang perlahan. Enzim yang mensintesis neurotransmitter kecil tergolong dalam kategori terakhir ini. Yang penting, walaupun neurotransmitter mungkin kecil, enzim itu sendiri boleh menjadi besar, sekurang-kurangnya tentu lebih besar daripada peptida kecil yang setara dengan neurotransmitter "besar".


Sistem Saraf


Pertama, sistem saraf autonomi mengatur persekitaran dalaman seseorang dan mengawal fungsi yang dapat dihambat untuk menyediakan atau menjimatkan tenaga yang sesuai dengan keperluan persekitaran orang tersebut. Sistem ini tidak disengajakan. Penting untuk diperhatikan bahawa kawalan persekitaran dalaman badan bukanlah urusan yang sama sekali. Untuk mengekalkan keseimbangan, kita mempunyai dua bahagian sistem saraf autonomi iaitu pembahagian simpatik, dan pembahagian parasimpatis.
Sistem saraf simpatik menggunakan peralatan apabila perbelanjaan tenaga diperlukan (mis: semasa tekanan atau kegembiraan). Oleh kerana itu, ia telah mendapat nama jolokan "tindak balas melawan atau penerbangan". Sistem ini boleh melakukan perkara seperti meningkatkan kadar denyutan jantung dan tekanan darah, merangsang rembesan adrenalin, dan meningkatkan aliran darah ke otot rangka.
Sistem saraf parasimpatik mengembalikan badan kita ke homeostasis. Ia bermula apabila rizab tenaga dapat dijimatkan dan disimpan untuk digunakan kemudian. Sistem ini mampu meningkatkan air liur, penghadaman, dan penyimpanan glukosa dan ia boleh melambatkan kadar denyutan jantung serta mengurangkan pernafasan.


Komunikasi Neuronal

Sekarang kita telah mempelajari tentang struktur asas neuron dan peranan yang dimainkan oleh struktur ini dalam komunikasi neuron, mari kita lihat lebih dekat pada isyarat itu sendiri—bagaimana ia bergerak melalui neuron dan kemudian melompat ke neuron seterusnya, di mana proses diulang.

Kami bermula pada membran neuron. Neuron wujud dalam lingkungan cairan — ia dikelilingi oleh cairan ekstraselular dan mengandungi cairan intraselular (iaitu sitoplasma). Membran neuron memastikan kedua-dua cecair ini berasingan—peranan penting kerana isyarat elektrik yang melalui neuron bergantung pada cecair intra dan ekstrasel yang berbeza secara elektrik. Perbezaan cas ini melintasi membran, yang disebut potensi membran, memberikan tenaga untuk isyarat.

Caj elektrik cecair disebabkan oleh molekul bercas (ion) yang terlarut dalam bendalir. Sifat membran neuron yang separa termal agak menyekat pergerakan molekul bermuatan ini, dan, sebagai akibatnya, sebilangan zarah bermuatan cenderung menjadi lebih pekat di dalam atau di luar sel.

Di antara isyarat, potensi membran neuron ditahan dalam keadaan bersedia, yang disebut potensi rehat. Seperti gelang getah yang terbentang dan menunggu untuk bergerak, ion berbaris di kedua sisi membran sel, bersedia untuk melintasi membran ketika neuron aktif dan membran membuka pintu gerbangnya (iaitu pam natrium-kalium yang membenarkan pergerakan ion merentasi membran). Ion di kawasan berkepekatan tinggi bersedia untuk bergerak ke kawasan berkepekatan rendah, dan ion positif bersedia untuk bergerak ke kawasan dengan cas negatif.

Dalam keadaan rehat, natrium (Na +) berada pada kepekatan yang lebih tinggi di luar sel, sehingga cenderung bergerak ke dalam sel. Kalium (K +), sebaliknya, lebih pekat di dalam sel, dan cenderung bergerak keluar dari sel ([link]). Selain itu, bahagian dalam sel dikenakan sedikit negatif berbanding bahagian luar sel. Ini memberikan kekuatan tambahan pada natrium, menyebabkannya bergerak ke dalam sel.

Pada potensi rehat, Na + (pentagon biru) lebih tertumpu di luar sel dalam cecair ekstraselular (ditunjukkan dengan warna biru), manakala K + (segi empat sama ungu) lebih tertumpu berhampiran membran dalam sitoplasma atau cecair intrasel. Molekul lain, seperti ion klorida (bulatan kuning) dan protein bercas negatif (segi empat coklat), membantu menyumbang kepada cas bersih positif dalam cecair ekstrasel dan cas bersih negatif dalam cecair intrasel.

Daripada keadaan potensi rehat ini, neuron menerima isyarat dan keadaannya berubah secara mendadak ([pautan]). Apabila neuron menerima isyarat pada dendrit - kerana neurotransmitter dari neuron bersebelahan yang mengikat reseptornya - pori-pori kecil, atau gerbang, terbuka pada membran neuron, membolehkan ion Na +, didorong oleh perbezaan cas dan kepekatan, untuk bergerak ke sel. Dengan kemasukan ion positif ini, cas dalaman sel menjadi lebih positif. Sekiranya cas itu mencapai tahap tertentu, yang disebut ambang pengujaan, neuron menjadi aktif dan potensi tindakan bermula.

Banyak liang tambahan terbuka, menyebabkan kemasukan besar-besaran ion Na + dan lonjakan positif yang besar dalam potensi membran, potensi tindakan puncak. Pada puncak lonjakan, pintu natrium ditutup dan pintu kalium terbuka. Apabila ion kalium bercas positif pergi, sel dengan cepat memulakan repolarisasi. Pada mulanya, ia menjadi hiperpolarisasi, menjadi lebih negatif sedikit daripada potensi rehat, dan kemudian ia turun, kembali kepada potensi rehat.

Semasa potensi tindakan, cas elektrik merentasi membran berubah secara mendadak.

Lonjakan positif ini merupakan potensi tindakan: isyarat elektrik yang biasanya bergerak dari badan sel ke bawah akson ke terminal akson. Isyarat elektrik bergerak ke bawah akson seperti gelombang pada setiap titik, beberapa ion natrium yang memasuki sel meresap ke bahagian akson seterusnya, menaikkan muatan melewati ambang pengujaan dan mencetuskan kemasukan ion natrium baru. Potensi tindakan bergerak ke bawah ke arah akson ke butang terminal.

Potensi tindakan adalah fenomena semua-atau-tidak. Secara sederhana, ini bermaksud bahawa isyarat masuk dari neuron lain sama ada mencukupi atau tidak mencukupi untuk mencapai ambang kegembiraan. Tidak ada di antara, dan tidak ada yang mematikan potensi tindakan setelah ia dimulai. Fikirkan seperti menghantar e-mel atau mesej teks. Anda boleh memikirkan untuk menghantar semua yang anda mahukan, tetapi mesej tidak akan dihantar sehingga anda menekan butang kirim. Tambahan pula, sebaik sahaja anda menghantar mesej itu, tiada hentinya.

Kerana semuanya atau tiada, potensi tindakan dicipta semula, atau disebarkan, pada kekuatan penuhnya pada setiap titik di sepanjang akson. Sama seperti sekering mercun yang menyala, ia tidak pudar ketika bergerak ke bawah akson. Inilah sifat semua-atau-tidak yang menjelaskan hakikat bahawa otak anda mengalami kecederaan pada bahagian badan yang jauh seperti jari kaki anda sama sakitnya dengan hidung anda.

Seperti yang dinyatakan sebelum ini, apabila potensi tindakan tiba di butang terminal, vesikel sinaptik melepaskan neurotransmitter mereka ke dalam sinaps. Neurotransmitter melintasi sinaps dan mengikat reseptor pada dendrit neuron bersebelahan, dan prosesnya berulang pada neuron baru (dengan anggapan isyaratnya cukup kuat untuk mencetuskan potensi tindakan). Sebaik sahaja isyarat dihantar, lebihan neurotransmitter dalam sinaps hanyut, dipecahkan kepada serpihan tidak aktif, atau diserap semula dalam proses yang dikenali sebagai reuptake . Penyerapan semula melibatkan neurotransmitter yang dipompa kembali ke neuron yang melepaskannya, untuk membersihkan sinaps ([link]). Mengosongkan sinaps berfungsi untuk memberikan keadaan "hidup" dan "mati" yang jelas antara isyarat dan mengawal pengeluaran neurotransmitter (vesikel sinaptik penuh memberikan isyarat bahawa tiada neurotransmitter tambahan perlu dihasilkan).

Pengambilan semula melibatkan pemindahan neurotransmitter dari sinaps kembali ke terminal akson dari mana ia dilepaskan.

Komunikasi neuron sering dirujuk sebagai peristiwa elektrokimia. Pergerakan potensi tindakan ke bawah panjang akson adalah peristiwa elektrik, dan pergerakan neurotransmitter merentasi ruang sinaptik mewakili bahagian kimia proses.

Pautan ke Pembelajaran

Klik melalui simulasi interaktif ini untuk melihat lebih dekat pada komunikasi neuron.


Potensi Tindakan

Fungsi sistem saraf - sensasi, integrasi, dan tindak balas - bergantung pada fungsi neuron yang mendasari jalur ini. Untuk memahami bagaimana neuron dapat berkomunikasi, adalah perlu untuk menerangkan peranan membran yang menarik dalam menghasilkan isyarat ini. Asas komunikasi ini adalah potensi tindakan, yang menunjukkan bagaimana perubahan dalam membran boleh membentuk isyarat. Melihat cara isyarat ini berfungsi dalam keadaan yang lebih berubah-ubah melibatkan melihat potensi yang dinilai, yang akan dibahas di bahagian seterusnya.

Membran Sel Aktif Elektrik

Sebilangan besar sel di dalam badan menggunakan zarah-zarah bermuatan, ion, untuk membentuk cas melintasi membran sel. Sebelum ini, ini terbukti menjadi sebahagian daripada bagaimana sel-sel otot berfungsi. Untuk otot rangka mengecut, berdasarkan gandingan pengujaan–penguncupan, memerlukan input daripada neuron. Kedua-dua sel menggunakan membran sel untuk mengawal pergerakan ion antara cecair ekstraselular dan sitosol.

Seperti yang anda ketahui dalam bab mengenai sel, membran sel bertanggungjawab terutamanya untuk mengatur apa yang dapat menyeberangi membran dan apa yang hanya tinggal di satu sisi. Membran sel ialah dwilapisan fosfolipid, jadi hanya bahan yang boleh melalui terus melalui teras hidrofobik boleh meresap melalui tanpa bantuan. Zarah bercas, yang hidrofilik mengikut definisi, tidak boleh melalui membran sel tanpa bantuan ((Rajah)). Protein transmembran, khususnya menyalurkan protein, menjadikannya mungkin. Beberapa saluran pengangkutan pasif, serta pam pengangkutan aktif, diperlukan untuk menghasilkan potensi transmembran dan potensi tindakan. Yang menarik adalah protein pembawa yang dirujuk sebagai pam natrium/kalium yang menggerakkan ion natrium (Na + ) keluar dari sel dan ion kalium (K + ) ke dalam sel, dengan itu mengawal kepekatan ion pada kedua-dua belah membran sel.

