ความแตกต่างระหว่างศักยภาพการดำเนินการและศักยภาพ Synaptic

2024 ผู้เขียน: Alex Aldridge | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 13:51

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างศักย์แอคชั่นและศักย์ซิงค์คือศักย์แอคชั่นคือความต่างศักย์ไฟฟ้าทั่วทั้งพลาสมาเมมเบรนของเซลล์ที่กระตุ้นได้ เช่น เซลล์ประสาท เซลล์กล้ามเนื้อ และเซลล์ต่อมไร้ท่อ ฯลฯ ในขณะที่ศักยภาพของไซแนปติกคือไซแนปติกภายหลัง การเปลี่ยนแปลงที่อาจเกิดขึ้นในเซลล์ประสาท

ระบบประสาทส่งสัญญาณไปยังส่วนต่างๆ ของร่างกาย และประสานการกระทำและข้อมูลทางประสาทสัมผัส ประกอบด้วยเครือข่ายที่ซับซ้อนของเซลล์ประสาทและเซลล์อื่นๆ เซลล์ประสาทหลายพันล้านเซลล์สื่อสารกันผ่านแรงกระตุ้นของเส้นประสาท ศักยภาพในการทำงานของเซลล์ประสาทและศักยภาพ synaptic เป็นศักย์ไฟฟ้าสองอย่างที่ช่วยในการส่งกระแสประสาทไปตามเซลล์ประสาทมีความสำคัญต่อการประมวลผล การเผยแพร่ และการส่งข้อมูล

อันที่จริง ศักยภาพในการดำเนินการคือหน่วยพื้นฐานของการสื่อสารระหว่างเซลล์ประสาท ศักยภาพในการดำเนินการคือความต่างศักย์ไฟฟ้าในพลาสมาเมมเบรนของเซลล์ประสาท ศักย์ซินแนปติกคือความต่างศักย์ไฟฟ้าทั่วทั้งเยื่อหุ้มเซลล์หลังการสังเคราะห์ ศักย์แอคชันเกิดขึ้นจากการบวกศักย์ synaptic จำนวนมากผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ประสาท

ศักยภาพการดำเนินการคืออะไร

ศักยภาพในการดำเนินการเกิดขึ้นภายในเซลล์ประสาทเมื่อส่งแรงกระตุ้นทางไฟฟ้า ในระหว่างการส่งสัญญาณนี้ ศักย์ของเมมเบรน (ความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างภายนอกและภายในเซลล์) ของเซลล์ประสาท (โดยเฉพาะแอกซอน) จะผันผวนตามการเพิ่มขึ้นและลดลงอย่างรวดเร็ว ศักยภาพของการกระทำไม่ได้เกิดขึ้นเฉพาะในเซลล์ประสาทเท่านั้น เกิดขึ้นในเซลล์อื่นๆ ที่กระตุ้นได้ เช่น เซลล์กล้ามเนื้อ เซลล์ต่อมไร้ท่อ และในเซลล์พืชบางชนิดระหว่างศักยภาพในการดำเนินการ การส่งกระแสประสาทของแรงกระตุ้นจะเกิดขึ้นตามแอกซอนของเซลล์ประสาทจนถึงปุ่มซินแนปติกที่ส่วนปลายของแอกซอน บทบาทหลักของศักยภาพในการดำเนินการคือการอำนวยความสะดวกในการสื่อสารระหว่างเซลล์

ศักยภาพในการดำเนินการโดยทั่วไปจะเพิ่มขึ้นเป็นประมาณ +50 mV จากระดับศักยภาพในการพักอยู่ที่ -70 mV จากนั้นจะกลับสู่ระดับการพักอย่างรวดเร็วอีกครั้งอันเป็นผลมาจากกระแสสลับขั้ว กล่าวอีกนัยหนึ่ง สิ่งเร้าที่สร้างศักยภาพในการดำเนินการทำให้ศักยภาพในการพักผ่อนของเซลล์ประสาทลดลงได้ถึง 0mV และลดลงอีกจนถึงค่า -55mV นี่เรียกว่าค่าเกณฑ์ของการกระตุ้น เว้นแต่เซลล์ประสาทจะถึงค่าเกณฑ์ ศักยภาพในการดำเนินการจะไม่ถูกสร้างขึ้น

