知っておくと便利な豆知識

最終的には、心の働きの脳内メカニズムについて述べていきます。

脳とニューロン

『信号伝達』

ニューロンの信号には、二つの種類がある

『電気信号』と『化学信号』
電気信号は軸索と樹状突起で使われ、
化学信号はシナプスで使われている。

電気といえば、電線を流れる『電流』が思い浮かぶ。
電流は電子が電線の中を伝わっていく『現象』の事だが、
ニューロンの電気信号は、電子の流れではない！

軸索の表面には、『ナトリウムイオンチャンネル』と呼ばれる開閉式の穴がある。
この穴が開くと、電気を帯びた『ナトリウムイオン』が細胞の外側から一気に流れ込む。

これによって、軸索の内部に局所的な電流が発生する。
するとそれを感知したとなりナトリウムイオンチャンネルが穴を開き、新たにナトリウムイオンを招き入れる。

軸索では、このような反応が連鎖することによって電気信号が伝わる。

ちなみに脳のニューロンでは、軸索を電気信号が伝わる速さは、最大で秒速100mほど（時速360km！）である。

一般に電流は、遠くに伝われば伝わるほど弱くなる。電気抵抗が働くからだ。
ましてや金属ではないニューロンは、電線に比べるとはるかに電気を伝えにくい。

しかしながら、ニューロンの軸索を伝わる電気信号は、弱まることはない！

ナトリウムイオンチャンネルが次から次と開き、新たにナトリウムイオンが流れ込むから、
電気信号が細長い軸索を伝わっている途中で途切れてしまうことはない。

また、軸索が途中で枝分かれしても、同じ理由で電気信号が弱まることはない！

こうして、ニューロンの電気信号は、『同じ強さのまま』、軸索の末梢まで無事に伝えられ、数千から数万ものシナプスへと届けられる！

イオン透過
「生体膜におけるイオン選択的透過の謎に迫る」

■背景
私たちの細胞膜にはイオンチャネルと呼ばれるタンパク質が存在し、細胞膜を貫通する穴を作ることでイオンの通り道となっています。実はこの穴は単なる「穴」ではなく、真似しても到底作ることのできない「高効率フィルター」なのです。例えば、1分子のカリウムイオンチャネルはカリウムイオンを1秒間に1000万個以上のスピードで通すことができますが、カリウムイオンよりも少しだけ小さなナトリウムイオンはほとんど通しません。私たちの細胞膜に存在するたくさんのイオンチャネルにはこの様なイオン選択性があり、そのおかげで細胞内外のイオンバランスが維持され、時にこの「穴」が開閉することで様々な情報伝達信号が作られているのです（図1）。〜一般社団　日本生物物理学会HPより転載


参考文献：ニュートン別冊　脳力のしくみ　2018年7月15日発行