Nevralno povratno širjenje je ime za pojav impulza, ki se premika nazaj skozi nevronski krog. Medtem ko akcijski potenciali običajno potujejo iz celice – začenši se posebej na točki aksonskega hriba – navzdol po aksonu do terminalnih gumbov, ki tvorijo sinapse s sprejemnimi celicami, se akcijski potencial, ki se širi nazaj, dejansko premika nazaj z difuzijo vhodnih ionov, kar povzroči napetost – zaprti ionski kanali, da odprejo akson namesto navzdol. Običajno ima nevronsko povratno širjenje kratek razpon učinka, vendar lahko potuje skozi celoten nevronski krog.
Akcijski potencial v nevronu se sproži na hribu aksona, ki leži na mestu, kjer se akson sreča s somo nevronske celice. Večina nevronov ima en sam akson, ki se lahko večkrat razcepi. Ta nevrit je proces, ki pošilja signale iz celice, medtem ko so dendriti, ki so drugi nevriti na nevronu, običajno procesi, ki sprejemajo signale. Nevralno širjenje nazaj uravnavajo ionski kanali v aksonu in na telesu celice.
Akson deluje v svoji vlogi prevajanja akcijskih potencialov od hribčka aksona do končnih točk aksona, imenovanih terminalni gumbi, z odpiranjem kanalov v aksonalni membrani, ki omogočajo pozitivno nabite ione v celico, jo depolarizirajo in povzročajo napetostno odvisne kanale. odpreti. Napetostno omejeni kanali omogočajo nadaljnje pozitivno nabite ione v celico, kot sta kalcij in kalij. Ko celica izgubi svoj potencial mirovanja -70 mV in postane depolarizirana zaradi pozitivnih nabojev vhodnih ionov, se “požge” in sprosti vezikle, napolnjene z nevrotransmiterji, iz terminalnih gumbov na koncu aksona.
Širjenje signala deluje tako, da ionski kanali vzdolž aksona povzročijo, da se drugi bližnji kanali odprejo, vendar se to širjenje signala lahko premika v obratni smeri in ko se to zgodi, se imenuje nevronsko povratno širjenje. Ta proces se pojavi, ko se akcijski potencial sproži na hribu aksona in, čeprav se lahko nadaljuje po aksonu kot običajno, vodi signal tudi v nasprotni smeri, kar povzroči depolarizacijo telesa celice, vključno s sinapsami in bližnjimi dendritnimi segmenti. Ko je dendritični segment depolariziran, se post-sinaptične gostote, ki se nahajajo znotraj tega območja, različno odzivajo na dohodne signale iz drugih nevronov. Nekatere možne posledice nevralnega širjenja nazaj vključujejo pojave, kot sta dendro-dendritska inhibicija in sprememba membranskega potenciala, ki lahko spremeni lastnosti celičnega sprožitve.
Sinaptična plastičnost, kot sta dolgotrajno potenciranje (LTP) in dolgotrajna depresija (LTD), je povezana z nevronskim širjenjem nazaj, ker signal, ki se širi nazaj, spreminja dohodne signale. Čeprav se koncept morda zdi elementaren, je pojem spreminjanja prihodnjega vedenja na podlagi preteklih izkušenj možna definicija učenja. Na nek način bi torej lahko rekli, da nevronsko razmnoževanje nazaj omogoča posameznim celicam, da se “učijo” na molekularni ravni. Nevralno razmnoževanje nazaj je pogosto vidno v neokorteksu, hipokampusu in drugih možganskih regijah, ki so pogosto povezane s spominom, učenjem ali visoko stopnjo nevronske plastičnosti.