神経の信号：振幅・頻度・不応期を分ける

閾値を超えた後の反応

典型的な神経の活動電位は、膜の脱分極が閾値へ達すると急速に生じます。刺激が閾値を超えた後、さらに強めたからといって一発の活動電位がそのまま高くなるわけではありません。閾値未満の局所的な変化とは性質を区別します。

強さを伝える方法

同じ神経線維で刺激が強くなると、一定時間に生じる活動電位の数が増えることで情報を表せます。振幅と発火頻度は別の量です。信号の一つ一つがほぼ同じ大きさであっても、列としての間隔の違いが受け手に異なる情報を届けます。

すぐには再発火できない

活動電位の直後にはナトリウムチャネルが不活性化している時期があり、どれだけ刺激しても新たな活動電位を起こせません。その後には、通常より強い刺激なら反応できる時期が続きます。絶対不応期と相対不応期を区別して考えます。

信号が前へ進む理由

興奮した場所の隣へ電流が広がり、新たな膜でチャネルが開くことによって信号が伝わります。通常の発火部から終末への伝導では、直前に興奮した膜の不応期が逆戻りする興奮を抑えます。一個のイオンが軸索の全長を走るわけではありません。

伝導速度を決める条件

髄鞘を持つ線維では絞輪で活動電位が再生されます。また、軸索の太さも電流の広がりやすさへ影響します。大きい活動電位ほど速いという理解ではなく、膜の性質、髄鞘、軸索径という条件から速さを考えることが重要です。

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