Neuroner kommunicerar via aktionspotentialer – korta, allt-eller-ingenting elektriska impulser som fortplantar sig längs axonen utan avtag. Denna elektrokemiska process vilar på jongradienter och spänningsberoende kanaler.
- Vilopotential (~ -70 mV): Upprätthålls av Na⁺/K⁺-ATPas (3 Na⁺ ut, 2 K⁺ in) och läckkanaler. Interiört negativt relativt exteriört; högt [K⁺] inne, högt [Na⁺] ute.
- Depolarisering (Stigande fas): Stimulus öppnar spänningsberoende Na⁺-kanaler → Na⁺-influx → membranpotential stiger snabbt mot +30 mV.
- Repolarisering (Fallande fas): Na⁺-kanaler inaktiveras; spänningsberoende K⁺-kanaler öppnas → K⁺-efflux → membranpotential återgår mot negativt.
- Hyperpolarisering (Underskott): K⁺-kanaler stängs långsamt; membran kortvarigt mer negativt än vila.
- Refrakära perioder: Absolut (Na⁺-kanaler inaktiverade – inget nytt AP möjligt); Relativt (K⁺-konduktans hög – starkare stimulus behövs).
- Fortplantning: Lokala strömmar depolariserar angränsande membran, öppnar Na⁺-kanaler sekventiellt. I myeliniserade axoner, saltatorisk ledning hoppar mellan Ranviers noder (snabbt, energieffektivt).
- Synaptisk transmission: AP når axalterminal → spänningsberoende Ca²⁺-kanaler öppnas → Ca²⁺-influx → vesikelfusion → neurotransmitterfrigivning i synaptiska klyftan → binder receptorer på postsynaptisk cell → exciterande eller inhiberande postsynaptisk potential.
Denna eleganta mekanism ligger till grund för all neural kommunikation – sensation, rörelse, tanke och minne.
