De beweging van elektrische impulsen langs een neuron staat bekend als een actiepotentiaal. Het treedt op als gevolg van veranderingen in het elektrische potentieel over het celmembraan van het neuron. Hier volgt een stapsgewijze uitleg van wat ervoor zorgt dat een elektrische impuls door een neuron beweegt:

1. Rustpotentieel:Neuronen behouden een rustpotentieel, waarbij de binnenkant van het neuron negatief is ten opzichte van de buitenkant. Dit verschil in elektrische potentiaal wordt in stand gehouden door de ongelijkmatige verdeling van ionen (geladen deeltjes) over het celmembraan.

2. Depolarisatie:Wanneer een neuron een stimulus ontvangt die een bepaalde drempel overschrijdt, zorgt dit ervoor dat het celmembraan beter doorlaatbaar wordt voor natriumionen (Na+). Natriumkanalen gaan open, waardoor een instroom van Na+-ionen in het neuron mogelijk wordt, waardoor de binnenkant minder negatief wordt. Deze beginfase wordt depolarisatie genoemd.

3. Actiepotentiaal:Als de depolarisatie een kritisch niveau bereikt dat het drempelpotentieel wordt genoemd, veroorzaakt dit een actiepotentiaal. Tijdens een actiepotentiaal keert het membraanpotentiaal snel om en wordt de binnenkant van het neuron positief ten opzichte van de buitenkant. Dit wordt veroorzaakt door het openen van spanningsafhankelijke natriumkanalen, wat leidt tot een enorme instroom van Na+-ionen.

4. Repolarisatie:Bijna onmiddellijk na de piek van het actiepotentiaal gaan spanningsafhankelijke kaliumkanalen (K+) open. K+-ionen stromen uit het neuron, waardoor het membraanpotentieel terugkeert naar zijn negatieve rustwaarde. Dit proces wordt repolarisatie genoemd.

5. Hyperpolarisatie:In sommige gevallen blijven de K+-kanalen een korte periode langer open dan nodig is om het rustpotentieel te herstellen, wat resulteert in een lichte overschrijding van de negativiteit in het neuron. Deze fase staat bekend als hyperpolarisatie.

6. Refractaire perioden:Na een actiepotentiaal ondergaat het neuron refractaire perioden. De absolute refractaire periode is een korte fase waarin het neuron geen nieuw actiepotentiaal kan genereren, zelfs niet bij sterke stimuli. De relatieve refractaire periode volgt, waarin het neuron een actiepotentiaal kan genereren, maar hiervoor een sterkere stimulus nodig heeft.

De opeenvolging van depolarisatie, actiepotentiaal, repolarisatie en refractaire perioden plant de elektrische impuls over de lengte van het neuron voort en draagt ​​het signaal naar zijn doel.