hyperpolarisaatiolla

Hyperpolarisaatio on solukalvon potentiaalin lasku kohti entistä negatiivisempaa arvoa suhteessa lepotilaan. Se tarkoittaa, että solun sisäpuoli muuttuu hetkellisesti enemmän negatiiviseksi kuin normaalisti leikattu lepotila, jolloin solun on vaikeampi laukaista seuraavaa toimintapotentiaalia.

Syy ja mekanismit

Hyperpolarisaatio syntyy pääasiassa kahdella tiellä: K+-kanavien avautumisesta johtuvalla K+-virralla ja Cl--Ionin lisääntyneellä pääsyllä solunsisäiseen tilavuuteen. K+:n läpäisevyyden kasvu tapahtuu esimerkiksi voltage-gated K+-kanavien tai leaky K+-kanavien kautta, jolloin kalvo menettää positiivisia ioneja. Cl--kanavien aktivaatio, kuten GABA_A- ja glysiinireseptorien kautta, lisää Cl--virtausta sisään, mikä tekee sisätilasta entistä negatiivisemman. Hyperpolarisaatio esiintyy usein inhiboivien synapsien, kuten IPSP-viestien, seurauksena.

Afterhyperpolarisaatio ja laukeamisen säätely

Toimintapotentiaalin jälkeen voi syntyä lyhyt, mutta voimakas hyperpolarisaatio, jonka aikana Na+-kanavien palautuminen ulko- tai sisäpuolelta sekä Ca2+-aktiiviset K+-kanavat vaikuttavat. Tämä jälkipotentiaali (afterhyperpolarization, AHP) voi olla nopea (fAHP) tai pitkäkestoisempi (sAHP) riippuen kanavatyypeistä ja solusta. Hyperpolarisaatio vähentää solun todennäköisyyttä laukaista seuraavan AP:n, lisää kynnystä ja vaikuttaa rytmiin sekä aikaisennustekijöihin.

Rooli ja merkitys

Hyperpolarisaatio säätelee neuronin toimintakykyä, sen laukeamien tiheyttä ja aikojen erottelua sekä synaptista integraatiota. Se on keskeinen osa inhibitiivistä säätelyä ja verkoston rytmistä toiminta. Tutkimuksessa sitä havaitaan yleisesti sähköakulutuksen ja yleiseen solujen sähkömagneettiseen toimintaan liittyvissä mittauksissa, kuten patch-clamp- ja current-clamp-tekniikoilla.

Kielessä ja käsitteessä

Termiä käytetään sekä teknisessä että yleisessä kontekstissa kuvaamaan tilannetta, jossa solun sisäpuoli muuttuu entistä negatiivisemmaksi. Hyperpolarisaatio eroaa depolarisaatiosta, joka tarkoittaa kalvon potentiaalin nousua kohti positiivisempaa arvoa.