แรงกระตุ้นของเส้นประสาทและหลักการของการส่งสัญญาณ เซลล์ประสาทมอเตอร์ แรงกระตุ้นเส้นประสาท ไซแนปส์ แรงกระตุ้นไฟฟ้าในเซลล์ประสาทเกิดขึ้นเนื่องจาก

ศักยภาพในการดำเนินการหรือแรงกระตุ้นของเส้นประสาท ปฏิกิริยาเฉพาะไหลเป็นคลื่นที่น่าตื่นเต้นและไหลไปตามเส้นประสาททั้งหมด ปฏิกิริยานี้คือการตอบสนองต่อสิ่งเร้า ภารกิจหลักคือการส่งข้อมูลจากตัวรับไปยังระบบประสาท จากนั้นส่งข้อมูลนี้ไปยังกล้ามเนื้อ ต่อม และเนื้อเยื่อที่ต้องการ หลังจากที่ชีพจรผ่านไป ส่วนพื้นผิวของเมมเบรนจะมีประจุลบ ในขณะที่ส่วนด้านในยังคงเป็นค่าบวก ดังนั้นแรงกระตุ้นเส้นประสาทจึงเป็นการเปลี่ยนแปลงทางไฟฟ้าที่ถ่ายทอดตามลำดับ

ผลกระทบที่น่าตื่นเต้นและการกระจายตัวของมันขึ้นอยู่กับลักษณะทางเคมีกายภาพ พลังงานสำหรับกระบวนการนี้ถูกสร้างขึ้นโดยตรงในเส้นประสาทนั่นเอง สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากความจริงที่ว่าการผ่านของแรงกระตุ้นนำไปสู่การก่อตัวของความร้อน เมื่อผ่านไปแล้ว สถานะการลดทอนหรือการอ้างอิงจะเริ่มต้นขึ้น ซึ่งเพียงเสี้ยววินาทีเท่านั้นที่เส้นประสาทไม่สามารถกระตุ้นการกระตุ้นได้ ความเร็วที่สามารถส่งพัลส์ได้อยู่ในช่วงตั้งแต่ 3 เมตร/วินาที ถึง 120 เมตร/วินาที

เส้นใยที่การกระตุ้นผ่านมีเปลือกเฉพาะ พูดโดยคร่าวๆ ระบบนี้มีลักษณะคล้ายกับสายไฟฟ้า องค์ประกอบของเมมเบรนอาจเป็นไมอีลินหรือไม่ใช่ไมอีลิน ส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดของปลอกไมอีลินคือไมอีลิน ซึ่งทำหน้าที่เป็นอิเล็กทริก

ความเร็วของพัลส์ขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เช่น ความหนาของเส้นใย ยิ่งหนา ความเร็วก็จะยิ่งพัฒนาเร็วขึ้น ปัจจัยอีกประการหนึ่งในการเพิ่มความเร็วการนำคือตัวไมอีลินเอง แต่ในขณะเดียวกันก็ไม่ได้ตั้งอยู่ทั่วทั้งพื้นผิว แต่อยู่เป็นส่วน ๆ ราวกับร้อยเข้าด้วยกัน ดังนั้นระหว่างพื้นที่เหล่านี้จึงยังมีพื้นที่ที่ยังคง "เปลือยเปล่า" ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้ารั่วจากแอกซอน

