Hva er en hvilende nevron?
En nevron er et element i nervesystemet som er ansvarlig for å motta og overføre informasjon over hele hjernen via elektrokjemiske signaler. Informasjon reiser gjennom hjernen i form av et handlingspotensial eller nerveimpuls. Dette reverserer den elektriske ladningen til et hvilende nevron og cellemembranpotensialet. Når et nevron ikke genererer et handlingspotensial, kalles det et hvilende nevron. I hvile har et nevron en indre cellemembran som er negativt ladet i forhold til utsiden av cellemembranen.
En cellemembran er en ytre grense rundt et nevron. Det består av et dobbelt lag med lipider eller fett, og det er der proteiner, for eksempel ionekanaler, blir funnet. Lipid-dobbeltlaget fungerer som en barriere og opprettholder en inndeling av elektriske ladninger over cellemembranen via ionepumper og ionekanaler. Ionpumper etablerer ionkonsentrasjonsgradienter i membranen og beveger ioner inn og ut av nevronen mot konsentrasjonsgradientene. Ionkanaler fungerer i motsetning til ionepumper og lar visse ioner bevege seg over cellemembranen mot konsentrasjonsgradientene.
Potensialforskjellen over cellemembranen til en hvilende nevron kalles hvilemembranpotensialet. Det er den elektriske energien over membranen til en ustimulert, elektrisk eksiterbar celle. Hvilende nevronpotensialer varierer fra minus-60 millivolt (mV) til minus-90 millivolt, men er vanligvis minus-65 millivolt. Potensielle forskjeller over cellemembranen oppstår på grunn av ulikheter i konsentrasjonen av ioner i og utenfor cellen og fordi cellemembranene er gjennomtrengelige eller porøse for de spesielle ionene.
En cellemembran har en intracellulær væske som har en høy konsentrasjon av kaliumioner, balansert av negativt ladede ioner eller anioner. Cellemembranen er ugjennomtrengelig for disse spesielle anionene, noe som betyr at disse ionene ikke kan bevege seg over cellemembranen. Væsken utenfor cellemembranen utgjør en fortynnet oppløsning av natriumklorid.
En hvilende nevron har en tilstrømning av natriumioner inn i nevronen, over cellemembranen via natriumionkanaler. Dette blir deretter balansert av en strømning av kaliumioner via kaliumionkanaler. I ro, eller når en nevronmembran er polarisert, forblir membranpotensialet nær kaliumbalansepotensialet. Dette betyr at nevronmembranen stort sett består av kaliumioner. En nevronal membran blir depolarisert når den mottar et eksitasjonssignal eller et handlingspotensial, noe som resulterer i en tilstrømning av natriumioner og en nevron som ikke lenger hviler eller er inaktiv.