Pam natrium / kalium memerlukan tenaga dalam bentuk adenosin trifosfat (ATP), jadi ia juga disebut sebagai ATPase. Seperti yang dijelaskan dalam bab sel, kepekatan Na + lebih tinggi di luar sel daripada di dalam, dan kepekatan K + lebih tinggi di dalam sel daripada di luar. Ini bermaksud bahawa pam ini menggerakkan ion melawan kecerunan kepekatan untuk natrium dan kalium, sebab itulah ia memerlukan tenaga. Malah, pam pada asasnya mengekalkan kecerunan kepekatan tersebut.

Saluran ion adalah liang yang membolehkan zarah bermuatan tertentu melintasi membran sebagai tindak balas terhadap kecerunan kepekatan yang ada. Protein mampu menjangkau membran sel, termasuk inti hidrofobiknya, dan dapat berinteraksi dengan muatan ion kerana sifat-sifat asid amino yang bervariasi yang terdapat dalam domain atau kawasan saluran protein tertentu. Asid amino hidrofobik ditemui dalam domain yang bersesuaian dengan ekor hidrokarbon fosfolipid. Asid amino hidrofilik terdedah ke persekitaran cecair cecair ekstraselular dan sitosol. Selain itu, ion akan berinteraksi dengan asid amino hidrofilik, yang akan menjadi selektif untuk cas ion. Saluran untuk kation (ion positif) akan mempunyai rantai sisi bermuatan negatif di liang. Saluran untuk anion (ion negatif) akan mempunyai rantai sisi bercas positif di dalam liang. Ini dipanggil pengecualian elektrokimia, bermakna liang saluran adalah khusus cas.

Saluran ion juga boleh ditentukan oleh diameter liang. Jarak antara asid amino akan khusus untuk diameter ion ketika ia berpisah dari molekul air yang mengelilinginya. Kerana molekul air di sekelilingnya, liang yang lebih besar tidak sesuai untuk ion yang lebih kecil kerana molekul air akan berinteraksi, oleh ikatan hidrogen, lebih mudah daripada rantai sampingan asid amino. Ini dipanggil pengecualian saiz. Sesetengah saluran ion adalah selektif untuk cas tetapi tidak semestinya untuk saiz, dan oleh itu dipanggil saluran tidak spesifik . Saluran nonspesifik ini membolehkan kation - terutamanya Na +, K +, dan Ca 2+ - melintasi membran, tetapi mengecualikan anion.

Saluran ion tidak selalu membenarkan ion meresap ke seluruh membran. Beberapa dibuka oleh acara tertentu, yang bermaksud salurannya dipagar. Oleh itu, cara lain untuk membuat saluran dikategorikan adalah berdasarkan bagaimana ia dikawal. Walaupun kelas saluran ion ini ditemui terutamanya dalam sel-sel tisu saraf atau otot, mereka juga boleh didapati dalam sel-sel tisu epitelium dan tisu penghubung.

Saluran berpagar ligan terbuka kerana molekul isyarat, ligan, mengikat ke kawasan ekstraselular saluran. Saluran jenis ini juga dikenali sebagai reseptor ionotropik kerana apabila ligan, yang dikenali sebagai neurotransmitter dalam sistem saraf, mengikat protein, ion melintasi membran mengubah casnya ((Gambar)).

Saluran berpagar secara mekanikal terbuka kerana gangguan fizikal membran sel. Banyak saluran yang berkaitan dengan deria sentuhan (somatosensasi) secara mekanikal berpagar. Sebagai contoh, apabila tekanan dikenakan pada kulit, saluran ini terbuka dan membenarkan ion memasuki sel. Sama seperti saluran jenis ini akan menjadi saluran yang dibuka berdasarkan perubahan suhu, seperti dalam menguji air di pancuran ((Rajah)).

Saluran berpagar voltan adalah saluran yang bertindak balas terhadap perubahan sifat elektrik membran di mana ia tertanam. Biasanya, bahagian dalam membran berada pada voltan negatif. Apabila voltan menjadi kurang negatif, saluran mula membenarkan ion melintasi membran ((Gambar)).

Saluran kebocoran berpagar secara rawak, yang bermaksud ia terbuka dan ditutup secara rawak, oleh itu merujuk kepada kebocoran. Tidak ada peristiwa sebenar yang membuka saluran sebaliknya, ia mempunyai kadar pertukaran antara keadaan terbuka dan tertutup. Saluran kebocoran menyumbang kepada voltan transmembran rehat dari membran yang terangsang ((Gambar)).

Potensi Membran

Keadaan elektrik membran sel boleh mempunyai beberapa variasi. Ini adalah semua variasi potensi membran. Potensi adalah pengagihan cas ke seluruh membran sel, diukur dalam milivolt (mV). Piawaiannya adalah membandingkan bahagian dalam sel dengan yang luar, jadi potensi membran adalah nilai yang mewakili cas pada sisi intraselular membran berdasarkan bahagian luarnya adalah sifar, relatif ((Gambar)).

Kepekatan ion dalam cecair ekstrasel dan intrasel adalah sebahagian besarnya seimbang, dengan cas neutral bersih. Walau bagaimanapun, sedikit perbezaan cas berlaku tepat di permukaan membran, baik secara dalaman dan luaran. Perbezaan di wilayah yang sangat terbatas ini memiliki semua kekuatan dalam neuron (dan sel otot) untuk menghasilkan isyarat elektrik, termasuk potensi tindakan.

Sebelum isyarat elektrik ini dapat dijelaskan, keadaan membran rehat mesti dijelaskan. Apabila sel dalam keadaan rehat, dan saluran ion ditutup (kecuali saluran kebocoran yang terbuka secara rawak), ion diedarkan ke seluruh membran dengan cara yang sangat dapat diramalkan. Kepekatan Na + di luar sel adalah 10 kali lebih besar daripada kepekatan di dalam. Juga, kepekatan K + di dalam sel lebih besar daripada di luar. Sitosol mengandungi kepekatan anion yang tinggi, dalam bentuk ion fosfat dan protein bermuatan negatif. Anion besar ialah komponen membran sel dalam, termasuk fosfolipid dan protein khusus yang berkaitan dengan risalah dalaman membran (risalah ialah istilah yang digunakan untuk satu sisi membran dwilapisan lipid). Caj negatif disetempat dalam anion besar.

Dengan ion yang tersebar di membran pada kepekatan ini, perbezaan cas diukur pada -70 mV, nilai yang digambarkan sebagai potensi membran rehat. Nilai tepat yang diukur untuk potensi membran rehat berbeza antara sel, tetapi -70 mV paling sering digunakan sebagai nilai ini. Voltan ini sebenarnya jauh lebih rendah kecuali untuk sumbangan beberapa protein penting dalam membran. Saluran kebocoran membolehkan Na + bergerak perlahan ke dalam sel atau K + perlahan-lahan bergerak keluar, dan pam Na + / K + memulihkannya.Ini mungkin kelihatan sebagai pembaziran tenaga, tetapi masing-masing berperanan menjaga potensi membran.

Potensi Tindakan

Potensi membran rehat menerangkan keadaan sel yang stabil, yang merupakan proses dinamik yang diimbangi oleh kebocoran ion dan pengepaman ion. Tanpa pengaruh luar, ia tidak akan berubah. Untuk memulakan isyarat elektrik, potensi membran harus berubah.

Ini bermula dengan pembukaan saluran untuk Na + di membran. Kerana kepekatan Na + lebih tinggi di luar sel daripada di dalam sel dengan faktor 10, ion akan bergegas ke dalam sel yang didorong sebahagian besarnya oleh kecerunan kepekatan. Oleh kerana natrium ialah ion bercas positif, ia akan menukar voltan relatif serta-merta di dalam sel berbanding serta-merta di luar. Potensi rehat adalah keadaan membran pada voltan -70 mV, sehingga natrium kation yang memasuki sel akan menyebabkannya menjadi kurang negatif. Ini dikenali sebagai depolarisasi, yang bermaksud potensi membran bergerak ke arah sifar.

Kecerunan kepekatan untuk Na + sangat kuat sehingga akan terus memasuki sel walaupun potensi membran menjadi sifar, sehingga voltan di sekitar liang mula menjadi positif. Kecerunan elektrik juga memainkan peranan, kerana protein negatif di bawah membran menarik ion natrium. Potensi membran akan mencapai +30 mV pada saat natrium memasuki sel.

Apabila potensi membran mencapai +30 mV, saluran berpagar voltan lain terbuka di membran. Saluran ini khusus untuk ion kalium. Kecerunan kepekatan bertindak pada K +, juga. Semasa K + mula meninggalkan sel, dengan muatan positif dengannya, potensi membran mula bergerak kembali ke arah voltan rehatnya. Ini disebut repolarisasi, yang bermaksud bahawa voltan membran bergerak kembali ke arah nilai -70 mV dari potensi membran rehat.

Repolarisasi mengembalikan potensi membran ke nilai -70 mV yang menunjukkan potensi rehat, tetapi sebenarnya melampaui nilai itu. Ion kalium mencapai keseimbangan apabila voltan membran di bawah -70 mV, jadi tempoh hiperpolarisasi berlaku semasa saluran K + terbuka. Saluran K + tersebut sedikit tertunda dalam penutupan, menyumbang kepada jangka pendek ini.

Apa yang telah dijelaskan di sini adalah potensi tindakan, yang disajikan sebagai grafik voltan dari masa ke masa di (Gambar). Ini adalah isyarat elektrik yang dihasilkan oleh tisu saraf untuk komunikasi. Perubahan dalam voltan membran daripada -70 mV semasa pegun kepada +30 mV pada akhir penyahkutuban ialah perubahan 100-mV. Itu juga boleh ditulis sebagai perubahan 0.1-V. Untuk meletakkan nilai itu dalam perspektif, fikirkan bateri. Bateri AA yang mungkin anda dapati di alat kawalan jauh televisyen mempunyai voltan 1.5 V, atau bateri 9-V (bateri segi empat dengan dua tiang di satu hujung), jelas, 9 V. Perubahan yang dilihat pada potensi aksi adalah satu atau dua urutan magnitud kurang daripada cas dalam bateri ini. Sebenarnya, potensi membran boleh digambarkan sebagai bateri. Cas disimpan di seluruh membran yang dapat dilepaskan dalam keadaan yang betul. Bateri di alat kawalan jauh anda telah menyimpan muatan yang "dilepaskan" ketika anda menekan butang.

Apa yang berlaku merentasi membran sel aktif elektrik ialah proses dinamik yang sukar untuk digambarkan dengan imej statik atau melalui penerangan teks. Lihat animasi ini untuk mengetahui lebih lanjut mengenai proses ini. Apakah perbezaan antara daya pendorong Na + dan K +? Dan apa yang serupa dengan pergerakan kedua-dua ion ini?