แอกซอนเป็นกระบวนการที่ใช้ในการส่งข้อมูลจากเซลล์หนึ่งไปยังเซลล์ที่เหลือ กระบวนการนี้ควบคุมโดยไซแนปส์ ซึ่งเป็นการเชื่อมต่อโดยตรงระหว่างเซลล์ประสาทหรือเซลล์ประสาทกับเซลล์ นอกจากนี้ยังมีพื้นที่ที่เรียกว่าซินแนปติกหรือรอยแยก เมื่อแรงกระตุ้นที่ระคายเคืองมาถึงเซลล์ประสาท สารสื่อประสาท (โมเลกุล) จะถูกปล่อยออกมาในระหว่างกระบวนการเกิดปฏิกิริยา องค์ประกอบทางเคมี- พวกมันผ่านช่องเปิดซินแนปติก และในที่สุดก็ไปถึงตัวรับของเซลล์ประสาทหรือเซลล์ที่ต้องการส่งข้อมูลไป แคลเซียมไอออนจำเป็นต่อการนำกระแสประสาท เนื่องจากหากไม่มีสิ่งนี้ สารสื่อประสาทจะไม่เกิดขึ้น

ระบบอัตโนมัติมีให้โดยเนื้อเยื่อที่ไม่มีปลอกไมอีลินเป็นหลัก ความตื่นเต้นแพร่กระจายผ่านพวกเขาอย่างต่อเนื่องและต่อเนื่อง

หลักการส่งสัญญาณจะขึ้นอยู่กับเหตุการณ์ที่เกิดขึ้น สนามไฟฟ้าดังนั้นจึงมีความเป็นไปได้ที่จะเกิดการระคายเคืองต่อเมมเบรนของส่วนที่ติดกันและอื่น ๆ ทั่วทั้งเส้นใย

ในกรณีนี้ ศักยภาพในการดำเนินการจะไม่เคลื่อนไหว แต่ปรากฏและหายไปในที่เดียว ความเร็วในการส่งผ่านเส้นใยดังกล่าวคือ 1-2 m/s

กฎแห่งจรรยาบรรณ

มีกฎหมายพื้นฐานสี่ประการในการแพทย์:

• คุณค่าทางกายวิภาคและสรีรวิทยา การกระตุ้นจะดำเนินการเฉพาะในกรณีที่ไม่มีการละเมิดความสมบูรณ์ของเส้นใยเอง หากไม่รับประกันความสามัคคี เช่น เนื่องจากการละเมิดหรือการใช้ยา การนำกระแสประสาทก็เป็นไปไม่ได้
• แยกการนำการระคายเคือง การกระตุ้นสามารถส่งผ่านเส้นใยประสาทได้โดยไม่แพร่กระจายไปยังเพื่อนบ้าน
• การนำทวิภาคี เส้นทางของการนำแรงกระตุ้นสามารถมีได้เพียงสองประเภทเท่านั้น - แบบแรงเหวี่ยงและแบบแรงเหวี่ยง แต่ในความเป็นจริง ทิศทางนั้นเกิดขึ้นในตัวเลือกใดตัวเลือกหนึ่ง
• การนำไปใช้แบบไม่ลดหย่อน แรงกระตุ้นไม่ลดลง กล่าวอีกนัยหนึ่ง แรงกระตุ้นเกิดขึ้นโดยไม่ลดลง

เคมีของการนำแรงกระตุ้น

กระบวนการระคายเคืองยังถูกควบคุมโดยไอออน ซึ่งส่วนใหญ่เป็นโพแทสเซียม โซเดียม และบางชนิด สารประกอบอินทรีย์- ความเข้มข้นของสารเหล่านี้แตกต่างกัน เซลล์มีประจุลบภายในตัวมันเอง และมีประจุบวกบนพื้นผิว กระบวนการนี้จะเรียกว่าความต่างศักย์ เมื่อประจุลบผันผวน เช่น เมื่อมันลดลง ความต่างศักย์จะถูกกระตุ้น และกระบวนการนี้เรียกว่าดีโพลาไรเซชัน

การกระตุ้นเซลล์ประสาททำให้เกิดการเปิดช่องโซเดียม ณ ตำแหน่งที่ถูกกระตุ้น สิ่งนี้อาจเอื้ออำนวยให้อนุภาคที่มีประจุบวกเข้าไปในเซลล์ได้ ดังนั้นประจุลบจะลดลงและเกิดศักยภาพในการดำเนินการหรือแรงกระตุ้นของเส้นประสาท หลังจากนั้นช่องโซเดียมจะปิดอีกครั้ง

