BI-NEURON-02|生物 対策問題
神経軸索へ同じ強さの刺激を2回与えた。刺激間隔1 msでは2回目の活動電位が生じず、3 msでは小さく、10 msでは1回目と同程度になった。この結果が示す性質はどれか。
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正解: 3
解き方
同じ強さの2刺激で、間隔1 msでは2発目なし、3 msでは小さい、10 msでは回復する時間依存性を並べ、活動電位後のチャネル回復と対応させる。
正解の根拠
「活動電位後には一時的に興奮しにくい不応期がある」
活動電位直後はNa⁺チャネルの不活性化などで再興奮できない絶対不応期があり、その後も閾値が高い相対不応期を経て回復するため、1・3・10 msの結果を説明できる。
誤答の理由
- 「活動電位の大きさは刺激回数に比例して無限に増える」:活動電位は閾値を超えるとほぼ一定の大きさで生じる全か無かの反応であり、刺激回数に比例して振幅が無限に増えるわけではない。
- 「軸索ではイオンチャネルが働かない」:活動電位の発生・伝導には電位依存性Na⁺チャネルやK⁺チャネルが働く。刺激間隔による回復は、チャネルが働かないのではなく状態が時間とともに戻ることを示す。
- 「刺激間隔は興奮性に影響しない」:1 msでは2発目なし、3 msでは小さく、10 msでは同程度という差があるため、刺激間隔は軸索の興奮性へ明確に影響する。
覚えるポイント
絶対不応期は通常の刺激では再興奮できず、続く相対不応期はより強い刺激なら興奮し得る。Na⁺チャネル状態とK⁺透過性の回復が関わる。
共通テストでの解き方
ミリ秒単位の2刺激問題では、2発目の有無と大きさを間隔順に並べる。不応期は一方向伝導と発火頻度上限にもつながる。