Hvad er en hvile neuron?
En neuron er et element i nervesystemet, der er ansvarlig for at modtage og overføre information gennem hele hjernen via elektrokemiske signaler. Information rejser gennem hjernen i form af et handlingspotentiale eller nerveimpuls. Dette vender den elektriske ladning af en hvilende neuron og dens cellemembranpotentiale. Når en neuron ikke genererer et handlingspotentiale, kaldes det en hvile neuron. I hvile har en neuron en indre cellemembran, der er negativt ladet i forhold til ydersiden af cellemembranen.
En cellemembran er en ydre grænse omkring en neuron. Det består af et dobbelt lag lipider eller fedt, og det er her proteiner, såsom ionkanaler, findes. Lipid-to-laget fungerer som en barriere og opretholder en opdeling af elektriske ladninger over cellemembranen via ionpumper og ionkanaler. Ionpumper fastlægger ionkoncentrationsgradienter i membranen og bevæger ioner ind og ud af neuronen mod deres koncentrationsgradienter. Ionkanaler fungerer i modsætning til ionpumper og tillader visse ioner at bevæge sig hen over cellemembranen mod deres koncentrationsgradienter.
Potentialeforskellen på tværs af cellemembranen i en hvilende neuron kaldes hvilemembranpotentialet. Det er den elektriske energi på tværs af membranen i en ustimuleret, elektrisk exciterbar celle. Hvilende neuronpotentialer spænder fra minus-60 millivolt (mV) til minus-90 millivolt, men er normalt minus-65 millivolt. Potentielle forskelle på tværs af cellemembranen forekommer på grund af forskelle i koncentrationen af ioner inden i og uden for cellen, og fordi cellemembraner er permeabel eller porøs for disse bestemte ioner.
En cellemembran har en intracellulær væske, der har en høj koncentration af kaliumioner, afbalanceret af negativt ladede ioner eller anioner. Cellemembranen er uigennemtrængelig for disse særlige anioner, hvilket betyder, at disse ioner ikke er i stand til at bevæge sig hen over cellemembranen. Væsken uden for cellemembranen udgør en fortyndet opløsning af natriumchlorid.
En hvilende neuron har en tilstrømning af natriumioner ind i neuronen over cellemembranen via natriumionkanaler. Dette afbalanceres derefter med en udstrømning af kaliumioner via kaliumionkanaler. I hvile, eller når en neuronal membran er polariseret, forbliver membranpotentialet tæt på kaliumbalancepotentialet. Dette betyder, at den neuronale membran for det meste består af kaliumioner. En neuronmembran depolariseres, når den modtager et exciterende signal eller et handlingspotentiale, hvilket resulterer i en tilstrømning af natriumioner og en neuron, der ikke længere hviler eller er inaktiv.