Jäljityspotentiaali neurofysiologiassa

Jälkipotentiaali on hidas muutos kalvopotentiaalissa, joka tapahtuu toimintapotentiaalin päättymisen jälkeen. Tämä ilmiö liittyy palautumisprosesseihin, jotka tapahtuvat virittyneissä kudoksissa virityksen jälkeen.

Jälkipotentiaali syntyy solun sytoplasmassa olevien natrium- ja kalium-ionien pitoisuuksien muutoksista. Kun toimintapotentiaali saavuttaa huippunsa, natrium-ionien pitoisuus sytoplasmassa kasvaa jyrkästi, mikä johtaa kalvon depolarisaationopeuden lisääntymiseen. Kuitenkin toimintapotentiaalin päätyttyä kalium-ionien pitoisuus sytoplasmassa laskee nopeasti, mikä johtaa kalvon depolarisaation hidastumiseen ja jälkipotentiaalin ilmaantumiseen.

Jälkipotentiaalit voivat olla joko positiivisia tai negatiivisia. Positiivinen jälkipotentiaali osoittaa, että solukalvo on tullut vähemmän polarisoituneeksi kuin se oli ennen viritystä. Negatiivinen jälkipotentiaali osoittaa, että kalvo on polarisoitunut enemmän.

Neurofysiologiassa jälkipotentiaalilla on tärkeä rooli. Ne auttavat säätelemään hermosolujen kiihottumista ja määrittämään hermoimpulssien siirtonopeuden. Jälkipotentiaalilla voidaan myös tutkia neuroplastisuuden mekanismeja ja hermoverkkojen palautumista vaurion jälkeen.

Jälkipotentiaalien tutkiminen voi auttaa ymmärtämään hermoston mekanismeja ja kehittämään uusia menetelmiä neurologisten sairauksien hoitoon.

Jälkipotentiaali on ilmiö kiihtyvien kudosten sähköfysiologiassa, joka ilmenee niiden kalvopotentiaalin hitaana (hermosäikeille 0,05-0,1 ms) muutoksena lopulliseen lepopotentiaaliin virittyvien rakenteiden välisen sähköisen tasapainon häiriön jälkeen. Tasapainopotentiaalin palautuminen ei välttämättä tapahdu heti, vaan jonkin ajan kuluttua, eli henkilö voi keskeyttää toiminnan tietyllä hetkellä, mutta ei saa sitä loppuun välittömästi. Nopeat värähtelevät muutokset kalvopotentiaalissa hermosolujen toiminnan aikana voivat aiheuttaa synkronisten depolarisoivien postsynaptisten potentiaalien laukaisua tai paikallista hyperpolarisaatiota, mikä voi johtaa useiden viereisten ei-virittyneiden solujen tai vain yhden naapurisolun toimintapotentiaalin muodostukseen. Tämä ominaisuus on taustalla virityksen siirtymiselle hermosäikeitä pitkin yhden hermosolun kehosta toisen kehoon. Lepotilan membraanipotentiaalien lakkaamisen jälkeen paikallisten potentiaalien summa kalvossa tapahtuu kaliumionien läpäisevyyden heikkenemisen vuoksi, mikä johtuu virityksen leviämisestä synapsien läpi ja solunsisäisen Ca- ja Na-pitoisuuden uudelleenjakautumisesta (katso potentiaalit) synapsin terminaaleissa. Jälkipotentiaalit voivat olla tärkeitä myös muistimekanismeissa, laukaisumekanismien (esimerkiksi hermoimpulssin) muodostumisessa ja useissa muissa hermoston toiminnan prosesseissa.