กฎหมายทั้งหมดหรือไม่มีเลย: มันคืออะไรและเหตุใดจึงมีความสำคัญในประสาทวิทยา

ภายในสรีรวิทยามีกฎต่าง ๆ ที่ปฏิบัติตามเสมอและช่วยให้เราเข้าใจการทำงานของร่างกายได้ง่ายขึ้น

สิ่งที่มีชื่อเสียงที่สุดอย่างหนึ่งเกี่ยวกับกิจกรรมทางไฟฟ้าของร่างกายของเราคือสิ่งที่เรียกว่ากฎของทุกสิ่งหรือไม่มีเลย. เราจะสำรวจลักษณะเฉพาะของบรรทัดฐานนี้และความหมายของมัน

• บทความที่เกี่ยวข้อง: "เซลล์ประสาททำงานอย่างไร"

กฎทั้งหมดหรือไม่มีเลยคืออะไร และอธิบายถึงการเปิดใช้งานของระบบประสาทอย่างไร

เมื่อเราพูดถึงการส่งผ่านไฟฟ้าระหว่างเซลล์ประสาท และจากเซลล์ประสาทไปยังเส้นใยกล้ามเนื้อ เรามักจะอ้างถึง ศักยภาพในการดำเนินการ เหมือนกระแสเล็กๆ ที่ส่งข้อมูลจากเซลล์หนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่ง ในการส่งผ่านศักย์ไฟฟ้าของการกระทำนี้ เกิดขึ้นได้สองสิ่ง: เกิดขึ้นอย่างสมบูรณ์ในเซลล์ทั้งหมด หรือไม่เกิดขึ้น แต่จะไม่เกิดขึ้นบางส่วน นี่คือสิ่งที่เรียกว่าหลักการหรือกฎของทั้งหมดหรือไม่มีอะไรเลย

ดังนั้น, กระแสไฟฟ้าจะเดินทางผ่านเซลล์ประสาททั้งหมดจากเดนไดรต์ที่รับมันมาจนถึงปลายแอกซอนซึ่งในบางกรณีสามารถวัดได้เป็นเมตรด้วยซ้ำ ตัวเลือกอื่นตามกฎหมายของทั้งหมดหรือไม่มีเลยคือกระแสไฟฟ้าไม่ได้ถูกส่งผ่านเลยตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา ที่ศักยภาพในการกระทำไม่รุนแรงพอที่จะส่งผ่านจากเซลล์ประสาทก่อนหน้าไปยัง นี้. ไม่มีจุดกึ่งกลางสำหรับการกระจายไฟฟ้าของเซลล์ประสาท

ที่นี่เกณฑ์ความตื่นเต้นง่ายที่เรียกว่าจะเข้ามามีบทบาทและนั่นคือการส่งแรงกระตุ้นของเส้นประสาท จำนวนกระแสที่กำหนดในแต่ละกรณี (จะขึ้นอยู่กับเงื่อนไขเฉพาะของแต่ละกรณี เนื่องจากไม่เสมอไป จำนวนคงที่) หากไม่ถึงเกณฑ์การปลุกปั่นนี้ กฎของทั้งหมดหรือไม่มีเลยจะบรรลุผลและแรงกระตุ้น ไฟฟ้าจะไม่ถูกส่งผ่านไปยังเซลล์ที่ต่อพ่วง จึงทำให้การเดินทางของเซลล์สิ้นสุดลงในขณะนั้น อิเล็กตรอน

คุณสมบัติอีกประการหนึ่งของกฎหมายทั้งหมดหรือไม่มีเลยก็คือ ถ้าถึงเกณฑ์การปลุกปั่นและดังนั้นจึงมีการถ่ายโอนศักยภาพการกระทำ มันจะทำเช่นนั้นโดยผ่านเซลล์ประสาททั้งหมดด้วยความเข้มคงที่โดยไม่มีความผันผวนใดๆ ดังนั้น ไม่ว่าจะเกิดขึ้นทั้งหมด รักษากำลังทั้งหมด หรือไม่เกิดขึ้น โดยไม่มีความเป็นไปได้อื่น ๆ

