神经元的电学性质

生理学家Doping博士介绍神经元属性，动作电位和神经细胞的细胞质。

信号在称为突触的特定结构的神经元之间传输。 在突触处的信息传递是由于释放化学物质，即化学原理。 只要信息保留在神经细胞内，则由于神经细胞膜的事实，电传导是电子的，因此受到特殊的电脉冲 - 动作电位。 这种电流短的步骤，他们是大致三角形状和运行在树突的膜，神经元轴突到身体，并最终到达突触。

您可以将动作电位与二进制计算机代码进行比较。 在计算机中，如已知的，所有信息由零和1的序列编码。 动作电位 - 事实上，edinichki，编码我们的所有想法，感觉，感官体验，运动等。 一旦连接到神经网络的正确位置，并喂养这种电脉冲的神经细胞，我们可以使一个人感觉，例如，积极或消极的情绪，或导致任何感觉幻觉，或管理的工作内脏。 这当然是现代神经生理学和神经医学的一个非常有前途的分支。

为了控制动作电位，你需要了解他们来自哪里。 原则上，可以将动作电位与当使用电火炬向河流另一侧的朋友施加信号的情况进行比较。 换句话说，你按下按钮，灯闪烁，在一些秘密代码你有东西通过。 为了使你的手电筒在电池的工作需要，那么有一定的能量。 神经细胞为了产生动作电位，也应该具有能量电荷，并且这种电荷称为静息电位。 它存在，它是所有神经细胞固有的，约为-70mV，即-0.07V。

神经元的电学性质的研究开始了很久以前。 生物体内的电，存在于文艺复兴时期，当他们注意到当他们意识到鱼雷发射能量流时，青蛙的腿从电击中抽搐。 接下来是寻找技术，将严重来到神经细胞，看看什么电气过程发生那里。 在这里我们必须感谢鱿鱼，因为鱿鱼 - 这是一个奇妙的动物，它有一个非常厚的轴突。 这是由于他的生活方式：他有一个折叠礼服，削减和抛出水，有一个喷气动力和鱿鱼向前移动。 对很多肌肉降低能量，同时，我们需要一个强大的轴突，这将立即所有这种肌肉质量动量传递。 轴突具有1-1.5mm的厚度。 在二十世纪中叶学会分配它，粘贴到一个细的电线，测量和记录发生的电气过程。 然后变得很清楚，有一个休息的电位和动作电位。

主要突破发生在本发明的玻璃微电极，即学会制造非常薄的玻璃管，其填充盐水，例如KCl的时候。 如果管非常仔细（它应该是，当然，在显微镜下做）带到神经细胞和刺穿神经元的膜，神经元是有点争议，继续正常操作，你看到什么里面的以及当信息传输发生时这种电荷如何变化。 玻璃微电极 - 是当今使用的基础技术。

到二十世纪末，有另一种方法，称为膜片钳，当玻璃微电极不穿透膜，并非常仔细地对她喂养的一块膜棒，膜的非常小的细胞面积分析，你可以看看工作如何，例如，个别蛋白质分子，如各种离子通道。

这些技术的使用已经允许开始理解静息电位的起源，神经细胞内的电荷在哪里。 发现静息电位主要是由于钾离子的积累。 活生物体中的电过程不同于计算机中发生的那些电过程，因为物理电（这主要是电子的运动和在生物系统中） - 离子的运动，即带电粒子，特别是钠，钾的离子，氯，钙。 这基本上在我们的身体中以及在神经系统和肌肉以及心脏中提供了四种不同的电现象 - 它是现代生理学的非常重要的部分。

Cogitum， Semax ，Phenylpiracetam，Picamilon是醒来的大脑是必不可少的。

当他们开始分析神经细胞的细胞质的组成时，发现在与富含钾和低钠的环境相比的神经元的细胞质中。 这种差异起因于特殊蛋白质分子 - 钠 - 钾泵（或钠 - 钾ATP酶）的工作。 必须说，钠 - 钾泵位于所有细胞的膜上，因为活细胞被排列成使得它们需要在细胞质中过量的钾，例如为了正常工作许多蛋白质。 细胞交换细胞内钠的细胞外钾被泵浦钾，钠从细胞质中去除，但这不会改变直到电荷，因为交换或多或少的等价。 在正常细胞中，不是神经，在过量的钾，但没有电荷不是有多少带正电荷的粒子，这么多带负电荷; 是例如钾，氯或各种有机酸阴离子。

