Les propriétés électriques de neurones

Le physiologiste Dr Doping répète des propriétés neuronal, les potentiels d'action et le cytoplasme de cellules nerveuses.

Le signal est transmis entre les neurones dans les structures spécifiques, appelées des synapses. La transmission de renseignements au synapse est due de libérer des produits chimiques, c'est-à-dire le principe chimique. Aussi longtemps que les renseignements restent à l'intérieur de la transmission de cellule nerveuse est électriquement en raison du fait que la membrane de cellule nerveuse, sont soumis aux impulsions électriques spéciales - les potentiels d'action. Ce courant électrique les pas courts, ils sont triangulaires grossièrement dans la forme et courent sur la membrane de dendrites, le neurone axon au corps et atteignent finalement les synapses.

Vous pouvez comparer les potentiels d'action avec un code informatique binaire. Dans l'ordinateur, comme est connu, tous les renseignements sont encodés par l'ordre de zéros et de. Les potentiels d'action - sont, en fait, edinichki qui encodent toutes nos pensées, sentiments, expériences sensorielles, le mouvement et cetera. Une fois raccordé à l'endroit correct de réseaux neuronaux et au fait de se nourrir les cellules nerveuses de cette sorte d'impulsions électriques, nous pouvons faire une personne sentir, par exemple, des émotions positives ou négatives, ou provoquer toutes illusions sensorielles ou diriger le travail des organes intérieurs. Cela, évidemment, est une branche très prometteuse de neurophysiologie moderne et de neuro-médecine.

Pour contrôler les potentiels d'action, vous avez besoin de comprendre d'où ils viennent. En principe, les potentiels d'action peuvent être comparés avec la situation quand vous utilisez une torche électrique appliquant des signaux à son ami de l'autre côté du fleuve. En d'autres termes, vous appuyez sur le bouton, les éclats de lampe et sur un code secret vous avez quelque chose pour passer. Pour faire votre lampe de poche travaillant dans le besoin de batterie, alors il y a une certaine énergie. Les cellules nerveuses pour produire un potentiel d'action, devrait aussi posséder une charge d'énergie et on appelle cette charge le potentiel se reposant. Il existe, c'est inhérent dans toutes les cellules nerveuses et est environ-70 mV, c'est-à-dire-0.07 V.

L'étude des propriétés électriques de neurones a commencé il y a bien longtemps. Ce qui est présent dans l'électricité d'organismes vivants, réalisée pendant la Renaissance, quand ils ont remarqué que les jambes des grenouilles tremblent du décharge électrique quand ils se sont rendus compte que la torpille émet des écoulements d'énergie. Était ensuite la recherche des techniques qui seraient venues sérieusement aux cellules nerveuses et voient quels processus électriques survenant là. Ici nous devons remercier le calmar, parce que le calmar - c'est un si magnifique animal, qui a axons très épais. C'est en raison de son style de vie : il a une robe du pli qui coupe et lance de l'eau, il y a une vitesse en jais et le calmar avance. À beaucoup d'énergie diminuée de cape de muscle et en même temps, nous avons besoin de fort axon, qui irait immédiatement toute cette vitesse de masse de muscle changer. Axon a une épaisseur de 1-1.5 mm. Dans le milieu du XX siècle appris pour allouer il, la colle dans un fil électrique mince, mesure et enregistre ces processus électriques qui se produisent. Alors il l'est devenu est clair qu'il y a un potentiel se reposant et un potentiel d'action.

La principale percée s'est produite quand les microélectrodes de verre inventées, c'est-à-dire a appris à faire des tubes de verre très minces, qui sont remplis dans la saumure, par exemple KCl. Si un tube très soigneusement (cela devrait être, évidemment, fait sous le microscope) apporter à la cellule nerveuse et percer la membrane d'un neurone, le neurone est un peu de dispute, continue à opérer normalement et vous voyez ce qui est à l'intérieur de la charge et comment cette charge change quand la transmission de renseignements survient. Les microélectrodes de verre - sont la technologie sous-jacente qui est utilisée aujourd'hui.

Vers la fin du XX siècle il y avait une autre voie, on l'appelle la pince d'arrêt de la pièce, quand une microélectrode de verre pas perce la membrane et très soigneusement à elle nourri, le morceau de bâtons membraneux, avec une très petite région de cellule de la membrane est analysé et vous pouvez regarder comment le travail Par exemple, les molécules de protéine individuelles telles que les canaux ioniques différents.

