Hermosignaalit

Hermosignaalit ovat hermoston perusyksiköitä, sähkö- ja kemiallisia signaaleja, joita neuronit käyttävät tiedon välittämiseen. Signaalit syntyvät neuronin aksonin paslopussa (aksonin kyvystä) ja kulkevat eteenpäin kohti hermosoluja, lihassyitä tai aistimusreittejä. Viestin siirtäminen tapahtuu sekä sähköisesti että kemiallisesti: aksonin sisällä signaali etenee sähköisenä toimintapotentiaalina, ja sen päissä vapautuvat välittäjäaineet välittävät signaalin synapsin kautta seuraavalle solulle.

Toimintapotentiaali on hermosignaalin keskeinen mekanismi. Kun aksonin solukeskuksen muodostaa lähestyvä kynnysarvo, avautuvat voltage-gated Na+-kanavat, jolloin Na+-ionit virtaavat soluun ja solukalvo depolarisoituu. Tämä johtaa nopeaan sähköiseen lopputulokseen (aktiopotentiaali), Na+-kanavat inaktivoituvat ja K+-kanavat aukeavat, jolloin kalvo palautuu lepojännitykseen. Signaali etenee aksonissa all-or-nothing -periaatteella ja nopeuden kulku riippuu aksonin myeliinöinnistä ja halkaisijasta.

Conductionsu on myelinisaation vaikutuksesta suurin osa signaalin nopeudesta: myeliininen aksoni suorittaa saltatorista johtumista, signaali hypähtää myelinosien välillä (Node of Ranvier). Myeliiniä tuottavat oligodendroglia CNS:ssä ja Schwann-solut PNS:ssä. Tämä nopeuttaa tiedonvälitystä.

Synaptinen siirto on pääasiallinen kemiallinen viestintäkohta. Presynaptisessa terminaalissa Ca2+-ionien sisäänvirtauksen laukaisemat vesikkelit vapauttavat välittäjäaineita synaptiseen fookiin, jotka sitoutuvat reseptoreihin postsynaptisessa solussa. Signaali voidaan olla eksitatorinen tai inhiboittinen. Signaalin lopettaminen tapahtuu takaisinoton, entsymaattisungit ja diffuusion kautta.

Hermosignaalien toiminta mahdollistaa aistin, motorisen kontrollin ja monimutkaiset kognitiiviset prosessit. Häiriöt signaalinkulussa voivat johtaa neurologisiin sairauksiin, kuten neuropatioihin tai multippeliskleroosiin. Rutinoituneet mittausmenetelmät, kuten EMG ja neurofysiologiset kokeet, tukevat näiden prosessien tutkimusta.