Persoalannya, sekarang, apakah yang memulakan potensi tindakan? Huraian di atas dengan senang hati melengkapkan titik itu. Tetapi sangat penting untuk memahami apa yang sedang berlaku. Potensi membran akan kekal pada voltan rehat sehingga sesuatu berubah. Perihalan di atas hanya mengatakan bahawa saluran Na + dibuka. Sekarang, untuk mengatakan "saluran terbuka" tidak bermaksud bahawa satu protein transmembran individu berubah. Sebaliknya, ini bermaksud bahawa satu jenis saluran terbuka. Terdapat beberapa jenis saluran yang membolehkan Na + melintasi membran. Saluran Na + berpagar ligan akan terbuka apabila neurotransmitter mengikatnya dan saluran Na + berpagar mekanikal akan terbuka apabila rangsangan fizikal menjejaskan reseptor deria (seperti tekanan yang dikenakan pada kulit memampatkan reseptor sentuhan). Sama ada neurotransmitter yang mengikat protein reseptornya atau rangsangan deria yang mengaktifkan sel reseptor sensori, beberapa rangsangan memulakan prosesnya. Natrium mula memasuki sel dan membran menjadi kurang negatif.

Jenis saluran ketiga yang merupakan bahagian penting dari depolarisasi dalam potensi tindakan adalah saluran Na + berpagar voltan. Saluran yang mula menyahkutub membran kerana rangsangan membantu sel menyahkutub daripada -70 mV kepada -55 mV. Setelah membran mencapai voltan tersebut, saluran Na + berpagar voltan terbuka. Inilah yang dikenali sebagai ambang. Sebarang depolarisasi yang tidak mengubah potensi membran menjadi -55 mV atau lebih tinggi tidak akan mencapai ambang dan dengan itu tidak akan menghasilkan potensi tindakan. Selain itu, sebarang rangsangan yang mendepolarisasi membran kepada -55 mV atau lebih akan menyebabkan sejumlah besar saluran terbuka dan potensi tindakan akan dimulakan.

Kerana ambang batas, potensi aksi dapat disamakan dengan peristiwa digital - ia berlaku atau tidak. Sekiranya ambang tidak tercapai, maka tidak ada potensi tindakan yang berlaku. Sekiranya depolarisasi mencapai -55 mV, maka potensi aksi akan terus berlanjut hingga +30 mV, di mana K + menyebabkan repolarisasi, termasuk overhoot yang terlalu tinggi. Selain itu, perubahan tersebut adalah sama untuk setiap potensi tindakan, yang bermaksud bahawa apabila ambang dicapai, perkara yang sama berlaku. Rangsangan yang lebih kuat, yang mungkin mendepolarisasi membran melewati ambang batas, tidak akan membuat potensi tindakan "lebih besar". Potensi tindakan adalah "semua atau tidak." Sama ada membran mencapai ambang dan semuanya berlaku seperti yang dijelaskan di atas, atau membran tidak mencapai ambang dan tidak ada yang lain berlaku. Semua potensi tindakan memuncak pada voltan yang sama (+30 mV), jadi satu potensi tindakan tidak lebih besar daripada yang lain. Rangsangan yang lebih kuat akan memulakan pelbagai potensi tindakan dengan lebih cepat, tetapi isyarat individu tidak lebih besar. Oleh itu, sebagai contoh, anda tidak akan merasakan sensasi kesakitan yang lebih besar, atau pengecutan otot yang lebih kuat, kerana ukuran potensi tindakan kerana ukurannya tidak berbeza.

Seperti yang telah kita lihat, depolarisasi dan repolarisasi potensi tindakan bergantung pada dua jenis saluran (saluran Na + berpagar voltan dan saluran K + voltan berpagar). Saluran Na + berpagar voltan sebenarnya mempunyai dua pintu. Salah satunya adalah pintu pengaktifan, yang terbuka ketika potensi membran melintasi -55 mV. Gerbang yang lain adalah pintu tidak aktif, yang ditutup setelah jangka waktu tertentu — mengikut urutan pecahan milisaat. Apabila sel dalam keadaan rehat, pintu pengaktifan ditutup dan pintu tidak aktif terbuka. Walau bagaimanapun, apabila ambang dicapai, pintu pengaktifan terbuka, membenarkan Na + tergesa-gesa ke dalam sel. Berjangka dengan puncak depolarisasi, pintu tidak aktif ditutup. Semasa repolarisasi, tidak ada lagi natrium yang dapat memasuki sel. Apabila potensi membran melepasi -55 mV sekali lagi, pintu pengaktifan ditutup. Selepas itu, pintu penyahaktifan dibuka semula, menjadikan saluran bersedia untuk memulakan keseluruhan proses sekali lagi.

Saluran K + berpagar voltan hanya mempunyai satu pintu, yang sensitif terhadap voltan membran -50 mV. Walau bagaimanapun, ia tidak dapat dibuka secepat saluran Na + berpagar voltan. Mungkin diperlukan sebahagian kecil milisaat untuk saluran tersebut dibuka setelah voltan itu tercapai. Masa ini bertepatan tepat dengan apabila aliran Na + memuncak, jadi saluran K + berpagar voltan terbuka sama seperti saluran Na + berpagar voltan sedang dinyahaktifkan. Apabila potensi membran berubah semula dan voltan melepasi -50 mV sekali lagi, saluran ditutup — sekali lagi, dengan sedikit kelewatan. Kalium terus meninggalkan sel untuk seketika dan potensi membran menjadi lebih negatif, mengakibatkan overholariisasi berlebihan. Kemudian saluran ditutup semula dan membran dapat kembali ke keadaan rehat kerana aktiviti berterusan saluran tidak berpagar dan pam Na + / K +.

Semua ini berlaku dalam masa kira-kira 2 milisaat ((Rajah)). Sementara potensi tindakan sedang berlangsung, yang lain tidak dapat dimulai. Kesan itu disebut sebagai tempoh tahan api. Terdapat dua fasa tempoh refraktori: tempoh refraktori mutlak dan tempoh refraktori relatif. Semasa fasa mutlak, potensi tindakan lain tidak akan bermula. Ini kerana pintu tidak aktif saluran Na + berpagar voltan. Sebaik sahaja saluran itu kembali ke konformasi rehatnya (kurang dari -55 mV), potensi tindakan baru dapat dimulakan, tetapi hanya dengan rangsangan yang lebih kuat daripada saluran yang memulai potensi aksi saat ini. Ini kerana aliran K + keluar dari sel. Disebabkan ion itu tergesa-gesa keluar, mana-mana Na + yang cuba masuk tidak akan menyahkutub sel, tetapi hanya akan menghalang sel daripada hiperpolarisasi.

Penyebaran Potensi Tindakan

Potensi tindakan dimulakan pada awal akson, pada apa yang disebut segmen awal. Terdapat ketumpatan tinggi saluran Na + berpagar voltan sehingga depolarisasi cepat dapat berlaku di sini. Menurun ke bawah panjang akson, potensi tindakan dirambatkan kerana lebih banyak saluran Na + berpagar voltan dibuka apabila depolarisasi merebak. Penyebaran ini berlaku kerana Na + masuk melalui saluran dan bergerak di sepanjang bahagian dalam membran sel. Semasa Na + bergerak, atau mengalir, jarak pendek di sepanjang membran sel, muatan positifnya akan sedikit kehilangan membran sel. Ketika depolarisasi menyebar, saluran Na + berpagar voltan baru terbuka dan lebih banyak ion masuk ke dalam sel, menyebarkan depolarisasi sedikit lebih jauh.

Oleh kerana saluran Na + berpagar voltan dinyahaktifkan pada puncak penyahkutuban, ia tidak boleh dibuka semula untuk masa yang singkat—tempoh refraktori mutlak. Oleh kerana itu, depolarisasi merebak kembali ke saluran yang dibuka sebelumnya tidak memberi kesan. Potensi tindakan harus menyebar ke terminal akson sebagai hasilnya, kekutuban neuron dipertahankan, seperti yang disebutkan di atas.

Penyebaran, seperti yang dijelaskan di atas, berlaku pada akson yang tidak dilancarkan. Apabila mielinisasi hadir, potensi tindakan merambat secara berbeza. Ion natrium yang memasuki sel pada segmen awal mula menyebar sepanjang segmen akson, tetapi tidak ada saluran Na + berpagar voltan hingga simpul pertama Ranvier. Oleh kerana tidak ada pembukaan saluran ini secara berterusan di sepanjang segmen akson, depolarisasi menyebar pada kelajuan optimum. Jarak antara nod adalah jarak optimum untuk memastikan selaput masih terpolarisasi di atas ambang pada simpul seterusnya. Apabila Na + merebak di sepanjang bahagian dalam membran segmen akson, cas mula hilang. Sekiranya nod berada lebih jauh ke bawah akson, depolarisasi itu akan jatuh terlalu banyak untuk saluran Na + berpagar voltan untuk diaktifkan di simpul Ranvier seterusnya. Sekiranya nod berada lebih dekat, kelajuan penyebaran akan lebih perlahan.

Penyebaran di sepanjang akson unmyelinated disebut sebagai pengaliran berterusan sepanjang akson myelinated, itu adalah konduksi garam. Pengaliran berterusan adalah perlahan kerana sentiasa ada saluran Na + berpagar voltan yang terbuka, dan semakin banyak Na + mengalir masuk ke dalam sel. Pengaliran asin lebih cepat kerana potensi tindakan pada dasarnya melonjak dari satu simpul ke simpul yang lain (saltare = "untuk melonjak"), dan kemasukan Na + yang baru memperbaharui membran depolarisasi. Seiring dengan peleburan akson, diameter akson dapat mempengaruhi kelajuan pengaliran. Sebagaimana air mengalir lebih cepat di sungai yang luas daripada di sungai yang sempit, depolarisasi berdasarkan Na + menyebar lebih cepat ke bawah akson lebar daripada di bawah sungai yang sempit. Konsep ini dikenali sebagai rintangan dan secara amnya benar untuk wayar elektrik atau paip, sama seperti yang berlaku untuk akson, walaupun keadaan khusus berbeza pada skala elektron atau ion berbanding air di sungai.

Sel Glasium Kepekatan Kalium, terutama astrosit, bertanggungjawab untuk menjaga persekitaran kimia tisu CNS. Kepekatan ion dalam cecair ekstraselular adalah asas bagaimana potensi membran terbentuk dan perubahan dalam isyarat elektrokimia. Sekiranya keseimbangan ion terganggu, hasil drastik adalah mungkin.

Biasanya kepekatan K + lebih tinggi di dalam neuron berbanding di luar. Setelah fasa repolarisasi potensi tindakan, saluran kebocoran K + dan pam Na + / K + memastikan bahawa ion kembali ke lokasi asalnya. Selepas strok atau kejadian iskemia lain, tahap K + ekstraselular meningkat. Astrocytes di kawasan ini dilengkapi untuk membersihkan lebihan K + untuk membantu pam. Tetapi apabila tahapnya jauh tidak seimbang, kesannya boleh menjadi tidak dapat dipulihkan.

