Prírodou inšpirované algoritmy

Fyziológia neurónu

Fyziológia neurónu

Každý neurón má tzv. pokojovú polarizáciu membrány, kedy neprodukuje žiadny signál. Pokojová polarizácia je okolo -70 mV. Ak sa na ňom objavia impulzy z presynaptických neurónov, spôsobia depolarizáciu jeho membrány (smerom do kladných hodnôt) a v prípade, ak membránové napätie prekročí prah (-50 mV), vygeneruje impulz. Tento impulz sa nazýva akčný potenciál. Po vygenerovaní impulzu nastáva repolarizácia a následne hyperpolarizácia, tzn. že sa membránový potenciál plarizuje na pokojovú hodnotu. V tomto čase (po vygenerovaní akčného potenciálu) je neurón refraktérny, tzn. že ťažšie generuje nový impulz. Refraktérne obdobie sa delí absolútne (do 1/3 repolarizácie) a relatívne (do konca hyperpolarizácie). V absolútnom refraktérnom období nedokáže generovať nový impulz, avšak v relatívnom môže "odpovedať" na dostatočne silný stimul. Priebeh generovania akčného potenciálu dobre znázorňuje nasledujúci obrázok.

Celý proces generovania impulzov realizuje bunka pomocou iónových kanálov. Po depolarizácii sa začnú otvárať sodíkové (Na⁺) kanály. Tým sa depolarizácia ešte viac urýchli (jedná sa v podstate o kladnú spätnú väzbu). Po čase sa začnú sodíkové kanály uzatvárať a súčasne sa otvoria draslíkové (K⁺) kanály, čo má za následok repolarizáciu membrány. Hyperpolarizácia vzniká v dôsledku pomalého uzatvárania K⁺ iónových kanálov.