Shaw S R
J Physiol. 1972 Jan;220(1):145-75. doi: 10.1113/jphysiol.1972.sp009699.
认为在某些视觉系统的早期阶段仅靠慢电位来传递信息这一观点存在一些问题。这个观点以及其他替代观点已在藤壶侧单眼上进行了测试,藤壶侧单眼是一种简单的眼睛,只有三个光感受器,每个光感受器都有自己约1厘米长的轴突。
所有感受器都具有非常相似的特性,包括光谱敏感性,并且它们也通过电耦合在一起。无法从任何细胞体记录到冲动,如染料标记所示,所有细胞体都已被刺入。
从大部分眼神经外部或从感受器轴突末端内部都无法记录到冲动。有时在神经的最后部分记录到的由光驱动的冲动,被认为起源于其他轴突。
在眼睛受光照期间,电流进入感受器胞体并通过轴突的其余部分流出。这与轴突充当纯粹被动电缆的观点一致。在比较轴突上超极化和去极化的相对衰减时,也证明了被动行为。
根据假定的胞体电常数进行的计算表明,慢电位本身不太可能是视觉信号,因为它会因在细长轴突上的被动传播而大幅衰减。为了验证这一点,通过电和染料标记标准穿透并识别了食管上神经节中的轴突末端。实际上,在最有利的情况下,慢电位仅衰减约三倍,表明轴突膜电阻在10⁵Ω·cm²范围内。
这种电阻可能比考虑到表面积增加而校正后的胞体表面膜电阻高得多。根据其对普罗黄小分子的渗透性判断,每个轴突周围的鞘可能不会影响电特性。
轴突中电压的最小损失和再生活动的缺乏表明慢电位本身就是视觉信号。但仍有一种可能性,即光触发了一些未知的传输过程,而慢电位只是一个偶然的副产品。如果是这样,人为施加的膜电位变化不应复制光在促进突触传递方面的作用。为了测试这一点,当监测食管连接中视觉驱动的突触后细胞时,通过微吸管中的电流使感受器极化。电流可以有效地替代光,产生形式和潜伏期相似的突触后冲动序列,证实光产生的电位变化是正常的视觉信号。
只有感受器膜电位的增加才能刺激所检查的特定突触后轴突,这些轴突对光产生“发放”反应。从感受器的传递是一个电压依赖性过程,当感受器从已经去极化的水平超极化时最为敏感。
讨论了从内在轴突噪声中区分小视觉信号的问题,对于藤壶来说,这应该不成问题,在藤壶中,在胞体中测量到的最小有效信号约为0.3 mV。在其他可能问题更严重的眼睛中,感受器之间的电连接可以显著提高信噪比。