มักพบว่าการทำให้โพลาไรเซชันอ่อนลงซึ่งส่งเสริมการเปิดช่องโพแทสเซียมซึ่งกระตุ้นให้เกิดการปล่อยโพแทสเซียมไอออนที่มีประจุบวก การกระทำนี้จะช่วยลดประจุลบบนผิวเซลล์

ศักยภาพในการพักตัวหรือสถานะเคมีไฟฟ้าจะกลับมาอีกครั้งเมื่อมีการเปิดใช้งานปั๊มโพแทสเซียมโซเดียม โดยโซเดียมไอออนจะออกจากเซลล์และโพแทสเซียมไอออนเข้าไป

เป็นผลให้เราสามารถพูดได้ว่าเมื่อกระบวนการไฟฟ้าเคมีกลับมาทำงานต่อ แรงกระตุ้นจะเกิดขึ้นที่เดินทางไปตามเส้นใย

การศึกษาธรรมชาติของแรงกระตุ้นเส้นประสาทนั้นสัมพันธ์กับปัญหาพิเศษ เนื่องจากไม่มีการเปลี่ยนแปลงที่มองเห็นได้เกิดขึ้นเมื่อแรงกระตุ้นเคลื่อนไปตามเส้นประสาท เมื่อไม่นานมานี้ ด้วยการพัฒนาวิธีการทางเคมีระดับจุลภาค มีความเป็นไปได้ที่จะแสดงให้เห็นว่าในระหว่างการนำแรงกระตุ้น เส้นประสาทจะใช้พลังงานมากขึ้น ใช้ออกซิเจนมากขึ้น และปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกมามากกว่าที่เหลือ สิ่งนี้บ่งชี้ว่าปฏิกิริยาออกซิเดชันเกี่ยวข้องกับการนำกระแสอิมพัลส์ ในการฟื้นฟูสถานะเริ่มต้นหลังการนำ หรือในทั้งสองกระบวนการนี้

เมื่อประมาณ 100 ปีที่แล้วมีปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าบางอย่างเกิดขึ้นพร้อมกับกระแสประสาท จึงมีความเห็นกันว่าแรงกระตุ้นนั้นเอง กระแสไฟฟ้า- ในเวลานั้นเป็นที่รู้กันว่ากระแสไฟฟ้าเดินทางเร็วมาก ดังนั้นจึงเชื่อกันว่าความเร็วของการแพร่กระจายของแรงกระตุ้นเส้นประสาทเร็วเกินกว่าจะวัดได้ สิบปีต่อมา Helmholtz วัดความเร็วของการนำแรงกระตุ้นโดยการกระตุ้นเส้นประสาทที่นำไปสู่กล้ามเนื้อในระยะห่างต่างๆ จากกล้ามเนื้อ และวัดเวลาที่ผ่านไประหว่างการกระตุ้นและการหดตัว ด้วยวิธีนี้ เขาแสดงให้เห็นว่าแรงกระตุ้นเส้นประสาทเดินทางช้ากว่าแรงกระตุ้นไฟฟ้ามาก ซึ่งอยู่ในเส้นประสาทของกบด้วยความเร็วประมาณ 30 เมตร/วินาที แน่นอนว่าสิ่งนี้บ่งชี้ว่าแรงกระตุ้นเส้นประสาทไม่ใช่กระแสไฟฟ้าเหมือนกับกระแสในลวดทองแดง ยิ่งไปกว่านั้น เส้นประสาทที่ตายหรือถูกกดทับยังคงนำกระแสไฟฟ้า แต่ไม่นำกระแสประสาท และไม่ว่าเราจะกระตุ้นเส้นประสาทด้วยกระแส การสัมผัส ความร้อน หรือสารเคมีก็ตาม แรงกระตุ้นที่เกิดขึ้นจะเดินทางด้วยความเร็วในลำดับเดียวกันจากนี้ สรุปได้ว่าแรงกระตุ้นของเส้นประสาทไม่ใช่กระแสไฟฟ้า แต่เป็นการรบกวนทางเคมีไฟฟ้าในเส้นใยประสาท การรบกวนที่เกิดจากการกระตุ้นในส่วนหนึ่งของเส้นใยประสาททำให้เกิดการรบกวนแบบเดียวกันในอีกส่วนหนึ่ง แปลงใกล้เคียงและต่อๆ ไปจนกระทั่งชีพจรถึงปลายเส้นใย ดังนั้น การถ่ายโอนแรงกระตุ้นจึงคล้ายกับการเผาไหม้ของสายไฟ Bickford: จากความร้อนที่ปล่อยออกมาเมื่อส่วนหนึ่งของสายไฟไหม้ ส่วนถัดไปจะสว่างขึ้น เป็นต้น ในเส้นประสาท บทบาทของความร้อนเล่นโดย ปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าซึ่งเกิดในที่หนึ่งแล้วกระตุ้นให้เกิดที่ต่อไป

