軸索は刺激の強さをインパルスの頻度に変換できるのか

質問

軸索に，閾値を超える大きさの異なる刺激を与えたとき，生じるインパルスの頻度は変わりますか。私は，刺激の強さに関わらず，同じ大きさの単一のインパルスが生じるだけだと思います。
　受容細胞や細胞体ではなく、軸索に刺激の強さをインパルスの頻度に変えるはたらきはあるのでしょうか。ご存知の方よろしくお願いします。

回答No.2

suiran2 · ベストアンサー

ご質問の趣旨は、各種のセンサータンパク質は、細胞体の細胞膜には存在しているが軸索の細胞膜には存在していないと言うことと思います。残念ながら私は知りませんが、解明されていることなのでしょうか。推測しますと軸索の刺激でも細胞体の刺激でも大きな違いは見られないことから軸索にもそれらのセンサーはあるのではないでしようか。

単細胞生物は「全か無かの法則」に従わずに刺激の大きさに比例して反応が起こります。ですから現在は単細胞生物等で各種センサーの解明が進んでいる所のようです。それらの生物の研究から、例えば機械刺激に反応します張力センサーや電気刺激に反応します電位センサー等が発見されつつあります。

これらは一種のイオンチャネルのようですが、刺激の大きさとこれらチャネルの関係は知りません。大きな刺激ならば開いている時間が長くなるのかも知れませんし、または、刺激が大きければ多くのチャネルが開くのかも知れません。どのような仕組みでスパイクの頻度を増加させているのか残念ながら私には分かりません。

私もこれらについて詳しい方にご教示いただけたらと思っています。よろしくお願いいたします。

お礼

ありがとうございます。単細胞生物の興奮はおもしろそうですね。興味がわいてきました。

補足

軸索基部で，細胞体の興奮の大きさが興奮の頻度に変換されると、大学の動物生理学の教科書に書いていた気がします。それで、軸索では変換は行わないと思っていました。
　軸索の途中に電気刺激を加える実験を行った場合には、全か無かの法則に従い単一のインパルスが生じるだけと思っていたのですが、そうとも限らないということでしょうか。

回答No.1

akashe

一つの神経細胞(ニューロン)の軸索に対してなら、閾値を超える大きさの刺激ならばすべて同じ大きさの単一のインパルスになると考えられます。(全か無かの法則)

確か、何回も刺激を加えるなどの操作を行うことでインパルスの頻度は上がったかと。

一つのニューロンの軸索に頻度を変える能力はないようですが、実際、私たちの体の中でニューロンが一つしかないなどということはなく複数のニューロンが存在しています。
「複数の閾値の異なるニューロン」が存在していることで刺激の大きさを計っているそうです。

お礼

ありがとうございます。