Hoofdstuk 2: Electrical Signals of Nerve Cells
Electrical signals of nerve cells
Neuronen maken gebruik van verschillende typen elektrische signalen, deze kunnen het best
gemeten worden met een intracellulaire micro-elektrode.
- Rustpotentiaal: een constant voltage over het plasmamembraan bij rust, dit ligt meestal
rond de -40 tot -90 mV.
- Receptorpotentiaal: geactiveerd door sensorische neuronen bij externe stimuli.
- Synaptisch potentaal: bij activatie van synapsen zorgt dit voor de overdracht van informatie
van de ene neuron naar de andere.
- Actiepotentiaal: als veel neuronen een elektrisch signaal genereren. Zijn verantwoordelijk
voor het overdragen van informatie op long range.
In een lab kan het membraanpotentiaal aangepast worden door middel van micro-elektroden. Als
hierdoor het potentiaal negatiever wordt spreken we van hyperpolarisatie en gebeurt er niet veel,
dit heet een passief elektrisch respons. Bij een potentiaal wat juist positiever wordt, spreken we van
depolarisatie. Als dit boven een drempelwaarde komt, ontstaan er actiepotentialen. Deze zijn vaak
heel kort (1ms). Actiepotentialen zijn all-or-nothing responsen en de hoogte van het potentiaal
maakt voor de omvang ervan niet uit als de drempelwaarde maar eenmaal bereikt is. De intensiteit
van een stimulus wordt bepaald door de frequentie van actiepotentialen.
Long-Distance Transmission of Electrical Signals
De axons van neuronen kunnen vrij lang zijn en ze zijn geen goede elektrische geleiders, al na een
paar mm is het originele signaal erg klein geworden. Het elektrische potentiaal lekt als het ware uit
de neuronen. Als compensatie hiervoor dienen actiepotentialen als een soort booster van het
signaal.
Actiepotentialen zijn een belangrijk doelwit voor clinische behandelingen zoals anesthetica.
How Ion Movements Produce Electrical Signals
Elektrische signalen worden over alle cellen overgedragen omdat:
1. Er verschillende concentraties van bepaalde ionen aanwezig zijn in celmembranen van
zenuwcellen.
2. Deze membranen selectief permeabel zijn voor deze ionen.
Deze condities worden beïnvloed door twee soorten eiwitten in het plasmamembraan. De ion-
concentratie wordt behouden door actieve transporters die ionen tegen de gradiënt in vervoeren.
De selectiviteit wordt beïnvloed door ion-kanalen die selectief zijn voor bepaalde ionen.
Elektrochemische gradiënten zijn erg belangrijk voor een cel. Bij een evenwicht is er een balans
tussen (1) de concentratie van de ionen aan beide kanten en (2) de verdeling van de lading.
Electrical signals of nerve cells
Neuronen maken gebruik van verschillende typen elektrische signalen, deze kunnen het best
gemeten worden met een intracellulaire micro-elektrode.
- Rustpotentiaal: een constant voltage over het plasmamembraan bij rust, dit ligt meestal
rond de -40 tot -90 mV.
- Receptorpotentiaal: geactiveerd door sensorische neuronen bij externe stimuli.
- Synaptisch potentaal: bij activatie van synapsen zorgt dit voor de overdracht van informatie
van de ene neuron naar de andere.
- Actiepotentiaal: als veel neuronen een elektrisch signaal genereren. Zijn verantwoordelijk
voor het overdragen van informatie op long range.
In een lab kan het membraanpotentiaal aangepast worden door middel van micro-elektroden. Als
hierdoor het potentiaal negatiever wordt spreken we van hyperpolarisatie en gebeurt er niet veel,
dit heet een passief elektrisch respons. Bij een potentiaal wat juist positiever wordt, spreken we van
depolarisatie. Als dit boven een drempelwaarde komt, ontstaan er actiepotentialen. Deze zijn vaak
heel kort (1ms). Actiepotentialen zijn all-or-nothing responsen en de hoogte van het potentiaal
maakt voor de omvang ervan niet uit als de drempelwaarde maar eenmaal bereikt is. De intensiteit
van een stimulus wordt bepaald door de frequentie van actiepotentialen.
Long-Distance Transmission of Electrical Signals
De axons van neuronen kunnen vrij lang zijn en ze zijn geen goede elektrische geleiders, al na een
paar mm is het originele signaal erg klein geworden. Het elektrische potentiaal lekt als het ware uit
de neuronen. Als compensatie hiervoor dienen actiepotentialen als een soort booster van het
signaal.
Actiepotentialen zijn een belangrijk doelwit voor clinische behandelingen zoals anesthetica.
How Ion Movements Produce Electrical Signals
Elektrische signalen worden over alle cellen overgedragen omdat:
1. Er verschillende concentraties van bepaalde ionen aanwezig zijn in celmembranen van
zenuwcellen.
2. Deze membranen selectief permeabel zijn voor deze ionen.
Deze condities worden beïnvloed door twee soorten eiwitten in het plasmamembraan. De ion-
concentratie wordt behouden door actieve transporters die ionen tegen de gradiënt in vervoeren.
De selectiviteit wordt beïnvloed door ion-kanalen die selectief zijn voor bepaalde ionen.
Elektrochemische gradiënten zijn erg belangrijk voor een cel. Bij een evenwicht is er een balans
tussen (1) de concentratie van de ionen aan beide kanten en (2) de verdeling van de lading.
