Come viaggia l'informazione lungo l'assone di un neurone sensoriale?

Nei neuroni sensoriali, l'informazione viene trasmessa lungo l'assone al sistema nervoso centrale (SNC) sotto forma di segnali elettrici chiamati potenziali d'azione. Questo processo è noto come trasduzione del segnale e coinvolge una serie di eventi molecolari ed elettrici che possono essere riassunti come segue:

1. Rilevamento dello stimolo :I neuroni sensoriali hanno terminazioni specializzate che rilevano tipi specifici di stimoli, come tatto, temperatura, dolore e sostanze chimiche. Quando un recettore sensoriale rileva uno stimolo, lo converte in un segnale elettrico.

2. Generazione del potenziale del recettore :Lo stimolo provoca un cambiamento nel potenziale di membrana del neurone sensoriale, risultando in un potenziale graduale chiamato potenziale del recettore. Questo potenziale è un cambiamento localizzato nel potenziale elettrico della membrana e non si propaga lungo l'assone.

3. Depolarizzazione :Se il potenziale del recettore raggiunge una certa soglia, avvia la generazione di un potenziale d'azione. Ciò avviene attraverso l'apertura dei canali del sodio (Na+) voltaggio-dipendenti nella membrana neuronale, consentendo un afflusso di ioni sodio caricati positivamente nel neurone.

4. Propagazione del potenziale d'azione :A causa dell'afflusso di sodio, l'interno della membrana diventa più positivo, depolarizzando la cellula. Questa depolarizzazione si diffonde rapidamente lungo l'assone, aprendo in modo rigenerativo più canali del sodio voltaggio-dipendenti e provocando una reazione a catena di potenziali d'azione.

5. Conduzione saltatoria (nei neuroni mielinizzati) :Negli assoni mielinizzati, la guaina mielinica isola il neurone tranne che ad intervalli regolari chiamati nodi di Ranvier. I potenziali d'azione "saltano" da un nodo all'altro, il che accelera la trasmissione del segnale.

6. Ripolarizzazione e iperpolarizzazione :Dopo che il potenziale d'azione è passato, i canali del sodio voltaggio-dipendenti si chiudono e i canali del potassio (K+) voltaggio-dipendenti si aprono. Gli ioni di potassio escono dal neurone, ripristinando la carica negativa all'interno della membrana. Questo processo è chiamato ripolarizzazione. In alcuni casi, il potenziale di membrana può diventare brevemente più negativo del suo potenziale di riposo, uno stato noto come iperpolarizzazione.

7. Periodi refrattari :Dopo un potenziale d'azione, c'è un breve periodo durante il quale il neurone non può generare un altro potenziale d'azione. Questo è chiamato periodo refrattario e impedisce la propagazione all'indietro dei segnali.

8. Rilascio di neurotrasmettitori :Quando il potenziale d'azione raggiunge il terminale dell'assone (l'estremità dell'assone situata nel sistema nervoso centrale), provoca il rilascio di neurotrasmettitori nella fessura sinaptica, che è lo spazio tra il neurone e la sua cellula bersaglio (solitamente un altro neurone).

9. Trasmissione sinaptica :I neurotrasmettitori rilasciati dal neurone sensoriale si legano ai recettori della cellula bersaglio, influenzandone le proprietà elettriche e generando potenzialmente un nuovo potenziale d'azione nel neurone successivo, continuando la trasmissione delle informazioni sensoriali verso il cervello o il midollo spinale.

Questa sequenza di eventi consente ai neuroni sensoriali di convertire gli stimoli sensoriali in segnali elettrici, trasmetterli lungo i loro assoni e rilasciare neurotrasmettitori per comunicare con altri neuroni nel sistema nervoso centrale.