Нервни клетки в покой имат електрически заряд през тях мембрани: външната страна на клетката е заредена положително, а вътрешността на клетката е отрицателно заредена. Деполяризация настъпва, когато нервната клетка обърне тези заряди; да ги промените обратно в състояние на покой, неврон изпраща друг електрически сигнал. Целият процес се случва, когато клетката позволява на определени йони да текат в и извън клетката.
Как работи поляризацията
Поляризацията е съществуването на противоположни електрически заряди от двете страни на клетъчната мембрана. В мозъчните клетки вътрешността е заредена отрицателно, а външната е заредена положително. За да стане възможно това са необходими поне три елемента. Първо, клетката се нуждае от молекули като соли и киселини, върху които има електрически заряди. Второ, клетката се нуждае от мембрана, която няма да позволи на електрически заредени молекули да преминат свободно през нея. Такава мембрана служи за разделяне на зарядите. Трето, клетките трябва да имат протеинови помпи в мембраната, които могат да преместват електрически заредени молекули на една страна, съхранявайки един тип молекула от тази страна и друг тип от другата страна.
Ставайки поляризиран
Клетката се поляризира, като се движи и съхранява различни видове електрически заредени молекули от различни страни на нейната мембрана. Електрически заредена молекула се нарича an йон. Невроните изпомпват натриевите йони от себе си, докато внасят калиеви йони. В покой - когато клетката не изпраща електрически сигнал към други клетки - невронът има около 30 пъти повече натриеви йони от външната страна, отколкото вътре; обратното се отнася за калиевите йони. Вътрешността на клетката съдържа също молекули, наречени органични киселини. Тези киселини имат отрицателни заряди върху тях, така че те добавят към отрицателния заряд вътре в клетката.
Деполяризация и потенциал за действие
Невронът комуникира с друг неврон, като изпраща електрически сигнал до върховете на пръстите му, което кара пръстите да освобождават химикали, които стимулират съседна клетка. Известен като постсинаптичен потенциал, този електрически сигнал и вид потенциал определя степенувана деполяризация на мембраната. Ако е достатъчно голям, ще предизвика потенциал за действие. Потенциалите за действие се случват, когато невронът отваря протеиновите канали в мембраната си. Тези канали позволяват на натриевите йони да текат извън клетката в клетката. Внезапното навлизане на натрий в клетката променя електрическия заряд вътре в клетката от отрицателен на положителен, който променя и външния от положителен на отрицателен. Цялото събитие от деполяризация до реполяризация се случва за около 2 милисекунди, позволявайки на невроните да задействат потенциала за действие при бързи изблици, позволяващи невронална комуникация.
Процес на реполяризация
Нов потенциал за действие не може да се осъществи, докато не се възстанови подходящият електрически заряд в мембраната на неврона. Това означава, че вътрешността на клетката трябва да бъде отрицателна, докато външната трябва да бъде положителна. Клетката възстановява това състояние или се реполяризира, като включва протеинова помпа в мембраната си. Тази помпа се нарича натриево-калиева помпа. На всеки три натриеви йона, които той изпомпва от клетката, той изпомпва два калиеви. Помпите правят това, докато се достигне правилното зареждане вътре в клетката.