การส่งกระแสประสาทนั้นคล้ายคลึงกับการเผาไหม้ฟิวส์ในบางประเด็น อัตราการเผาไหม้ของฟิวส์ไม่ได้ขึ้นอยู่กับปริมาณความร้อนที่ใช้ในการจุดไฟ ตราบใดที่ความร้อนนั้นเพียงพอที่จะทำให้ฟิวส์ติดไฟได้ วิธีการจุดระเบิดไม่สำคัญ เช่นเดียวกับเส้นประสาท เส้นประสาทจะไม่ตอบสนองจนกว่าจะมีการกระตุ้นในปริมาณขั้นต่ำสุด แต่ความแรงของการกระตุ้นที่เพิ่มขึ้นอีกจะไม่ทำให้แรงกระตุ้นเดินทางเร็วขึ้น นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าพลังงานในการนำแรงกระตุ้นนั้นมาจากเส้นประสาทเองไม่ใช่จากสิ่งเร้า ปรากฏการณ์ที่อธิบายไว้สะท้อนให้เห็นในกฎ "ทั้งหมดหรือไม่มีเลย": แรงกระตุ้นของเส้นประสาทไม่ได้ขึ้นอยู่กับธรรมชาติและความแรงของสิ่งเร้าที่ทำให้เกิดสิ่งนั้น เว้นแต่สิ่งเร้าจะแรงพอที่จะทำให้แรงกระตุ้นปรากฏขึ้น แม้ว่าความเร็วของการนำไฟฟ้าจะไม่ขึ้นอยู่กับความแรงของแรงกระตุ้น แต่ก็ขึ้นอยู่กับสถานะของเส้นใยประสาทด้วย และสารต่างๆ ก็สามารถชะลอการส่งแรงกระตุ้นหรือทำให้เป็นไปไม่ได้

สายไฟที่ถูกไฟไหม้ไม่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ แต่เส้นใยประสาทสามารถคืนสภาพเดิมและส่งแรงกระตุ้นอื่นๆ ได้ อย่างไรก็ตาม ไม่สามารถดำเนินการได้อย่างต่อเนื่อง: หลังจากดำเนินการหนึ่งพัลส์แล้ว เวลาหนึ่งจะผ่านไปก่อนที่ไฟเบอร์จะสามารถส่งพัลส์ที่สองได้ ช่วงเวลานี้เรียกว่าช่วงเวลาทนไฟเป็นเวลาตั้งแต่ 0.0005 ถึง 0.002 วินาที ในเวลานี้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมีและกายภาพ ส่งผลให้เส้นใยกลับคืนสู่สภาพเดิม

เท่าที่เราทราบ แรงกระตุ้นที่ส่งผ่านทุกประเภท - มอเตอร์ ประสาทสัมผัส หรืออวตาร - โดยพื้นฐานแล้วจะคล้ายกัน อันนั้น

แรงกระตุ้นทำให้เกิดความรู้สึกของแสง อีกอย่าง - ความรู้สึกของเสียง หนึ่งในสาม - การหดตัวของกล้ามเนื้อและหนึ่งในสี่กระตุ้นกิจกรรมการหลั่งของต่อม ทั้งหมดขึ้นอยู่กับลักษณะของโครงสร้างที่แรงกระตุ้นมาและไม่ได้อยู่ที่ใด ๆ ลักษณะของแรงกระตุ้นนั้นเอง

แม้ว่าเส้นใยประสาทสามารถกระตุ้นได้ที่จุดใดก็ได้บนเส้นใยนั้น แต่ภายใต้สภาวะปกติจะมีปลายด้านหนึ่งเท่านั้นที่ถูกกระตุ้น ซึ่งแรงกระตุ้นจะเคลื่อนไปตามเส้นใยไปยังปลายอีกด้านหนึ่ง1 การเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาทที่ต่อเนื่องกันเรียกว่า แรงกระตุ้นของเส้นประสาทจะถูกส่งจากปลายแอกซอนของเซลล์ประสาทหนึ่งไปยังเดนไดรต์ของเซลล์ประสาทถัดไปผ่านการเชื่อมต่อซินแนปติกโดยการปล่อยสารบางอย่างที่ปลายแอกซอน สารนี้ทำให้เกิดกระแสประสาทในเดนไดรต์ของแอกซอนถัดไป การส่งแรงกระตุ้นผ่านไซแนปส์เกิดขึ้นช้ากว่าการส่งผ่านเส้นประสาทมาก ภายใต้สภาวะปกติ แรงกระตุ้นเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียว: ในเซลล์ประสาทรับความรู้สึก พวกมันไปจากอวัยวะรับความรู้สึกไปยังไขสันหลังและสมอง และในเซลล์ประสาทสั่งการ - จากสมองและ ไขสันหลังไปจนถึงกล้ามเนื้อและต่อมต่างๆ ทิศทางถูกกำหนดโดยไซแนปส์ เนื่องจากมีเพียงส่วนปลายของแอกซอนเท่านั้นที่สามารถปล่อยสารที่กระตุ้นเซลล์ประสาทอีกอันหนึ่งได้ เส้นใยประสาทแต่ละเส้นสามารถส่งแรงกระตุ้นได้ทั้งสองทิศทาง เมื่อเส้นใยถูกกระตุ้นด้วยไฟฟ้า แรงกระตุ้นสองอันจะปรากฏที่ไหนสักแห่งตรงกลาง ซึ่งอันหนึ่งไปในทิศทางเดียวและอีกอันหนึ่งไปในทิศทางอื่น (แรงกระตุ้นเหล่านี้สามารถตรวจพบได้โดยอุปกรณ์ไฟฟ้าที่เหมาะสม) แต่มีเพียงเซลล์เดียวที่มุ่งหน้าไปยังปลายแอกซอนเท่านั้นที่สามารถกระตุ้นเซลล์ประสาทถัดไปในวงจรได้ แรงกระตุ้นที่ไปยังเดนไดรต์จะ "หยุด" เมื่อถึงจุดสิ้นสุด

กระบวนการทางเคมีและไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องกับการส่งกระแสประสาทมีความคล้ายคลึงกับกระบวนการที่เกิดขึ้นระหว่างการหดตัวของกล้ามเนื้อหลายประการ แต่เส้นประสาทที่นำแรงกระตุ้นนั้นใช้พลังงานน้อยมากเมื่อเทียบกับกล้ามเนื้อที่หดตัว ความร้อนที่เกิดจากการระคายเคืองของเส้นประสาทเป็นเวลา 1 นาที ต่อเนื้อเยื่อ 1 กรัม เทียบเท่ากับพลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่างการออกซิเดชันของไกลโคเจน 0.000001 กรัม "หมายความว่าหากเส้นประสาทมีไกลโคเจนเพียง 1% เป็นแหล่งพลังงาน ก็สามารถกระตุ้นได้อย่างต่อเนื่องเป็นเวลาหนึ่งสัปดาห์และปริมาณไกลโคเจนจะไม่หมดลง หากมีออกซิเจนเพียงพอ เส้นใยประสาทก็จะไม่มีวันเหน็ดเหนื่อย ไม่ว่าอะไรก็ตาม ธรรมชาติ" ความเหนื่อยล้าทางจิตใจ" นี่ไม่สามารถเป็นความเหนื่อยล้าของเส้นใยประสาทได้อย่างแท้จริง

อันเป็นผลมาจากวิวัฒนาการของระบบประสาทของมนุษย์และสัตว์อื่น ๆ เครือข่ายข้อมูลที่ซับซ้อนเกิดขึ้นกระบวนการที่มีพื้นฐานมาจาก ปฏิกิริยาเคมี- องค์ประกอบที่สำคัญที่สุดของระบบประสาทคือเซลล์เฉพาะทาง เซลล์ประสาท- เซลล์ประสาทประกอบด้วยเซลล์ที่มีขนาดกะทัดรัดซึ่งมีนิวเคลียสและออร์แกเนลล์อื่นๆ กระบวนการแตกแขนงหลายกระบวนการขยายออกไปจากร่างกายนี้ กระบวนการเหล่านี้ส่วนใหญ่เรียกว่า เดนไดรต์ทำหน้าที่เป็นจุดเชื่อมต่อในการรับสัญญาณจากเซลล์ประสาทอื่น กระบวนการหนึ่งซึ่งมักจะยาวที่สุดเรียกว่า แอกซอนและส่งสัญญาณไปยังเซลล์ประสาทอื่นๆ ส่วนปลายของแอกซอนสามารถแตกแขนงได้หลายครั้ง และแต่ละกิ่งเล็กๆ เหล่านี้ก็สามารถเชื่อมต่อกับเซลล์ประสาทถัดไปได้

ในชั้นนอกของแอกซอนจะมีอยู่ โครงสร้างที่ซับซ้อนเกิดจากโมเลกุลจำนวนมากที่ทำหน้าที่เป็นช่องทางให้ไอออนสามารถไหลเข้าและออกจากเซลล์ได้ ปลายด้านหนึ่งของโมเลกุลเหล่านี้เบนออกไปยึดติดกับอะตอมเป้าหมาย พลังงานจากส่วนอื่นๆ ของเซลล์จะถูกนำมาใช้เพื่อผลักอะตอมนั้นออกจากเซลล์ ในขณะที่กระบวนการย้อนกลับจะนำโมเลกุลอื่นเข้าไปในเซลล์ มูลค่าสูงสุดมีปั๊มโมเลกุลที่กำจัดไอออนโซเดียมออกจากเซลล์และแนะนำโพแทสเซียมไอออนเข้าไป (ปั๊มโซเดียมโพแทสเซียม)

เมื่อเซลล์อยู่นิ่งและไม่นำกระแสประสาท ปั๊มโซเดียมโพแทสเซียมจะย้ายโพแทสเซียมไอออนเข้าไปในเซลล์และกำจัดไอออนโซเดียมออก (ลองจินตนาการถึงเซลล์ที่มี น้ำจืดและล้อมรอบด้วยน้ำเค็ม) เนื่องจากความไม่สมดุลนี้ ความต่างศักย์ของเมมเบรนแอกซอนจึงสูงถึง 70 มิลลิโวลต์ (ประมาณ 5% ของแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ AA ทั่วไป)

