एक्शन पोटेंशिअल न्यूरॉन्स के संदेश

कार्रवाई की क्षमता यह एक अल्पकालिक विद्युतीय या रासायनिक घटना है जो हमारे मस्तिष्क के न्यूरॉन्स में होती है। यह कहा जा सकता है कि यह संदेश है जो अन्य न्यूरॉन्स को प्रेषित किया जाएगा.

यह कोशिका (नाभिक) के शरीर में निर्मित होता है, जिसे सोम भी कहा जाता है। पूरे अक्षतंतु (न्यूरॉन का विस्तार, एक केबल के समान) के माध्यम से उसके अंत तक यात्रा करें, जिसे टर्मिनल बटन कहा जाता है.

किसी दिए गए अक्षतंतु में कार्रवाई की क्षमता हमेशा एक ही अवधि और तीव्रता होती है। यदि अक्षतंतु अन्य एक्सटेंशन में शाखाएं बनाते हैं, तो कार्रवाई क्षमता विभाजित होती है, लेकिन इसकी तीव्रता कम नहीं होती है.

जब कार्रवाई क्षमता न्यूरॉन के टर्मिनल बटन तक पहुंचती है, तो वे न्यूरोट्रांसमीटर नामक रसायनों का स्राव करते हैं। ये पदार्थ उन न्यूरॉन को उत्तेजित या बाधित करते हैं जो उन्हें प्राप्त करते हैं, जो कि न्यूरॉन में एक कार्रवाई क्षमता उत्पन्न करने में सक्षम होते हैं.

न्यूरोन्स की कार्रवाई क्षमता के बारे में बहुत कुछ ज्ञात है जो विशाल स्क्वीड एक्सोन के साथ किए गए प्रयोगों से आता है। यह अपने आकार के कारण अध्ययन करना आसान है, क्योंकि यह सिर से पूंछ तक फैली हुई है। वे सेवा करते हैं ताकि जानवर हिल सके.

न्यूरोनल झिल्ली की क्षमता

न्यूरॉन्स के बाहर की तुलना में उनके अंदर अलग-अलग विद्युत आवेश होते हैं। इस अंतर को कहा जाता है झिल्ली क्षमता.

जब एक न्यूरॉन अंदर होता है बाकी क्षमता, इसका अर्थ है कि इसके विद्युत आवेश को उत्तेजक या निरोधात्मक सिनैप्टिक क्षमता द्वारा परिवर्तित नहीं किया जाता है.

इसके विपरीत, जब अन्य क्षमता इसे प्रभावित करती है, तो झिल्ली क्षमता को कम किया जा सकता है। इस रूप में जाना जाता है विध्रुवण.

या, इसके विपरीत, जब झिल्ली क्षमता अपनी सामान्य क्षमता के संबंध में बढ़ जाती है, तो एक घटना hyperpolarization.

जब झिल्ली क्षमता का एक बहुत तेजी से उलटा अचानक होता है, तो ए कार्रवाई की क्षमता. इसमें एक संक्षिप्त विद्युत आवेग होता है, जिसे संदेश में अनुवादित किया जाता है जो न्यूरॉन के अक्षतंतु के माध्यम से यात्रा करता है। यह टर्मिनल बटन तक पहुंचते हुए सेल बॉडी में शुरू होता है.

इस बात पर जोर देना महत्वपूर्ण है कि एक्शन पोटेंशिअल होने के लिए, विद्युत परिवर्तनों को एक सीमा तक पहुंचना चाहिए, जिसे कहा जाता है उत्तेजना दहलीज. यह झिल्ली क्षमता का मूल्य है जो आवश्यक रूप से होने वाली कार्रवाई क्षमता के लिए पहुंचना चाहिए.

आयन स्तरों में कार्रवाई और परिवर्तनों की क्षमता

सामान्य परिस्थितियों में, न्यूरॉन को इसके अंदर सोडियम (Na +) प्राप्त करने के लिए तैयार किया जाता है। हालांकि, इसकी झिल्ली इस आयन के लिए बहुत पारगम्य नहीं है.

