Hermosolut lepotilassa on sähkövaraus poikki kalvot: solun ulkopinta on positiivisesti varattu ja solun sisäpuoli on negatiivisesti varattu. Depolarisaatio tapahtuu, kun hermosolu kääntää nämä varaukset päinvastaiseksi; muuttaa ne takaisin lepotilaan, neuroni lähettää toisen sähköisen signaalin. Koko prosessi tapahtuu, kun solu antaa tiettyjen ionien virrata soluun ja ulos solusta.
Kuinka polarisaatio toimii
Polarisaatio on vastakkaisten sähkövarauksien olemassaolo solukalvon kummallakin puolella. Aivosoluissa sisäpuoli on negatiivisesti varattu ja ulkopuoli positiivisesti varautunut. Ainakin kolme elementtiä tarvitaan tämän mahdollistamiseksi. Ensinnäkin solu tarvitsee molekyylejä, kuten suoloja ja happoja, joissa on sähkövarauksia. Toiseksi solu tarvitsee kalvon, joka ei anna sähköisesti varautuneiden molekyylien kulkea vapaasti sen läpi. Tällainen kalvo palvelee varausten erottamista. Kolmanneksi soluissa on oltava kalvossa proteiinipumput, jotka voivat siirtää sähköisesti varautuneita molekyylejä toiselle puolelle, varastoimalla yhden tyyppisiä molekyylejä tälle puolelle ja toisen tyyppisiä toisella puolelle.
Polarisoituminen
Solu polarisoituu siirtämällä ja varastoimalla erityyppisiä sähköisesti varautuneita molekyylejä kalvonsa eri puolille. Sähköisesti varautunutta molekyyliä kutsutaan ioni. Neuronit pumppaavat natriumioneja itsestään samalla kun tuovat kaliumioneja sisään. Levossa - kun solu ei lähetä sähköistä signaalia muille soluille - hermosolujen ulkopinnalla on noin 30 kertaa enemmän natriumioneja kuin sisällä; päinvastoin pätee kaliumioneihin. Solun sisäpuolella on myös molekyylejä, joita kutsutaan orgaanisiksi hapoiksi. Näillä hapoilla on negatiivisia varauksia, joten ne lisäävät negatiivista varausta solun sisällä.
Depolarisaatio ja toimintapotentiaali
Neuroni kommunikoi toisen neuronin kanssa lähettämällä sähköisen signaalin sormenpäihinsä, mikä saa sormenpäät vapauttamaan kemikaaleja, jotka stimuloivat naapurisolua. Postynaptiseksi potentiaaliksi tunnettu sähköinen signaali ja potentiaalityyppi määrittävät membraanin asteittaisen depolarisaation. Jos se on tarpeeksi suuri, se laukaisee toimintapotentiaalin. Toimintapotentiaalit tapahtuvat, kun hermosolu avaa proteiinikanavat kalvossaan. Nämä kanavat antavat natriumionien virrata solun ulkopuolelta soluun. Äkillinen natriumin tunkeutuminen soluun muuttaa solun sisäisen sähkövarauksen negatiivisesta positiiviseksi, mikä muuttaa myös ulkopuolen positiivisesta negatiiviseksi. Koko depolarisaatio repolarisaatiotapahtuma tapahtuu noin 2 millisekunnissa, jolloin hermosolut voivat laukaista toimintapotentiaalin nopeassa purskeessa, mikä mahdollistaa hermosolujen viestinnän.
Repolarisaatioprosessi
Uutta toimintapotentiaalia ei voi tapahtua, ennen kuin asianmukainen sähkövaraus neuronin kalvon yli on palautettu. Tämä tarkoittaa, että solun sisäpuolen on oltava negatiivinen, kun taas ulkopuolen on oltava positiivinen. Solu palauttaa tämän tilan tai repolarisoi itsensä kääntämällä proteiinipumpun päälle kalvossaan. Tätä pumppua kutsutaan natrium-kaliumpumpuksi. Jokaista kolmea natriumionia kohden se pumpaa solusta, se pumpaa kaksi kaliumionia. Pumput tekevät tämän, kunnes kennon sisällä on saavutettu asianmukainen varaus.