โรคที่เกี่ยวข้อง: โรคลมบ้าหมู

เราได้เห็นแล้วว่ากฎหมายทั้งหมดหรือไม่มีอะไร อธิบายหนึ่งในพื้นฐานของกิจกรรมทางไฟฟ้าของสมองของเรา. ปัญหาคือเมื่อมีสาเหตุหลายประการ ไม่ว่าจะเป็นโรคทางร่างกาย การบาดเจ็บ เนื้องอก หรือผลกระทบของ ผลกระทบภายนอกทำให้เกิดความไม่สมดุลในการทำงานของวงจรไฟฟ้า ประสาท

นี้จะเป็นกรณีเช่นของ โรคลมบ้าหมูซึ่งเป็นโรคทางระบบประสาทที่สามารถทำให้เกิดอาการต่าง ๆ ได้ทั้งทางจิตใจและทางร่างกาย อาการชักที่เกิดจากความไม่สมดุลทางไฟฟ้าที่เรากล่าวถึงในพื้นที่ต่างๆ ของ สมอง.

เนื่องจากพยาธิสภาพนี้มีอยู่และการเคลื่อนไหวทางไฟฟ้าระหว่างเซลล์ประสาทอยู่ภายใต้กฎของทั้งหมดหรือไม่มีเลย ศักยภาพของการกระทำที่มีความเข้มสูงกว่าปกติถูกสร้างขึ้นในพื้นที่สมองบางส่วนซึ่งไปกระตุ้นเยื่อหุ้มเซลล์ของเซลล์ประสาทถัดไป และส่งกระแสไฟไปถึงการหดตัวของเส้นใยกล้ามเนื้อและทำให้ อาการกระตุก ในกรณีอื่น ๆ ศักยภาพในการดำเนินการเหล่านั้นจะไม่สูงนัก และด้วยเหตุนี้จะไม่ทำให้เกิดทั้งหมดนี้ อาการ

เพื่อแก้ไขพยาธิสภาพนี้มีวิธีการต่าง ๆ ที่แสดงให้เห็นว่ามีประสิทธิภาพซึ่งเป็นหนึ่งในการใช้เภสัชวิทยาที่พบมากที่สุดโดยเรียกว่ายากันชัก มีอยู่ด้วยกัน 8 ประเภท ส่วนใหญ่เน้นไปที่การควบคุมการส่งผ่านของสารสื่อประสาทต่างๆ ที่จะขัดแย้งกับกิจกรรมทางไฟฟ้าของสมอง

แต่สิ่งที่เราสนใจเกี่ยวกับกฎทั้งหมดหรือไม่มีเลยคือกฎหมายที่ออกแบบมาเพื่อควบคุมแรงกระตุ้นไฟฟ้าของเซลล์ประสาท ในแง่นี้เราพบ ตัวอย่างเช่น สารประกอบที่มีผลในการปิดกั้นช่องโซเดียม (รับผิดชอบในการส่งผ่านไฟฟ้า) ของการกระทำซ้ำๆ ยาประเภทนี้ที่รู้จักกันดี ได้แก่ oxcarbazepine, carbamazepine หรือ phenytoin เป็นต้น

เส้นทางเภสัชวิทยาอีกทางหนึ่งที่ใช้ในการจัดการกับปัญหานี้คือการพยายามปิดกั้นการส่งสัญญาณไฟฟ้าที่อื่นเช่นช่องแคลเซียมชนิด T, N หรือ L นอกจากนี้เรายังพบผู้อื่นที่มีภารกิจในการจัดการเพื่อปรับกิจกรรมของ h ปัจจุบันซึ่งเปิดใช้งานโดยไฮเปอร์โพลาไรเซชัน พวกเขาทั้งหมดทำงานตามแนวของการแก้ไขกิจกรรมทางไฟฟ้าซึ่งอยู่ภายใต้กฎหมายของทั้งหมดหรือไม่มีอะไรเลย

