Nervceller i vila ha en elektrisk laddning över sin membran: utsidan av cellen är positivt laddad och insidan av cellen är negativt laddad. Depolarisering uppstår när nervcellen vänder om dessa laddningar; att ändra dem till ett vilotillstånd, nervcell skickar en annan elektrisk signal. Hela processen inträffar när cellen tillåter specifika joner att strömma in i och ut ur cellen.
Hur polarisering fungerar
Polarisering är förekomsten av motsatta elektriska laddningar på vardera sidan av ett cellmembran. I hjärnceller är insidan negativt laddad och utsidan är positivt laddad. Minst tre element behövs för att göra detta möjligt. För det första behöver cellen molekyler som salter och syror, som har elektriska laddningar på sig. För det andra behöver cellen ett membran som inte låter elektriskt laddade molekyler fritt passera genom det. Ett sådant membran tjänar till att separera laddningar. För det tredje måste cellerna ha proteinpumpar i membranet som kan flytta elektriskt laddade molekyler till ena sidan och lagra en typ av molekyl på denna sida och en annan typ på den andra sidan.
Blir polariserad
En cell blir polariserad genom att flytta och lagra olika typer av elektriskt laddade molekyler på olika sidor av sitt membran. En elektriskt laddad molekyl kallas en Jon. Neuroner pumpar natriumjoner ur sig själva medan de tar in kaliumjoner. I vila - när cellen inte skickar en elektrisk signal till andra celler - har en neuron cirka 30 gånger mer natriumjoner på utsidan än inuti; motsatsen gäller kaliumjoner. Insidan av cellen innehåller också molekyler som kallas organiska syror. Dessa syror har negativa laddningar på sig, så de lägger till den negativa laddningen inuti cellen.
Depolarisering och åtgärdspotential
En neuron kommunicerar med en annan neuron genom att skicka en elektrisk signal till fingertopparna, vilket får fingertopparna att frigöra kemikalier som stimulerar en angränsande cell. Känd som postsynaptisk potential definierar denna elektriska signal och typ av potential en graderad depolarisering av membranet. Om den är tillräckligt stor kommer den att utlösa en åtgärdspotential. Åtgärdspotentialer inträffar när neuronen öppnar proteinkanaler i membranet. Dessa kanaler tillåter att natriumjoner flyter från utsidan av cellen in i cellen. Den plötsliga rusningen av natrium i cellen förändrar den elektriska laddningen inuti cellen från negativ till positiv, vilket också ändrar utsidan från positiv till negativ. Hela depolarisering-till-repolarisationshändelsen inträffar på cirka 2 millisekunder, vilket gör att neuroner kan avfyra åtgärdspotential i snabba skurar som tillåter neuronal kommunikation.
Ompolarisationsprocess
En ny åtgärdspotential kan inte äga rum förrän den korrekta elektriska laddningen över neuronens membran har återställts. Det betyder att insidan av cellen måste vara negativ, medan utsidan måste vara positiv. En cell återställer detta tillstånd, eller ompolariserar sig själv, genom att sätta på en proteinpump i membranet. Denna pump kallas natrium-kaliumpump. För var tredje natriumjon pumpar den ut ur en cell, den pumpar i två kalium. Pumparna gör detta tills rätt laddning inuti en cell uppnås.