Astrosit boleh menjadi reaktif dalam kes seperti ini, yang mengganggu kemampuan mereka untuk menjaga persekitaran kimia tempatan. Sel glial membesar dan prosesnya membengkak. Mereka kehilangan kemampuan penyangga K + mereka dan fungsi pam terjejas, atau terbalik. Salah satu tanda awal penyakit sel ialah “membocorkan” ion natrium ke dalam sel badan. Ketidakseimbangan natrium / kalium ini memberi kesan negatif terhadap kimia dalaman sel, menghalangnya berfungsi secara normal.

Lawati laman web ini untuk melihat makmal neurofisiologi maya, dan untuk memerhatikan proses elektrofisiologi dalam sistem saraf, di mana para saintis secara langsung mengukur isyarat elektrik yang dihasilkan oleh neuron. Selalunya, potensi tindakan berlaku dengan begitu cepat sehingga menonton skrin untuk melihatnya tidak membantu. Pembesar suara dikuasakan oleh isyarat yang direkodkan daripada neuron dan ia "meletus" setiap kali neuron menyalakan potensi tindakan. Potensi aksi ini menyala begitu pantas sehingga terdengar seperti radio di radio. Ahli elektrofisiologi dapat mengenali corak dalam keadaan statik untuk memahami apa yang berlaku. Mengapa model lintah digunakan untuk mengukur aktiviti elektrik neuron dan bukannya menggunakan manusia?

Ulasan Bab

Sistem saraf dicirikan oleh isyarat elektrik yang dihantar dari satu kawasan ke kawasan lain. Sama ada kawasan tersebut berdekatan atau sangat jauh, isyarat mesti bergerak di sepanjang akson. Asas isyarat elektrik adalah pengedaran ion terkawal merentasi membran. Saluran ion transmembran mengatur apabila ion dapat bergerak masuk atau keluar dari sel, sehingga isyarat tepat dihasilkan. Isyarat ini ialah potensi tindakan yang mempunyai bentuk yang sangat khas berdasarkan perubahan voltan merentasi membran dalam tempoh masa tertentu.

Membran biasanya dalam keadaan rehat dengan kepekatan Na + dan K + di kedua-dua belah pihak. Rangsangan akan memulakan depolarisasi membran, dan saluran berpagar voltan akan mengakibatkan depolarisasi selanjutnya diikuti dengan repolarisasi membran. Sebilangan besar hiperpolarisasi menandakan berakhirnya potensi tindakan. Semasa potensi tindakan sedang dijalankan, satu lagi tidak boleh dijana dalam keadaan yang sama. Walaupun saluran Na + berpagar voltan tidak aktif, sama sekali tidak ada potensi tindakan yang dapat dihasilkan. Setelah saluran itu kembali ke keadaan istirahat, potensi tindakan baru mungkin, tetapi mesti dimulakan dengan rangsangan yang lebih kuat untuk mengatasi K + yang meninggalkan sel.

Potensi tindakan bergerak ke bawah akson kerana saluran ion berpagar voltan dibuka oleh penyusutan penyebaran. Dalam akson yang tidak bermielin, ini berlaku secara berterusan kerana terdapat saluran berpagar voltan di seluruh membran. Dalam akson myelinated, penyebaran digambarkan sebagai asin kerana saluran berpagar voltan hanya dijumpai di simpul Ranvier dan kejadian elektrik seolah-olah "melompat" dari satu nod ke nod yang berikutnya. Pengaliran asin lebih cepat daripada pengaliran berterusan, yang bermaksud bahawa akson myelinated menyebarkan isyaratnya lebih cepat. Diameter akson juga membuat perbezaan kerana ion yang meresap di dalam sel mempunyai daya tahan yang kurang di ruang yang lebih luas.

Soalan Pautan Interaktif

Apa yang berlaku di selaput sel aktif elektrik adalah proses dinamik yang sukar dilihat dengan gambar statik atau melalui keterangan teks. Lihat animasi ini untuk benar-benar memahami prosesnya. Apakah perbezaan antara daya pendorong Na + dan K +? Dan apakah persamaan tentang pergerakan kedua-dua ion ini?

Natrium bergerak ke dalam sel kerana kecerunan kepekatan yang besar, sedangkan kalium bergerak keluar kerana depolarisasi yang menyebabkan natrium. Namun, mereka berdua bergerak ke arah kecerunan masing-masing, menuju keseimbangan.

Lawati laman web ini untuk melihat makmal neurofisiologi maya, dan untuk memerhatikan proses elektrofisiologi dalam sistem saraf, di mana para saintis secara langsung mengukur isyarat elektrik yang dihasilkan oleh neuron. Selalunya, potensi tindakan berlaku dengan pantas sehingga menonton skrin untuk melihatnya berlaku tidak membantu. Pembesar suara digerakkan oleh isyarat yang dirakam dari neuron dan ia "muncul" setiap kali neuron melepaskan potensi tindakan. Potensi aksi ini menyala begitu pantas sehingga terdengar seperti radio di radio. Ahli elektrofisiologi dapat mengenali corak dalam keadaan statik untuk memahami apa yang berlaku. Mengapakah model lintah digunakan untuk mengukur aktiviti elektrik neuron dan bukannya menggunakan manusia?

Sifat elektrofisiologi adalah biasa bagi semua haiwan, jadi menggunakan lintah adalah pendekatan yang lebih mudah dan berperikemanusiaan untuk mengkaji sifat-sifat sel ini. Terdapat perbezaan antara sistem saraf invertebrata (seperti lintah) dan vertebrata, tetapi tidak demi apa yang dikaji oleh eksperimen ini.


Apakah Fungsi Terminal Axon?

Terminal akson memegang fungsi yang sangat penting dalam otak dan merupakan bahagian penting fungsi sistem saraf. Akson adalah proses yang meluas dari sel otak. Proses-proses ini boleh menjadi dendrit atau akson. Terminal akson, secara amnya, memungkinkan akson membuat hubungan dengan sel otak lain, di mana neurotransmitter, seperti dopamin atau serotonin, mengalir melalui.

Apakah Bahagian Neuron?

Neuron adalah istilah yang lebih saintifik untuk sel otak, dan mempunyai struktur tertentu. Tubuhnya disebut soma, dan proses yang terbentang darinya adalah dendrit atau akson, yang kedua-duanya mempunyai fungsi yang berbeza. Dendrit lebih banyak berkaitan dengan penyimpanan dan pemprosesan maklumat yang pergerakan neurotransmitter. Walau bagaimanapun, dendrit boleh menerima isyarat rangsangan atau perencatan atau kedua-duanya. Isyarat rangsangan menyalakan dendrit, yang menghasilkan pesan, yang dikenali sebagai potensi tindakan, yang bergerak ke bawah akson. Isyarat perencatan menghalang penembakan.Akson ini menerima mesej dan menghantarnya melalui terminal mereka di sinaps, yang merupakan sambungan neuron-ke-neuron yang lengkap.

Who Adakah Fungsi Neuron?

Tiga fungsi asas neuron adalah untuk mengetahui sama ada isyarat harus dihantar ke neuron lain untuk menerima isyarat dari neuron lain dan untuk menyampaikan isyarat ke sel lain, yang boleh menjadi neuron atau sel lain. Akson dan terminal berada di tengah-tengah sistem pesanan.

Wtopi Adakah Terminal Axon dan Axon Bertanggungjawab?

Akson dan terminal berada di tengah-tengah pusat pemesejan di otak. Selepas mesej bergerak ke arah akson ke terminal, sambungan dibuat dengan sinaps. Ini sambungan kecil dalam ini

jurang (sinaps) membenarkan terminal menghantar maklumat ke sel lain, selalunya mencetuskan pembebasan neurotransmitter. Berdasarkan jenis mesej yang dihantar, pusat mesej ini juga boleh menghalang mesej daripada dihantar.

Wtopi Adakah Neurotransmitter?


Neurotransmitter pada dasarnya adalah utusan di otak. Selepas sambungan neuron-ke-neuron dibuat, mesej mesti dihantar, dan neurotransmitter yang berbeza menyampaikan mesej yang berbeza. Neurotransmitter boleh bertanggungjawab untuk mengawal kadar denyutan jantung, membantu dengan mood dan tumpuan, membantu dalam penghadaman, atau mengawal pergerakan otot. Terdapat tiga jenis neurotransmitter, yang dibandingkan dengan mesej yang dihantar dalam otak. Ini adalah neurotransmitter yang merangsang, yang memerlukan tindakan, neurotransmitter penghambat, yang mungkin menghalang tindakan, dan neurotransmitter modulasi, yang merupakan komunikator dan boleh menjadi rangsangan atau penghambatan, bergantung pada keadaan.

What Adakah Nama-nama Biasa Neurotransmitter?

N eurotransmitter yang mungkin diketahui oleh pelajar atau pesakit termasuk:

  • A sitilkolin
  • : Mengatur kawalan otot, tetapi juga berkaitan dengan ingatan dan kognisi
  • Dopamin : Yang berkaitan dengan mood, ingatan, dan kognisi tetapi juga pergerakan otot
  • Endorfin : Yang merupakan penghambat kesakitan dan boleh menimbulkan euforia
  • Epinefrin : Yang merupakan istilah lain untuk adrenalin, yang merupakan mekanisme pertarungan atau penerbangan badan
  • Asid gamma-aminobutirik (GABA) : Yang mengawal mood
  • Serotonin , yang berkaitan dengan mood, tidur, selera makan, dan irama Sirkadian

Sebagai tambahan kepada ini, terdapat lebih daripada 100 neurotransmitter yang terdapat di otak pada satu masa.

Wtopi Terjadi Apabila Terdapat Ketidakseimbangan Otak?

Tidak kira sejauh mana akson dan terminalnya menjalankan tugasnya, kadangkala terdapat ketidakseimbangan neurotransmiter dalam otak, yang sering dikaitkan dengan gangguan psikologi atau fizikal. Ini boleh menjadi lebih ringan, seperti gangguan afektif bermusim (SAD), yang berkaitan secara langsung dengan tahap serotonin yang lebih rendah, atau ia boleh menjadi lebih teruk, kerana kekurangan dopamin dikaitkan dengan gangguan neurologi penyakit Parkinson. Terlalu banyak GABA di otak dikaitkan dengan kegelisahan, sementara tahap asetilkolin yang tinggi dikaitkan dengan epilepsi dan sawan. Ubat adalah rawatan lini pertama ketika datang ke ketidakseimbangan neurotransmitter di otak.


