מיקום פוטנציאל הפעולה (Trigger Zone):

• התחלה באקסון:
  • פוטנציאל הפעולה תמיד מתחיל במקטע הפרוקסימלי של האקסון (ה - AIS), ללא תלות במיקום הגירוי (בסומה או בדנדריטים).
• הוכחה קונספטואלית (Phase plot):
  • בגרף המציג את נגזרת המתח ביחס למתח (dV/dt), מופיעה מדרגה מוקדמת.
  • תוצאה זו מוכיחה כי זרם חשמלי לטרלי, המגיע מהאקסון, מטעין תחילה את גוף התא ורק לאחר מכן נפתחות תעלות נתרן שבסומה ויוצרות את הגל המרכזי.
• הפרכת מיתוס הצפיפות:
  • בעבר סברו שהפוטנציאל מתחיל ב-AIS מכיוון שיש בו צפיפות תעלות נתרן אדירה (פי 10,000 מגוף התא).
  • בפועל, הצפיפות שם גדולה רק פי 2 עד 3 מהסומה.
  • כמו כן, התגלה שבדנדריטים באזאליים הצפיפות אינה שווה לסומה, אלא נמוכה ממנה פי 10.
• מסקנה:
  • עצם ההבדל בצפיפות תעלות הנתרן אינו יכול להסביר לבדו מדוע הפוטנציאל מתחיל תמיד באזור זה.

ההסבר הפיזיקלי - התחמקות מעומס קיבולי (Capacitive Load):

• המיקום המדויק של ה-Trigger Zone:
  • אזור התחלת פוטנציאל הפעולה אינו ממוקם בנקודת השיא של צפיפות תעלות הנתרן באקסון, אלא ממוקם רחוק יותר, בסמוך מאוד לתחילת מעטפת המיאלין (כ-40 מיקרומטר מגוף התא) – בדיוק היכן שצפיפות התעלות מתחילה לרדת.
• התחמקות מהסומה:
  • גוף התא והדנדריטים הם בעלי שטח פנים גדול ומהווים עומס קיבולי. הם פועלים כמעין בור שגונב את הזרם ומונע דפולריזציה יעילה באזורים הקרובים אליהם.
• מסקנה:
  • ה-Trigger Zone ממוקם הרחק מגוף התא במטרה לברוח מהעומס הקיבולי הזה.
  • ההרחקה מאפשרת לנוירון להגיע לסף יצירת פוטנציאל הפעולה (אקסיטביליות גבוהה) בעזרת כמות קטנה בהרבה של זרם.

המיאלין במערכת המרכזית (CNS) והפרדוקסים שלו:

• תפקיד המיאלין הקלאסי (בפריפריה):
  • המיאלין מאפשר הולכה מהירה בקפיצות (Saltatory Conduction) על ידי הורדת הקיבוליות של הממברנה.
  • הוא מוסיף שכבות בידוד בטור, כך שנדרש פחות מטען כדי לשנות את המתח.
• פרדוקס הקוטר של רשטון (Rushton's Paradox):
  • התיאוריה הקלאסית קובעת שמיאלין מאיץ הולכה רק באקסונים שקוטרם עולה על 1-1.2 מיקרומטר.
  • עם זאת, במוח (CNS), רוב האקסונים הם דקים מאוד (כ-0.8 מיקרומטר בממוצע). על פניו, המיאלין שם כלל לא אמור לייעל את המהירות.
• פרדוקס המשאבות ותעלות האשלגן:
  • למרות שהאקסון עטוף מיאלין, משאבות נתרן-אשלגן (מסוג Alpha 3) ותעלות אשלגן תלויות-מתח נמצאות מתחת למעטפת המיאלין.

הפשרה האבולוציונית - יעילות אנרגטית על חשבון מהירות:

• היעדר שיפור במהירות:
  • בניגוד לתפיסה הקלאסית, מדידות במערכת העצבים המרכזית מראות שמיאלינציה כלל אינה מאיצה את התפשטות פוטנציאל הפעולה.
• חיסכון באנרגיה (ATP - Metabolic Efficiency):
  • התרומה המרכזית והאמיתית של המיאלין ב-CNS היא הפחתת כמות הנתרן שנכנסת לאקסון בכ-50%.
  • ירידה בכמות הנתרן חוסכת כמות אדירה של מולקולות ATP שנדרשות להפעלת המשאבות, דבר קריטי למוח שמוגבל אנרגטית וצורך חלק נכבד מתפוקת הלב.
• מסקנה כוללת:
  • המיאלין במערכת העצבים המרכזית משקף פשרה אבולוציונית.
  • המערכת מוותרת על אופטימיזציה של מהירות ההולכה, לטובת חיסכון משמעותי בעלות האנרגטית ושמירה על הומאוסטזיס תקין של אשלגן מתחת לשכבות המיאלין.