Las propiedades eléctricas de neuronas

El fisiólogo Dr. Doping cuenta sobre propiedades neuronales, potenciales de acción y el cytoplasm de neuronas.

La señal se transmite entre neuronas en estructuras específicas, llamadas synapses. La transmisión de la información en el synapse es debida de soltar productos químicos, es decir el principio químico. Mientras la información permanece dentro de la transmisión de la neurona es eléctricamente debido a que la membrana de la neurona, son sujetos a impulsos eléctricos especiales - potenciales de acción. Esta corriente eléctrica pasos cortos, son aproximadamente triangulares en la forma y corren en la membrana de dendritas, la neurona axon al cuerpo y finalmente alcanzan el synapses.

Puede comparar los potenciales de acción con un código de máquina binario. En el ordenador, como se conoce, toda la información es codificada por la secuencia de ceros y. Los potenciales de acción - son, de hecho, edinichki que codifican todos nuestros pensamientos, sentimientos, experiencias sensoriales, movimiento etcétera. Una vez relacionado con el lugar correcto de redes neuronales, y alimentándonos de las neuronas de esta clase de impulsos eléctricos, podemos hacer a una persona sentir, por ejemplo, emociones positivas o negativas, o causar cualquier ilusión sensorial o manejar el trabajo de los órganos internos. Esto, por supuesto, es una rama muy prometedora de neurofisiología moderna y neuro-medicina.

A fin de controlar los potenciales de acción, tiene que entender donde vienen de. En principio, los potenciales de acción pueden ser comparado con la situación cuando usa unas señales de aplicación de la antorcha eléctricas a su amigo al otro lado del río. En otras palabras, presiona el botón, los destellos de la lámpara y en algún código secreto tiene algo para pasar. A fin de hacer su linterna eléctrica que trabaja dentro de la necesidad de la batería, entonces hay cierta energía. Las neuronas a fin de generar un potencial de acción, también deberían poseer un precio de energía, y este precio se llama el potencial que descansa. Existe, es inherente en todas las neuronas y es aproximadamente-70 mV, es decir-0.07 V.

El estudio de las propiedades eléctricas de neuronas comenzó hace tiempo. Lo que está presente en la electricidad de organismos vivos, realizada durante el Renacimiento, cuando notaron que las patas de las ranas se mueven nerviosamente de la sacudida eléctrica cuando realizaron que el torpedo emite flujos de la energía. Después era la búsqueda de técnicas que habrían venido seriamente a las neuronas y ven que procesos eléctricos que ocurren allí. Aquí debemos agradecer al calamar, porque calamar - es un tan maravilloso animal, que tiene axons muy grueso. Esto es debido a su estilo de vida: tiene un vestido del pliegue que corta y lanza el agua, hay un ímpetu reactivo y el calamar se adelanta. A mucha energía disminuida de la capa del músculo y al mismo tiempo, necesitamos axon fuerte, que inmediatamente iba todo este ímpetu de masa del músculo trasladarse. Axon tiene un grosor de 1-1.5 mm. En medio del XX siglo aprendido para asignar, pasta en un alambre eléctrico delgado, mide y registra aquellos procesos eléctricos que ocurren. Entonces se lo hizo está claro que hay un potencial de acción y potencial que descansa.

La brecha principal ocurrió en un tiempo cuando los microelectrodos de cristal inventados, es decir aprendió a hacer tubos de cristal muy delgados, que están llenos en la salmuera, por ejemplo KCl. Si un tubo muy con cuidado (debería ser, por supuesto, hace bajo el microscopio) traer a la neurona y perforar la membrana de una neurona, la neurona es un poco la disputa, sigue funcionando normalmente, y ve lo que es dentro del precio y cómo este precio cambia cuando la transmisión de la información ocurre. Los microelectrodos de cristal - son la tecnología subyacente que se usa hoy.

Hacia el final del XX siglo había otro camino, se llama la abrazadera del remiendo, cuando un microelectrodo de cristal no perfora la membrana, y muy con cuidado a ella alimentado, la pieza de palos de la membrana, con una muy pequeña área de la célula de la membrana se analiza, y puede mirar cómo trabajo Por ejemplo, moléculas de la proteína individuales como varios canales iónicos.

