Action potential意思

"Action potential"是神經科學中的一個術語,指的是神經細胞(神經元)受到刺激時產生的一種短暫的電位變化。它是神經元傳遞信息的主要方式,也是神經系統能夠快速、可靠地傳遞信號的基礎。

當一個神經元受到足夠強的刺激時,它會經歷一系列的電位變化,這些變化沿著神經元的軸突迅速傳播。這個過程包括以下幾個步驟:

  1. 去極化:當神經元受到刺激時,細胞膜對某些離子(如鈉離子)的通透性增加,導致這些離子流入細胞內。這使得細胞膜的電位從靜息時的負值(大約-70mV)向零值接近,這個過程稱為去極化。

  2. 反極化:隨著更多的鈉離子流入細胞,細胞膜內的電位可以短暫地超過零值,達到正值。這個過程稱為反極化,因為它逆轉了細胞膜的電位。

  3. 復極化:一旦去極化達到峰值(稱為鋒電位),細胞膜對鈉離子的通透性迅速下降,同時對鉀離子的通透性增加。鉀離子開始流出細胞,使得細胞膜的電位恢復到接近靜息時的負值。

  4. 靜息電位:在動作電位結束後,細胞膜的電位逐漸恢復到原來的靜息狀態,這個過程稱為超極化。

整個動作電位的過程是高度可預測和可重複的,它保證了神經信號在神經元之間的精確傳遞。動作電位的傳播速度非常快,可以達到每秒數百米。

動作電位的概念是由英國生理學家艾倫·霍奇金(Alan Hodgkin)和安德魯·赫克斯利(Andrew Huxley)在20世紀50年代通過研究槍烏賊的巨大軸突而提出的,他們因此獲得了1963年的諾貝爾生理學或醫學獎。他們的工作奠定了我們對神經信號傳遞機制的理解基礎。