ニューロンの閾値以下の潜在的な変化は情報を伝えることができますか?

Aug 15 2020

神経科学では、ニューロンの膜電位がしきい値(通常は約-55mV)に達すると、「スパイク」することを学びます。つまり、ニューロンは信号を積極的に伝播します。この点に関して、2つの関連する質問があります。

  1. スパイク開始ゾーンは、通常(哺乳類の場合)軸索小丘にあり、そこから活動電位が活発に(イオンチャネルの開口部..)軸索を介して伝播します。しかし、(化学)シナプス以降はどうなるのでしょうか?シナプス後のシナプス後細胞への伝播は受動的ですか?

  2. 新しいイメージング技術(カルシウムイメージングなど)は、膜電位の閾値以下の変化を捉えることができます。これらの閾値以下の可能性は情報処理にどのように関連していますか?彼らは再びのみとはいえ、シナプス後細胞に伝播される受動的な方法?

回答

2 A.N.Ψ Aug 16 2020 at 11:17

このタイプの受動伝導(サブスレッショルド)は、電気緊張伝導と呼ばれます。活動電位が軸索終末(シナプス前ノブ)に到達すると、化学的または電気的シナプスを介してシナプス後電位(PSP)を誘発します。EPSP(すなわち興奮性)生成がある場合、シナプス後ニューロンには電気緊張性の可能性があり、それは「軸索小丘」に向かって移動します。

軸索小丘まで、伝導はほとんど電気緊張性であるため、実際に活動電位を生成するには、このタイプの伝導が必要です。

理論的神経科学では、樹状突起に沿ったこの電気緊張伝導は、ケーブル理論を使用して計算されます。それは最終的に距離とともに消滅します$-$

$V(x)={V_o}\, e^{-\frac{x}{\sqrt{r_m/r_i}}}$; 使用される標準表記。

参照記事: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780123971791000178

したがって、情報伝達にとって、閾値以下の可能性は非常に重要であると結論付けることができます。

2 heracho Aug 16 2020 at 00:59

電気シナプス(ギャップ結合)は、スパイクを放出することなく他のセルに電流を生成できます。この閾値以下の相互作用は、神経活動(網膜など)に機能的な影響を与えることが証明されています。