Den mänskliga hjärnan har cirka 100 miljarder nervceller. Nervceller finns också i ryggmärgen. Tillsammans utgör hjärnan och ryggmärgen centrala nervsystemet (CNS). Varje nervcell kallas en neuron, och detta består av en cellkropp som styr dess aktiviteter; dendriter, små, grenliknande förlängningar som mottar signaler från andra neuroner för att sända till cellkroppen; och axonen, en lång förlängning från cellkroppen längs vilken elektriska signaler reser. Sådana signaler kopplar inte bara hjärnan och ryggmärgen, men de bär också impulser till muskler och körtlar. Den elektriska signalen som reser ner en axon kallas en nervimpuls.
TL; DR (för länge, läste inte)
Nervimpulser är elektriska signaler som går ner i axonen.
Neurotransmission
Neurotransmission är processen att överföra dessa signaler från en cell till en annan. Denna process stimulerar membranet hos en neuron, och den neuron behöver signalera en annan neuron, som i huvudsak arbetar i en kedja av neuroner, för att informationen ska kunna resa snabbt till hjärnan.
Den nervimpulsen reser sig ner axon hos den mottagande neuronen. När dendriter av nästa neuron får dessa "meddelanden" kan de överföra dem via en annan nervimpuls till andra neuroner. Hastigheten vid vilken detta inträffar varierar beroende på huruvida axonen är täckt av det isolerande ämnet som kallas myelin. Myelinskedjor produceras av glialceller som kallas Schwann-celler i perifer nervsystemet (PNS) och oligodendrocyter i CNS. Dessa glialceller slingrar sig runt axonens längd och lämnar luckor mellan dem, som kallas noder av Ranvier. Dessa myelinskalor kan kraftigt öka hastigheten vid vilken nervimpulser kan resa. De snabbaste nervimpulserna kan röra sig vid cirka 250 miles i timmen.
Vila och fungerande potential
Neuroner, och i själva verket alla celler, behåller en membranpotential, vilket är skillnaden i det elektriska fältet inuti och utanför cellmembranet. När ett membran vilar eller inte stimuleras, sägs det ha vilopotential. Ioner inuti cellen, särskilt kalium, natrium och klor, bibehåller elbalansen. Axons beror på öppning och stängning av spänningsgateda natrium- och kaliumkanaler för att genomföra, överföra och ta emot elektriska signaler.
I vilopotential finns det fler kalium- eller K + -joner i cellen än ute och det finns mer natrium (Na +) och klor (Cl-) joner utanför cellen. En stimulerad neurons cellmembran förändras eller depolariseras, vilket gör att Na + -joner kan översvämma in i axonen. Denna positiva laddning inom neuronen kallas åtgärdspotential. En aktivitetspotentials cykel varar i en till två millisekunder. Så småningom är laddningen inuti axonen positiv, och sedan blir membranet mer permeabelt för K + joner igen. Membranet repolariseras. Dessa serier av vilopunkt och aktionspotential transporterar den elektriska nervimpulsen längs axonens längd.
Neurotransmittorer
Vid axelns ände måste nervimpulsens elektriska signal omvandlas till en kemisk signal. Dessa kemiska signaler kallas neurotransmittorer. För att dessa signaler ska kunna fortsätta till andra neuroner måste neurotransmittorerna diffundera över rymden mellan axonen och dendriterna hos en annan neuron. Detta utrymme kallas synaps.
Nervimpulsen triggar axonen för att generera neurotransmittorer, som sedan flyter in i det synaptiska gapet. Neurotransmittorerna diffunderar över gapet och binder sedan till kemiska receptorer på dendriterna i nästa neuron. Dessa neurotransmittorer kan tillåta joner att passera in och ut ur neuronen. Nästa neuron stimuleras eller inhiberas antingen. Efter att neurotransmittorer har tagits emot kan de antingen brytas ner eller reabsorberas. Reabsorption gör att neurotransmittorer kan återanvändas.
Nervimpulsen möjliggör denna process för kommunikation mellan celler, antingen till andra neuroner eller till celler på andra platser som skelett och hjärtmuskulatur. Det här är hur nervimpulser snabbt leder nervsystemet för att kontrollera kroppen.