El uso de estas tecnologías ha permitido comenzar a entender el origen del potencial que descansa, donde hace el precio dentro de las neuronas. Se encontró que el potencial que descansa es principalmente debido a la acumulación de iones del potasio. Los procesos eléctricos en organismos vivos se diferencian de aquellos procesos eléctricos que ocurren en el ordenador, porque la electricidad física - esto es principalmente el movimiento de electrones y en sistemas vivos - el movimiento de iones, es decir partículas cargadas, sobre todo iones del sodio, potasio, cloro, calcio. Esto básicamente proporciona cuatro fenómeno eléctrico diferente en nuestro cuerpo: y en el sistema nervioso y los músculos y el corazón - es una parte muy importante de la fisiología moderna.

Cogitum, Semax, Phenylpiracetam, Picamilon son esenciales para despertar sesos.

Cuando comenzaron a analizar la composición del cytoplasm de neuronas, se encontró esto en el cytoplasm de neuronas comparado con un ambiente rico en el potasio y bajo en el sodio. Esta diferencia proviene del trabajo de una molécula de la proteína especial - bomba del potasio del sodio (o potasio del sodio ATPase). Hay que decir que la bomba del potasio del sodio se localiza en las membranas de todas las células porque las células vivas se arreglan de modo que requieran un exceso de potasio dentro del cytoplasm, por ejemplo a fin de trabajar correctamente, muchas proteínas. El sodio intracelular de cambio de las células para el potasio extracelular es el potasio bombeado, el sodio se quita del cytoplasm, pero esto no cambia hasta el precio, porque el cambio de más o menos equivalente. En células normales, no el nervio, en un exceso de potasio, pero ningún precio no es cuantos positivamente partículas cargadas, tanto negativamente acusados; es, por ejemplo, potasio, cloro o varios aniones ácidos orgánicos.

Para asegurar que el sistema haya adquirido un precio negativo, lo siguiente ocurre. A algún punto la maduración de la neurona en su membrana aparecen canales constantemente abiertos para el potasio. Esta proteína las moléculas, y a fin de que aparezcan, deben ganar los genes correspondientes constantemente se expone a canales del potasio permiten el potasio del cytoplasm, y va, porque dentro de ello aproximadamente 30 veces más alto que fuera. Trabaja la ley conocida de la difusión: las partículas (en este caso, iones del potasio) vienen de un lugar donde muchos de ellos, donde son pocos y potasio comienzan a «escaparse» del cytoplasm a través de los canales constantemente abiertos expresamente para este dispositivo.

La respuesta banal a la pregunta «Cuanto se escapará», parecería, debería leer: «Mientras la concentración está en la par», pero es algo más complicado, porque el potasio - una partícula cargada. Cuando uno corre el potasio dentro del cytoplasm permanece su par solitario, y el cytoplasm adquiere un precio de-1. Huyó potasio segundo - ya culpan-2,-3... Ya que la potasa corre en la difusión, aumentando el precio interno del cytoplasm y este precio negativo. Los pros y los contras se dibujan por tanto como el aumento el precio negativo del cytoplasm, este precio obstaculizaba la difusión de iones del potasio, y van se hace más difícil y más difícil, y a algún punto un equilibrio se levanta: cuanto potasio se escapa por la difusión, la misma parte debido a la atracción por el precio negativo del cytoplasm. Este punto de equilibrio y es aproximadamente-70 mV, el mismo descanso potencial. Una propia neurona culpa y está lista ahora para usar este precio, a fin de generar potenciales de acción.

