¿Qué es la hiperpolarización?

La hiperpolarización ocurre cuando la diferencia en el potencial eléctrico entre dos lados de una membrana celular cambia significativamente, lo que resulta en un gran potencial eléctrico a través de la membrana. Específicamente, el valor del potencial eléctrico a través de la membrana se vuelve más negativo, lo que significa que la carga en el interior de la membrana de la célula es más negativa que la carga en el exterior de la membrana. Este proceso se observa comúnmente en la neurociencia, ya que las neuronas se activan a través de procesos que implican cambios en el potencial eléctrico. Lo opuesto a la hiperpolarización es la despolarización, en la cual el potencial de una célula se vuelve más positivo, lo que significa que hay significativamente menos carga negativa dentro de la membrana celular.

Los procesos electroquímicos son generalmente responsables de la aparición de hiperpolarización a través de las membranas celulares. Las concentraciones de varios productos químicos en diferentes lados de una membrana pueden causar el desarrollo de un potencial eléctrico a través de la membrana. En general, cuando el potencial eléctrico alcanza un cierto punto, se iniciará algún proceso biológico, como el disparo de una neurona. Después de este punto, la membrana tiende a volver a su potencial de reposo, o al potencial eléctrico antes de que cualquier estímulo provoque el evento electroquímico. En las neuronas, este proceso ocurre continuamente; los estímulos provocan que se produzca polarización sobre una membrana, y cuando el grado de esa polarización cruza cierto umbral, la neurona se dispara y vuelve a su potencial de reposo.

Una neurona no se disparará hasta que su potencial eléctrico supere un cierto umbral. Al alcanzar el umbral, el potencial eléctrico aumenta drásticamente, permitiendo que la neurona envíe una señal eléctrica a otras partes del cuerpo. La hiperpolarización ocurre después de este pico de potencial; el potencial electroquímico se vuelve brevemente negativo, cayendo por debajo del potencial de reposo, antes de volver al potencial de reposo. Por lo general, esta etapa de hiperpolarización dura solo una breve fracción de segundo.

La hiperpolarización y los potenciales eléctricos a través de las membranas en general implican la transferencia de electrones en iones. Un ion es un átomo que tiene una carga positiva o negativa. Los iones de potasio y cloro están comúnmente involucrados en potenciales electroquímicos; sus concentraciones relativas determinan la magnitud del potencial celular electroquímico. En la etapa de reposo, el potasio se encuentra dentro de la membrana celular; Tras la exposición a un estímulo, el potasio sale rápidamente y los iones de cloro negativos fluyen hacia la célula a través de la membrana. Ocasionalmente, los iones de sodio y calcio causan potenciales celulares electroquímicos a través de las membranas celulares también.