इसके अलावा, इसमें प्रसिद्ध "सोडियम-पोटेशियम ट्रांसपोर्टर्स" है, जो कोशिका झिल्ली में पाया जाने वाला प्रोटीन है जो इसमें से सोडियम आयनों को हटाने और इसमें पोटेशियम आयनों को शामिल करने के लिए जिम्मेदार है। विशेष रूप से, निकाले गए सोडियम के प्रत्येक 3 आयनों के लिए, दो पोटेशियम दर्ज करें.

ये ट्रांसपोर्टर सेल के भीतर कम सोडियम स्तर बनाए रखते हैं। यदि सेल की पारगम्यता बढ़ी और सोडियम की एक बड़ी मात्रा में अचानक प्रवेश किया, तो झिल्ली क्षमता मौलिक रूप से बदल जाएगी। जाहिर है, यह वह है जो एक एक्शन पोटेंशिअल को ट्रिगर करता है.

विशेष रूप से, सोडियम के लिए झिल्ली की पारगम्यता में वृद्धि होगी, उन्हें न्यूरॉन के अंदर प्रवेश करना। जबकि, एक ही समय में, यह पोटेशियम आयनों को कोशिका से बाहर आने की अनुमति देगा.

पारगम्यता में ये परिवर्तन कैसे होते हैं??

कोशिकाओं की झिल्ली में कई प्रोटीन होते हैं आयन चैनल. इनमें ऐसे उद्घाटन होते हैं जिनके माध्यम से आयन कोशिकाओं में प्रवेश या छोड़ सकते हैं, हालांकि वे हमेशा खुले नहीं होते हैं। चैनल कुछ घटनाओं के अनुसार बंद या खोले जाते हैं.

आयन चैनल कई प्रकार के होते हैं, और प्रत्येक को आमतौर पर कुछ प्रकार के आयनों को विशेष रूप से चलाने के लिए विशेष किया जाता है.

उदाहरण के लिए, एक खुला सोडियम चैनल प्रति सेकंड 100 मिलियन से अधिक आयनों को पारित कर सकता है.

एक्शन पोटेंशिअल कैसे पैदा होते हैं?

न्यूरॉन्स विद्युत रूप से सूचना प्रसारित करते हैं। इसका मतलब है कि रसायन विद्युत संकेतों का उत्पादन करते हैं.

इन रसायनों में एक विद्युत आवेश होता है, जिसके कारण इन्हें आयन कहा जाता है। तंत्रिका तंत्र में सबसे महत्वपूर्ण सोडियम और पोटेशियम होते हैं, जिनका सकारात्मक चार्ज होता है। कैल्शियम के अलावा (2 सकारात्मक चार्ज) और क्लोरीन (एक नकारात्मक चार्ज).

झिल्ली क्षमता में परिवर्तन

एक्शन पोटेंशिअल होने का पहला चरण कोशिका की झिल्ली क्षमता में बदलाव है। यह परिवर्तन उत्तेजना की सीमा से अधिक होना चाहिए.

विशेष रूप से, झिल्ली क्षमता में कमी होती है, जिसे विध्रुवण कहा जाता है.

सोडियम चैनल खोलना

परिणामस्वरूप, झिल्ली में एम्बेडेड सोडियम चैनल खुल जाते हैं, जिससे सोडियम न्यूरॉन के अंदर बड़े पैमाने पर प्रवेश कर सकता है। ये प्रसार और इलेक्ट्रोस्टैटिक दबाव बलों द्वारा संचालित होते हैं.

चूंकि सोडियम आयनों को सकारात्मक रूप से चार्ज किया जाता है, वे झिल्ली क्षमता में तेजी से बदलाव का उत्पादन करते हैं.

पोटेशियम चैनल खोलना

अक्षतंतु झिल्ली में सोडियम और पोटेशियम दोनों चैनल होते हैं। हालांकि, बाद में खुले, क्योंकि वे कम संवेदनशील हैं। यही है, उन्हें खोलने के लिए उच्च स्तर के विध्रुवण की आवश्यकता होती है और इसीलिए वे बाद में खुलते हैं.

