Neuroner kommunicerar via aktionspotentialer — korta, stereotypa elektriska impulser som fortplantas längs axonerna utan avtag. En grundläggande princip som styr denna signalering är allt-eller-intet-lagen.
Allt-eller-intet-lagen
- Tröskel: Om membranpotentialen depolariserar till en kritisk tröskel (typiskt runt –55 mV), öppnas spänningsberoende Na⁺-kanaler explosivt.
- Fullt svar: Ett aktionspotential avfyras med sin fulla, karakteristiska amplitud (~100 mV) och varaktighet (~1–2 ms).
- Ingen partiell eldning: Om tröskeln inte nås, inträffar inget aktionspotential — det finns inget "litet" eller "partiellt" aktionspotential.
- Stimulusoberoende: En gång tröskeln är uppnådd, är amplituden och formen på aktionspotentialen oberoende av stimulusstyrka. Ett starkare stimulus ger inte en större spik.
Varför detta betyder något
- Tillförlitlig långdistansöverföring: Signalen degraderar inte med avstånd (i motsettning till graderade potentialer).
- Digital kodning: Information kodas i frekvens (hastighet) av aktionspotentialer, inte deras storlek. Högre stimulusintensitet → högre eldningsfrekvens.
- Refraktära perioder (absolut och relativ) säkerstår enkelriktad fortplantning och begränsar maximal eldningshastighet.
Graderade potentialer vs Aktionspotentialer
| Egenskap | Graderade potentialer | Aktionspotentialer |
|---|
| Amplitud | Variabel (proportional till stimulus) | Fast (allt-eller-intet) |
| Fortplantning | Dekrementell (dör ut över avstånd) | Icke-dekrementell (återgenereras) |
| Summation | Rumslig och tidsmässig summation | Ingen summation (refraktär period) |
| Lokalisation | Dendriter, cellkropp, sensoriska ändar | Axon hillock → axon → terminaler |
Allt-eller-intet-principen är grunden för neural kodning: nervsystemet talar ett binärt språk av spikar, där mening ligger i tidpunkt och mönster, inte amplitud.
