nervsignalen

Nervsignalen zijn electrochemische impulsen die communicatie mogelijk maken binnen het zenuwstelsel en tussen zenuwcellen en andere doelcellen. De signaaloverdracht verloopt via neuronen: elektrische signalen in het membraan (actiepotentialen) worden langs het axon gestuurd en chemische transmissie vindt plaats bij synapsen met neurotransmitters. De snelheid en aard van de verzending hangen af van factoren zoals myelinisatie, synaptische sterkte en het neuronale netwerk.

Een neuron heeft een rustpotentiaal van circa -70 millivolt. Bij voldoende depolarisatie tot drempelwaarde openen spanningsafhankelijke natriumkanalen, wat leidt tot een snelle depolarisatie en de vorming van een actiepotentiaal. Het potentiaal wordt langs het axon voortgeleid; bij myelinisatie vindt saltatoire geleiding plaats, waarbij de impuls snel tussen knopen van Ranvier overspringt. De snelheid varieert van enkele meters per seconde in niet-gemyeliniseerde axonen tot tientallen meters per seconde in myeliniseerde vezels. De energie voor het herstel van ionen wordt geleverd door natrium-kaliumpompen.

Aan de synaps genereert de presynaptische knop neurotransmitters zoals acetylcholine, glutamaat of GABA die in de synaptische spleet diffunderen en binden aan receptoren op de postsynaptische cel. Dit veroorzaakt excitatoire (EPSP) of remmende (IPSP) postsynaptische potentialen. Of een neuron vuren hangt af van de som van alle signalen en van de timing: temporale en ruimtelijke somming bepalen of de drempel wordt gehaald.

Signalen kunnen sensorisch zijn (naar de hersenen), motorisch (van de hersenen naar spieren) of tussenneuronaal. Informatie kan gecodeerd worden in frequentie, patroon en timing. Het zenuwstelsel laat plasticiteit toe: lange termijn potentiatie en depressie veranderen de sterkte van synaptische verbindingen, wat leren en aanpassing mogelijk maakt.

Storingen in nervsignalen kunnen leiden tot neurologische aandoeningen zoals neuropathieën, demyelinisatie (bijvoorbeeld multiple sclerose) of epilepsie. Het bestuderen van nervsignalen is fundamenteel voor neurologie en medische diagnostiek en behandeling.