सोडियम चैनल बंद करना

एक समय आता है जब कार्रवाई क्षमता अपने अधिकतम मूल्य तक पहुंच जाती है। इस अवधि से, सोडियम चैनल अवरुद्ध और बंद हो जाते हैं.

उन्हें अब फिर से नहीं खोला जा सकता है जब तक कि झिल्ली फिर से आराम की क्षमता तक नहीं पहुंच जाती। नतीजतन, कोई और सोडियम न्यूरॉन में प्रवेश नहीं कर सकता है.

पोटेशियम चैनलों को बंद करना

हालांकि, पोटेशियम चैनल खुले रहते हैं। यह पोटेशियम आयनों को सेल के माध्यम से प्रवाह करने की अनुमति देता है.

विसरण और इलेक्ट्रोस्टैटिक दबाव के कारण, जैसा कि अक्षतंतु के अंदर सकारात्मक रूप से चार्ज किया जाता है, पोटेशियम आयनों को कोशिका से बाहर धकेल दिया जाता है.

इस प्रकार, झिल्ली क्षमता अपने सामान्य मूल्य को ठीक कर लेती है। बहुत कम, पोटेशियम चैनल बंद हो रहे हैं.

यह कटियन आउटपुट झिल्ली क्षमता को उसके सामान्य मूल्य को पुनर्प्राप्त करने का कारण बनता है। जब ऐसा होता है, तो पोटेशियम चैनल फिर से बंद होने लगते हैं.

उस समय जब झिल्ली क्षमता अपने सामान्य मूल्य तक पहुंच जाती है, पोटेशियम चैनल पूरी तरह से बंद हो जाते हैं। कुछ समय बाद, सोडियम चैनलों को फिर से सक्रिय किया जाता है, उन्हें खोलने के लिए एक और विध्रुवण की तैयारी की जाती है.

अंत में, सोडियम-पोटेशियम ट्रांसपोर्टर्स, उस सोडियम का स्राव करते हैं, जो पोटेशियम को पुनः प्राप्त करता है और जो पहले छोड़ दिया था, उसे पुनः प्राप्त करता है.

एक्सोन द्वारा कैसे सूचना का प्रचार किया जाता है?

अक्षतंतु में न्यूरॉन का एक हिस्सा होता है, एक केबल के समान बाद का विस्तार। वे न्यूरॉन्स की अनुमति देने के लिए बहुत लंबे समय तक हो सकते हैं जो शारीरिक रूप से दूर से कनेक्ट करने और जानकारी भेजने के लिए दूर हैं.

कार्रवाई की क्षमता अक्षतंतु के साथ फैलती है और अगले सेल में संदेश भेजने के लिए टर्मिनल बटन तक पहुंचती है.

यदि हमने अक्षतंतु के विभिन्न क्षेत्रों से क्रिया क्षमता की तीव्रता को मापा, तो हम पाएंगे कि इसकी तीव्रता सभी क्षेत्रों में समान है.

सभी का कानून या कुछ भी नहीं

ऐसा इसलिए होता है क्योंकि axonal प्रवाहकत्त्व एक मौलिक कानून का पालन करता है: सभी का कानून या कुछ भी नहीं। यही है, एक कार्रवाई क्षमता दी जाती है या नहीं दी जाती है। एक बार शुरू होने के बाद, यह पूरे अक्षतंतु में अपनी चरम सीमा तक पहुंचता है, हमेशा एक ही आकार को बनाए रखता है, बढ़ता या घटता नहीं है। क्या अधिक है, अगर एक अक्षतंतु बाहर शाखा, कार्रवाई क्षमता विभाजित है, लेकिन इसके आकार को बनाए रखता है.

ऐक्शन पोटेंशिअल एक्सॉन के अंत में शुरू होता है जो न्यूरॉन के सोमा से जुड़ा होता है। आम तौर पर, वे आम तौर पर केवल एक ही दिशा में यात्रा करते हैं.

