Дії потенціалу: електрична імпульс
Нейрони спілкуються за допомогою електричних сигналів, відомих як дії потенціалу. Це швидкі зміни мембранного потенціалу, які поширюються вздовж аксону нейрона.
Відпочинок мембранного потенціала нейрона зазвичай становить близько -70 мВ, завдяки різницям у концентраціях іонів з обох боків клітинної мембрани. Коли стимул перевищує поріг (принцип «все або нічого»), відкриваються натрійові ворота, що дозволяє позитивним іонам (натрію) надходити в клітину.
Vm = (K+ * R*t) / (C*m)
Поширення: Розповсюдження сигналу
Після ініціації потенційного дії вона поширюється вниз по аксону. Це досягається завдяки серії деполяризації та реполяризації.
У мієлінованих аксонах (аксони, вкриті жировим мієлиновою оболонкою), сигнал стрибає між провалами в мієліні, званий вузлами Ранвіера, що значно збільшує швидкість проведення – це називається скачковим проведенням.
v = ΔVm / τ
Синаптичне Трансміт: Хімічна Комунікація
Коли потенційал дії досягає аксонального кінця, він запускає вивільнення нейротрансмітерів – хімічних посланців – у синаптичну щілину.
Ці нейротрансмітери зв’язуються з рецепторами на постсинаптичній нейроні, викликаючи зміну його мембранного потенціалу. Це може або стимулювати (деполяризувати) нейрон, або пригнічувати (гіперполяризувати) нейрон.
ΔV = F * β
Нейротрансмітери та Рецептори
Існує безліч нейротрансмітерів, кожен з яких має певний вплив. Прикладами є глутамат (стимулюючий), ГABA (інгібуючий), дофамін (задіяний у винагороді та русі) та серотонін (регулювання настрою).
Типи рецепторів різняться – іонтропні рецептори викликають миттєві зміни, а метаботропні рецептори ініціюють ланцюгову реакцію внутрішньоклітинних подій.
Часті запитання
Що таке синапс?
Синапс - це зона контакту між двома нейронами (або між нейроном та іншою клітиною), де відбувається зв’язне передавання сигналів за допомогою нейротрансмітерів.
Чому потенціали дії важливі?
Потенціали дії є критично важливими для швидкого передавання інформації в нервовій системі, що дозволяє швидко реагувати на стимуляцію.
Що відбувається після зв’язування нейротрансмітера з рецептором?
Зв’язування запускає ланцюгову реакцію всередині постсинаптичної клітини, що в кінцевому підсумку впливає на її активність – стимулювання або інгібування.
Спробуйте наживо
Усе, що вище, працює прямо у вашому браузері — відкрийте SPH Fluid і змінюйте параметри під час роботи. Нічого не встановлюється, нічого не завантажується на сервер, уся модель живе в одній вкладці.
▶ Відкрити симуляцію SPH Fluid