Tengerből jöttünk és tengervízből vagyunk: a membránfeszültség kialakulása az idegsejtekben.

2022. december 15, csütörtök

Kicsit el kell merüljünk abban is, hogy pontosan mik az ionáramok és a feszültségek, amelyek a sejthártyán folynak és kialakulnak, majd összegződnek. Tengerből jöttünk (az ősóceánban alakultak ki az első sejtek) és tengervízből vagyunk. Testünk sejtjeiben a Na+, K+, Ca2+ és Cl- ionok hasonló sűrűségben (koncentráció) találhatók meg, mint az ősóceánban, hiszen az első óriásmolekulák (makromolekulák) a fehérjék és a nukleinsavak ott alakultak ki és megfelelő működésükhöz ezekre az ionokra van szükségük megfelelő koncentrációban.

Szerintem az egész #agyséta során ez a legnehezebben megérthető rész, a többi könnyebb lesz, ígérem! A dolgot el lehet mesélni egyszerűen, de akkor nem megérteni, hanem legfeljebb megtanulni lehet mi, hogy van. Ezért elmesélem hosszabban is, az alapoktól.


Egyszerűen mesélve:
Az idegsejt hártyájának belső és külső felszíne között, az ion koncentráció különbségek miatt feszültség különbség alakul ki. Ha egy sejtet békén hagynak a belseje 60 mV-al (a milliVolt a Volt ezredrésze) negatívabb a felszínénél, ezt a -60mVos feszültségszintet hívjuk a sejt nyugalmi potenciáljának (5). Ha egy serkentő szinapszisban a felszabaduló átvivő anyag, a glutamát, aktiválja a dendriten elhelyezkedő megfelelő glutamát receptorokat, akkor azokon áram folyik be, és a sejt potenciálja elmozdul a 0 felé, azaz a -60mVos feszültség csökken, mondjuk -50mV-ra (1). Ha egy gátló bementből a gátló ingerületátvivő anyag, a GABA szabadul fel, akkor ez a GABA receptorait nyitja ki, melynek hatására ellentétes irányú áram folyik a dendriten és a membránpotenciál negatív irányba, -75mV felé, tolódik el. Ha egyszerre folynak serkentő és gátló áramok azok előjelesen összeadódnak (kioltják egymást) és ezután terjednek a sejttest felé. Ha a sejt testén a potenciál kellően messze elmozdul a 0 felé (2), mondjuk -35mV-ra, a sejt egy gyors és nagy, +20mV-ig ugró akciós potenciált állít elő (2-3), mely végigszalad az axonon. Tehát, ha a sejtre kellően sok serkentés érkezik, melyet nem ellensúlyoz gátlás, a sejt aktiválódik, kisül, és jelet küld ki. Mint később látni fogjuk, a haladó szinten az idegsejtek dendritjein a jelterjedést sok, a dendritekben elhelyezkedő ioncsatorna befolyásolja, ezzel a sejtek erősítik, pontosítják, szűrik, összegzik a rájuk érkező jeleket.


No és innen csak a bátrak kövessenek…

Alaposan, keményen: