Helmholtz' nervexperiment: Vad visade det om nervimpulsens hastighet?

År 1850 utförde den tyske forskaren Hermann von Helmholtz ett banbrytande experiment som för första gången mätte hastigheten på nervimpulser. Fram till dess hade många antagit att signalerna i kroppens nerver överfördes ögonblickligen – men Helmholtz kunde visa något helt annat.

Metod

1. En muskel (gastroknemius, vadmuskeln) stimulerades direkt, och tiden det tog för muskeln att dras ihop mätades.
2. En nerv (ischiadnerven) stimulerades därefter på två olika punkter med ett känt avstånd emellan, och tiden för muskelkontraktionen mättes vid båda tillfällena.

Resultat

Tiden det tog för muskeln att kontrahera var kortare när nerven stimulerades närmare muskeln än när den stimulerades längre bort. Detta visade tydligt att nervimpulsen har en ändlig hastighet och alltså inte överförs momentant genom kroppen.

Beräkningar

Nervimpulsens hastighet beräknades genom att dividera avståndet mellan de två stimuleringspunkterna med tidsskillnaden mellan de två muskelkontraktionerna:

Hastighet = Avstånd mellan stimuleringspunkter ÷ Tidsskillnad

I Helmholtz' experiment var avståndet mellan de två stimuleringspunkterna 3 meter och tidsskillnaden 0,002 sekunder:

Hastighet = 3 m ÷ 0,002 s = 1 500 m/s

Hastigheten på nervimpulsen i grodans ischiadnerv uppmättes alltså till ungefär 1 500 meter per sekund.

Slutsats

Helmholtz' experiment visade att nervimpulser färdas med en ändlig, mätbar hastighet snarare än ögonblickligen. Upptäckten blev avgörande för förståelsen av hur nervsystemet kommunicerar och bearbetar information, och lade grunden för den moderna neurofysiologin.