Hvordan transmitterer neuroner signaler i hele kroppen? En del af denne transmissionsproces involverer, hvad der er kendt som et handlingspotentiale . Et handlingspotentiale er en del af processen, der opstår under fyringen af en neuron . Under aktionspotentialet åbnes en del af den neurale membran for at tillade positivt ladede ioner inde i cellen og negativt ladede ioner.
Denne proces medfører en hurtig forøgelse af den positive ladning af nervefiberen. Når ladningen når +40 mv, spredes impulsen ned under nervefiberen. Denne elektriske impuls bæres nerve gennem en række aktionspotentialer.
Før aktionspotentialet
Når en neuron ikke sender signaler, har neuronens inderside en negativ ladning i forhold til den positive ladning uden for cellen. Elektrisk ladede kemikalier kendt som ioner opretholder den positive og negative ladningsbalance. Calcium indeholder to positive ladninger, natrium og kalium indeholder en positiv ladning, og chlorid indeholder en negativ ladning.
Når det er i ro, tillader neuronens cellemembran visse ioner at passere, mens andre ioner forhindres eller begrænses fra at bevæge sig. I denne tilstand kan natrium- og kaliumioner ikke let passere gennem membranen. Kaliumioner er imidlertid i stand til frit at krydse membranen.
De negative ioner inde i cellen er ude af stand til at krydse barrieren. Cellen skal aktivitetstransportere ioner for at opretholde sin polariserede tilstand. Denne mekanisme er kendt som natriumionpumpen. For hver to kaliumioner, der passerer gennem membranen, pumpes tre natriumioner ud.
Resterne potentia l af neuronen refererer til forskellen mellem spændingen inden for og uden for neuronen.
Det gennemsnitlige neurons hvilepotentiale er omkring -70 millivolt, hvilket indikerer at cellens inderside er 70 millivolt mindre end cellens yderside.
Under aktionspotentialet
Når en impuls udsendes fra en cellelegeme, åbner natriumkanalerne op og de positive natriumceller springer op i cellen. Når cellen når en bestemt tærskelværdi, vil et aktionspotentiale slukke og sende det elektriske signal ned ad axonen. Handlingspotentialer sker enten, eller de gør det ikke; der er ikke noget som en "delvis" fyring af en neuron. Dette princip er kendt som all-or-none loven .
Det betyder, at neuroner altid fyrer i deres fulde styrke. Dette sikrer, at signalets fulde intensitet føres ned i nervefiberen og overføres til den næste celle, og at signalet ikke svækker eller taber, jo længere det bevæger sig fra kilden.
Efter handlingspotentialet
Så hvad sker der inden for neuronen efter at handlingspotentialet har fundet sted? Når neuronen er fyret, er der en ildfast periode, hvor et andet handlingspotentiale ikke er muligt. I løbet af denne tid genoplives kaliumkanalerne og natriumkanalerne lukkes, og genvinder gradvist neuronen til sit hvilepotentiale. Når neuronen er vendt tilbage til hvilepotentialet, er det muligt for et andet handlingspotentiale at forekomme og transmittere signalet ned ad længden af axonen.