動作電位 dung6 zok3 din6 wai2 (英文 : action potential ),又有叫神經脈衝 san4 ging1 mak6 cung1 (nerve impulse )或者 spike ,係指一粒神經細胞 上某一個位嘅膜電勢 突然猛升猛跌。
一個動作電位傳遞嘅圖解
過程:
當粒神經細胞表面一個位置所受嘅電 或者化學 刺激超過一個臨界點,嗰個位置嘅離子 通道開合會造成嗰度嘅電壓 突然猛升或者猛跌;
當軸突 嘅一個位置產生動作電位,會刺激到佢旁邊嘅地方(去極化;depolarization),進而又再產生動作電位[1] ;
就噉樣一忽傳一忽,個動作電位就會好似波浪噉沿住條軸突傳落去。神經細胞就係噉將原本喺細胞體 嘅資訊 經軸突傳到離開好遠嘅突觸 (synapse)。令個訊號 沿住粒細胞傳落去[2] [3] 。
動作電位係一種「一係有一係冇 」(all-or-none)嘅訊號。噉講意思即係話,如果有一粒神經細胞要產生動作電位,佢就一定要完成成個動作電位,唔會話中途停咗得半個,又或者一個得一半大細嘅動作電位-喺呢啲情況下,一個強啲嘅刺激唔會造成一個強啲嘅訊號,而係會令到粒神經細胞射訊號嘅頻率提升[4] [5] 。
一般認為,動作電位嘅時間性特質,例如係頻率 同到達時間,係個腦所處理緊嘅資訊 嘅所在:
感官細胞會對外界刺激起好多種反應,有啲感官細胞會對穩定嘅刺激起反應,並且以穩定嘅率嚟射訊號;呢啲噉嘅感官細胞喺受到強度更高嘅刺激嗰陣,例如係強度高啲、掁眼啲嘅光,會提升佢哋嘅發射頻率-發射頻率以每秒 嘅脈衝數量計嘅話好多時會同個外界刺激形成一個冪函數 (power function)[6] ;
另一方面,又有啲感官細胞係所謂嘅間歇性 (phasic)感官細胞-佢哋嘅發射頻率喺穩定刺激之下會下降或者停,皮膚就係一個例子-當皮膚俾一舊物件掂到嗰陣,啲觸覺 感官細胞會射訊號,但係如果舊物件同塊皮膚維持住一股穩定嘅壓力嘅話,噉啲感官細胞會停止唔再射訊號住[4] 。
相比之下,動作電位嘅大細同形狀係由粒神經細胞嘅軸突四圍嘅環境話嗮事嘅-動作電位嘅大細同形狀同粒神經細胞傳緊嘅資訊嘅內容唔啦更[4] 。
Purves D, Augustine GJ, Fitzpatrick D, et al., editors. Neuroscience. 2nd edition. Sunderland (MA): Sinauer Associates; 2001. Reconstruction of the Action Potential . Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK10958/ .
Hodgkin AL, Huxley AF (1952). "A quantitative description of membrane current and its application to conduction and excitation in nerve". The Journal of Physiology . 117 (4): 500–544.
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Lucas K (February 1909). "The "all or none" contraction of the amphibian skeletal muscle fibre". The Journal of Physiology . 38 (2–3): 113–33.
Thorpe, S. J. (1990). Spike arrival times: A highly efficient coding scheme for neural networks. Parallel processing in neural systems , 91-94.