Het menselijk brein heeft ongeveer 100 miljard zenuwcellen. Zenuwcellen worden ook aangetroffen in het ruggenmerg. Samen vormen de hersenen en het ruggenmerg het centrale zenuwstelsel (CZS). Elke zenuwcel wordt een neuron genoemd en deze bestaat uit een cellichaam dat zijn activiteiten leidt; dendrieten, kleine, vertakte verlengingen die signalen van andere neuronen ontvangen om naar het cellichaam te zenden; en het axon, een lange verlenging van het cellichaam waarlangs elektrische signalen reizen. Dergelijke signalen verbinden niet alleen de hersenen en het ruggenmerg, maar ze voeren ook impulsen naar spieren en klieren. Het elektrische signaal dat een axon aflegt, wordt een zenuwimpuls genoemd.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Zenuwimpulsen zijn elektrische signalen die door een axon reizen

Neurotransmissie

Neurotransmissie is het proces waarbij deze signalen van de ene cel naar de andere worden overgedragen. Dit proces stimuleert het membraan van een neuron en dat neuron moet een ander neuron signaleren, dat in essentie in een ketting van neuronen werkt, zodat de informatie snel naar de hersenen kan reizen.

Die zenuwimpuls reist door de hersenen axon van het ontvangende neuron. Zodra de dendrieten van het volgende neuron deze 'berichten' ontvangen, kunnen ze deze via een andere zenuwimpuls doorgeven aan andere neuronen. De snelheid waarmee dit gebeurt varieert, afhankelijk van of het axon al dan niet is bedekt met de isolerende substantie genaamd myeline. Myelinescheden worden geproduceerd door gliacellen die Schwann-cellen worden genoemd in het perifere zenuwstelsel (PNS) en oligodendrocyten in het CZS. Deze gliacellen wikkelen zich rond de lengte van het axon en laten openingen tussen hen achter, die knooppunten van Ranvier worden genoemd. Deze myeline-omhulsels kunnen de snelheid waarmee zenuwimpulsen kunnen reizen aanzienlijk verhogen. De snelste zenuwimpulsen kunnen reizen met ongeveer 250 mijl per uur.

Rust- en actiepotentieel

Neuronen, en in feite alle cellen, behouden een membraanpotentiaal, wat het verschil is in het elektrische veld. binnen en buiten het celmembraan. Wanneer een membraan rust of niet gestimuleerd wordt, wordt er gezegd dat het rustpotentieel heeft. Ionen in de cel, met name kalium, natrium en chloor, houden de elektrische balans in stand. Axonen zijn afhankelijk van het openen en sluiten van spanningsafhankelijke natrium- en kaliumkanalen om elektrische signalen uit te voeren, te verzenden en te ontvangen.

In rustpotentieel zijn er meer kalium (of K +) ionen in de cel dan buiten, en er zijn meer natrium- (Na +) en chloor (Cl-) ionen buiten de cel. Het celmembraan van een gestimuleerd neuron wordt veranderd of gedepolariseerd, waardoor Na + -ionen in het axon kunnen stromen. Deze positieve lading in het neuron wordt actiepotentiaal genoemd. De cyclus van een actiepotentiaal duurt één tot twee milliseconden. Uiteindelijk is de lading in het axon positief en wordt het membraan weer meer doorlatend voor K + -ionen. Het membraan wordt opnieuw gepolariseerd. Deze reeksen rust- en actiepotentialen transporteren de elektrische zenuwimpuls langs de lengte van het axon.

Neurotransmitters

Aan het einde van het axon moet het elektrische signaal van de zenuwimpuls worden omgezet in een chemisch signaal. Deze chemische signalen worden neurotransmitters genoemd. Om ervoor te zorgen dat deze signalen doorgaan naar andere neuronen, moeten de neurotransmitters zich verspreiden over de ruimte tussen het axon naar de dendrieten van een ander neuron. Deze ruimte wordt de synaps genoemd.

De zenuwimpuls triggert het axon om neurotransmitters te genereren, die vervolgens in de synaptische opening stromen. De neurotransmitters diffunderen over de opening en binden vervolgens aan chemische receptoren op de dendrieten van het volgende neuron. Deze neurotransmitters kunnen ionen in en uit het neuron laten passeren. Het volgende neuron wordt gestimuleerd of geremd. Nadat neurotransmitters zijn ontvangen, kunnen ze worden afgebroken of opnieuw worden geabsorbeerd. Reabsorptie zorgt ervoor dat neurotransmitters opnieuw kunnen worden gebruikt.

De zenuwimpuls maakt dit proces van communicatie tussen cellen mogelijk, hetzij naar andere neuronen, hetzij naar cellen op andere locaties zoals skelet- en hartspier. Dit is hoe zenuwimpulsen het zenuwstelsel snel sturen om het lichaam te beheersen.