איך תא עצב מעביר הודעה: פוטנציאל המנוחה, הסף, דחף שהוא הכול או לא כלום, עוצמה שמקודדת בקצב, ומיאלין שמאיץ את הדחף פי מאה.
שלב 1 מתוך 7 · תא במנוחה
שלב 1 מתוך 7
תא במנוחה
מערכת העצבים, המוח, חוט השדרה והעצבים, מעבירה הודעות בגוף מהר יותר מכל מערכת אחרת. היחידה שלה היא תא העצב: דנדריטים מסועפים אוספים אותות, גוף התא מסכם אותם, ואקסון ארוך מוליך את התוצאה הלאה, לפעמים מטר ויותר.
גם כשתא עצב שקט, הוא לא כבוי. משאבות בקרום שלו מוציאות יוני נתרן ומכניסות יוני אשלגן, וכך נוצר מתח קבוע בין פנים התא לחוץ. גירוי קבוע עכשיו על אפס.
שלב 2 מתוך 7
הסף
אותות שמגיעים לדנדריטים מעלים את המתח בגוף התא, כל אחד קצת. אם המתח מגיע לסף, כ־−55 mV, התא יורה דחף עצבי, שנקרא גם פוטנציאל פעולה, לאורך האקסון. אם לא, ההשפעות הקטנות דועכות ושום דבר לא יוצא. הסף של התא בסצנה קבוע.
שלב 3 מתוך 7
הכול או לא כלום
כשהתא חוצה את הסף, שערים בקרום נפתחים ויוני נתרן שוטפים פנימה, עד שפנים התא נעשה חיובי לרגע. הגודל של הדחף נקבע על ידי השערים והיונים, לא על ידי הגירוי שהתחיל אותו. זה הכלל הכול או לא כלום.
שלב 4 מתוך 7
עוצמה בקצב
אם כל הדחפים באותו גודל, איך המוח יודע אם נגעו בכם בעדינות או לחצו חזק? ספרו את הדחפים. גירוי קבוע עכשיו מעט מעל הסף.
שלב 5 מתוך 7
מה נע לאורך האקסון
הצגת היונים עומדת על פועל. הסתכלו על הנקודות שחוצות את הקרום ממש לפני הזוהר של הדחף ומאחוריו. ההיפוך של המתח במקטע אחד פותח את השערים במקטע הבא, וכך הדחף מתקדם.
שלב 6 מתוך 7
כמה מהר
רוב העצבים המהירים עטופים במיאלין, מעטה שומני שמונח במקטעים, עם מרווחים קטנים ביניהם. מתחת למעטה הדחף לא דולף, ולכן הוא קופץ ממרווח למרווח. אקסון עם מיאלין מוליך כ־100 m/s. בסצנה הדחפים מואטים פי אלף בערך, כדי שתוכלו לראות אותם.
שלב 7 מתוך 7
בלי מיאלין
אקסון חשוף מוליך דחף כמטר בשנייה. בסצנה הדחף בלי מיאלין נראה איטי רק פי שלושה, כדי ששני המצבים ייראו על המסך; את ההבדל האמיתי תחשבו לבד.
הגרסה האינטראקטיבית נטענת…
הגרסה האינטראקטיבית נטענת…
כל שלב מכין לכם את הסצנה, ובקר שמסומן „קבוע” נשאר במקומו בשלב הזה.
תרגול · חשבו
גירוי קבוע על 0%. מה המתח על קרום התא, פנים מול חוץ, כשתא העצב במנוחה? ענו במיליוולט.
תרגול · חשבו
גירוי קבוע על 0%. מה המתח על קרום התא, פנים מול חוץ, כשתא העצב במנוחה? ענו במיליוולט.
תרגול · הגיעו למטרה
מעטה מיאלין קבוע. הגבירו את גירוי בצעדים, ומצאו את הגירוי החלש ביותר שגורם לתא לירות. השאירו אותו שם ולחצו על בדיקה.
תרגול · הגיעו למטרה
מעטה מיאלין קבוע. הגבירו את גירוי בצעדים, ומצאו את הגירוי החלש ביותר שגורם לתא לירות. השאירו אותו שם ולחצו על בדיקה.
תרגול · נבאו, ואז הסתכלו
בגירוי של 50% כל דחף מגיע לשיא של +40 mV. מה יהיה השיא כשהגירוי יגדל ל־100%?
תרגול · נבאו, ואז הסתכלו
בגירוי של 50% כל דחף מגיע לשיא של +40 mV. מה יהיה השיא כשהגירוי יגדל ל־100%?
תרגול · נבאו, ואז הסתכלו
גירוי של 45%, קצת מעל הסף. מה ישתנה כשהגירוי יגדל ל־90%?
תרגול · נבאו, ואז הסתכלו
גירוי של 45%, קצת מעל הסף. מה ישתנה כשהגירוי יגדל ל־90%?
תרגול · בחרו
הצגת היונים עומדת על פועל. מה נע לאורך האקסון כשהדחף עובר?
תרגול · בחרו
הצגת היונים עומדת על פועל. מה נע לאורך האקסון כשהדחף עובר?
תרגול · חשבו
עצב באורך 1 m מוביל דחף מאצבע הרגל אל חוט השדרה. עם מיאלין הדחף נע כ־100 m/s. כמה מילישניות לוקחת הדרך?
תרגול · חשבו
עצב באורך 1 m מוביל דחף מאצבע הרגל אל חוט השדרה. עם מיאלין הדחף נע כ־100 m/s. כמה מילישניות לוקחת הדרך?
תרגול · נבאו, ואז הסתכלו
עם מיאלין הדחף עובר את המטר בתוך 10 ms. מה יקרה כשתכבו את מעטה מיאלין?
תרגול · נבאו, ואז הסתכלו
עם מיאלין הדחף עובר את המטר בתוך 10 ms. מה יקרה כשתכבו את מעטה מיאלין?
השיעור הושלם. עניתם על כל שאלות התרגול בו.