รูปที่ 01: ศักยภาพในการดำเนินการ

คล้ายกับศักยภาพในการพักผ่อน ศักยภาพในการดำเนินการเกิดขึ้นเนื่องจากการข้ามของไอออนต่างๆ ข้ามเยื่อหุ้มเซลล์ประสาท ในขั้นต้น ช่องไอออน Na⁺ จะเปิดขึ้นเพื่อตอบสนองต่อสิ่งเร้า ในระหว่างการพักที่มีศักยภาพ ภายในของเซลล์ประสาทจะมีประจุลบมากกว่าและมีไอออน Na⁺ อยู่ภายนอกมากขึ้น เนื่องจากการเปิดช่องไอออน Na⁺ ในระหว่างการดำเนินการ ไอออน Na^{+ จะพุ่งเข้าไปในเซลล์ประสาทผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ เนื่องจากประจุ + ของโซเดียมไอออน เมมเบรนจะมีประจุบวกมากขึ้นและถูกขั้ว}

การสลับขั้วนี้กลับกันโดยการเปิดช่องไอออน K⁺ ที่ย้ายจำนวนไอออน K⁺ ออกจากเซลล์ประสาทที่สูงขึ้น. เมื่อช่องไอออน K⁺ เปิด ช่องไอออน Na⁺ จะปิดลง การเปิดช่องไอออน K⁺ เป็นระยะเวลานานขึ้นทำให้แรงดันไฟฟ้าของศักย์ไฟฟ้ากระทำเกิน -70 mV ภาวะนี้เรียกว่าไฮเปอร์โพลาไรเซชันแต่เมื่อช่องไอออน Na^{+ ปิดลง ค่านี้จะถูกนำกลับไปที่ -70mV สิ่งนี้เรียกว่าการรีโพลาไรเซชัน}

ศักยภาพ Synaptic คืออะไร

ศักยภาพของ Synaptic คือความต่างศักย์ระหว่างเยื่อหุ้มเซลล์หลังการสังเคราะห์ สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการกระทำของสารสื่อประสาท นอกจากนี้ยังสามารถกำหนดเป็นสัญญาณขาเข้าที่ได้รับโดยเซลล์ประสาท post-synaptic ศักยภาพของ synaptic มีอยู่สองประเภทคือ excitatory และ inhibitory โดยขึ้นอยู่กับธรรมชาติของสารสื่อประสาทและตัวรับโพสต์-synaptic ศักย์ไซแนปติกแบบกระตุ้นกระตุ้นจะทำการขั้วเมมเบรนในขณะที่ศักย์ไฟฟ้าซินแนปติกแบบยับยั้งจะทำให้เกิดไฮเปอร์โพลาไรซ์ของเมมเบรนหลังซินแนปส์ สารสื่อประสาท เช่น กลูตาเมตและอะเซทิลโคลีน ส่วนใหญ่จะมีศักยภาพหลังซินแนปติกที่ถูกกระตุ้น ในขณะที่สารสื่อประสาทเช่น กรดแกมมา-อะมิโนบิวทีริก (GABA) และไกลซีนจะมีศักยภาพในการยับยั้งหลังซินแนปติก ศักยภาพของซินแนปติกขึ้นอยู่กับการปลดปล่อยสารสื่อประสาทจากปลายเซลล์ประสาทพรีซินแนปติก

รูปที่ 02: Synaptic Potential

ศักยภาพ Synaptic มีแอมพลิจูดที่เล็กกว่า ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีศักย์ synaptic จำนวนมากเพื่อกระตุ้นศักยภาพในการดำเนินการ อีกทั้งมีระยะเวลาที่ช้ากว่าและไม่มีระยะเวลาทนไฟ ศักยภาพ synaptic จะลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อเคลื่อนออกจากไซแนปส์ไม่เหมือนกับศักยภาพในการดำเนินการ