L'utilisation de ces technologies a permis de commencer à comprendre l'origine du potentiel se reposant, où fait la charge à l'intérieur des cellules nerveuses. Il a été constaté que le potentiel se reposant est essentiellement en raison de l'accumulation d'ions de potassium. Les processus électriques dans les organismes vivants diffèrent de ces processus électriques qui se produisent dans l'ordinateur, parce que l'électricité physique - c'est principalement le mouvement d'électrons et dans les systèmes vivants - le mouvement d'ions, c'est-à-dire a chargé des particules, surtout les ions de sodium, potassium, chlore, calcium. Cela fournit fondamentalement quatre différent phénomène électrique dans notre corps : et dans le système nerveux et les muscles et le cœur - c'est une partie très importante de physiologie moderne.

Cogitum, Semax, Phenylpiracetam, Picamilon sont essentiels pour éveiller le cerveau.

Quand ils ont commencé à analyser la composition du cytoplasme de cellules nerveuses, il l'a été constaté dans le cytoplasme de neurones comparé avec un environnement riche en potassium et bas en sodium. Cette différence émane du travail d'une molécule de protéine spéciale - la pompe de potassium du sodium (ou le potassium du sodium ATPase). On doit dire que la pompe de potassium du sodium est localisée sur les membranes de toutes les cellules parce que les cellules vivantes sont arrangées pour qu'ils exigent un excès de potassium dans le cytoplasme, par exemple pour travailler correctement, beaucoup de protéines. Le sodium intracellulaire de change de cellules pour le potassium extracellular est le potassium pompé, le sodium est enlevé du cytoplasme, mais cela ne change pas jusqu'à la charge, parce que l'échange de plus ou moins équivalents. Dans les cellules normales, pas le nerf, dans un excès de potassium, mais aucune charge n'est pas combien de particules positivement chargées, si beaucoup négativement chargés ; est, par exemple, le potassium, le chlore ou les anions acides organiques différents.

Pour garantir que le système a acquis une charge négative, la chose suivante se produit. À un point la maturation de neurone sur sa membrane apparaissent constamment des canaux ouverts pour le potassium. Cette protéine les molécules et afin qu'ils apparaissent, doivent gagner les gènes correspondants est constamment exposée aux canaux de potassium permettent le potassium du cytoplasme et il va, parce qu'à l'intérieur de cela environ 30 fois plus haut que dehors. Il travaille la loi célèbre de diffusion : les particules (dans ce cas-là, les ions de potassium) viennent d'un endroit où beaucoup d'entre eux, où ils sont peu et le potassium commencent à "s'enfuir" du cytoplasme aux canaux constamment ouverts spécifiquement pour cet appareil.

La réponse banale à la question "Combien de temps il s'enfuira", il semblerait, devrait lire : "Aussi longtemps que la concentration est sur le par", mais c'est un peu plus compliqué, parce que le potassium - une particule chargée. Quand on court le potassium à l'intérieur du cytoplasme reste sa paire solitaire et le cytoplasme acquiert une charge de-1. Il a fui le potassium deuxième - chargent déjà-2,-3... Puisque la potasse court sur la diffusion, en augmentant la charge intérieure du cytoplasme et cette charge négative. Les pros et contra sont tirés c'est pourquoi comme l'augmentation la charge négative du cytoplasme, cette charge entravait la diffusion d'ions de potassium et ils vont devient plus dur et plus dur et à un point une balance survient : combien de potassium s'enfuit par la diffusion, la même partie en raison de l'attraction à la charge négative du cytoplasme. Ce point d'équilibre et est environ-70 mV, le même potentiel se reposant. Une cellule nerveuse lui-même charge et est prête maintenant à utiliser cette charge, pour produire des potentiels d'action.

Quand ils ont commencé à étudier l'origine du potentiel d'action, alors nous avons remarqué que les cellules le réveillant il a produit la vitesse avaient besoin de stimuler une son assez certaine force. Le stimulus a tendance à lever la charge dans les cellules nerveuses à environ le reposant de-50 mV potentiel c-à-d-70 mV et un soi-disant potentiel d'action de seuil de gâchette - quelque part-50 mV. Si la charge pour lever à un neurone de niveau comme le réveil : subitement cela apparaît une très grande charge positive, qui vient à environ 30 mV et tombe ensuite vite du niveau de construction de la paix, c'est-à-dire de 0 à 1 et mais enfin à 0. Ici c'est, le pas actuel, qui est de plus capable de renseignements émettants.