อย่างไรก็ตาม เมื่อสถานะของเซลล์เปลี่ยนแปลงและแอกซอนถูกกระตุ้นโดยแรงกระตุ้นไฟฟ้า ความสมดุลของเมมเบรนจะถูกรบกวน และปั๊มโซเดียม-โพแทสเซียมจะเริ่มทำงานในทิศทางตรงกันข้ามในช่วงเวลาสั้นๆ โซเดียมไอออนที่มีประจุบวกจะเข้าสู่แอกซอน และโพแทสเซียมไอออนจะถูกสูบออกมา สักครู่ สภาพแวดล้อมภายในแอกซอนได้รับประจุบวก ในกรณีนี้ ช่องของปั๊มโซเดียม-โพแทสเซียมมีรูปร่างผิดปกติ ขัดขวางการไหลเข้าของโซเดียมเพิ่มเติม และโพแทสเซียมไอออนยังคงไหลออกมา และความต่างศักย์เดิมจะถูกฟื้นฟู ในขณะเดียวกัน ไอออนของโซเดียมจะแพร่กระจายภายในแอกซอน โดยเปลี่ยนเมมเบรนที่ด้านล่างของแอกซอน ในเวลาเดียวกัน สถานะของปั๊มที่อยู่ด้านล่างจะเปลี่ยนไป ซึ่งส่งเสริมการแพร่กระจายของแรงกระตุ้นเพิ่มเติม เรียกว่าการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าอย่างรวดเร็วที่เกิดจากการเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วของโซเดียมและโพแทสเซียมไอออน ศักยภาพในการดำเนินการ- เมื่อศักยะงานกระทำผ่านจุดหนึ่งบนแอกซอน ปั๊มจะเปิดและคืนสถานะพัก

ศักยภาพในการดำเนินการเดินทางได้ค่อนข้างช้า ไม่เกินเศษของนิ้วต่อวินาที เพื่อเพิ่มความเร็วของการส่งแรงกระตุ้น (เพราะท้ายที่สุดแล้วมันไม่เป็นผลดีที่สัญญาณที่ส่งจากสมองต้องใช้เวลาสักครู่เพื่อไปถึงมือ) แอกซอนถูกล้อมรอบด้วยเปลือกไมอีลินซึ่งป้องกันการไหลบ่าเข้ามา และการรั่วไหลของโพแทสเซียมและโซเดียม เปลือกไมอีลินไม่ต่อเนื่อง - ในบางช่วงเวลาจะมีการแตกหักและแรงกระตุ้นเส้นประสาทกระโดดจาก "หน้าต่าง" หนึ่งไปยังอีกหน้าต่างหนึ่งด้วยเหตุนี้ความเร็วของการส่งแรงกระตุ้นจึงเพิ่มขึ้น

เมื่อแรงกระตุ้นไปถึงจุดสิ้นสุดของส่วนหลักของตัวแอกซอน มันจะต้องส่งผ่านไปยังเซลล์ประสาทที่อยู่ถัดไปถัดไป หรือถ้า เรากำลังพูดถึงเกี่ยวกับเซลล์ประสาทของสมอง ผ่านกิ่งก้านมากมายไปยังเซลล์ประสาทอื่นๆ มากมาย สำหรับการส่งผ่านดังกล่าว จะใช้กระบวนการที่แตกต่างไปจากการส่งแรงกระตุ้นไปตามแอกซอนโดยสิ้นเชิง เซลล์ประสาทแต่ละอันถูกแยกออกจากเพื่อนบ้านด้วยช่องว่างเล็กๆ ที่เรียกว่า ไซแนปส์- ศักยภาพในการดำเนินการไม่สามารถกระโดดข้ามช่องว่างนี้ได้ ดังนั้นจึงต้องหาทางอื่นในการส่งแรงกระตุ้นไปยังเซลล์ประสาทถัดไป ในตอนท้ายของแต่ละกระบวนการจะมีถุงเล็กๆ ที่เรียกว่า ( พรีไซแนปติก) ฟองอากาศซึ่งแต่ละชนิดมีสารประกอบพิเศษ - สารสื่อประสาท- เมื่อศักยะงานเกิดขึ้น ถุงเหล่านี้จะปล่อยโมเลกุลของสารสื่อประสาทที่ผ่านไซแนปส์และจับกับตัวรับโมเลกุลจำเพาะบนเยื่อหุ้มเซลล์ของเซลล์ประสาทที่อยู่เบื้องล่าง เมื่อสารสื่อประสาทเกาะติด ความสมดุลของเยื่อหุ้มเซลล์ประสาทจะหยุดชะงัก ตอนนี้เราจะพิจารณาว่ามีศักยภาพในการดำเนินการใหม่เกิดขึ้นพร้อมกับความไม่สมดุลดังกล่าวหรือไม่ (นักประสาทวิทยายังคงค้นหาคำตอบสำหรับเรื่องนี้ต่อไป คำถามสำคัญนิ่ง).