ความคล้ายคลึงกันระหว่างศักยภาพการดำเนินการและศักยภาพ Synaptic คืออะไร

• ทั้งศักยภาพในการดำเนินการและศักยภาพในการประสานกันเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับเซลล์ประสาทในการสื่อสารระหว่างกันและส่งแรงกระตุ้นของเส้นประสาท
• จำเป็นต้องมีซินแนปติกมากมายเพื่อสร้างศักยภาพในการดำเนินการ
• การเกิดขึ้นของศักยะงานขึ้นอยู่กับศักยภาพของ synaptic ทั่วเยื่อหุ้มเซลล์ประสาท
• ทั้งศักยภาพในการดำเนินการและศักยภาพ synaptic การเดินทางหรือเกิดขึ้นในทิศทางเดียว

ความแตกต่างระหว่างศักยภาพการดำเนินการและศักยภาพ Synaptic คืออะไร

ศักยภาพในการดำเนินการคือความต่างศักย์ไฟฟ้าในพลาสมาเมมเบรนของเซลล์ที่กระตุ้นได้ เช่น เซลล์ประสาท เซลล์กล้ามเนื้อ และเซลล์ต่อมไร้ท่อบางชนิด ในขณะที่ศักยภาพในการสังเคราะห์คือความต่างศักย์ในเยื่อหุ้มเซลล์หลังการสังเคราะห์เซลล์ประสาท นี่คือข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างศักยภาพในการดำเนินการและศักยภาพในการประสาน

ยิ่งกว่านั้น ศักยภาพในการดำเนินการยังนำไปสู่การขั้วของเมมเบรนเสมอ ในขณะที่ศักยภาพของซินแนปติกสามารถทำให้เกิดขั้วหรือไฮเปอร์โพลาไรซ์ของเมมเบรนได้ นอกจากนี้แอมพลิจูดยังมีศักยภาพในการดำเนินการสูงในขณะที่ศักยภาพในการซิงก์มีขนาดเล็ก นอกจากนี้ ความแตกต่างที่สำคัญอีกประการระหว่างศักยภาพในการดำเนินการและศักยภาพของ synaptic คือระยะเวลาทนไฟ ระยะเวลาทนไฟจะสัมพันธ์กับศักย์ไฟฟ้าในการดำเนินการ แต่ไม่ใช่กับศักย์ไฟฟ้า synaptic

ด้านล่างคือบทสรุปของความแตกต่างระหว่างศักยภาพในการดำเนินการและศักยภาพในการสังเคราะห์ในรูปแบบตาราง

สรุป – ศักยภาพการดำเนินการเทียบกับศักยภาพ Synaptic

ศักยภาพในการดำเนินการคือการเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลัน รวดเร็ว ชั่วคราว และแพร่กระจายของศักยภาพของเยื่อหุ้มเซลล์พักฟื้นของเซลล์ประสาท มันเกิดขึ้นเมื่อเซลล์ประสาทส่งแรงกระตุ้นเส้นประสาทไปตามแอกซอนและทำให้ร่างกายของเซลล์แตกขั้ว ศักย์ซินแนปติกคือความต่างศักย์ข้ามเยื่อหุ้มเซลล์หลังการสังเคราะห์ ขึ้นอยู่กับการหลั่งสารสื่อประสาทจากเทอร์มินัลพรีไซแนปติก ศักยภาพในการดำเนินการเกิดขึ้นจริงเป็นผลรวมของศักยภาพ synaptic ศักยภาพในการดำเนินการเกิดขึ้นเนื่องจากการไหลของไอออนบางตัวเข้าและออกจากเซลล์ประสาท ในขณะที่ศักยภาพของ synaptic เกิดขึ้นเนื่องจากสารสื่อประสาทและตัวรับโพสต์-synapticดังนั้น สิ่งนี้จะสรุปความแตกต่างระหว่างศักยภาพในการดำเนินการและศักยภาพในการประสานกัน