安静時の膜電位とは何ですか?



安静時の膜電位 興奮性または抑制性活動電位によってニューロンの膜が変化していない場合.

それは、ニューロンが信号を送っていないときに起こり、休息の瞬間にあります。膜が静止しているとき、セルの内側は外側に対して負の電荷を持っています.

静止膜電位は約-70マイクロボルトである。これは、ニューロンの内部が外部よりも70 mV小さいことを意味します。さらに、現時点ではニューロンの外側にナトリウムイオンが多く、その内側にカリウムイオンがたくさんあります。.

膜電位とはどういう意味ですか??

2つのニューロンが情報を交換するためには、活動電位が与えられることが必要です。活動電位は、軸索膜における一連の変化(ニューロンの延長または「ケーブル」)からなる。.

これらの変化は、様々な化学物質を軸索の内側からその周囲の流体(細胞外液と呼ばれる)に移動させます。これらの物質の交換により電流が発生します.

膜電位は神経細胞の膜上の電荷として定義される。特に、ニューロンの内側と外側の間の電位差を指します。.

静止時の膜電位は、膜が比較的不活性で静止していることを意味する。現時点であなたに影響を与える行動の可能性はありません。.

これを研究するために、神経科学者はそれらの大きいサイズのためにイカ軸索を使用しました。あなたに考えを与えるために、この生き物の軸索は哺乳類の最大の軸索より百倍大きいです.

研究者たちは巨大軸索を海水の入った容器に入れているので、数日で生き残ることができます。.

軸索によって生成される電荷​​とその特性を測定するために、2つの電極が使用されます。そのうちの一つは電流を供給することができ、もう一つは軸索のメッセージを記録するのに役立つ。微小電極と呼ばれる非常に薄いタイプの電極が、軸索の損傷を避けるために使用されています。.

一方の電極が海水に配置され、他方の電極が軸索に挿入された場合、後者は外部の液体に対して負の電荷を有することが観察される。この場合、電気負荷の差は70​​ mVです。.

この差は膜電位と呼ばれます。それがイカの軸索の静止膜電位が-70 mVであると言う理由です.

膜電位は安静時にどのように発生するか?

ニューロンは電気化学を介してメッセージを交換します。これは、神経細胞内へのそれらの侵入が増減すると、異なる電気信号を生じさせる、ニューロンの内側と外側にさまざまな化学物質があることを意味します。.

これは、これらの化学物質が電荷を持っているために起こります。それが、それらが「イオン」として知られている理由です。.

私たちの神経系の主なイオンはナトリウム、カリウム、カルシウムと塩素です。最初の2つは正電荷を含み、カルシウムは2つの正電荷を持ち、塩素は負の電荷を持ちます。しかし、負に帯電した私たちの神経系にはいくつかのタンパク質もあります.

一方、ニューロンが膜によって制限されていることを知っておくことは重要です。これにより、特定のイオンがセルの内部に到達し、他のイオンの通過を妨げることができます。それがそれが半透膜であると言われる理由です.

異なるイオンの濃度は膜の両側でバランスをとろうとしているが、それはそれらのうちのいくつかがそのイオンチャネルを通過することを可能にするだけである。.

静止している膜電位があるとき、カリウムイオンは容易に膜を通過することができます。しかし、現時点ではナトリウムイオンと塩素イオンは通過するのがより困難です。同時に、膜は負に荷電したタンパク質分子がニューロンの内部を離れるのを防ぎます。.

加えて、ナトリウム - カリウムポンプも始動される。それはそれに入る2つのカリウムイオンごとにニューロンの外側に3つのナトリウムイオンを動かす構造です。したがって、静止膜電位では、細胞外でより多くのナトリウムイオンが、細胞内でより多くのカリウムイオンが観察される。.

安静時の膜電位の変化

しかしながら、ニューロン間でメッセージが送信されるためには、膜電位の変化が起こらなければならない。つまり、安静時の可能性を変える必要があります.

これは、脱分極または過分極によって2つの方法で起こり得る。次に、それぞれの意味を説明します。

偏光解消

前の場合、研究者が軸索に電気刺激装置を配置し、それが特定の場所の膜電位を変化させると仮定します。.

軸索の内部は負の電荷を持っているので、この場所に正の電荷を加えると、偏光解消が起こります。従って、軸索の外側と内側からの電荷の間の差は減少し、これは膜電位が減少することを意味する。.

脱分極において、膜電位はゼロに向かって減少するように静止する。.

過分極

一方、過分極では細胞の膜電位が上昇します。.

いくつかの脱分極刺激が与えられると、それらの各々は膜電位をもう少し変化させる。ある時点に達すると、突然元に戻すことができます。すなわち、軸索の内側は正電荷に達し、外側は負になる.

この場合、静止時の膜電位を超えています。これは、膜が過分極していることを意味します(通常よりも分極しています)。.

全プロセスは約2ミリ秒続くことができ、それから膜電位はその通常の値に戻ります.

膜電位の急速な反転のこの現象は活動電位として知られており、そして軸索を通して末端ボタンへのメッセージの伝達を含む。活動電位を生み出す電圧の値は、「興奮閾値」と呼ばれます。.

参考文献

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