Bab 8 Ringkasan

Dalam bab ini, anda telah mempelajari tentang sistem saraf manusia. Secara khusus, anda mengetahui bahawa:

  • Sistem saraf ialah sistem organ yang menyelaraskan semua tindakan sukarela dan sukarela badan dengan menghantar isyarat ke dan dari bahagian badan yang berlainan. Ia mempunyai dua bahagian utama: sistem saraf pusat (CNS) dan sistem saraf periferal (PNS).
    • CNS termasuk otak dan saraf tunjang.
    • PNS terdiri terutamanya dari saraf yang menghubungkan CNS dengan seluruh badan. Ia mempunyai dua bahagian utama: sistem saraf somatik dan sistem saraf autonomi. Bahagian ini mengawal pelbagai jenis fungsi, dan sering berinteraksi dengan CNS untuk menjalankan fungsi ini. Sistem somatik mengawal aktiviti yang berada di bawah kawalan sukarela. Sistem autonomi mengawal aktiviti yang tidak disengajakan.
      • Sistem saraf autonomi dibahagikan lagi kepada bahagian simpatetik (yang mengawal tindak balas melawan atau lari), bahagian parasimpatetik (yang mengawal kebanyakan tindak balas sukarela rutin), dan bahagian enterik (yang menyediakan kawalan tempatan untuk proses pencernaan).
      • Isyarat yang dihantar oleh sistem saraf adalah isyarat elektrik yang disebut impuls saraf. Ia dihantar oleh sel khas yang boleh dirangsang secara elektrik yang dipanggil neuron, yang merupakan salah satu daripada dua jenis sel utama dalam sistem saraf.
      • Neuroglia adalah jenis sel sistem saraf utama yang lain. Terdapat banyak jenis sel glial, dan mereka mempunyai banyak fungsi khusus. Secara amnya, neuroglia berfungsi menyokong, melindungi, dan menyuburkan neuron.
      • Bahagian utama neuron termasuk badan sel , dendrit , dan akson . Badan sel mengandungi nukleus. Dendrit menerima impuls saraf dari sel lain, dan akson menghantar impuls saraf ke sel lain di terminal akson. Sinaps adalah persimpangan membran kompleks di hujung terminal akson yang menghantar isyarat ke sel lain.
      • Akson sering dibungkus dalam sarung myelin penebat elektrik, yang dihasilkan oleh oligodendrocytes atau sel schwann, yang kedua-duanya adalah jenis neuroglia. Impuls elektrik yang disebut potensi tindakan berlaku pada jurang pada selubung myelin, yang disebut simpul Ranvier, yang mempercepat pengaliran impuls saraf ke bawah akson.
      • Neurogenesis , atau pembentukan neuron baru melalui pembahagian sel, mungkin berlaku dalam otak manusia yang matang - tetapi hanya pada tahap yang terhad.
      • Tisu saraf di otak dan saraf tunjang terdiri daripada bahan kelabu - yang mengandungi badan sel yang tidak bercampur dan dendrit neuron - dan bahan putih, yang mengandungi akson neuron myelated. Saraf sistem saraf periferi terdiri daripada berkas panjang akson bermielin yang meluas ke seluruh badan.
      • Terdapat beratus-ratus jenis neuron dalam sistem saraf manusia, tetapi banyak yang dapat diklasifikasikan berdasarkan arah di mana mereka membawa impuls saraf. Neuron sensori membawa impuls saraf dari badan dan ke arah sistem saraf pusat, neuron motor membawanya jauh dari sistem saraf pusat dan ke arah badan, dan interneuron sering membawanya antara neuron deria dan motor.
      • Impuls saraf adalah fenomena elektrik yang berlaku kerana perbezaan cas elektrik di seluruh membran plasma neuron.
      • Pam natrium-kalium mengekalkan kecerunan elektrik merentasi membran plasma neuron apabila ia tidak menghantar impuls saraf secara aktif. Kecerunan ini disebut keupayaan berehat neuron.
      • Potensi tindakan ialah pembalikan mendadak kecerunan elektrik merentasi membran plasma neuron berehat. Ia bermula apabila neuron menerima isyarat kimia daripada sel lain atau beberapa jenis rangsangan lain. Potensi tindakan bergerak dengan pantas ke bawah akson neuron sebagai arus elektrik.
      • Impuls saraf dihantar ke sel lain sama ada pada sinaps elektrik atau kimia. Pada sinaps kimia, bahan kimia neurotransmitter dilepaskan dari sel presynaptik ke celah sinaptik antara sel. Bahan kimia bergerak merentasi celah ke sel postsynaptic dan mengikat kepada reseptor yang tertanam dalam membrannya.
      • Terdapat pelbagai jenis neurotransmitter. Kesannya pada sel postynaptic umumnya bergantung pada jenis reseptor yang mereka ikat. Kesannya mungkin merangsang, menghalang, atau modulasi dengan cara yang lebih kompleks. Kedua-dua gangguan fizikal dan mental mungkin berlaku jika terdapat masalah dengan neurotransmitter atau reseptornya.
      • CNS merangkumi otak dan saraf tunjang. Secara fizikal dilindungi oleh tulang, meninges, dan cecair serebrospinal. Ia dilindungi secara kimia oleh penghalang darah-otak.
      • Otak adalah pusat kawalan sistem saraf dan seluruh organisma. Otak menggunakan sebahagian besar tenaga badan, terutamanya dalam bentuk glukosa.
        • Otak dibahagikan kepada tiga bahagian utama, masing-masing mempunyai fungsi yang berbeza: otak depan, otak tengah dan otak belakang.
          • Otak depan merangkumi serebrum, thalamus, hipotalamus, hippocampus dan amigdala. Serebrum dibahagikan lagi kepada hemisfera kiri dan kanan. Setiap hemisfera mempunyai empat lobus: frontal, parietal, temporal, dan occipital. Setiap lobus dikaitkan dengan deria tertentu atau fungsi lain. Serebrum mempunyai lapisan luar nipis yang dipanggil korteks serebrum. Lipatannya yang banyak memberikannya luas permukaan yang besar. Di sinilah kebanyakan pemprosesan maklumat berlaku.
          • Kecederaan saraf tunjang boleh menyebabkan kelumpuhan (kehilangan sensasi dan pergerakan) badan di bawah tahap kecederaan, kerana impuls saraf tidak lagi dapat bergerak naik dan turun ke saraf tunjang melebihi tahap itu.
          • PNS tidak dilindungi secara fizikal atau kimia seperti CNS, jadi lebih rentan terhadap kecederaan dan penyakit. Masalah PNS termasuk kecederaan akibat diabetes, herpes zoster, dan keracunan logam berat. Dua gangguan PNS ialah sindrom Guillain-Barre dan penyakit Charcot-Marie-Tooth.
          • Sentuhan merangkumi keupayaan untuk merasakan tekanan, getaran, suhu, kesakitan dan rangsangan sentuhan lain. Kulit merangkumi beberapa jenis sel reseptor sentuhan.
          • Penglihatan ialah keupayaan untuk merasakan cahaya dan melihat. Mata adalah organ deria khas yang mengumpul dan memfokuskan cahaya, membentuk imej, dan mengubahnya kepada impuls saraf. Saraf optik menghantar maklumat dari mata ke otak, yang memproses maklumat visual dan "memberitahu" apa yang kita lihat.
            • Masalah penglihatan yang biasa termasuk rabun (rabun jauh), hiperopia (rabun jauh), dan presbiopia (penurunan berkaitan dengan penglihatan dekat).

            Sebagai tambahan kepada sistem saraf, terdapat satu lagi sistem badan yang penting untuk menyelaras dan mengawal banyak fungsi yang berbeza - sistem endokrin. Anda akan belajar tentang sistem endokrin dalam bab seterusnya.


            Menghantar Isyarat: Sistem Saraf

            Sistem saraf adalah sistem komunikasi utama dalam badan. Fikiran, emosi dan tindakan kita semuanya diserahkan kepada isyarat yang dilakukan oleh sistem ini. Bersamaan dengan sistem endokrin, sistem saraf membantu mengatur dan mengawal keadaan dalaman untuk menjaga homeostasis. Sebilangan besar kelenjar yang dibincangkan dalam sistem endokrin diberi isyarat oleh saraf untuk mengeluarkan hormon mereka. Walau bagaimanapun, sistem saraf juga bertindak balas terhadap rangsangan luaran seperti cahaya dan suhu. Setiap tindak balas badan kita terhadap rangsangan, sama ada dalaman atau luaran, dikendalikan oleh sistem saraf.

            Sistem saraf membolehkan anda berkomunikasi, menunjukkan emosi, dan berinteraksi dengan orang lain.

            Bahagian Sistem Saraf

            Sistem saraf mempunyai beberapa bahagian, semuanya bercabang dari sistem saraf pusat (CNS). CNS menempatkan otak dan saraf tunjang yang bertindak sebagai arahan utama untuk semua tindakan tubuh. Saraf dalam otak dan saraf yang memanjang dari saraf tunjang ke pelbagai kawasan badan mencipta sistem saraf periferal (PNS). PNS bertanggungjawab untuk menghubungkan badan dengan CNS supaya isyarat yang dicipta oleh CNS dapat mencapai sasaran mereka. Di dalam PNS adalah sistem saraf somatik dan juga sistem saraf autonomi. Sistem saraf somatik mengawal pergerakan badan sukarela, seperti pengecutan otot, dan sistem saraf autonomi mengawal pergerakan sukarela, seperti pelebaran murid anda atau irama degupan jantung anda. Akhirnya, dalam sistem saraf autonomi adalah bersimpati (SNS) dan parasimpatetik (PSNS) sistem. SNS menyediakan badan untuk bertindak, mencipta tindak balas penerbangan atau melawan terhadap rangsangan. Sebaliknya, PSNS melegakan badan, mengembalikannya kepada normal selepas rangsangan yang menarik.

            Struktur Neuron

            Walaupun sistem ini kelihatan rumit, tisu saraf hanya berasal dari dua jenis sel: sel glial dan neuron. Sel glial, juga dikenali sebagai neuroglia, terdapat di CNS dan PNS. Sel-sel ini melindungi dan menyokong sel-sel saraf yang disebut neuron. Neuron adalah unit fungsi asas sistem saraf, menghantar mesej ke seluruh badan. Struktur unik mereka membolehkan mereka menjadi komunikator yang sangat pantas dan cekap. Neuron mempunyai a badan sel yang memegang a inti, yang bertindak sebagai "otak" sel. Di sekeliling badan sel ialah dendrit, kawasan yang menerima isyarat. Dendrit menghantar isyarat melalui akson sehingga sampai ke terminal axon. Isyarat bergerak melalui akson dengan bantuan Sel Schwann yang melilit akson dan bertindak sebagai penebat. Di antara sel-sel ini adalah nod Ranvier. Neuron khas ditunjukkan dalam rajah ini:

            Sama seperti anda menghantar teks kepada rakan, neuron anda menghantar mesej kepada satu sama lain.