• คุณอาจสนใจ: "ความแตกต่างระหว่างประสาทวิทยากับประสาทวิทยา"

การวิจารณ์แนวคิดจากสาขาวิทยาศาสตร์

แม้ว่าเมื่อเราพูดถึงกฎของทั้งหมดหรือไม่มีเลย เราพูดด้วยความมั่นใจว่ามันคือ กลไกที่ใช้ได้ผลในทุกกรณีโดยไม่เหลือทางเลือกให้เสี่ยงโชค (ด้วยเหตุผลคือ กฎหมาย!), มีงานวิจัยบางชิ้นที่แม้ไม่ได้วิจารณ์ว่าแนวคิดนี้ผิด เพราะสิ่งนั้นไม่สามารถยืนยันได้ แต่ก็พยายามให้วิสัยทัศน์ที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้นด้วยฝีแปรงบางอย่างที่จะแก้ไขคำจำกัดความดั้งเดิม

นี่เป็นกรณีศึกษาของ Barco et al. ตั้งแต่ปี 2014 ที่มหาวิทยาลัย Manizales ในโคลอมเบีย สำหรับผู้เขียนเหล่านี้ แนวคิดของกฎหมายทั้งหมดหรือไม่มีเลยได้รับการอธิบายในทางที่ขัดแย้งบางส่วน หรืออย่างน้อยก็ไม่ใช่ในทางที่เพียงพอที่สุด และเพื่อแถลงการณ์ดังกล่าว พวกเขาได้ศึกษากระบวนการไฟฟ้าสถิตที่ถูกสร้างขึ้นในช่องโซเดียมที่เปิดใช้งานโดยศักย์ไฟฟ้า

ผู้เขียนของการศึกษานี้อธิบายอย่างละเอียดถึงขั้นตอนทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับศักยภาพในการดำเนินการและ ความไม่สมดุลทางไฟฟ้าเกิดขึ้นในเมมเบรนอย่างไรเมื่อมีความเข้มถึงระดับหนึ่งซึ่งดึงไอออนบางชนิดเข้าสู่ไซโตพลาสซึมและกระตุ้นการส่งกระแสไฟฟ้าไปทั่วเซลล์ จนถึงขณะนี้เป็นกระบวนการที่สังเกตได้ซึ่งมีพื้นที่น้อยสำหรับการอภิปราย

ที่พวกเขาต้องการบรรลุก็คือ ในการใช้วัจนสูตร กฎของทั้งหมดหรือไม่มีเลย พวกเขากำลังระบุ (ตามผู้เขียนเสมอ) ความสามารถในการตัดสินใจโดยขึ้นอยู่กับเงื่อนไขของเซลล์นั้น ๆ มันสามารถตื่นเต้นหรือไม่ด้วยศักยภาพในการดำเนินการและ ในทางกลับกัน นี่เป็นคำถามที่เป็นไปตามกฎที่สูงกว่า โดยเฉพาะกฎของกลไกทางไฟฟ้าที่เป็นพื้นฐานทั้งหมดนี้ กระบวนการ.

พวกเขายังวิจารณ์ข้อเท็จจริงที่ว่ามันเรียกว่า all-or-nothing law โดยส่วนที่ "ไม่มีอะไร" เป็นแนวคิดที่ไม่เกี่ยวข้องซึ่งไม่ได้ให้ข้อมูลใดๆ เนื่องจาก ไม่ใช่ปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นในระดับสูงสุดหรือต่ำสุด (ไม่มีในกรณีนี้) แต่เป็นเรื่องที่เกิดขึ้นหรือไม่เกิดขึ้น เกิดขึ้น

