Cosa fa sì che un impulso elettrico si sposti lungo un neurone?

Il movimento degli impulsi elettrici lungo un neurone è noto come potenziale d'azione. Si verifica a causa di cambiamenti nel potenziale elettrico attraverso la membrana cellulare del neurone. Ecco una spiegazione passo passo di ciò che fa sì che un impulso elettrico si sposti lungo un neurone:

1. Potenziale di riposo:i neuroni mantengono un potenziale di riposo, in cui l'interno del neurone è negativo rispetto all'esterno. Questa differenza di potenziale elettrico è mantenuta dalla distribuzione non uniforme degli ioni (particelle cariche) attraverso la membrana cellulare.

2. Depolarizzazione:quando un neurone riceve uno stimolo che supera una certa soglia, la membrana cellulare diventa più permeabile agli ioni sodio (Na+). I canali del sodio si aprono, consentendo un afflusso di ioni Na+ nel neurone, rendendo l'interno meno negativo. Questa fase iniziale è chiamata depolarizzazione.

3. Potenziale d'azione:se la depolarizzazione raggiunge un livello critico chiamato potenziale soglia, innesca un potenziale d'azione. Durante un potenziale d'azione, il potenziale di membrana si inverte rapidamente e l'interno del neurone diventa positivo rispetto all'esterno. Ciò è causato dall’apertura dei canali del sodio voltaggio-dipendenti, che portano ad un massiccio afflusso di ioni Na+.

4. Ripolarizzazione:quasi immediatamente dopo il picco del potenziale d'azione, si aprono i canali del potassio (K+) voltaggio-dipendenti. Gli ioni K+ fuoriescono dal neurone, facendo ritornare il potenziale di membrana al suo valore negativo di riposo. Questo processo è chiamato ripolarizzazione.

5. Iperpolarizzazione:in alcuni casi, i canali K+ rimangono aperti per un breve periodo più lungo del necessario per ripristinare il potenziale di riposo, determinando un leggero superamento della negatività all'interno del neurone. Questa fase è nota come iperpolarizzazione.

6. Periodi refrattari:dopo un potenziale d'azione, il neurone subisce periodi refrattari. Il periodo refrattario assoluto è una breve fase durante la quale il neurone non può generare un altro potenziale d'azione, anche con stimoli forti. Segue il periodo refrattario relativo, in cui il neurone può generare un potenziale d'azione, ma richiede uno stimolo più forte.

La sequenza di depolarizzazione, potenziale d'azione, ripolarizzazione e periodi refrattari propaga l'impulso elettrico lungo la lunghezza del neurone, trasportando il segnale al suo bersaglio.