Neuronen en spiervezels geven altijd een volledig antwoord op een prikkel
De alles-of-niet-wet is een principe dat stelt dat de sterkte van een respons van een zenuwcel of spiervezel niet afhankelijk is van de sterkte van de stimulus. Als een stimulus boven een bepaalde drempelwaarde is, zal een zenuw- of spiervezel ontbranden. In wezen zal er een volledige respons zijn of zal er helemaal geen respons zijn voor een individuele neuron of spiervezel.
Hoe werkt de alles-of-nietswet?
Als een stimulus sterk genoeg is, treedt een actiepotentiaal op en verzendt een neuron informatie langs een axon weg van het cellichaam naar de synaps. Veranderingen in de celpolarisatie resulteren erin dat het signaal door de lengte van het axon wordt voortgeplant.
Het actiepotentieel is altijd een volledig antwoord. Er bestaat niet zoiets als een "sterk" of "zwak" actiepotentiaal. In plaats daarvan is het een alles-of-niets-proces. Dit minimaliseert de mogelijkheid dat onderweg informatie verloren gaat.
Zoals een geweer afvuren
Dit proces werkt op dezelfde manier als het indrukken van de trekker van een pistool. Een zeer lichte druk op de trekker zal niet voldoende zijn en het pistool zal niet vuren. Wanneer voldoende druk wordt uitgeoefend op de trigger, wordt deze echter geactiveerd. De snelheid en kracht van de kogel worden niet beïnvloed door hoe hard je de trekker overhaalt. Het pistool vuurt of dat doet het niet. In deze analogie vertegenwoordigt de stimulus de kracht die op de trekker wordt uitgeoefend terwijl het afvuren van het pistool het actiepotentiaal vertegenwoordigt.
Hoe bepaalt het lichaam de sterkte van een stimulus?
Hoe bepaal je de sterkte of intensiteit van een stimulus als de kracht van het actiepotentieel deze informatie niet doorgeeft? Vanzelfsprekend is het belangrijk om de intensiteit van een stimulus te kunnen bepalen, van het detecteren hoe heet een kop koffie is, terwijl je een eerste slok neemt om te bepalen hoe stevig iemand je hand schudt.
Om de stimulusintensiteit te meten, vertrouwt het zenuwstelsel op de snelheid waarmee een neuron vuurt en hoeveel neuronen op welk moment dan ook vuren. Een neuron dat sneller schiet, wijst op een sterkere stimulus. Talloze neuronen die simultaan of kort achter elkaar worden geactiveerd, wijzen ook op een sterkere stimulus.
Als u een slok koffie neemt en het is erg heet, reageren de sensorische neuronen in uw mond in een hoog tempo. Een zeer stevige handdruk van een collega kan resulteren in zowel snel neuraal afvuren als een reactie van vele sensorische neuronen in uw hand. In beide gevallen leveren de snelheid en het aantal neuronen dat vuurt waardevolle informatie over de intensiteit van de oorspronkelijke stimulus.
Ontdekking van de alles of nietswet
De alles-of-niet-wet werd voor het eerst beschreven in 1871 door fysioloog Henry Pickering Bowditch. In zijn beschrijving van de samentrekking van de hartspier, legde hij uit: "Een inductieschok veroorzaakt een samentrekking of faalt om dat te doen op basis van zijn kracht, als dat al gebeurt, produceert het de grootste contractie die door elke kracht kan worden geproduceerd van stimulus in de toestand van de spier in die tijd. "
Hoewel de alles-of-nietswet aanvankelijk werd toegepast op de spieren van het hart, werd later ontdekt dat neuronen en andere spieren ook reageren op stimuli volgens dit principe.
> Bron:
> Martini F, Nath JL. Anatomie en fysiologie . San Francisco, CA: Benjamin Cummings; 2010.