कार्रवाई और व्यवहार की क्षमता

यह संभव है कि, इस बिंदु पर, आप अपने आप से पूछ सकते हैं: यदि कार्रवाई क्षमता एक ऑल-एंड-नथिंग प्रक्रिया है, तो मांसपेशियों के संकुचन जैसे कुछ व्यवहार कैसे होते हैं जो तीव्रता के विभिन्न स्तरों के बीच भिन्न हो सकते हैं? यह आवृत्ति के नियम से होता है.

आवृत्ति का नियम

क्या होता है कि एक भी कार्रवाई क्षमता सीधे जानकारी प्रदान नहीं करती है। इसके बजाय, सूचना एक अक्षतंतु के निर्वहन या फायरिंग दर की आवृत्ति से निर्धारित होती है। यही है, आवृत्ति जिसमें एक्शन पोटेंशिअल होते हैं। इसे "आवृत्ति के नियम" के रूप में जाना जाता है.

इस प्रकार, एक्शन पोटेंशिअल की एक उच्च आवृत्ति बहुत तीव्र मांसपेशी संकुचन को जन्म देती है.

धारणा के साथ भी ऐसा ही होता है। उदाहरण के लिए, कब्जा करने के लिए एक बहुत ही उज्ज्वल दृश्य उत्तेजना, आंखों से जुड़े अक्षों में एक उच्च "फायरिंग दर" का उत्पादन करना चाहिए। इस तरह, एक्शन पोटेंशिअल की आवृत्ति एक शारीरिक उत्तेजना की तीव्रता को दर्शाती है.

इसलिए, सभी या कुछ भी का कानून आवृत्ति के कानून द्वारा पूरक है.

सूचना विनिमय के अन्य रूप

एक्शन पोटेंशिअल न्यूरॉन्स में होने वाले एकमात्र प्रकार के इलेक्ट्रिकल सिग्नल नहीं हैं। उदाहरण के लिए, एक सिनैप्स के माध्यम से जानकारी भेजते समय न्यूरॉन की झिल्ली में एक छोटा विद्युत आवेग होता है जो डेटा प्राप्त करता है.

कुछ अवसरों में, एक मामूली विध्रुवण जो एक कार्रवाई क्षमता का उत्पादन करने के लिए बहुत कमजोर है, झिल्ली क्षमता को थोड़ा बदल सकता है.

हालाँकि, यह परिवर्तन थोड़ा कम हो जाता है क्योंकि यह अक्षतंतु के माध्यम से यात्रा करता है। इस प्रकार के सूचना प्रसारण में, न तो सोडियम और न ही पोटेशियम चैनल खोले या बंद किए जाते हैं.

इस प्रकार, अक्षतंतु एक पानी के नीचे केबल के रूप में कार्य करता है। जैसे ही सिग्नल इसके द्वारा प्रेषित होता है, इसका आयाम कम हो जाता है। यह कम चालन के रूप में जाना जाता है, और अक्षतंतु की विशेषताओं के कारण होता है.

एक्शन पोटेंशिअल और मायलिन

लगभग सभी स्तनधारियों के अक्षतंतु माइलिन से ढके होते हैं। यही है, उनके पास एक पदार्थ से घिरा हुआ खंड है जो तंत्रिका चालन की अनुमति देता है, जिससे यह तेज हो जाता है। माइलिन अक्षतंतु के चारों ओर लपेटता है बिना बाह्य तरल पदार्थ को उस तक पहुंचने देता है.

ऑलिगोडेंड्रोसाइट्स नामक कोशिकाओं द्वारा केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में मायलिन का उत्पादन किया जाता है। जबकि, परिधीय तंत्रिका तंत्र में, यह श्वान कोशिकाओं द्वारा निर्मित होता है.

माइलिन खंड, जिसे माइलिन म्यान के रूप में जाना जाता है, को अक्षतंतु के खुले क्षेत्रों द्वारा विभाजित किया जाता है। इन क्षेत्रों को रणवीर नोड्यूल कहा जाता है और वे बाह्य तरल पदार्थ के संपर्क में हैं.

