Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
doprawidłowegofunkcjonowaniamózgu.Alewjakisposóbneuronyzesobą
rozmawiają?Odpowiedźnatopytaniezaczęłasięrysowaćdopieropowielulatach.
W1928rokuEdgarAdrian,pionierbadańelektrofizjologiiukładunerwowego
izdobywcaNagrodyNoblawdziedziniefizjologiilubmedycynyz1932roku,uzyskał
chirurgicznydostępdojednegozwielumałychnerwów(wiązekaksonów)wkarku
uśpionegonaczasoperacjikrólika.Następnieusunąłteaksony,zostawiająctylkodwa
czytrzy,izamocowałnanichelektrodę.Dziękitemuzaobserwowałfaleaktywności
elektrycznejzakażdymrazem,gdykrólikbrałoddech.Ponadtopozamontowaniu
głośnikadoelektrodyzacząłsłyszećklikanie,szybkiestukającedźwiękipodobne
doalfabetuMorse’a.Dźwiękitewynikałyzsygnałówelektrycznych–potencjałów
czynnościowych–elementarnychjednostekkomunikacjinerwowej.Adrianzaczął
podsłuchiwaćjęzykneuronów.
Jakpowstająpotencjałyczynnościowe,którewykryłAdrian?Wewnętrznastrona
błonyotaczającejneuronorazaksonmaniecobardziejujemnyładunekelektrycznyniż
stronazewnętrzna.Ładunektenwynikaznierównegorozkładujonów(naładowanych
elektrycznieatomów)poobustronachbłony.Zewzględunatęnierównądystrybucję
jonówkażdyneuronupodabniasiędomalutkiejbaterii,toznaczymagazynujeenergię
elektryczną,któramożebyćwdowolnymmomenciewyzwolona.
Kiedyneuronzostajeczymśpobudzony–możetobyćfotonświatła,faladźwiękowa
lubaktywnośćinnychneuronów–najegopowierzchniotwierająsięmikroskopijne
bramki,zwanekanałamijonowymi,copozwalanaprzemieszczaniesięnaładowanych
jonówwobiestronyprzezbłonę.Tenswobodnyprzepływjonówodwracapolaryzację
elektrycznąbłonykomórkowej,zmieniającładunekwewnątrzneuronuzujemnego
nadodatniiwyzwalającjegoenergięelektryczną.
Gwałtownewyładowanieenergiisprawia,żeneurongenerujepotencjał
czynnościowy.Tensygnałelektrycznyszybkoprzesuwasięwzdłużneuronu–odciała
komórkidoczubkaaksonu.Kiedymówisię,żeneuronywjakimśobszarzemózgu
sąaktywne,oznaczato,żewzbudzająonepotencjałyczynnościowe.Wszystko,
cowidzimy,słyszmy,czujemyimyślimy,zaczynasięodtakichiskierekelektryczności
zmierzającychzjednegokońcaneuronunadrugi.
NastępnieAdrianzarejestrowałsygnałyelektrycznezpojedynczychaksonów
wnerwiewzrokowymżaby.Wzmocniłsygnały,takżebymożnajebyłoprzedstawić
wformiedwuwymiarowegowykresunawczesnychoscyloskopach.Dziękitemuodkrył,
żepotencjałyczynnościowedanegoneuronuzachowująspójnąwielkość,kształt
idługośćtrwania.Sązawszetakimisamymiskokaminapięcia.Odkryłrównież,
żereakcjaneuronunabodziecmacharakterzero-jedynkowy:neuronalbowytwarza
pełnypotencjałczynnościowy,alboniewytwarzagowcale.Popowstaniupotencjał
czynnościowyzawszebiegnieoddendrytówkomórkiodbiorczejdociałakomórkowego
idalejwzdłużaksonudosynapsy.Jesttoniemaływyczynnaprzykładużyrafy,uktórej
aksonyzaczynającesięwrdzeniukręgowymciągnąsięprzezkilkametrówdomięśni
nakrańcachkończyn.
To,żepotencjałyczynnościowesązdarzeniamitypu„wszystkoalbonic”,prowadzi
