وقتي محرکي باعث دپلاريزه شدن نقطهاي از غشاي آکسون شود، دريچههاي حساس به ولتاژ باز ميشوند و در آن نقطه از غشاي آکسون، پتانسيل عمل شکل ميگيرد. زماني که ولتاژ غشا از mV 70- به mV 40+ ميرسد ظرف هزارم ثانيه جرياني از Na + از طريق مجاري باز شده به درون سلول انتشار مييابد. بنابراين، هر پتانسيل عمل بارهاي مثبت (يونهاي Na + ) را به درون آکسون تزريق ميکند.
اين يونهاي سديم داراي بار مثبت به ناحيه مجاور که هنوز پتانسيل غشاي آن mV 70- است، جا به جا ميشوند و آن ناحيه از غشاي آکسون را دپلاريزه ميکنند. در واقع جابهجايي يونهاي Na + باعث تغيير ولتاژ ناحيه مجاو ر ، باز شدن دريچههاي مجاري Na + آن و توليد پتانسيل عمل ديگري ميشود.
بنابراين، هر پتانسل عمل به عنوان محرکي براي توليد پتانسيل عمل در ناحيه بعدي غشاي آکسون عمل ميکند.
هدايت تکانه عصبي در آکسون فاقد ميلين؛ هر پتانسيل عملي باعث سرازير شدن يون هاي سديم به درون سلول ميشود. اين بارهاي مثبت به نواحي مجاور جابهجا ميشوند و آن ها را به طور جزئي دپلاريزه مي کنند. در نتيجه کانالهاي حساس به ولتاژ سديم باز ميشوند و اين فرآيند تکرار ميشود.
هدايت تکانه عصبي در آکسون ميلين دار؛ چون غلاف ميلين از جريان يونهاي سديم به داخل سلول جلوگيري ميکند، پتانسيل عمل فقط در نقاط فاقد ميلين به وجود ميآيد. در نتيجه پتانسيل عمل از نقطه اي به نقطه ديگر ميپرد.
توجه داشته باشيد که پتانسيلهاي عمل در واقع منتقل نميشوند، گرچه استفاده از اين واژه مرسوم است. هر پتانسيل عمل واقعهاي مجزا و کامل است که در طول آکسون تکرار ميشود يا به تعبيري از نو زاده ميشود. بنابراين، پتانسيل عملي که در انتهاي آکسون توليد ميشود، واقعهاي جديد ي است که در پاسخ به پتانسيل عمل قبلي به وجود ميآيد. پتانسيل عمل آخر داراي همان وسعت و توان پتانسيل عمل نخست است.
انتقال سيناپسي
وقتي يک تکانه عصبي به انتهاي آکسون ميرسد، اين تکانه ميتواند به سلول ديگري منتقل شود. محل ارتباط يک نرون با سلول ديگر سيناپس ناميده ميشود. در محل سيناپسها به طور معمول نرونها به يکديگر يا سلولهايي که توسط آنها تحريک ميشوند، نميچسبند، بلکه بين آنها فاصلهاي وجود دارد که شکاف سيناپسي ناميده ميشود. در يک سيناپس، نرون انتقال دهنده پيام عصبي سلول پيش سيناپسي و سلول دريافت کننده سلول پس سيناپسي ناميده ميشود. بيشتر تکانههاي عصبي به وسيله مولکولهايي به نام پيامرسان عصبي از خلال شکاف سيناپسي منتقل ميشوند. پيامرسانهاي عصبي به وسيله نرونها توليد و درون ريزکيسههايي به نام وزيکول ذخيره ميشوند. پيامرسانهاي عصبي انواع گوناگوني دارند و به روشهاي مختلفي عمل انتقال دهندگي خود را انجام ميدهند. براي مثال در ماهيچههاي انسان پيامرسان عصبي اصل ي استيل کولين است، در حالي که در مغز گلوتامات پيامرسان اصلي است.
رهايي پيامرسانهاي عصبي
تکانه عصبي باعث رهايي پيامرسان عصبي از نرون پيش سيناپسي به شکاف سيناپسي ميشود. وقتي پتانسيل عمل به انتهاي آکسون نرون پيش سيناپسي ميرسد، وزيکولهاي حاوي پيامرسان عصبي به غشاي پلاسمايي اين سلول متصل و در آن ادغام ميشوند. در نتيجه پيامرسانهاي عصبي به درون فضاي شکاف سيناپسي رها ميشوند. وقتي اين مولکولها در شکاف سيناپسي منتشر شدند و به سلول پس سيناپسي رسيدند، باعث تغيير نفوذ پذيري غشاي اين سلول به يونها ميشوند. بعضي از پيامرسانها به گيرندههاي پروتئيني ويژهاي که بر سطح سلول پس سيناپسي وجود دارند، متصل ميشوند. در بعضي سلولها مجاري يونها زماني باز ميشوند که پيامرسان عصبي به اين گيرندههاي پروتئيني متصل شوند. در واقع اين گيرندهها خود مجاري عبور يونها هستند. اين مجاري را مجاري حساس به مولکول مينامند. باز بودن يا بسته بودن اين نوع مجاري به اتصال مولکول خاصي (براي مثال، پيام رسان عصبي) وابسته است.
پيامرسان عصبي باعث تحريک فعاليت سلول پس سيناپسي ميشود يا فعاليت آن را مهار ميکند. براي مثال وقتي پيامرسان عصبي، دريچه مجاري حساس به مولکول را باز ميکند، يونها از خلال غشاي پلاسمايي سلول پس سيناپسي جا به جا ميشوند. اين واقعه باعث ميشود پتانسيل غشاي سلول پس سيناپسي بسته به بار يوني که وارد اين سلول يا از آن خارج ميشود، تغيير کند. اگر يونهاي مثبت وارد نرون پس سيناپسي شوند، ممکن است پتانسيل عمل تشکيل شود (تحريک). از طرف ديگر، اگر يونهاي مثبت از سلول خارج شوند يا يونهاي منفي وارد آن شوند، ممکن است جلو تشکيل پتانسيل عمل گرفته شود (مهار).
دوپامين باعث تحريک تکانه عصبي ميشود. اين پيام رسان عصبي دريچه سديم را باز ميکند.
گابا تکانه عصبي را مهار ميکند. اين پيام رسان عصبي دريچه پتاسيم را باز ميکند.
همه پيامرسانهاي عصبي که به شکاف سيناپسي آزاد ميشوند، به گيرندههاي پروتئيني متصل نميشوند. پيامرسانهايي که مورد استفاده قرار نميگيرند، براي هميشه در شکاف سيناپسي باقي نميمانند. در واقع، بيشتر پيامرسانهاي عصبي پس از رهايي از شکاف سيناپسي پاک ميشوند.
بسياري از نورونهاي پيش سيناپسي پيامرسانهاي عصبي را باز جذب ميکنند و دوباره از آنها استفاده ميکنند. علاوه بر اين، پيامرسانهاي عصبي به وسيله آنزيمهاي شکاف سيناپسي نيز تخريب ميشوند. تخريب و باز جذب پيامرسانهاي عصبي باعث ميشود سلولهاي پس سيناپسي بيش از اندازه تحريک نشوند.