その3 ：興奮はいかにして伝わるか

摘要

今回はニューロンにおける活動電位の伝導をとりあげる。 ここでいう伝導とは，軸索起始部で発生した活動電位が， 減衰することなく高速で軸索を伝わって行くことである。 伝導のしくみについては，活動電位のしくみがわかってお れば，それなりに理解できる。ただし，十分納得しょうと すると実はそれほど簡単ではない。それは，伝導には静止 電位や活動電位であまり問題にならなかった空間という要 素があるからだ。活動電位の発生では，電位変化は球形の 細胞膜全域で同時均等に起こっているものとして扱えた。 だから，電位の時間的変化だけに注目しておればそれでよ かった。また，イオンの電気的作用についてみても，細胞膜を挟んだ近接領域おそらくナノ メータ（l(Tm)オーダー の範囲でよかった。これに対し，伝導では活動電位の空間 的ひろがりを考えねばならない。そのひろがりは，細い軸 索の長軸方向に沿ってミリメートルからセンチメ 一トル オーダ一にもなる。そして，そのひろがりにおける電位の 時間的変化が問題となるのである。このように時間と空間 という2つのパラメータ一が同居していると，一方のこと を考えていると他方のことを無視してしまいやすい。また， 伝導においては，電位の変化速度も問題になってくる。さ らに，電流の速度と，電流を運ぶ荷電体の速度は別物であ るという"電気の常識"も知っておく必要がある。ここでは， 前2回の講義を受けているとの前提で話をすすめていく力^ 一般解説書にあるような事実の紹介はなるべく避けてィ メージによる直感的理解をめざす。今回も，コラムについ ては読みとばしていただいて結構である。