Как нейрон решает, запускать ли импульс
Нейрон постоянно получает сигналы от других клеток. Одни немного повышают вероятность его активации, другие — снижают её. Эти небольшие изменения складываются; особенно важное место для такого «подсчёта» — начальный участок аксона, длинного отростка, по которому клетка передаёт сигнал дальше.
Если суммарное изменение достигает порога, открываются чувствительные к напряжению каналы в оболочке клетки. Через них внутрь быстро входят ионы натрия, и электрическое состояние мембраны резко меняется. Так возникает потенциал действия — короткий импульс, который распространяется по аксону. Если порога не достигнуто, полноценной волны не возникает: входной сигнал может изменить состояние клетки, но не превращается в такой импульс.
Почему импульс не бывает «наполовину сильным»
Порог запускает цепную реакцию: открытие одних каналов меняет напряжение так, что открываются следующие. Поэтому импульс развивается почти по принципу переключателя. Сильнее подтолкнув нейрон, можно повысить вероятность и частоту его срабатывания, но отдельный потенциал действия не становится пропорционально выше или мощнее.
После импульса клетке нужно короткое время, чтобы восстановить исходное распределение ионов. В этот период запустить новый импульс труднее, а иногда временно невозможно. Это ограничивает скорость повторных сигналов.
Как мозг передаёт степень ощущения
Когда стимул сильнее, нервные клетки обычно посылают импульсы чаще; также могут активироваться дополнительные нейроны. Мозг считывает рисунок таких сигналов, а не «громкость» одного импульса. Поэтому прикосновение становится заметнее не из-за того, что отдельная клетка выдала более крупный электрический всплеск, а из-за того, как меняется работа целой группы клеток.
