情報は電気信号で伝わる？！
私たちの神経線維の太さは
０．１から２０ミクロン
（１ミクロは、１０００分の１ミリメートル）です。
これを使って、情報のやり取りをしています。
１９３９年以降、
Ａ．Ｌ．ホジキンとＡ．Ｆ．ハックスレーは、
神経線維が電気信号を発生する
仕組みを明らかにしました。
神経線維の電気信号発生のカギは、
ニューロンをとりまく膜の内側と
外側に存在するイオンの
アンバランスな分布にありました。
細胞の内側には、カリウム・イオンが多く、
外側には、ナトリウム・イオンと塩素イオンが
多く分布しています。
カリウムとナトリウムはプラスのイオンであり、
塩素はマイナスのイオンです。
細胞の内側には、
マイナスに帯電したタンパクが集まります。
細胞が静止状態にあるとき、
膜の内側は、外側に対して、
マイナス数十ミリボルト
（１ミリボルトは、１０００分の１ボルト）の
電位差を保たれます。
これを、静止電位と呼んでいます。
このアンバランスなイオン分布を維持するために
ニューロンは、エネルギーを使って
ナトリウムを細胞外に汲み出し、
カリウムを細胞内に汲み入れる仕組みを持っています。
ホジキンとハックスレーは、
これらの研究成果が評価され、
１９６３年、ノーベル医学・生理学賞を授与されました。
信号が、
神経線維（神経細胞の情報を伝える突起＝軸索）を通って
伝えられるときには、まず、
細胞体の膜の電位が、ほんの一瞬、
プラスに逆転します。
この膜の電位の逆転のきっかけは、
他の神経細胞から信号を受け取った結果
引き起こされることもあるし、
また、外界からの物理的、あるいは、
化学的刺激によって引き起こされることもあります。
１０００分の１秒以下の
短い時間に引き起こされた、
この膜の電位の逆転を、活動電位と呼んでいます。
この一瞬の電位の逆転は、
細胞の外からの急速なナトリウムの流入と、
それに続く細胞内からの
カリウムの流出によって引き起こされたものです。
ほんの一瞬の膜の電位変化は、
急速に起こり、速やかに元へ戻ります。
オシロスコープでその電位変化を観察すると、
鋭く尖った波形となるために、
インパルス、スパイク、発火、発射などと呼ばれています。
このように、神経細胞は、
電気を用いることによって、
迅速な信号伝達を可能にしています。
この仕組みは、
電線が電気を伝えるのに比較すると
ずっとゆっくりとしたスビードですが、
信号がどこまでいっても一定であり
、弱まることがないという点では、電線が電気信号を伝える場合よりも
優れています。
