Οι νευρώνες και οι μυϊκές ίνες πάντα δίνουν πλήρη ανταπόκριση σε ένα κίνητρο
Ο νόμος all-or-none είναι μια αρχή που δηλώνει ότι η ισχύς μιας απόκρισης ενός νευρικού κυττάρου ή των μυϊκών ινών δεν εξαρτάται από τη δύναμη του ερεθίσματος. Εάν ένα ερέθισμα είναι πάνω από ένα συγκεκριμένο όριο, ένα νεύρο ή μυϊκές ίνες θα πυροβολήσουν. Ουσιαστικά, θα υπάρξει πλήρης ανταπόκριση ή δεν θα υπάρξει καθόλου απάντηση για έναν μεμονωμένο νευρώνα ή μυϊκές ίνες.
Πώς λειτουργεί ο νόμος "Όλοι-ή-Κανείς";
Εάν ένα ερέθισμα είναι αρκετά ισχυρό, υπάρχει ένα δυναμικό δράσης και ένας νευρώνας στέλνει πληροφορίες κάτω από έναν αξόνιο μακριά από το σώμα του κυττάρου και προς την σύναψη. Οι μεταβολές στην κυτταρική πόλωση έχουν ως αποτέλεσμα το σήμα να διαδίδεται κατά μήκος του άξονα.
Το δυναμικό δράσης είναι πάντα μια απόκριση. Δεν υπάρχει δυναμικό δράσης "ισχυρό" ή "αδύναμο". Αντ 'αυτού, είναι μια διαδικασία all-or-nothing. Αυτό ελαχιστοποιεί το ενδεχόμενο απώλειας πληροφοριών κατά μήκος της πορείας.
Όπως το πυροβόλο όπλο
Αυτή η διαδικασία λειτουργεί παρόμοια με τη δράση του πιέζοντας τη σκανδάλη ενός όπλου. Μια πολύ μικρή πίεση στη σκανδάλη δεν θα είναι αρκετή και το όπλο δεν θα πυροδοτήσει. Αν όμως εφαρμοστεί επαρκής πίεση στη σκανδάλη, θα πυροδοτηθεί. Η ταχύτητα και η δύναμη της σφαίρας δεν επηρεάζονται από το πόσο σκληρά τραβάτε τη σκανδάλη. Το όπλο είτε πυρπολείται είτε όχι. Σε αυτή την αναλογία, το ερέθισμα αντιπροσωπεύει τη δύναμη που ασκείται στη σκανδάλη ενώ η πυροδότηση του όπλου αντιπροσωπεύει το δυναμικό δράσης.
Πώς ο οργανισμός προσδιορίζει τη δύναμη ενός διεγέρτου;
Πώς προσδιορίζετε τη δύναμη ή την ένταση ενός ερεθίσματος αν η δύναμη του δυναμικού δράσης δεν μεταδίδει αυτές τις πληροφορίες; Είναι προφανές ότι είναι σε θέση να καθορίσετε την ένταση ενός ερέθισμα είναι σημαντική, από την ανίχνευση πόσο ζεστό ένα φλιτζάνι καφέ είναι καθώς παίρνετε μια αρχική γουλιά για να καθορίσει πόσο σταθερά κάποιος κουνώντας το χέρι σας.
Προκειμένου να μετρηθεί η ένταση διέγερσης, το νευρικό σύστημα βασίζεται στο ρυθμό με τον οποίο πυρκαγιάζει ένας νευρώνας και σε πόσους νευρώνες ανάβει οποιαδήποτε στιγμή. Ένας νευρώνας που πυροδοτεί με ταχύτερο ρυθμό υποδεικνύει ένα ισχυρότερο ερέθισμα έντασης. Πολλοί νευρώνες που πυροδοτούν ταυτόχρονα ή σε ταχεία διαδοχή θα δείχνουν επίσης ένα ισχυρότερο ερέθισμα.
Εάν πάρετε μια γουλιά από τον καφέ σας και είναι πολύ ζεστό, οι αισθητήριοι νευρώνες στο στόμα σας θα ανταποκριθούν με γρήγορο ρυθμό. Μια πολύ σταθερή χειραψία από έναν συνάδελφο μπορεί να οδηγήσει σε γρήγορη νευρική πυροδότηση καθώς και σε μια απάντηση από πολλούς αισθητήριους νευρώνες στο χέρι σας. Και στις δύο περιπτώσεις, ο ρυθμός και ο αριθμός των πυροδοτήσεων των νευρώνων παρέχουν πολύτιμες πληροφορίες σχετικά με την ένταση του αρχικού ερεθίσματος.
Ανακάλυψη του νόμου "Όλοι-ή-Κανένας"
Ο νόμος "όλα ή κανένας" περιγράφηκε για πρώτη φορά το 1871 από τον φυσιολόγο Henry Pickering Bowditch. Στις περιγραφές του για τη συστολή του καρδιακού μυός, εξήγησε: "Ένα σοκ επαγωγής προκαλεί συστολή ή αποτυγχάνει να το κάνει σύμφωνα με τη δύναμή του, εάν το κάνει καθόλου, παράγει τη μέγιστη συστολή που μπορεί να παραχθεί από οποιαδήποτε δύναμη του ερεθίσματος στην κατάσταση του μυός τότε. "
Ενώ ο νόμος all-or-none εφαρμόστηκε αρχικά στους μυς της καρδιάς, αργότερα διαπιστώθηκε ότι οι νευρώνες και άλλοι μύες ανταποκρίνονται επίσης σε ερεθίσματα σύμφωνα με αυτή την αρχή.
> Πηγή:
> Martini F, Nath JL. Ανατομία & Φυσιολογία . Σαν Φρανσίσκο, Καλιφόρνια: Benjamin Cummings; 2010.