Biofizyka - pytania opracowane wykład 6.docx

1.       Co to jest potencjał spoczynkowy a co czynnościowy?

1. 1. Potencjał spoczynkowy to różnica potencjałów (napięcie) między obiema stronami błony plazmatycznej niepobudzonej komórki pobudliwej.
   2. Potencjał czynnościowy -  przejściowa zmiana potencjału błonowego komórki, związana z przekazywaniem informacji. Bodźcem do powstania potencjału czynnościowego jest zmiana potencjału elektrycznego w środowisku zewnętrznym komórki

2.       Jaką rolę w powstaniu potencjału czynnościowego odgrywają jony sodu, a jaką jony potasu?

Aby doszło do zmiany potencjału błonowego przez błonę musi popłynąć prąd jonowy. Kształtujące zmiany potencjału błony prądy zmieniają się w czasie.

W fazie depolaryzacji wzrost potencjału błony jest związany z napływem do wnętrza komórki jonów Na+.  W fazie repolaryzacji ustaje dokomórkowy prąd sodowy, wzrasta natomiast odkomórkowy prąd potasowy. Wypływ jonów K+ powoduje zmniejszanie się potencjału błony. Potencjał błony powraca do wartości spoczynkowej kiedy całkowicie ustanie prąd potasowy.

3.       Funkcja komórek glejowych

1. 1. biorą udział w syntezie niektórych neuroprzekaźników,
   2. biorą udział w procesach związanych z wydzielaniem i
   3. wychwytywaniem neuroprzekaźników,
   4. tworzą osłonki mielinowe aksonów,
   5. uczestniczą w odżywianiu neuronów,
   6. pełnią funkcje obronne.

4.       Z jakich elementów składa się neuron i jakie są ich funkcje?

1. 1. Jądro - W jądrze zachodzą procesy kluczowe.
   2. Dendryt - "wejście" neuronu.
   3. Synapsa - jeśli dendryt jest wejściem neuronu, to synapsa jest jego furtką. Może ona zmienić moc sygnału napływającego poprzez dendryt.
   4. Akson - "wyjście" neuronu. Za jego pośrednictwem neuron wysyła sygnał dotyczący  swojej reakcji na dane wejściowe. Neuron ma tylko jeden akson.
   5. Wzgórek aksonu - stąd wysyłany jest sygnał wyjściowy, który wędruje dalej poprzez akson.
   6. Osłonka mielinowa – warstwa lipidowo- białkowa o dużej oporności elektrycznej

5.       Na czym polega przekazywanie informacji w układzie nerwowym?

1. 1. przemieszczaniu się wzdłuż neuronu impulsów elektrycznego potencjału błonowego (tak zwanego potencjału czynnościowego)
   2. przekazywaniu tych impulsów z neuronu na neuron za pomocą połączenia synaptycznego typu elektrycznego (szybkie) lub chemicznego (wolne).

6.       Co to jest okres refrakcji bezwzględnej a co refrakcji względnej?

okres refrakcji - okres niepobudliwości, okres niewrażliwości komórki na bodźce występujący po pobudzeniu komórki bodźcem co najmniej progowym, spowodowany stanem depolaryzacji błony komórkowej (okres refrakcji bezwzględnej, w trakcie którego komórki nie może pobudzić żaden bodziec) lub stanem hiperpolaryzacji błony, pojawiającym się po pobudzeniu (okres refrakcji względnej, w czasie której komórkę może pobudzić bardzo silny bodziec).

7.       Dlaczego maksymalna częstotliwość impulsów we włóknach nerwowych ograniczona jest do 1000 Hz?

W układach rzeczywistych neuronów maksymalna możliwa częstotliwość wyjścia wynosi około 1000 Hz i związana jest z okresem trwania refrakcji bezwzględnej błony, wynoszącym około 1 ms, w czasie której nie jest możliwe ponowienie potencjału czynnościowego neuronu.

8.       Opisz przemieszczenie się impulsu na synapsie chemicznej

Slajd 27

9.       Opisz proces sumowania w przestrzeni

Na każdym z dendrytów jest wiele synaps. Każda synapsa stanowi jedno wejście informacyjne. Do wzgórka aksonu docierają impulsy z wielu synaps. Potencjał na wzgórku jest sumą ważoną poszczególnych sygnałów.

10.   Opisz proces sumowania w czasie

W większości synaps depolaryzacja wywołana przez pojedynczy impuls nie wystarcza do wywołania potencjału czynnościowego we wzgórku aksonowym neuronu. Jeśli impulsy będą się powtarzały z odpowiednią częstotliwością, to zwiększy się ilość mediatora w szczelinie i depolaryzacja przekroczy wartość progową.

11.   Właściwości neuronów elementarnych

a.       Mają liczne wejścia i tylko jedno wyjście; przekazywanie informacji jest jednokierunkowe.

b.       Wejścia mogą być hamujące lub pobudzające.

c.       Wykazując elementarną aktywność impulsową (numeryczną), na poziomie generowanych częstotliwości zarówno wejścia jak i wyjście mają charakter analogowy.

d.       Poszczególne wejścia charakteryzują się różnymi wagami.

e.       Częstotliwość na wyjściu jest nieliniową funkcją sumy ważonej wejść.

f.        Wyjście staje się aktywne po przekroczeniu wartości progowej, a odpowiedź pojawia się z opóźnieniem.

12.   Co to są sieci zorganizowane?

sieci o ustalonej organizacji i strukturze jednakowej u wszystkich, przystosowane do wykonywania ściśle określonego zadania. Przykładem jest przetwarzająca obraz sieć neuronowych warstw siatkówki oka

13.   Co to jest przekształcenie nieliniowe i jakie ma funkcje?

a.