伝導の特徴をさらに詳しく見ていきましょう。

一般に、神経細胞に刺激が与えられると、伝導という現象が起こりました。
しかし、神経細胞は、どんな強さの刺激に対しても必ず興奮して活動電位を生じるわけではありません。
神経細胞は、ある一定の強さ以上の刺激を受けることで興奮します。
神経細胞に興奮を発生させるための最小の刺激の強さを、閾値といいましたね。

神経細胞に、さまざまな強さの刺激を与えると、膜電位はどのように変化するのでしょうか？
グラフで確認していきましょう。

このグラフは、さまざまな強さの刺激を与えたときの神経細胞の膜電位の波形の変化を表したものです。
横軸は刺激の強さ、縦軸は膜電位の大きさを表しています。

とても弱い刺激を与えたとき、膜電位はどのように変化していますか？
全く波形が変化していませんね。
閾値よりも小さい強さの刺激では、興奮が起こらないのです。

では、閾値よりも大きい刺激を与えると、膜電位はどのように変化するのでしょうか。

グラフの縦軸に注目してください。
与える刺激を大きくしても、生じる膜電位の大きさは変わっていませんね。
その代わりに、生じる波の数が増えています。

神経細胞では、閾値以上であれば、刺激の大きさにかかわらず、生じる活動電位の大きさが同じになることが特徴です。
また、与えられる刺激の強さが大きくなると、同じ時間あたりに発生する活動電位の回数が増えます。
このように、閾値以上の刺激の強さは活動電位の発生頻度で表されるのです。

興奮は、閾値未満の刺激では生じず、閾値以上の刺激で発生します。
また、発生した興奮の活動電位の大きさはどれも同じになりました。
これを全か無かの法則といいます。
刺激の強さは、同じ時間あたりに何回の活動電位が生じるかで判断できるのですね。