活動電位とは?
かつどうでんい
活動電位とは、神経細胞や筋細胞が興奮したときに膜電位が急激に変化する電気信号で、情報伝達の基本単位です。
活動電位(かつどうでんい、英: action potential)は、ニューロンや筋細胞などの興奮性細胞が刺激を受けたとき、細胞膜を横切って生じる急速かつ一過性の電気的変化です。神経系における情報伝達の最も基本的な単位として広く知られています。
通常、神経細胞の膜電位は細胞内が細胞外よりもおよそ-70mV程度の「静止膜電位」を保っています。十分な刺激(閾値以上)が加わると、電位依存性ナトリウムチャネルが開いてナトリウムイオンが細胞内に流入し、膜電位は急速に正の値(約+30〜+40mV)まで上昇します(脱分極)。続いてカリウムチャネルが開き、カリウムイオンが流出することで膜電位は再び静止電位付近まで戻ります(再分極)。このプロセス全体が「活動電位」です。
活動電位の重要な特徴は次の通りです。
- 全か無かの法則:閾値を超えた刺激であれば、刺激の強さによらず常に同一の形状で発生する。
- 不応期:活動電位直後には新たな興奮が起きない期間がある。
- 伝導速度:髄鞘(ミエリン鞘)の有無により伝導速度が大きく異なる。
活動電位は感覚情報の伝達から筋肉の収縮まで、あらゆる神経活動の根幹をなす現象です。
使い方・例文
手が熱いものに触れると、皮膚の感覚ニューロンで活動電位が発生し、脊髄・脳へと伝導されることで「熱い」という感覚が生じます。
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