C.2.2 · สัญญาณทางประสาท

International Baccalaureate · IB Diploma · Biology · SL · หัวข้อ 19

ดูสไลด์ ฝึกฝน

19.1

ขอบเขตและเงื่อนไขก่อนเข้าเรียน

เอกสารนี้ครอบคลุมหัวข้อ SL ที่เลือกสำหรับหลักสูตรที่ประเมินเป็นครั้งแรกใน 2025; ไม่ใช่หลักสูตรทั้งหมด

เงื่อนไขก่อนหน้า: อ่านปริมาณและหน่วยที่กำหนด, และใช้ arithmetic และเงื่อนไขโมเดลด้านล่าง

The examples are original and fictional: they are not real measurements or real student investigations.

19.2

การส่งสัญญาณทางประสาท: อิเล็กตรอนและซินาปส์

อะไรจะเป็นคำอธิบายสำหรับการสังเกตนี้?

กระตุ้นที่แรงขึ้นสามารถเพิ่มความถี่ของ impulso ได้ในขณะที่แต่ละ action potential มีขนาดคล้ายกัน

สร้างโมเดล

สัญญาณแอชชันโพเทนเชียลเป็นการเปลี่ยนแปลงของ potensial onClose ชั่วคราวที่เกี่ยวข้องกับช่องไอออนที่ควบคุมโดยแรงดันไฟฟ้า
การดีโพลารাইเซชันตามด้วยการรีโพลารাইเซชันจะแพร่กระจายไปตามเซลล์ประสาท
ที่ ไซแนปส์ ทางเคมี การปล่อยสารสื่อประสาทสามารถเปลี่ยนแปลง potential ของเยื่อหุ้มเซลล์ถัดไปได้
แอชชันโพเทนเชียล: การเปลี่ยนแปลงของ potential แบบแพร่กระจายชั่วคราวบนเยื่อหุ้มเซลล์
ไซแนปส์: จุดเชื่อมต่อสำหรับการสื่อสารระหว่างเซลล์

กราฟศักย์rgana action potential: ศักย์เยื่อหุ้มเซลล์เพิ่มขึ้นจาก −70 mV ผ่านจุด soglia −55 mV ไปยัง +40 mV ลดลง ต่ำกว่าปกติ briefly แล้วฟื้นตัว — หลังผ่าน soglia Na+ เข้าทำให้ depolarize; K+ ออกทำให้ repolarize; จากนั้นเกิดช่วง refractory period

เลือกหลักฐานที่นำมาทดสอบได้

หลักการทั้งหมดหรือnothing (All-or-none) ใช้กับแอชชันโพเทนเชียลแต่ละตัว
ข้อมูลกระตุ้นสามารถเข้ารหัสได้ด้วยความถี่และการระดมเซลล์
การมีไมเอลินช่วยให้มีการนำแบบกระโดดระหว่างโหนด แทนที่จะทำให้ไอออนเคลื่อนที่ผ่านไมเอลินได้อย่างอิสระ

ในห้องปฏิบัติการ: interpret กราฟเวลา-แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดให้และเปรียบเทียบช่วงเวลา ระบุ threshold, ระยะ rising และช่วง recovery ก่อนอธิบายเกี่ยวกับไอออน ใช้โมเดลในห้องเรียนมากกว่าการใช้กระแสไฟฟ้ากระตุ้นมนุษย์

เริ่มจากปริมาณที่ทราบแล้ว

ข้อมูล: เกิด 30 สัญญาณภายใน 0.50 วินาที
ความถี่ = จำนวน/เวลา = 30/0.50 = 60 Hz
นี่คือความถี่ของ impulse ไม่ใช่การประมาณความเร็วในการแพร่กระจาย

ถึงคุณ: 24 impulse เกิดขึ้นใน 0.40 วินาที หาความถี่ของ impulse

ตรวจสอบข้อสรุปและขอบเขต

สารสื่อประสาทแพร่ข้าม synaptic cleft; แอชชันโพเทนเชียลไม่กระโดดผ่านช่องว่างของเหลวอย่างสมบูรณ์
การกระตุ้นแบบกระตุ้น (Excitatory input) ไม่ได้รับประกันว่าเซลล์ postsynaptic จะถึง threshold

ไม่เป็นความจริง: สัญญาณกระตุ้นที่แรงขึ้นจะทำให้แต่ละศักย์การกระทำมีขนาดมากขึ้นเสมอ ศักย์การกระทำเป็นแบบมีหรือไม่มี: เมื่อถึงเกณฑ์แล้ว สัญญาณจะมีขนาดคงที่ตามความแตกต่างของไอออน สัญญาณกระตุ้นที่แรงขึ้นจะเพิ่มความถี่ของสัญญาณ ไม่ใช่แอมพลิจูด

จุดสำคัญ:

สัญญาณแอชชันโพเทนเชียลเป็นการเปลี่ยนแปลงของ potensial onClose ชั่วคราวที่เกี่ยวข้องกับช่องไอออนที่ควบคุมโดยแรงดันไฟฟ้า
หลักการทั้งหมดหรือnothing (All-or-none) ใช้กับแอชชันโพเทนเชียลแต่ละตัว
ระวัง: นิวโทรสมิเตอร์แพร่ผ่านช่องซินาปส์; ศักย์การกระทำไม่กระโดดข้ามช่องว่างของเหลวโดยไม่เปลี่ยนแปลง

เขียนจากความถี่ 36 ต่อวินาที

18 อิம்பัลส์เกิดขึ้นภายใน 0.50 วินาที
หาค่าความถี่ การกระตุ้นที่แรงขึ้นไม่ได้ทำให้แอชชันโพเทนเชียลแต่ละตัวมีขนาดใหญ่ขึ้น

สำรวจ

More frequent impulses, same impulse size

30 impulses in 0.50 s gives 60 Hz. Change the count and observation window while comparing equal-height event marks with a 60 Hz reference.

คำศัพท์ ฝึกฝน

English	ไทย
action potential/ˈækʃn pəˈtenʃl/	ศักย์งาน
synapse/ˈsɪnæps/	ซินาปส์

หัวข้อเพิ่มเติมใน International Baccalaureate · IB Diploma · Biology · SL