ऐक्शन पोटेंशिअल को एक अनिमेलिनेटेड एक्सॉन (जो माइलिन द्वारा कवर नहीं किया गया है) की तुलना में माइलिनेटेड एक में अलग तरीके से प्रसारित किया जाता है.

एक्शन पोटेंशिअल केबल के गुणों द्वारा माइलिन के साथ कवर एक्सोनल झिल्ली के माध्यम से यात्रा कर सकता है। इस तरह से अक्षतंतु, उस स्थान से विद्युत परिवर्तन का संचालन करता है जहां रणवीर की अगली नोड तक कार्रवाई की क्षमता होती है.

यह परिवर्तन थोड़ा कम हो गया है, लेकिन यह अगले नोड में एक कार्रवाई क्षमता को भड़काने के लिए पर्याप्त तीव्र है। फिर, इस क्षमता को फिर से ट्रिगर किया जाता है या रणवीर के प्रत्येक नोड्यूल में दोहराया जाता है, जो कि पूरे नेलुलेटेड क्षेत्र में अगले नोड्यूल में ले जाया जाता है।.

इस तरह की क्रिया क्षमता के चालन को लवण चालन कहा जाता है। इसका नाम लैटिन "साल्टेयर" से आया है, जिसका अर्थ है "नृत्य करना"। अवधारणा यह है कि आवेग नोडल से नोड्यूल तक कूदता है.

कार्रवाई क्षमता को संचारित करने के लिए नमक चालन के लाभ

इस प्रकार की ड्राइविंग के अपने फायदे हैं। सबसे पहले, ऊर्जा को बचाने के लिए। सोडियम-पोटेशियम ट्रांसपोर्टर्स एक्शन पोटेंशिअल के दौरान एक्सॉन के अंदर से अतिरिक्त सोडियम निकालने में बहुत ऊर्जा खर्च करते हैं.

ये सोडियम-पोटेशियम परिवहनकर्ता अक्षतंतु के क्षेत्रों में स्थित हैं जो माइलिन से ढके नहीं हैं। हालांकि, एक myelinated अक्षतंतु में, सोडियम केवल रणवीर के पिंड में प्रवेश कर सकता है। इसलिए, बहुत कम सोडियम प्रवेश करता है, और इस वजह से, कम सोडियम बाहर पंप किया जाना चाहिए। इसलिए सोडियम-पोटेशियम ट्रांसपोर्टरों को कम काम करना पड़ता है.

माइलिन का एक अन्य लाभ यह है कि कितना तेज है। एक ऐक्शन पोटेंशिअल को एक माइलिनेटेड अक्षतंतु में और अधिक तेजी से संचालित किया जाता है, क्योंकि आवेग "कूदता है" एक नोड्यूल से दूसरे में, पूरे अक्षतंतु के माध्यम से जाने के बिना.

गति में यह वृद्धि जानवरों को अधिक तेज़ी से सोचने और प्रतिक्रिया करने का कारण बनती है। अन्य जीवित प्राणियों, जैसे कि स्क्विड, में मायलिन के बिना अक्षतंतु होते हैं जो अपने आकार में वृद्धि के कारण गति प्राप्त करते हैं। स्क्विड के अक्षों में एक बड़ा व्यास (लगभग 500 माइक्रोन) है, जो उन्हें तेजी से यात्रा करने की अनुमति देता है (लगभग 35 मीटर प्रति सेकंड).

हालांकि, उसी गति से, बिल्लियों के अक्षतंतु में क्रिया क्षमता यात्रा करती है, हालांकि उनका व्यास केवल 6 माइक्रोन है। क्या होता है कि इन अक्षतंतुओं में माइलिन होता है.

एक माइलिनेटेड अक्षतंतु 20 माइक्रोन के व्यास के साथ लगभग 432 किलोमीटर प्रति घंटे की गति से एक्शन पोटेंशिअल पैदा कर सकता है।.

संदर्भ

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