            Menghantar Isyarat

            Proses menghantar isyarat bermula dengan rangsangan. Dendrit neuron pertama dalam rantai isyarat menerima rangsangan dan menghantar isyarat melalui akson. Sebaik sahaja melalui akson isyarat bergerak ke bawah setiap terminal akson. Apabila isyarat sampai ke terminal menyebabkan pelepasan vesikel sinaptik yang membawa neurotransmitter (utusan kimia). Vesikel bercantum dengan membran terminal akson, melepaskan neurotransmitter ke dalam celah sinaptik, atau sinaps. Neurotransmitter kemudian melintasi sinaps sehingga mencapai dendrit neuron lain atau sel / tisu sasaran. Sebagai contoh, mekanisme isyarat kontraksi otot bermula apabila neuron yang merupakan bahagian unit motor melepaskan neurotransmitter yang disebut asetilkolin (Ach) ke celah sinaptik. Ach bergerak merentasi celah sehingga ia mencapai reseptor Ach dalam membran serat otot. Sesampai di sana, saluran terbuka untuk membolehkan kemasukan zarah bermuatan yang memberi isyarat pembebasan kalsium, memulakan proses pengecutan. Gambar rajah persimpangan neuromuskular biasa ditunjukkan di bawah:

            Sistem Saraf Autonomi

            Seperti yang dinyatakan di atas, sistem saraf autonomi dibahagikan kepada sistem parasympatetik dan simpatetik. Peranan utama PSNS adalah merangsang pengeluaran air liur di mulut dan merangsang perut dan usus untuk menyelesaikan pencernaan. PSNS mengekalkan keadaan terangsang yang tenang, dengan fungsinya sering dipermudahkan untuk "berehat dan mencerna". Sebaliknya, SNS menimbulkan kewaspadaan dalam badan. Apabila anda takut, anda mungkin melihat degupan jantung yang meningkat, pernafasan yang lebih cepat, dan perasaan bertenaga. Ini disebabkan oleh SNS menyiapkan badan anda untuk menghadapi ancaman yang berpotensi. Apabila ancaman itu hilang, PSNS akan mengembalikan badan ke keadaan normal dan lebih tenang. Rajah di bawah memperincikan kesan PSNS dan SNS pada badan dan juga membezakan CNS dan PNS antara satu sama lain:


            Anatomi dan Fisiologi: Persimpangan Neuromuskular

            Myofiber adalah mesin jentera selular yang sangat canggih, tetapi, pada akhirnya, ia hanya melakukan apa yang diberitahu! Setiap sel otot yang berkontrak disambungkan ke neuron motor. Otot, apabila mereka mengecut, menjadi keseluruhan babi, yang bermaksud setiap sel berada dalam mod semua-atau-tiada. Agar otot besar mempunyai penguncupan yang kuat bermakna setiap sel dalam otot itu mesti diberitahu untuk mengecutkan kontraksi yang lebih lemah bermakna lebih sedikit sel yang mengecut. Jadi bagaimana sel saraf memberitahu sel otot untuk berkontrak?

            Pertama, sel saraf dan otot mesti bersentuhan, namun kedua-dua sel itu sebenarnya tidak bersentuhan. Persimpangan antara neuron dan serat otot disebut persimpangan neuromuskular (NMJ) (lihat Rajah 8.3). Persimpangan, sama seperti persimpangan antara neuron, dipanggil sinaps kimia, dan selalu ada ruang antara sel yang disebut celah sinaptik.

            Rajah 8.3 Bahagian-bahagian dari persimpangan neuromuskular. (Michael J. Vieira Lazaroff)

            Membran kedua sel dalam sinaps diberi nama kerana arah impuls saraf: membran presynaptik (neurolemma) dan membran postsynaptic (sarcolemma). Mesej yang dihantar dari neuron ke myofiber adalah bahan kimia yang dipanggil a neurotransmitter, dan ia berfungsi dengan menukar kebolehtelapan membran postsynaptic. Jenis sinaps ini, dengan celah sinaptik, adalah sel jantung sinaps kimia, dan banyak sel saraf, mempunyai sinaps elektrik, di mana sel-sel itu benar-benar menyentuh dan bergerak melalui persimpangan komunikasi yang disebut simpang jurang.

            Neurotransmitter dan Exocytosis

            Neurotransmitter adalah utusan kimia yang bergerak melintasi celah sinaptik antara neuron dan neuron, atau neuron dan myofibers. Neurotransmitter yang dipanggil asetilkolin (ACh) digunakan di persimpangan neuromuskular. Asetilkolin pada mulanya dihasilkan dalam badan Golgi (dalam badan sel), dan kemudian bergerak ke bawah akson ke tunas terminal akson dalam vesikel sinaptik kerana tiada ER, dan tiada badan Golgi, dalam tunas terminal, vesikel sinaptik dikitar semula menggunakan kedua-dua endositosis, eksositosis, dan mitokondria untuk mengitar semula ACh.

            Jadi apakah maksud menukar ?kebolehtelapan membran postsynaptic?? Untuk memulakan, lihat lagi pengangkutan aktif. Anda mungkin ingat bahawa pengangkutan aktif ialah pergerakan molekul melawan kecerunan kepekatan, daripada kepekatan rendah kepada kepekatan tinggi. Dalam kes ini, dengan menggunakan enjin kecil yang bagus yang dipanggil pam Na + / K +, ion natrium disimpan pada kepekatan tinggi di celah sinaptik. Sarcolemma, ketika berada dalam keadaan ini, dianggap terpolarisasi. Sekarang ingat, menjaga membran ini terpolarisasi memerlukan tenaga, dalam bentuk ATP. Ironinya, tenaga ini digunakan untuk memastikan otot tetap santai.

            Pada ketika ini adalah idea yang baik untuk melihat apa perkataannya santai sebenarnya bermaksud. Kebanyakan orang membayangkan santai sebagai agak serupa dengan seorang remaja terhempas di atas sofa, tetapi itu tidak seperti otot yang santai. Kemandirian bergantung pada keupayaan untuk bertindak balas dengan cepat dalam situasi kecemasan, dan mobilisasi otot yang cepat adalah penting untuk keupayaan itu. Dalam erti kata itu, otot yang santai mirip busur dan anak panah, dengan anak panah ditarik kembali siap untuk dilepaskan. Busur dan anak panah, walaupun tidak bergerak, cenderung bergerak cepat seperti otot, keadaan ini juga memerlukan tenaga.

            Kelebihan besar untuk pengangkutan aktif, dalam situasi ini, ialah ia mewujudkan keadaan di mana sarcolemma boleh menjadi depolarisasi dengan lebih cepat. Penyebaran sahaja bukanlah cara terpantas untuk memindahkan natrium kembali ke keadaan keseimbangan. Cara terpantas, tanpa keraguan, adalah melalui penyebaran termudah. Penyebaran yang difasilitasi memerlukan saluran untuk natrium melewati, tetapi jika saluran itu selalu terbuka, sangat sukar untuk mengekalkan pengangkutan aktif. Pasti ada cara untuk membuka dan menutup saluran apabila diperlukan. Apabila otot dilonggarkan, saluran ditutup hanya dibuka apabila sel otot perlu menguncup. Masuk akal bahawa saluran seperti itu harus disimpan di bawah kunci dan kunci.Neurotransmiter ialah mesej kimia yang memberitahu sel untuk menguncup neurotransmitter, molekul sejuk yang dipanggil acetylcholine (ACh), adalah kuncinya. ACh disimpan dalam vesikel sinaptik dalam tunas terminal akson. Apabila akson menerima mesej, melalui perubahan serupa dalam polarisasi neurilemma, vesikel sinaptik bergabung dengan neurilemma dan melepaskan kandungannya (ACh) ke dalam celah sinaptik melalui eksositosis. Kunci telah dikeluarkan semua keperluan utama sekarang adalah kunci.

            ACh, Penerima, dan Difusi Fasilitasi

            Sepanjang membran postsynaptic, sarcolemma, adalah reseptor untuk asetilkolin (ACh). ACh mengikat dengan reseptor ACh, yang membuka saluran, membenarkan ion natrium membanjiri membran postsynaptic melalui penyebaran terfasilitasi. Sekali lagi, gabungan pengangkutan aktif dan penyebaran terfasilitasi menjadikan ini dan penyahkutuban sangat pantas (hanya dua milisaat!).

            Satu-satunya masalah dengan senario ini ialah bagaimana otot menjadi relaks semula. Perkara ini lebih mudah difahami apabila anda memikirkan enzim asetilkolinesterase (ACh-esterase). Apabila ACh dilepaskan ke celah sinaptik, ia dipecah dengan cepat oleh asetilkolinesterase. Untuk mengekalkan pengecutan yang berterusan, neuron motor perlu mengeluarkan bekalan ACh yang hampir berterusan? Nasib baik terdapat kitar semula yang berterusan neurotransmitter, atau tidak mungkin untuk mengecutkan otot selama lebih daripada beberapa milisaat!

            Saya, Oh, Myogram!

            Pernahkah anda mendengar tentang kedutan otot? Miogram ialah perwakilan grafik kelajuan dan kekuatan pengecutan otot (lihat Rajah 8.4). Untuk memahami myogram, mari kita mulakan dengan melihat kekejangan otot. Dalam grafik ini, paksi-X menunjukkan masa, dan paksi-Y menunjukkan kekuatan pengecutan otot. Sekiranya anda melihat gambar berikut, anda akan melihat bahawa garis rata menunjukkan otot yang santai, dan penguncupan dan kelonggaran cepat ditunjukkan oleh lengkung loceng.

            Apa yang anda mungkin tidak perasan dengan segera ialah lokasi rangsangan oleh neuron motor. Jika anda melihat dengan teliti, anda akan dapati bahawa pengecutan tidak bermula sejurus selepas rangsangan, tetapi terdapat kelewatan yang dipanggil tempoh terpendam, sebelum pengecutan otot sebenarnya bermula. Apa yang berlaku di sini, semasa tempoh terpendam? Fikirkanlah, kerana terdapat beberapa langkah, mengikut urutan: eksositosis ACh, ACh mengikat reseptor ACh, saluran terbuka, dan ion Na + melimpah melalui saluran yang baru dibuka (difusi difasilitasi).

            Kenaikan lengkung disebut tempoh kontraksi, dan penurunan itu dipanggil tempoh relaksasi. Walau bagaimanapun, tempoh kelonggaran adalah pembalikan tempoh terpendam: ACh dipecahkan oleh asetilkolinesterase, saluran reseptor ACh tertutup, dan pengangkutan aktif mengembalikan ion Na + ke celah sinaptik. Jadi mengapa tempoh ini jauh lebih lama daripada tempoh pendam? Ingat, kerana pengangkutan aktif harus menggerakkan ion ke hulu, ia memerlukan masa lebih lama, tetapi juga ingat bahawa penyebaran yang difasilitasi jauh lebih cepat apabila didahului dengan pengangkutan aktif!

            Dipetik daripada The Complete Idiot's Guide to Anatomy and Physiology 2004 oleh Michael J. Vieira Lazaroff. Semua hak terpelihara termasuk hak pembiakan secara keseluruhan atau sebahagian dalam apa jua bentuk. Digunakan mengikut susunan dengan Buku Alpha, ahli Penguin Group (USA) Inc.