หลังจากที่สารสื่อประสาทส่งแรงกระตุ้นเส้นประสาทจากเซลล์ประสาทหนึ่งไปยังอีกเซลล์ประสาทหนึ่ง พวกมันก็สามารถแพร่กระจายหรือสลายตัวทางเคมี หรือกลับไปยังถุงน้ำของมันได้ (กระบวนการนี้เรียกอย่างเชื่องช้าว่า ตะครุบ- ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 20 สิ่งมหัศจรรย์ก็ได้เกิดขึ้น การค้นพบทางวิทยาศาสตร์- ปรากฎว่ายาที่ส่งผลต่อการปลดปล่อยและการนำสารสื่อประสาทกลับคืนมาสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างรุนแรง สภาพจิตใจบุคคล. Prozac* และยาแก้ซึมเศร้าที่คล้ายกันจะขัดขวางการดูดซึมเซโรโทนินของสารสื่อประสาทอีกครั้ง ดูเหมือนว่าโรคพาร์กินสันเกี่ยวข้องกับการขาดสารสื่อประสาทโดปามีนในสมอง นักวิจัยที่ศึกษารัฐแนวเขตในด้านจิตเวชกำลังพยายามทำความเข้าใจว่าสารประกอบเหล่านี้ส่งผลต่อการใช้เหตุผลของมนุษย์อย่างไร

ยังไม่มีคำตอบสำหรับคำถามพื้นฐานเกี่ยวกับสาเหตุที่ทำให้เซลล์ประสาทเริ่มมีศักยภาพในการดำเนินการ - ในภาษามืออาชีพของนักประสาทสรีรวิทยา กลไกของ "การยิง" ของเซลล์ประสาทยังไม่ชัดเจน สิ่งที่น่าสนใจเป็นพิเศษในเรื่องนี้คือเซลล์ประสาทในสมองซึ่งสามารถรับสารสื่อประสาทที่ส่งมาจากเพื่อนบ้านนับพันคน แทบไม่มีใครรู้เกี่ยวกับการประมวลผลและการบูรณาการแรงกระตุ้นเหล่านี้ แม้ว่ากลุ่มวิจัยหลายกลุ่มกำลังแก้ไขปัญหานี้อยู่ก็ตาม เรารู้เพียงว่าเซลล์ประสาทดำเนินกระบวนการรวมแรงกระตุ้นที่เข้ามาและตัดสินใจว่าจะเริ่มมีศักยภาพในการดำเนินการและส่งแรงกระตุ้นต่อไปหรือไม่ กระบวนการพื้นฐานนี้ควบคุมการทำงานของสมองทั้งหมด ไม่น่าแปลกใจเลยที่ความลึกลับที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของธรรมชาตินี้ยังคงอยู่ อย่างน้อยก็ทุกวันนี้ยังคงเป็นความลึกลับของวิทยาศาสตร์!