Hvad er hyperpolarisering?
Hyperpolarisering forekommer, når forskellen i elektrisk potentiale mellem to sider af en cellemembran ændres markant, hvilket resulterer i et stort elektrisk potentiale over membranen. Specifikt bliver værdien af det elektriske potentiale over membranen mere negativ, hvilket betyder, at ladningen på indersiden af cellens membran er mere negativ end ladningen på ydersiden af membranen. Denne proces observeres almindeligvis i neurovidenskab, da neuroner aktiveres gennem processer, der involverer ændringer i elektrisk potentiale. Det modsatte af hyperpolarisering er depolarisering, hvor en celles potentiale bliver mere positiv, hvilket betyder, at der er markant mindre negativ ladning inde i cellemembranen.
Elektrokemiske processer er generelt ansvarlige for forekomsten af hyperpolarisering på tværs af cellemembraner. Koncentrationerne af forskellige kemikalier på forskellige sider af en membran kan forårsage et elektrisk potentiale for at udvikle sig over membranen. Generelt, når det elektriske potentiale når et vist punkt, vil en biologisk proces blive igangsat, såsom afskydning af en neuron. Efter dette punkt har membranen en tendens til at vende tilbage til sit hvilepotentiale, eller det elektriske potentiale, inden nogen stimuli fik den elektrokemiske begivenhed til at opstå. I neuroner sker denne proces kontinuerligt; stimuli får polarisering til at forekomme over en membran, og når graden af denne polarisering krydser en bestemt tærskel, skyder neuronet tilbage og vender tilbage til sit hvilepotentiale.
En neuron fyrer ikke, før dens elektriske potentiale overvinder en bestemt tærskel. Når tærsklen er nået, øges det elektriske potentiale drastisk, hvilket giver neuronet mulighed for at sende et elektrisk signal til andre dele af kroppen. Hyperpolarisering forekommer efter denne stigning i potentiale; det elektrokemiske potentiale bliver kort negativt, falder under hvilepotentialet, før det vender tilbage til hvilepotentialet. Normalt varer dette trin med hyperpolarisation kun en kort brøkdel af et sekund.
Hyperpolarisering og elektriske potentialer over membraner involverer generelt overførsel af elektroner i ioner. En ion er et atom, der enten har en positiv eller negativ ladning. Kalium- og chlorioner er ofte involveret i elektrokemiske potentialer; deres relative koncentrationer bestemmer størrelsen af det elektrokemiske cellulære potentiale. I hviletrinnet ligger kalium inden i cellemembranen; ved udsættelse for en stimulus løber kalium ud, og negative chlorioner strømmer ind i cellen gennem membranen. Lejlighedsvis forårsager natrium- og calciumioner også elektrokemiske cellulære potentialer på tværs af cellemembraner.