Потенциал рецепторный
При стимуляции рецептора внешним воздействием, к которому чувствителен рецептор , происходит деполяризация сомы , которая исчезает с прекращением стимуляции. Деполяризация называется рецепторным потенциалом (или генераторным потенциалом ). Длительность его соответствует длительности стимула, а его амплитуда возрастает с увеличением интенсивности стимуляции, таким образом, он является отражением стимула, а не ответом по типу "все или ничего", как потенциал действия . Рецепторный потенциал обусловлен повышением Na+ - проводимости мембраны дендритов , в результате чего вход ионов натрия создает деполяризующий рецепторный потенциал, которыйэлектротонически распространяется к соме . Эта первичная трансформация стимула в рецепторный потенциал называется преобразованием, а рецептор, таким образом, является преобразователем, датчиком.
Исключение составляют рецепторные потенциалы первичных зрительных клеток сетчатки , являющиеся гиперполяризующими.
Стимул не служит источником энергии для рецепторного потенциала, он только контролирует путем взаимодействия с мембранными процессами (которые еще не изучены) вход ионов через мембрану, основанный на трансмембранной разности их концентраций.
Рецепторный потенциал электротонически распространяется от дендритов по соме, деполяризует основание аксона , и если деполяризация превысит порог для возбуждения, в аксоне возникает серия потенциалов действия , частота которой зависит от амплитуды рецепторного потенциала. Потенциалы действия проводятся в ЦНС и несут в форме частотного кода всю информацию о величине и длительности стимулов. Трансформация рецепторного потенциала в серию потенциалов действия во многих рецепторах происходит около места, где аксон отходит отрецепторной клетки .
Нейронная активация
Нервные волокна , проводящие сигналы от рецепторов , передают их в центры головного мозга через несколько синаптических переключений . Всинапсах происходит суммация и торможение сигналов от одного рецептора, а также взаимодействие сигналов от разных рецепторов.
Представим себе нервную цепь, состоящую из трех рецепторов и двух следующих за ними более высоких синаптических уровней .Средний рецептор усиливает свою активность при стимуляции и возбуждает те три нейрона, с которыми он образует синаптические связи. В результате такой дивергенции возбужденный участок, узко ограниченный на уровне рецепторов, расширяется, стимул становится менее четко локализованным. В то же время дивергенция обеспечивает проведение действия даже слабых стимулов от малого числа рецепторов к высшим уровням по многим волокнам, так что сигналы проходят параллельно через многие синапсы. В случае конвергенции каждый нейрон получаетафференты от многих других нейронов, при этом происходит пространственная суммация синаптических потенциалов в этом нейроне. Конвергенция усиливает действия слабых стимулов, и даже слабое возбуждение может вызвать потенциал действия .
Если бы распространение нейронной активации продолжалось неопределенно долго, то вскоре произошло бы возбуждение всего головного мозгаи различение качеств и места стимулов стало бы невозможным. Это предотвращается торможением , которое осуществляют тормозные вставочные нейроны . В некоторых сенсорных системах вышележащие центры тоже способны осуществлять торможение. Это так называемое центральное торможение может действовать на уровне самих рецепторов. Например, в органе слуха центрально управляемое торможение действует на разных синаптических уровнях, регулируя чувствительность органа.