            Biologi

            Balas Pantas

            Perbincangan berkaitan

            • Peperiksaan Musim Luruh Biologi Edexcel A-peringkat 9BN0 P 1,2,3 12/16/20 Okt 2020 - Perbincangan Peperiksaan
            • Kedudukan GCSE anda daripada yang paling mudah kepada yang paling sukar!
            • UNDIAN: Yang manakah anda rasa BIOLOGI, KIMIA ATAU FIZIK paling mudah?
            • Apa yang lebih sukar dan mengapa? Kimia atau Biologi?
            • Tidak mengambil biologi manusia di IGCSE Edexcel, merancang untuk memulakan tahap A pada musim panas ini.
            • Bolehkah saya menjadi guru bio dengan Sains Biologi!
            • OCR A Biologi A-TINGKAT
            • Subjek GCSE permainan cedera/sembuh 2014
            • Perlu nasihat memilih tahap
            • Adakah Universiti tidak akan menerima salah satu kursus saya jika saya melakukan ini
            • tunjukkan 10 lagi
            • Sekiranya anda harus melakukan tahap 10 A, apakah itu?
            • Biologi Manusia vs Biologi
            • Biologi VS Biologi Manusia yang mana satu?
            • Ubat
            • Biologi atau Kimia tahap A?
            • Ijazah biologi tanpa kimia A tahap?
            • Letakkan 6 Tingkat A ini dari yang paling dihormati hingga yang paling dihormati:
            • Sekiranya saya mengambil Biologi atau Biologi Manusia?
            • Universiti terbaik untuk biologi marin?
            • farmasi di Universiti

            Artikel berkaitan

            Oops, tiada siapa yang menyiarkandalam beberapa jam terakhir.

            Mengapa tidak memulakan semula perbualan?

            • Penilaian tahun kedua hingga tahun ketiga
            • The Arsenal Thread XXV
            • Sila buat komen mengenai komen dan siaran vaksin
            • Saya rasa seperti bukan
            • sungguh geram dengan diri sendiri
            • Bimbang mertua saya akan cuci otak anak-anak saya tentang agama
            • Pekerjaan
            • rindu sekolah/kehidupan lama saya
            • PESERTA DIPERLUKAN untuk kajian Penyelidikan
            • Seberapa sukar tahap biologi dan kimia?
            • Ibu bapa mahu saya menjadi doktor !!
            • NGDP 2021 (Kohort 23)
            • Prapendaftaran Allied Health Sciences (Msc)
            • 2020/21 Detektif Konstabel Bertemu Polis Skim Grad
            • kertas kerja
            • Pilihan tahap A
            • Nombor akaun ID Apple
            • Pendapat mengenai Universiti Bedfordshire
            • Keputusan Peperiksaan Medan Tahun 1
            • Pergigian Siswazah- Institut Perubatan Dnipro

            Oops, tiada siapa yang membalas siaran.

            Mengapa tidak membalas benang yang tidak dijawab?

            • OCR Biology & Chemistry AS level Breadth Paper 2020
            • Kedalaman AS 2020 dalam kertas biologi 2
            • Sebagai biologi pada 2020/1
            • Sebagai bio ocr
            • Kertas 1 2020 aqa
            • A* Nota Biologi Tahap OCR A
            • Nafas biologi 2020
            • OCR A biologi dan kimia 2020
            • Olimpik Biologi Inggeris 2021
            • Olimpik Biologi 2021
            • 2020/2019 Biologi OCR A AS peringkat kertas
            • AQA A-level Biology Paper 2 2020 Skema Markah Tidak Rasmi
            • Aqa a level biologi 2020 skim markah tidak rasmi
            • aqa a biologi peringkat 2020 MARKSCHEME YANG TIDAK BERFUNGSI
            • Sebagai Biologi Potometer
            • Soalan Peperiksaan Tahap 2020 Biologi A
            • bantuan bio
            • Kertas AS Biologi 2019,2020 AQA
            • Menilai kekuatan dan kelemahan peribadi saya berhubung dengan teori pembelajaran??
            • AQA 2020 biologi Tahap kertas skema tanda tidak rasmi

            Lihat lebih banyak perkara yang anda sukaiBilik Pelajar

            Anda boleh memperibadikan perkara yang anda lihat di TSR. Ceritakan sedikit tentang diri anda untuk memulakan.

            Adakah anda pernah melihat.

            Adakah anda fikir menerima Gred Dinilai Guru akan memberi kesan kepada masa depan anda?

            Thread yang Ditonton

            Tumpuan

            Oops, tiada siapa yang menyiarkandalam beberapa jam terakhir.

            Mengapa tidak memulakan semula perbualan?

            Oops, tiada siapa yang membalas siaran.

            Mengapa tidak membalas benang yang tidak dijawab?

            Lihat lebih banyak perkara yang anda sukaiBilik Pelajar

            Anda boleh memperibadikan perkara yang anda lihat di TSR. Ceritakan sedikit tentang diri anda untuk memulakan.

            Pasukan Sokongan TSR

            • charco
            • Tuan M
            • RDKGames
            • TheConfusedMedic
            • Lemur14
            • brainzistheword
            • Labrador99
            • betul-betul keluar
            • Eimmanuel
            • Sinnoh
            • _gcx
            • sekatan1
            • Tolgash
            • Jerebu
            • PetitePanda
            • _Mia101
            • jduxie4414
            • Cahaya bintang15
            • bamtutor

            Bermula

            Menggunakan TSR

            Kumpulan TSR

            Berhubung dengan TSR

            © Hak Cipta Bilik Pelajar 2017 semua hak terpelihara

            Bilik Pelajar, Dapatkan Semakan dan Ditandai oleh Guru adalah nama dagang The Student Room Group Ltd.

            Nombor Daftar: 04666380 (England dan Wales), No. PPN 806 8067 22 Pejabat Berdaftar: International House, Queens Road, Brighton, BN1 3XE


            Minda Elektrik Kita: Doktrin Neuron

            Doktrin Neuron menetapkan bahawa neuron adalah unit selular individu dari sistem saraf, dikelilingi oleh membran sel dan terpisah dari struktur lain seperti sel-sel di mana-mana organ lain di dalam badan. Tidak seperti kebanyakan sel di dalam badan, bagaimanapun, neuron dirancang khusus untuk menerima dan menghantar maklumat.

            Santiago Ramon y Cajal, ahli sains saraf Sepanyol (Gambar: Oleh Foto Asal tidak dikenali walaupun diterbitkan oleh Universiti Clark pada tahun 1899 / Domain Awam)

            Doktrin Neuron ini telah diperjuangkan oleh ahli neuroanatomi paling terkenal yang pernah hidup, Santiago Ramon y Cajal. Pemenang Hadiah Nobel 1906, Cajal menentukan bahawa pada haiwan muda anda sebenarnya boleh mengikuti akson dengan kaedah khusus untuk penamatan mereka. Daripada kajian ini beliau menetapkan bahawa neuron adalah unit struktur dan berfungsi.

            Bahwa neuron adalah unit individu sistem saraf dan terpisah dari sel lain juga disarankan oleh Sir Charles Sherrington - yang juga memenangi Hadiah Nobel. Sherrington, berdasarkan pertimbangan teori saja, percaya bahawa neuron harus mempunyai ruang di antara mereka, jurang antara pelbagai neuron dalam sistem saraf. Apabila dia melihat pengaliran sebagai ahli fisiologi—melihat pengaliran pada batang saraf—ia adalah lebih cepat daripada jika dia melihat dalam jirim kelabu di dalam otak. Atas dasar itu sahaja, dia percaya bahawa neuron adalah unit struktur individu yang perlu mempunyai ruang atau jurang di antara mereka. Ini adalah lebih penting kerana sinaps sebenarnya tidak dilihat dengan mikroskop elektron sehingga awal 1950-an.

            Ini adalah transkrip daripada siri video Memahami Otak. Tonton sekarang, Wondrium.

            Kami percaya bahawa sinapsis adalah tempat di otak di mana satu neuron berinteraksi dengan neuron yang lain. Sinaps ialah tempat komunikasi berlaku antara satu neuron dan neuron seterusnya dalam rantai. Terminal akson ialah tempat neuron pertama bersentuhan dengan neuron kedua. Di terminal, terdapat vesikel sinaptik, yang melepaskan bahan kimia yang akan berinteraksi dengan membran pascasinaptik—dendrit atau badan sel neuron kedua itu.

            Merapatkan Jurang antara Neuron

            Bagaimana neuron berkomunikasi antara satu sama lain? Sekiranya terdapat jurang antara mereka, apakah yang bertanggungjawab untuk komunikasi itu? Kemajuan yang hebat dalam memahami perkara ini terhasil dengan penemuan bahawa akson sebenarnya menjana elektrik.

            Anatomi neuron (Imej: Oleh ShadeDesign/Shutterstock)

            Isyarat elektrik akan disebarkan dan ia bermula di bukit akson. Salah satu perkara yang paling penting untuk diingat adalah bahawa akson bukan hanya lanjutan badan sel, tetapi struktur khusus dan melekat pada badan sel di puncak bukit axon. Isyarat elektrik dihasilkan di puncak bukit axon dan disebarkan ke bawah akson, dengan cara "semua-atau-tidak". Ini bermaksud bahawa isyarat tidak merosot. Isyarat akan bergerak ke bawah akson dengan cara tertentu. Ia melompat dari nod ke nod, di antara pembungkus mielin.

            Jika semua potensi tindakan neuron tertentu adalah amplitud yang sama dan mereka tidak merosot, maka bagaimanakah intensiti akan dikodkan dalam sistem saraf atau dikodkan dalam neuron seperti ini? Dan apa yang bertanggungjawab untuk kualiti rangsangan? Kita perlu mempelajari sesuatu tentang kodnya.

            Intensiti dan Kualiti Rangsangan

            Keamatan rangsangan dikodkan dalam neuron dengan menukar kekerapan tembakan. Rangsangan yang lebih sengit menyebabkan neuron meningkatkan kadar tembakannya. Kualiti rangsangan, sebaliknya, sedikit berbeza. Kualiti rangsangan adalah hasil rangsangan pelbagai jenis neuron, penularan di sepanjang jalan tertentu, dan juga "penafsiran" oleh kawasan otak yang berlainan, terutama korteks serebrum.

            Mari fikirkan perkara ini dari segi penglihatan. Kualiti rangsangan penglihatan - apa yang akhirnya kita alami sebagai penglihatan - berlaku kerana isyarat elektrik dimulakan oleh sel-sel di mata yang menyerap cahaya. Sel-sel ini perlu dikhususkan untuk menyerap cahaya. Kemudian isyarat elektrik dihantar ke otak di sepanjang laluan visual. Itulah yang dimaksudkan untuk mengatakan bahawa otak terdiri daripada pelbagai jenis sistem ini. Pada akhirnya, penafsiran - atau apa konstruksi mental yang kita tafsirkan sebagai melihat - adalah hasil dari jalan-jalan ini yang akhirnya mencapai korteks dan ditafsirkan oleh kawasan visual otak yang sangat spesifik. Neuron sendiri akan selalu berkomunikasi dengan potensi yang dihasilkan dalam akson.

            Apakah yang sebenarnya berlaku apabila potensi tindakan ini atau isyarat elektrik ini dijana dalam akson? Untuk menghargai ini dan bagaimana neuron berkomunikasi, kita perlu memahami sesuatu tentang persekitaran dalaman dan luaran neuron dan bagaimana perubahan dalam pengedaran atom tertentu akan menjadi mekanisme isyarat untuk menghantar maklumat.

