Hvad er en Axon-membran?
Den typiske nervecelle, også kaldet en neuron, har forskellige strukturelle og funktionelle dele. Dets hovedkrop, kaldet somaen, genererer en elektrisk puls. Dette signal bevæger sig gennem en lang, tynd forlængelse kaldet dens akson. Ligesom en elektrisk ledning til husholdningen skal være dækket af en udvendig isoleringshylse, fungerer aksonmembranen som en beskyttende kappe til den bioelektriske transmission. En kemisk præcis, sund membran er nødvendig for en fuldt fungerende menneskelig hjerne og nervesystem.
En enkelt mikroskopisk aksontråd i den menneskelige krop kan være kort, men den kan også være 4,9 fod lang (1,5 meter) eller mere. I den anden terminale ende af en akson udledes det elektriske signal. Det frigiver muligvis energien til at begejstre en anden neuron, samle en muskel eller for et hvilket som helst antal andre kropslige funktioner, inklusive intelligent ræsonnement. I tilfælde af at passere signalet til en anden neuron har modtagercellelegemet små og korte fremspring kaldet dendritter. Fra axon til dendriter passerer signalet et lille mellemrum mellem dem kaldet en synapse.
Nerveceller har kun et akson, og dets elektriske signal flyder kun i en retning. Axon kan imidlertid opdeles gentagne gange i adskillige terminalender. Dette er især vigtigt i hjernen, hvor en enkelt elektrisk impuls kan stimulere flere andre neuroner. Den resulterende kaskade af forgrenede terminalender kan være i tusinder. Yderligere sammensætning af forbindelserne er "en passant" synapser, hvor dendritterne fra andre nerver låser fast på selve aksonstangen, ikke deres terminalender.
Strukturen og de kemiske egenskaber af axonmembranen er det, der gør det muligt for den at indeholde en elektrisk ladning, tvinge dens strømning i en retning og overføre signalet til andre celler i kroppen. For det meste er aksonen for de fleste typer nerveceller isoleret i en beskyttende kappe kaldet myelin. Dette lag af aksonmembranen klemmes med regelmæssige intervaller kaldet "knuder af Ranvier." Disse huller uden myelin forstærker effektivt det indkommende elektriske signal og tvinger dets hurtige envejs transmission. Signalet er ikke en enkelt uafbrudt bølge; den pulserer inden i akson fra knude til knude.
Integriteten og sundheden af axonmembranen er kendt for at være en af nøglerne til svækkelse af neurologiske sygdomme, såsom multipel sklerose (MS). MS er forårsaget af de-myelination af neurale aksoner. Andre lidelser inkluderer midlertidig traume i myelinskeden kaldet neurapraxia, som blokerer en nerves evne til at lede elektricitet og resulterer typisk i enten tab af sensorisk følelse eller muskelkontrol i det berørte område.
Axonmembranen er nødvendigvis designet til at indeholde en elektrisk ladning for at forhindre dens udslip. Alligevel er det, hvad der ser ud til at ske ved terminalens ender af en akson. Forskere, der studerer molekylstrukturen i membranen og den kemiske sammensætning af synapser, forstår nu, at signaloverførslen faktisk er en kemisk. Den elektriske energi brændstof ændrer sig i kemikalier, især natrium og kalium, så de kan krydse membranerne gennem specialiserede hule proteiner kaldet ionkanaler.