แม้ว่าส่วนหนึ่งของการอภิปรายจะมุ่งเน้นไปที่ปัญหาคำศัพท์ แต่สิ่งที่ผู้เขียนให้ความสำคัญที่สุดคือความกังวลของพวกเขา การขาดความสำคัญที่ชัดเจนซึ่งเป็นไปตามกลไกของทั้งสองโมเลกุลและการส่งกระแสไฟฟ้าภายใต้แนวคิดของกฎหมายทั้งหมดหรือไม่มีอะไรเลย

ต้องบอกว่าถึงแม้จะมีการศึกษาในเรื่องนี้ แต่ความจริงก็คือสูตรกฎหมายทั้งหมดหรือไม่มีอะไรเลยไม่ได้เป็นแหล่งที่มาของความขัดแย้งนอกเหนือไปจากนี้ ทั้งนี้เนื่องจากเป็นเรื่องที่มีการศึกษาและเป็นที่ยอมรับกันทั่วโลกและถือว่าไม่ก่อให้เกิดความสับสนแต่อย่างใดและ ที่สังเคราะห์ด้วยคำไม่กี่คำถึงแนวคิดที่ชัดเจนมากซึ่งตั้งใจจะแสดง ดังนั้นเราจะพูดถึงการวิพากษ์วิจารณ์อย่างโดดเดี่ยว ดังนั้นจึงไม่ใช่ สำคัญ.

สรุปแล้ว

เราได้ศึกษาเชิงลึกว่าอะไรคือกุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจกระบวนการที่ปล่อยออกมาระหว่างการส่งกระแสไฟฟ้าระหว่างเซลล์ประสาทหนึ่งกับเซลล์ถัดไป (และอื่นๆ ประเภทของเซลล์ เช่น เซลล์กล้ามเนื้อ) และความสำคัญของการทำความเข้าใจกฎของทั้งหมดหรือไม่มีเลย เพื่อทราบว่าช่องทางเปิดอย่างไร (โซเดียมและโพแทสเซียมที่พบมากที่สุด) เพื่อ นี้ การเคลื่อนที่ของไอออนที่มีประจุต่างกันซึ่งกระตุ้นทางเดินไฟฟ้าระหว่างเซลล์กับเซลล์ตราบใดที่ถึงแรงดันไฟฟ้าที่จำเป็นแล้ว

จำเป็นต้องรู้กฎนี้และกฎที่คล้ายกันทั้งหมดเพื่อให้ชัดเจนเกี่ยวกับกลไกพื้นฐานที่สุดอย่างหนึ่งของการทำงานของระบบประสาท และ ไม่ต้องสงสัยเลยว่ากฎทั้งหมดหรือไม่มีเลยนั้นเป็นหนึ่งในกฎพื้นฐานที่สุด ดังนั้นหากเราต้องการเข้าใจว่าเกิดอะไรขึ้นในสมองของเรา เราจะต้องเก็บมันไว้อย่างใกล้ชิด ชัดเจน.

การอ้างอิงบรรณานุกรม:

• Barco, J., Duque, J.E., Barco, J.A. (2557). หลักการทั้งหมดหรือไม่มีเลย: แนวคิดที่เข้าใจผิดหรือความเชื่อที่ผิด? หอจดหมายเหตุการแพทย์ (พ.อ.).
• Solís, H., López-Hernández, E., Cortés-Gasca D. (2008). ความตื่นเต้นง่ายของเส้นประสาทและช่องโพแทสเซียม หอจดหมายเหตุประสาทวิทยาศาสตร์.
• ซัวเรซ อาร์อี (2537). เกณฑ์: มีส่วนร่วมในการศึกษาการกระตุ้นและการแพร่กระจายของกิจกรรมทางไฟฟ้าในเนื้อเยื่อชีวภาพที่กระตุ้นโดยขั้วไฟฟ้าภายนอก มอนเตวิเดโอ มหาวิทยาลัยแห่งสาธารณรัฐ.