359 (11)

Mechanizm przekazywania informacji został w skrócie omówiony. W jaki sposób jednak w synapsach następuje przetwarzanie informacji? Można tu wymienić dwa podstawowe mechanizmy przetwarzania: sumoHonie w czasie i sumowanie przestrzenne. które nakłada mc się na siebie, dam ^csumowania czasono-prze-sirzenneRo. Sumowanie w czasie to efekt zw iązany z pojedynczą synapsą, sumowanie przestrzenne natomiast związane jest ze wszystkimi synapsami wejściowymi, jakie posiada na swoich dendrytach pojedynczy neuron.

Efekt sumowania w czasie

Gdy pojedynczy impuls nerwowy dociera do synapsy, powoduje on wydzielenie do szczeliny synaptycznej porcji mediatora, który oddziałuje na Nonę postsynap-tyczną, wywołując jej depolaryzację. W ciągu kilku milisekund mediator ten jest następnie usuwany ze szczeliny synaptycznej. W większości synaps depolaryzacja wywołana przez pojedynczy impuls nie jest jednak wystarczająca do wywołania potencjału czynnościowego w Monie post synaptycznej (a ściślej we wzgórku aksonu neuronu, do którego ten impuls dociera). Jeśli jednak impulsy do synapsy będą docierać z odpowiednio dużą częstotliwością, każdy następny impuls powodować będ/K wydzielenie porcji mediatora i zwiększenie jego ilości w szczelinie. Wzrastająca ilość mediatora wywoływać będzie silniejszą depolaryzację Mony postsy-naptycznej. która w koócu przekroczy wartość progową, w wyniku czego wytworzony zostanie potencjał czynnościowy. Zjawisko to zilustrowano na rycinie 14.14.

Efekt sumowania przestrzennego

Każda synapsa na jednym z dendrytów w neuronie to jedno wejście informacyjne. dostarczające w określonym momencie postsynaptyczny potencjał pobudzający lub hamujący o pewnej wartości Wartości te nakładają się, docierając do wzgórka aksonu, gdzie następuje ich sumowanie przestrzenne. Jeśli z różnych dendrytów docierają w jakimś momencie pod progowe potencjały depolaryzacyjnc, każdy z nich z osobna nie wywołuje potencjału czynnościowego we wzgórku aksonu. Ich łączny efekt natomiast może to spowodować.

Można stwierdzić, że częstotliwość, z jaką generowane są potencjały czynnościowe we wzgórku aksonu, jest wypadkową częstotliwości impulsów docierających do poszczególnych synaps. Pomimo że pojedynczy impuls potencjału czynnościowego jest zjawiskiem zachodzącym na zasadzie ..wszystko albo nic**, to jednak częstotliwość, z jaką impulsy przebiegają w aksonie jest pojęciem ciągłym. Jiiła". z jaką pojedyncze wejście oddziałuje na wzgórek aksonu, jest w ięc funkcją częstotliwości impulsów docierających do odpowiedniej synapsy. Należy też zwrócić uwagę na fakt. że zdolność do pobudzania wzgórka aksonu przez poszczególne wejścia dcndrytycznc nie jest dla wszystkich wejść taka sama. Niektóre wejścia są w danym neuronie ..silniejsze", a inne ..słabsze". Potencjał, jaki występuje na wzgórku aksonu, jest więc sumą woZoną poszczególnych wejść, zmodyfikowaną dodatkowo nieliniowym przekształceniem. które ogranicza maksymalną częstotliwość generowanych impulsów do około 1000 Hz i modeluje próg pobudliwości neuronu. Wagi poszczególnych wejść w neuronie nic są też zjawiskiem stałym

359