Cuando comenzaron a estudiar el origen del potencial de acción, entonces notamos que las células que despiertan esto generó el ímpetu tenían que estimular su bastante cierta fuerza. El estímulo tiende a levantar el precio dentro de las neuronas a aproximadamente el descanso de-50 mV potencial es decir-70 mV y un llamado potencial de acción del umbral más bien cuidado - en algún sitio-50 mV. Si el precio para levantar a una neurona del nivel como despertamiento: de repente aparece un precio positivo muy grande, que viene a aproximadamente 30 mV y luego rápidamente se cae a aproximadamente el nivel de la construcción de la paz, es decir de 0 a 1, y luego otra vez a 0. Aquí es, el paso corriente, que es adicional capaz de transmitir la información.

¿Dónde viene de? ¿Por qué la neurona de repente se despertó y dio este ímpetu? Resultó que otros canales del ión trabajan aquí - no siempre abierto, y canales del ión con alas. En el tiempo cuando el precio en la neurona alcanza-50 mV, estos postigos comienzan a abrirse, comienza el movimiento de iones. En primer lugar, el canal de sodio se abre, aproximadamente 0.0001 segundo a tiempo para entrar en la parte de la neurona de iones de sodio. El sodio incluyó porque, en primer lugar, en su pequeño cytoplasm - aproximadamente 10 veces menos que el exterior, y, en segundo lugar, positivamente se cobra, negativamente cobrado y el cytoplasm, que se atrae al más menos. Por lo tanto, la entrada es muy rápida, totalmente, y vemos una fase creciente del potencial de acción. Entonces los canales de sodio (miles de canales que corren simultáneamente) se cerraron y canales del potasio abiertos, y también de Electro-válvulas. No son estos que siempre están abiertos, y los canales que tienen un lazo de la proteína especial (canal - un cilindro, dentro que hay un paso), que se abre como un torniquete, y los iones del potasio son capaces de salir del cytoplasm y sacar una cantidad grande del precio positivo y generalmente culpar en las caídas de la neurona al nivel del potencial que descansa. El potasio a este punto poderosamente sale, porque somos encima del potencial de acción, hay núm.-70 mV, mucho potasio dentro y fuera un poco, sale, hace un precio positivo, y el sistema se recarga.

La membrana de la neurona se organiza de modo que si en cierta ocasión hubiera un ímpetu - y principalmente ocurre en el área de synapses, donde el mediador de la neurona archivó - que este ímpetu puede extender a través de la membrana de neuronas, y que hay una transferencia. Propagación del pulso a través de la membrana de la neurona - un proceso separado. Lamentablemente, pasa completamente despacio - hasta 100 m / s, y a este nivel somos, por supuesto, los ordenadores son inferiores porque una señal eléctrica en el alambre viaja en la velocidad de la luz, y tenemos un máximo de 100-120 m / s, es un poco. Por tanto somos organismos bastante lentos comparado con sistemas de ordenadores.

A fin de estudiar canales del ión, los fisiólogos son toxinas especiales que bloquean estos canales. La más famosa de estas toxinas - tetrodotoxin, el veneno puffer pescado. Tetrodotoxin del canal de electro-sodio, el sodio no se incluye, el potencial de acción no se desarrolla, y las señales de neuronas no se propagan. Por lo tanto, puffer envenenamiento de pescado cultiva gradualmente la parálisis, porque el sistema nervioso deja de transmitir la información. En una acción similar, sólo más suave, tienen un anestésico local como Novocain, que se acostumbran en la medicina para muy en la localidad para parar la transmisión del pulso y no dirigir señales de dolor. A fin de estudiar las neuronas, usando modelos de animal, registrar neuronas humanas puede ser ocasiones sólo muy especiales. Durante operaciones neurosurgical hay situaciones cuando sólo no es permisible sino también necesario. Por ejemplo, a fin de entrar exactamente en la zona que se debe destruir, por ejemplo, en un poco de dolor crónico.

Hay modos de registrar la actividad eléctrica del cerebro humano más totalmente. Esto se hace durante el registro de EEG, allí se registran simultáneamente los potenciales de acción totales de los millones de células. Hay otra tecnología, ha llamado la tecnología evocó potenciales. Este complemento de tecnologías lo que nos damos estudios de tomographic y permitimos al cuadro bastante completo de los procesos eléctricos presentes que ocurre en el cerebro humano.