How do nerves work? - Elliot Krane

Translator: Marc Isbert Reviewer: Pau Escolà Barba

How do nerves work?

Com funcionen els nervis?

Are nerves simply the wires in the body

Són tan sols els cables

that conduct electricity, like the wires in the walls of your home

que duen l'electricitat pel cos com ho fan els d'una casa

or in your computer?

o d'un ordinador?

És una analogia que es fa sovint,

This is an analogy often made,

però la feina dels nervis al cos és molt més complexa.

but the reality is that nerves have a much more complex job in the body.

They are not just the wires, but the cells that are the sensors,

No només són els cables, també són les cèl·lules sensores,

detectors of the external and internal world,

detectores del món intern i extern,

the transducers that convert information to electrical impulses,

els transductors que converteixen la informació en impulsos elèctrics,

the wires that transmit these impulses,

els cables que els transmeten,

the transistors that gate the information

els transistors que filtren la informació

and turn up or down the volume-

i apugen o abaixen el volum.

I, finalment, els efectors que reben la informació

and finally, the activators that take that information

and cause it to have an effect on other organs.

i fan que afecti altres òrgans.

Consider this. Your mother gently strokes your forearm

Pensa en això. La teva mare t'acaricia suaument el braç

and you react with pleasure.

i sents plaer.

Or a spider crawls on your forearm and you startle and slap it off.

O una aranya s'hi passeja i t'espantes i l'esclafes.

O toques el forn amb el braç en treure un pastís

Or you brush your forearm against a hot rack while removing a cake from the oven

and you immediately recoil.

i l'encongeixes ràpidament.

Light touch produced pleasure, fear, or pain.

Un lleuger contacte pot produir plaer, por o dolor.

How can one kind of cell have so many functions?

Com pot fer tantes funcions una mateixa cèl·lula?

De fet, els nervis són feixos d'unes cèl·lules anomenades neurones,

Nerves are in fact bundles of cells called neurons

and each of these neurons is highly specialized to carry nerve impulses,

i cadascuna d'aquestes neurones s'especialitza en dur impulsos nerviosos,

their form of electricity,

la seva forma d'electricitat,

en resposta a un únic tipus d'estímul, i en una sola direcció.

in response to only one kind of stimulus, and in only one direction.

The nerve impulse starts with a receptor,

L'impuls nerviós comença amb un receptor,

una part especialitzada de cada nervi

a specialized part of each nerve,

where the electrical impulse begins.

on comença l'impuls elèctric.

El receptor d'un nervi pot ser un receptor tèrmic,

One nerve's receptor might be a thermal receptor,

dissenyat per respondre tan sols a un augment sobtat de temperatura.

designed only to respond to a rapid increase in temperature.

Another receptor type is attached to the hairs of the forearm,

Un altre tipus de receptor està unit als pèls del braç,

detecting movement of those hairs, such as when a spider crawls on your skin.

i en detecta els moviments, com els que produeix una aranya passejant.

Yet another kind of neuron is low-threshold mechanoreceptor,

I un altre tipus de neurona és un mecanoreceptor de llindar baix,

activated by light touch.

que s'activa pel contacte suau.

Each of these neurons then carry their specific information:

Aleshores, cada tipus de neurona duu la seva informació específica:

dolor, alerta o plaer.

pain, warning, pleasure.

Aquesta informació és projectada a àrees concretes del cervell.

And that information is projected to specific areas of the brain

and that is the electrical impulse.

I això és l'impuls elèctric.

Dins de cada neurona hi ha un líquid molt ric en potassi,

The inside of a nerve is a fluid that is very rich in the ion potassium.

It is 20 times higher than in the fluid outside the nerve

20 vegades més que el líquid de fora de la cèl·lula,

while that outside fluid has 10 times more sodium than the inside of a nerve.

el qual en canvi té 10 vegades més sodi que el líquid de dins.

This imbalance between sodium outside and potassium inside the cell

Aquest desequilibri entre el sodi extern i el potassi intern

results in the inside of the nerve having a negative electrical charge

fa que l'interior de la cèl·lula estigui carregat negativament

relative to the outside of the nerve,

respecte de l'exterior,

about equal to -70 or -80 millivolts.

una diferència d'uns -70 o -80 mil·livolts.