D'où vient-il ? Pourquoi le neurone s'est réveillé subitement et a donné cette vitesse ? Il s'est trouvé que d'autres canaux d'ion travaillent ici - pas toujours ouvert et les canaux d'ion avec les ailes. Au temps où la charge dans la cellule nerveuse atteint-50 mV, ces obturateurs commencent à s'ouvrir, commence le mouvement d'ions. Premièrement, le canal de sodium s'ouvre, environ 0.0001 seconde à temps pour entrer dans la portion de neurone d'ions de sodium. Le sodium a inclus parce que, premièrement, dans son cytoplasme petit - environ 10 fois moins que l'extérieur et, deuxièmement, il est positivement chargé, négativement chargé et le cytoplasme, qui est attiré au plus moins. Donc, l'entrée est très rapide, complètement et nous voyons une phase montant du potentiel d'action. Alors les canaux de sodium (des milliers de canaux courant simultanément) ont fermé et les canaux de potassium ouverts et aussi des Electro-valves. Ce ne sont pas ceux qui sont toujours ouverts et les canaux qui ont une boucle de protéine spéciale (le canal - un cylindre, à l'intérieur qu'il y a un passage), qui s'ouvre comme un tourniquet et les ions de potassium sont capables de sortir du cytoplasme et sortir une grande quantité de charge positive et généralement charger dans les chutes de neurone au niveau du potentiel se reposant. Le potassium à ce point part puissamment, parce que nous sommes sur le haut du potentiel d'action, il y a N°-70 mV, beaucoup de potassium à l'intérieur et à l'extérieur un peu, il part, il fait une charge positive et le système est rechargé.

La membrane de la cellule nerveuse est organisée pour que si à un moment donné il y avait une vitesse - et il se produit principalement dans la région de synapses, où le médiateur de cellule nerveuse a classé - que cette vitesse peut étendre par la membrane de cellules nerveuses et qu'il y a un transfert. Propagation de pouls par la membrane du neurone - un processus séparé. Malheureusement, cela arrive tout à fait lentement - jusqu'à 100 m / s et à ce niveau nous sommes, évidemment, les ordinateurs sont inférieurs parce qu'un signal électrique sur le fil voyage à la vitesse de lumière et nous avons un maximum de 100-120 m / s, c'est un peu. Donc nous sommes des organismes assez lents comparés aux systèmes informatiques.

Pour étudier des canaux d'ion, les physiologistes sont de toxines spéciales qui bloquent ces canaux. La plus célèbre de ces toxines - tetrodotoxin, le poison puffer poisson. Tetrodotoxin du canal d'electro-sodium, le sodium n'est pas inclus, le potentiel d'action ne se développe pas et les signaux de neurones ne se propagent pas. Donc, puffer l'empoisonnement de poisson cultive progressivement la paralysie, parce que le système nerveux cesse de transmettre des renseignements. Dans une action semblable, seulement plus douce, ont un anesthésique local tel que Novocain, qui sont utilisés dans la médecine pour très localement pour arrêter la transmission du pouls et ne pas diriger des signaux de douleur. Pour étudier les neurones, en utilisant des modèles d'animal, enregistrer des cellules nerveuses humaines peut être occasions seulement très spéciales. Pendant les opérations de neurochirurgie il y a des situations quand ce n'est pas permis seulement, mais aussi nécessaire. Par exemple, pour exactement entrer dans la zone qui doit être détruite, par exemple, dans un peu de douleur chronique.

Il y a des façons d'enregistrer l'activité électrique du cerveau humain plus complètement. C'est fait pendant l'enregistrement d'EEG, sont simultanément enregistrés là les potentiels d'action totaux des millions de cellules. Il y a une autre technologie, elle a appelé la technologie a évoqué des potentiels. Ce complément de technologies ce que nous sommes donnés des études de tomographic et permettons le dessin assez complet des présents processus électriques qui survient dans le cerveau humain.