            Neuron adalah unit struktur dan fungsi sistem saraf. Mereka adalah sel seperti sel badan yang lain.

            Neuron adalah unit struktur dan fungsi sistem saraf. Mereka adalah sel seperti sel badan yang lain. Mereka mempunyai selaput yang mengelilingi mereka yang menjadikannya unit terpisah. Ini di dalam sel. Dan neuron, seperti hampir semua sel dalam badan, mempunyai organel di dalamnya. Mereka mempunyai struktur khas yang terlibat dalam membuat protein, sebagai contoh, protein pembungkus. Mereka juga mempunyai atom-atom yang merupakan ion, yang pada dasarnya adalah atom bermuatan, dan itu hanya bermaksud atom yang memperoleh atau kehilangan elektron.

            Mengecas Neuron

            Di dalam badan sel, terdapat organel dan ion dan molekul lain. Di luar membran sel neuron adalah ruang ekstraselular. Dalam ruang ekstrasel ini juga terdapat ion. Anda boleh menemui kalium semula, natrium, klorida, kalsium, ion lain. Apa yang penting dalam memahami bagaimana pemberian isyarat dalam sistem saraf adalah untuk menyedari bahawa penyebaran ion dalam sel, dalam neuron, berbeza antara bahagian dalam dan luar sel. Ion didistribusikan secara tidak sama ke seluruh membran neuron, sehingga dalam keadaan yang kita sebut sebagai keadaan rehat, bahagian dalam sel akan dicas lebih negatif daripada bahagian luar. Itu adalah asas asas. Keadaan rehat bermaksud neuron pada masa ia tidak menembak. Dalam keadaan rehatnya, ion diagihkan secara tidak sama rata merentasi membran sehingga bahagian dalam sel ini lebih negatif daripada bahagian luar.

            Perbezaan cas ini—kerana ingat, ion pada asasnya ialah atom yang sama ada memperoleh atau kehilangan elektron, jadi ia dicas—dikekalkan dalam beberapa cara. Salah satu cara yang dijaga adalah bahawa dalam membran neuron adalah molekul yang bertindak sebagai pam kecil, dan mereka memastikan bahawa kepekatan ion intraselular diatur dengan sangat berhati-hati. Sangat penting bahawa kepekatan ionik diatur, kerana sebarang kelainan dalam sistem ini atau mekanisme kawalan dapat menyebabkan pelepasan elektrik yang tidak normal. Dan pelepasan elektrik yang tidak normal boleh menyebabkan sawan di otak atau bahkan boleh membunuh neuron. Dalam keadaan rehat, perbezaan cas ini dikekalkan oleh molekul yang sebenarnya wujud dalam membran, yang bertindak sebagai pam kecil yang memastikan ion bercas yang betul diagihkan merentasi membran dengan cara yang sangat khusus.

            Mengawal Kepekatan Ionik

            Dalam ruang ekstraselular, yang berada di luar neuron tunggal, peranan mengawal kepekatan ion adalah tugas astrosit. Astrosit - sel glial berbentuk bintang yang berasal dari sel keturunan yang sama yang menimbulkan neuron - memainkan peranan penting dalam mengatur kepekatan ion di luar neuron. Mereka melakukan ini kerana mereka sebenarnya bertindak sebagai sinki kecil bagi atom bermuatan tertentu. Lingkungan ion ekstraselular diatur ke atom oleh astrosit dan muatan intraselular akan diatur ke atom oleh molekul tertentu melintasi membran.

            Apa yang berlaku apabila neuron dirangsang? Apabila neuron dirangsang, taburan ion diubah merentasi membran. Jika ion kini diedarkan apabila sel dirangsang, cas pembezaan mengakibatkan bahagian dalam neuron menjadi lebih positif yang kita panggil depolarisasi itu. Sekiranya bahagian dalam sel menjadi lebih negatif daripada sebelumnya, maka ia akan menjadi hiperpolarisasi. Dalam keadaan rehat, perbezaan cas adalah sekitar -70 mV.

            Cara Membakar Neuron

            Apabila cas mencapai titik tertentu—apabila bahagian dalam sel menjadi lebih positif kepada kira-kira -55 mV—ia mencetuskan potensi tindakan pada bukit akson. Apa yang kita ada ialah depolarisasi—menjadikan bahagian dalam lebih positif—suatu pengujaan dalam sistem saraf. Jika bahagian dalam lebih negatif, ia dipanggil hiperpolarisasi-perencatan dalam sistem saraf. Potensi tindakan dihasilkan pada puncak bukit neuron dan disebarkan ke bawah akson, melompat dari simpul ke simpul di antara selubung myelin (lihat rajah 1). Perubahan yang sangat cepat dan sementara dalam potensi membran akan berlaku di setiap tempat di mana akson pada dasarnya telanjang. Kerana potensi tindakan melonjak dari nod ke simpul, itu disebut konduksi garam. Ini bermakna "konduksi melompat."

            Mempercepatkan Isyarat

            Halaju perambatan ke bawah akson adalah disebabkan oleh saiz sarung mielin di sekeliling neuron. Semakin besar neuron dan semakin besar myelin, semakin cepat pengalirannya. Sekiranya akson anda tidak berselubung, pengalirannya akan sangat perlahan, dan sebenarnya sangat mudah difahami mengapa. Jika anda akan melompat dari nod ke nod, maka satu-satunya tempat yang anda perlukan untuk menukar cas pembezaan adalah pada ruang di antara setiap nod. Jika anda mempunyai akson yang tidak bermielin, maka anda perlu menukar caj pada setiap titik individu di sepanjang akson. Transmisi sinaptik dalam akson bermielin jauh lebih cepat daripada yang tidak bermielin, kerana ia hanya melompat dari nod ke nod. Itulah sebabnya anda boleh mempunyai neuron dan korteks motor, dan anda boleh berfikir bahawa anda ingin menjangkau dan menyentuh objek dan kemudian melakukannya hampir serta-merta. Namun, potensi tindakan tersebut harus dilakukan dari neuron motor di korteks anda, turun ke saraf tunjang anda, sinaps di saraf tunjang dan keluar untuk menyebabkan pengecutan otot. Tetapi nampaknya seketika bagi kita kerana ini adalah akson myelinated yang sangat cepat.

            Soalan seterusnya adalah, apa yang berlaku apabila potensi tindakan mencapai hujung terminal akson? Itu nampaknya tempat yang seterusnya untuk pergi. Neuron menyebarkan potensi tindakan ke terminal akson, di mana ia akan membentuk sinaps dengan sel seterusnya. Apa yang berlaku di sini di sinaps?

            Kalsium, Neurotransmitter, dan Reseptor

            Lihat Gambar 3. Potensi tindakan - cas elektrik - menyebabkan sesuatu berlaku. Ia menyebabkan membran presinaptik, penghujung terminal, membuka saluran yang membenarkan kemasukan kalsium-salah satu ion bercas dalam ruang ekstraselular itu. Apabila kalsium masuk ke dalam terminal saraf, ia membentuk rangkaian kejadian yang akan mengakibatkan pergerakan vesikel kecil ke titik penamatan membran. Membran ini bercantum dengan membran presinaptik dan membuang kandungannya—neurotransmitter—ke dalam celah, ruang yang memisahkan satu neuron daripada neuron lain.

            Soalan terakhir ialah, apa yang berlaku sekarang dalam struktur postsynaptic? Satu-satunya cara neuron pertama dapat berkomunikasi dengan neuron kedua adalah melalui beberapa jenis isyarat yang boleh dibaca.Dan apa yang berlaku? Potensi tindakan menyebabkan pembebasan akhirnya neurotransmitter atau bahan kimia dari terminal presinaptik ini. Bahan kimia tersebut meresap di celah sinaptik untuk berinteraksi dengan reseptor tertentu pada sel postsynaptic. Interaksi neurotransmitter dengan reseptor pascasinaptik tersebut akan melakukan salah satu daripada dua perkara. Ia sama ada akan membuka terus saluran dalam membran pascasinaptik itu—saluran itu hanyalah protein yang mengawal aliran ion merentasi membrannya. Atau, ia akan mengikat molekul lain yang akhirnya juga akan mengakibatkan ion berbeza diedarkan merentasi membran postsynaptic. Kami merujuk kepada perubahan yang berlaku pada sinaps sebagai potensi membran atau potensi membran pascasinaps.

            Penggredan Potensi Pascasinaptik

            Potensi ini berbeza dengan potensi tindakan dalam beberapa cara. Pertama sekali, ia dihasilkan dalam dendrit dan tulang belakang. Dendrit hanyalah lanjutan dari badan sel dan tulang belakang hanyalah penonjolan permukaan dendrit untuk meningkatkan luas permukaan. Potensi sinaptik boleh menjadi depolarisasi atau hiperpolarisasi. Dalam erti kata lain, mereka boleh merangsang atau menghalang. Tetapi tidak seperti potensi tindakan, potensi sinaptik digredkan dan "berkurangan".

            Neuron mempunyai pelbagai input akson. Ini adalah akson yang datang dari tempat yang berbeza, nukleus lain dalam otak, bersinaps pada sel sama ada badan selnya atau dendrit atau durinya. Digredkan dan pengurangan bermakna bahawa potensi sinaptik, yang dijana dalam dendrit atau duri, digredkan dalam mana besarnya ia bergantung pada jumlah neurotransmitter yang dikeluarkan. Decremental bermaksud sesuatu yang menarik. Duri dan dendrit tidak mielinasi. Ini adalah lanjutan sebenar permukaan badan sel. Dan ini bermakna sinaps di pinggir sel perlu menukar membran dan taburan ion pada setiap titik di sepanjang jalan ke badan sel dan bukit akson. Itu bermaksud apabila isyarat dipindahkan, ia akan berkurang, sehingga semakin kecil.

            Sekarang apakah akibatnya? Apakah maksudnya? Baiklah, ini bermaksud jumlah dari semua input yang mendorong dan menghambat neuron ini yang akhirnya akan menentukan sama ada potensi tindakan akan ditembakkan di puncak bukit axon. Terdapat beribu-ribu sinapsis yang masuk dan sama ada menarik membran postsynaptic atau menghalang membran postsynaptic, dan kemudian penambahan semua ribuan sinapsis ini dan pengujaan dan penghambatan mereka akan menentukan sama ada potensi tindakan akan dihasilkan di puncak bukit axon. Dan apabila itu dijana, potensi tindakan itu kemudiannya akan disebarkan dalam cara semua atau tiada kepada sinaps sekali lagi, dan seterusnya dan seterusnya dan seterusnya dalam rantaian neuron.

            Soalan Lazim Mengenai Doktrin Neuron

            Doktrin Neuron adalah teori yang dikembangkan pada akhir 1800 & # 8217s yang memperincikan sifat neuron dan sistem saraf yang menjelaskan bahawa neuron adalah diskret dan bukannya berterusan .