Мне не удалось найти ни одного исследования, которое указывало бы на то, может ли один аксон нейрона или нервной клетки проводить несколько одновременных (т. е. пространственно разделенных) потенциалов действия. Я знаю, что у многих нейронов рефрактерные периоды исключают такую возможность, однако в некоторых случаях задержки по аксонам достаточно велики.
Так ли это? Можете ли вы указать мне какие-либо цитаты, подтверждающие ваш ответ?
Когда вы говорите о нескольких одновременных потенциалах действия, я предполагаю, что стимулы для всех из них перекрываются во времени. В этом случае нейрон может интегрировать различные раздражители и запускать потенциал действия. Из множества раздражителей одни могут быть возбуждающими, а другие тормозными. Чистым ответом будет интеграция всех сигналов [ ссылка ] .
Однако, если в стимулах есть разрыв, клетка может не реагировать так, как это было бы в ее рефрактерный период (что происходит до тех пор, пока уровни ионов не вернутся к исходному состоянию и не восстановится мембранный потенциал).
Могут быть длительные задержки, которые зависят от различных факторов, таких как дефицит ионов, дефицит АТФ (АТФ необходим для Na + /K + АТФазы) или нейропатологических состояний. В случае передачи нервных сигналов по многим нейронам синапсы могут страдать от синаптической усталости , которая возникает из-за истощения нейротрансмиттеров.
РЕДАКТИРОВАТЬ :
Максимальная скорость распространения ПД/скорость проводимости нерва = ~120 м/с (не удается найти первоисточник. Из Википедии )
Самый длинный миелинизированный аксон (седалищный нерв у человека) = ~ 1 м
Время, необходимое для достижения синапса = ~ 8 мс
Время, необходимое для реполяризации = ~ 5 мкс
Таким образом, возможны множественные потенциалы действия (~ 160) (давайте назовем это ситуацией-X).
Гигантский аксон кальмара составляет ~ 500 мкм. Я считаю, что он также немиелинизированный. В этом случае, если NCV меньше 100 м/с, может произойти ситуация-X. NCV может опускаться до 0,5 м / с (опять же, ссылка на википедию, поскольку я не могу найти первоисточник).
Сказав это, ситуация-X также может вызвать синаптическое утомление, если скорость срабатывания (частота AP) превышает определенное значение. Это значение будет зависеть от того, сколько нейротрансмиттера высвобождается на AP, сколько находится в хранилище и скорости поглощения.
Не понимаю, почему бы и нет, раз натриевые и калиевые каналы вдоль аксона вернулись в состояние покоя. Но я не знаю жесткого цитирования. Я бы посоветовал поискать в недавней литературе по оптогенетике, где исследователи возбуждают аксоны и аксональные окончания с помощью каналородопсина. Люди, скорее всего, имеют количественные потенциалы действия для различной продолжительности и интенсивности освещения, и вы можете судить по максимальной частоте возбуждения, насколько возможны несколько одновременных импульсов.
Кроме того, скорее всего, можно вызвать антидромный спайк, в то время как нейрон запускает ортодромный спайк. Не совсем то, что вы спросили, но близко.
Лео Леопольд Герц 준영