为了确保系统已经获得负电荷，发生以下情况。 在某些时候，其膜上的神经元成熟似乎不断地开放钾通道。 这种蛋白分子，并且为了它们出现，必须获得相应的基因，不断暴露于钾通道允许钾离开细胞质，并且他去，因为它内部比外部高约30倍。 它的作用是众所周知的扩散定律：颗粒（在这种情况下，钾离子）来自一个地方，在那里他们很少，钾开始通过不断开放的渠道从细胞质“跑掉”专门为这个设备。

Banal对问题“逃避多长时间”的反应似乎应该改为：“只要浓度在标准水平上”，但是有点更复杂，因为钾 - 一个带电粒子。 当细胞质内部运行钾时，仍保持其孤对，并且细胞质获得-1的电荷。 他逃跑钾第二 - 已经电荷-2，-3 ...因为钾碱运行扩散，增加细胞质的内部电荷，和这种负电荷。 优点和缺点是绘制，以增加细胞质的负电荷，这种电荷阻碍钾离子的扩散，他们去变得更硬和更硬，在某些时候，一个平衡：多少钾逃逸扩散，同样部分是由于对细胞质的负电荷的吸引。 这个平衡点约为-70 mV，具有相同的静息电位。 神经细胞本身充电并且现在准备使用该电荷，以产生动作电位。

当他们开始研究动作电位的起源时，我们注意到，细胞觉醒它产生的动量需要刺激她相当一定的力量。 刺激趋向于将神经细胞内的电荷提高至约-50mV静息电位，即-70mV，以及所谓的触发阈值动作电位 - 某处-50mV。 如果电荷升高到一个水平的神经元，就像醒来一样：突然出现一个非常大的正电荷，这达到约30 mV，然后迅速下降到约和平建设的水平，即从0到1，然后再次变为0.这里是当前步骤，其还能够传送信息。

这东西从哪里来？ 为什么神经元突然醒来，并给出这种动量？ 原来，其他离子通道在这里工作 - 不总是开放，和离子通道与翅膀。 在神经细胞中的电荷达到-50mV时，这些快门开始打开，开始离子的运动。 首先，钠通道打开，约0.0001秒时间进入钠离子的神经元部分。 钠包括是因为，首先，在其细胞质小 - 约10倍小于外部，其次，它带正电荷，带负电荷和细胞质，被吸引到正减。 因此，入口非常快，完全，我们看到动作电位的上升阶段。 然后钠通道（数千个通道同时运行）关闭和打开钾通道，还从电阀。 它不是总是开放的通道，而是具有特殊蛋白质环（通道 - 圆柱体，其中有通道）的通道，其打开像十字转门，并且钾离子能够离开细胞质，并且取出大量的正电荷，并且通常神经元中的电荷下降到静息电位的水平。 钾在这一点有力地出来，因为我们在动作电位的顶部，没有-70 mV，很多钾在里面和外面一点，他出来，它产生正电荷，并且系统充电。

神经细胞的膜被组织成使得如果在一个点处存在动量 - 并且其主要发生在神经细胞介质存在的突触区域中 - 该动量可以扩散通过神经细胞的膜，并且是转移。 脉冲传播通过神经元膜 - 一个单独的过程。 不幸的是，它发生得相当缓慢 - 高达100米/秒，在这个级别，我们当然是计算机较差，因为电线上的电信号以光速传播，我们有最大100-120 m / s，它有点。 因此，与计算机系统相比，我们是相当慢的生物。

为了研究离子通道，生理学家是阻断这些通道的特殊毒素。 最着名的这些毒素 - 河豚毒素，毒鱼河豚。 河豚毒素关闭电钠通道，不包括钠，动作电位不发展，神经元信号不传播。 因此，河豚中毒正在逐渐瘫痪，因为神经系统停止传递信息。 在类似的行动中，只有较软的，具有局部麻醉剂例如Novocain，其在药物中局部使用以停止脉冲的传输并且不运行疼痛信号。 为了研究神经元，使用动物模型，记录人类神经细胞只能是非常特殊的场合。 在神经外科手术期间，存在不仅允许而且必要的情况。 例如，为了准确地进入例如在一些慢性疼痛中被破坏的区域。

有更多的方法来记录人类大脑的电活动更完全。 这是在注册EEG期间完成的，同时记录了数百万个细胞的总动作电位。 还有另一种技术，它被称为技术诱发电位。 这些技术补充了我们给出的断层扫描研究，并且允许相当完整地描述在人类大脑中发生的当前电过程。