Concetti Chiave
- I neuroni sono eccitati da vari stimoli come luce, suono e pressione, ma principalmente dai neurotrasmettitori di altri neuroni.
- Quando un neurone è stimolato, la permeabilità della sua membrana plasmatica cambia temporaneamente.
- L'apertura dei canali del sodio nella membrana permette un rapido afflusso di ioni sodio, causando depolarizzazione locale.
- Se la depolarizzazione è sufficiente, viene generato un potenziale d'azione, un segnale a lunga distanza.
- Il potenziale d'azione è un fenomeno tutto o nulla, propagandosi su tutta la lunghezza dell'assone o non avvenendo affatto.
Stimoli e recettori
Molti tipi differenti di stimoli eccitano i neuroni a generare uno stimolo. Per esempio, la luce eccita i recettori dell’occhio, il suono eccita i recettori dell’orecchio, la pressione eccita determinati recettori cutanei. Tuttavia, come vedremo tra breve, la maggior parte dei neuroni è eccitata dai neurotrasmettitori rilasciati da altri neuroni. Indipendentemente da quale sia lo stimolo, il risultato è sempre lo stesso: le proprietà di permeabilità della membrana plasmatica della cellula si modificano per un tempo brevissimo.
Meccanismo di depolarizzazione
Normalmente gli ioni sodio non possono diffondere in larga misura attraverso la membrana plasmatica, ma quando il neurone è adeguatamente stimolato, i «cancelli» dei canali del sodio presenti nella membrana si aprono. Poiché il sodio si trova in concentrazione molto più elevata fuori dalla cellula, diffonde rapidamente all’interno del neurone. (Ricordate le leggi della diffusione?) Questo rapido ingresso di ioni sodio modifica in quel punto la polarità della membrana del neurone determinando la depolarizzazione. Localmente, l’interno è ora più positivo e l’esterno meno positivo.
Potenziale d'azione
Se l’eccitazione è sufficientemente forte e l’afflusso di sodio è sufficientemente grande, la depolarizzazione locale attiva il neurone a generare e trasmettere un segnale a lunga distanza che è il potenziale d’azione, o stimolo nervoso. Il potenziale d’azione è una risposta tutto o nulla, come lo sparo di un fucile: o si propaga (viene condotto) su tutta la superficie dell’assone, o non accade nulla.
Lo stimolo nervoso non percorre mai soltanto una parte della lunghezza dell’assone, né si estingue con l’aumentare della distanza.
Domande da interrogazione
- Quali tipi di stimoli possono eccitare i neuroni?
- Cosa accade durante la depolarizzazione di un neurone?
- Come si genera e si propaga il potenziale d'azione in un neurone?
I neuroni possono essere eccitati da diversi tipi di stimoli, come la luce per i recettori dell'occhio, il suono per i recettori dell'orecchio e la pressione per i recettori cutanei. Tuttavia, la maggior parte dei neuroni è eccitata dai neurotrasmettitori rilasciati da altri neuroni.
Durante la depolarizzazione, i canali del sodio nella membrana plasmatica si aprono, permettendo agli ioni sodio di entrare rapidamente nel neurone. Questo ingresso modifica la polarità della membrana, rendendo l'interno più positivo e l'esterno meno positivo.
Se l'eccitazione è abbastanza forte, la depolarizzazione locale attiva il neurone a generare un potenziale d'azione, che è una risposta tutto o nulla. Questo segnale si propaga lungo tutta la superficie dell'assone senza estinguersi con la distanza.
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