Den mänskliga hjärnan har cirka 100 miljarder nervceller. Nervceller finns också i ryggmärgen. Tillsammans utgör hjärnan och ryggmärgen det centrala nervsystemet (CNS). Varje nervcell kallas en neuron, och denna består av en cellkropp som styr dess aktiviteter; dendriter, små, grenliknande förlängningar som tar emot signaler från andra nervceller att överföra till cellkroppen; och axonen, en lång förlängning från cellkroppen längs vilken elektriska signaler färdas. Sådana signaler ansluter inte bara hjärnan och ryggmärgen utan de bär också impulser till muskler och körtlar. Den elektriska signalen som färdas ner en axon kallas en nervimpuls.
TL; DR (för lång; Läste inte)
Nervimpulser är elektriska signaler som färdas nerför ett axon.
Neurotransmission
Neurotransmission är processen att överföra dessa signaler från en cell till en annan. Denna process stimulerar membranet i ett neuron, och det neuronet behöver signalera ett annat neuron, huvudsakligen arbetar i en kedja av nervceller, för att informationen ska kunna resa snabbt till hjärna.
Den nervimpulsen färdas längs axonen hos den mottagande neuronen. När dendriter från nästa neuron får dessa "meddelanden" kan de överföra dem via en annan nervimpuls till andra nervceller. Hastigheten med vilken detta inträffar varierar beroende på om axonen är täckt av det isolerande ämnet myelin. Myelinhylsor produceras av gliaceller som kallas Schwann-celler i det perifera nervsystemet (PNS) och oligodendrocyter i CNS. Dessa gliaceller sveper runt axonens längd och lämnar luckor mellan dem, som kallas noder för Ranvier. Dessa myelinmantlar kan kraftigt öka den hastighet med vilken nervimpulser kan färdas. De snabbaste nervimpulserna kan färdas cirka 250 mil i timmen.
Vila och agera potential
Neuroner, och i själva verket alla celler, upprätthåller en membranpotential, vilket är skillnaden i det elektriska fältet i och utanför cellmembranet. När ett membran vilar eller inte stimuleras sägs det ha vilopotential. Joner inuti cellen, särskilt kalium, natrium och klor, upprätthåller den elektriska balansen. Axoner är beroende av öppning och stängning av spänningsstyrda natrium- och kaliumkanaler för att leda, sända och ta emot elektriska signaler.
I vilopotential finns det mer kalium- (eller K +) -joner inuti cellen än utanför, och det finns mer natrium- (Na +) och klor- (Cl-) -joner utanför cellen. En stimulerad neurons cellmembran förändras eller depolariseras så att Na + -joner strömmar in i axonen. Denna positiva laddning inuti neuronen kallas åtgärdspotential. En handlingspotentials cykel varar en till två millisekunder. Så småningom är laddningen inuti axonen positiv, och sedan blir membranet mer permeabelt för K + -joner igen. Membranet ompolariseras. Dessa serier av vilande och åtgärdspotentialer transporterar den elektriska nervimpulsen längs axonets längd.
Neurotransmittorer
I slutet av axonen måste nervimpulsens elektriska signal omvandlas till en kemisk signal. Dessa kemiska signaler kallas neurotransmittorer. För att dessa signaler ska kunna fortsätta till andra nervceller måste neurotransmittorerna diffundera över utrymmet mellan axonen till en annan neurons dendriter. Detta utrymme kallas synaps.
Nervimpulsen utlöser axonen för att generera signalsubstanser, som sedan flyter in i det synaptiska gapet. Neurotransmittorerna diffunderar över klyftan och binder sedan till kemiska receptorer på nästa neurons dendriter. Dessa neurotransmittorer kan tillåta joner att passera in och ut ur neuronen. Nästa neuron stimuleras eller inhiberas. Efter att neurotransmittorer har tagits emot kan de antingen brytas ned eller absorberas på nytt. Reabsorption möjliggör att neurotransmittorer kan återanvändas.
Nervimpulsen möjliggör denna kommunikationsprocess mellan celler, antingen till andra nervceller eller till celler på andra platser som skelett och hjärtmuskel. Så här leder nervimpulser nervsystemet snabbt för att kontrollera kroppen.