Aquesta diferència de potencial és el potencial de repòs de la neurona.

This is called the nerve's resting potential.

Però en resposta a l'estímul en que està especialitzada la neurona,

But in response to that stimulus the nerve is designed to detect,

pores in the cell wall near the receptor of the cell open.

els porus de la membrana del costat del receptor s'obren.

These pores are specialized protein channels

Aquests porus són canals proteics especialtzats

that are designed to let sodium rush into the nerve.

que permeten l'entrada massiva de sodi dins la neurona.

Aquesta entrada del sodi en disminueix el gradient de concentració,

The sodium ions rush down their concentration gradient,

and when they do, the inside of the nerve becomes more positively charged-

i en fer-ho, l'interior de la neurona queda carregat positivament,

uns + 40 mil·livolts.

about +40 millivolts.

While this happens, initially in the nerve right around the receptor,

Quan passa això, inicialment a la zona propera al receptor,

if the change in the nerve's electrical charge is great enough,

si el canvi de potencial és prou gran,

if it reaches what is called threshold,

i s'assoleix el que s'anomena llindar d'activació ,

the nearby sodium ion channels open, and then the ones nearby those,

els canals de sodi propers també s'obren i tot seguit els del costat d'aquests,

and so on, and so forth,

i així passa amb els següents,

i la positivitat s'escampa al llarg de la membrana de la neurona

so that the positivity spreads along the nerve's membrane

to the nerve's cell body

fins al cos neuronal,

and then along the nerve's long, thread-like extension, the axon.

i des d'allà al llarg de l'axó filamentós de la neurona.

Mentre, s'obren els canals de potassi

Meanwhile, potassium ion channels open,

potassium rushes out of the nerve,

i el potassi surt en massa de la neurona,

el voltatge de la membrana recupera la normalitat.

and the membrane voltage returns to normal.

De fet es passa una mica de llarg.

Actually, overshooting it a bit.

And during this overshoot,

I mentre dura aquest excés

la neurona no es pot tornar a despolaritzar, es torna refractària.

the nerve is resistant to further depolarization-it is refractory,

which prevents the nerve electrical impulse from traveling backwards.

I això evita que l'impuls elèctric torni enrera.

Then, ion pumps pump the sodium back back out of the nerve,

Aleshores, les bombes d'ions extreuen el sodi de la neurona

i hi reintrodueixen el potassi,

and the potassium back into the nerve,

restoring the nerve to its normal resting state.

i retornen la neurona al seu estat de repòs inicial.

L'extrem del nervi, el final dels últims axons,

The end of the nerve, the end of the axon,

es comunca amb el seu objectiu,

communicates with the nerve's target.

que pot ser un altre nervi de la medul·la espinal

This target will be other nerves in a specialized area of the spinal cord,

to be processed and then transmitted up to the brain.

que en processarà el senyal i la transmetrà al cervell.

O pot ser un altre òrgan, com un múscul.

Or the nerve's target may be another organ, such as a muscle.

When the electrical impulse reaches the end of the nerve,

Quan l'impuls elèctric assoleix el final de la neurona,

small vesicles, or packets, containing chemical neurotransmitters,

allibera unes petites vesícules, farcides d'uns neurotransmissors

are released by the nerve and rapidly interact with the nerve's target.

que interaccionen ràpidament amb l'objectiu de la neurona.

This process is called synaptic transmission,

Aquest procés s'anomena transmissió sinàptica,

because the connection between the nerve and the next object in the chain

perquè la connexió entre la neurona i el seu objectiu

is called a synapse. And it is here, in this synapse,

s'anomena una sinapsi.

I és aquí, a la sinapsi, on la informació elèctrica de la neurona

that the neuron's electrical information can be modulated,

pot ser modulada,

amplified,

amplificada,

blocked altogether

bloquejada del tot,

or translated to another informational process.

o traduïda a una altra mena d'informació.