电位变化引起电位表指针偏转问题的分析

刘建峰

当神经细胞受到适宜刺激后，会产生兴奋(静息电位到动作电位的变化)并以电信号的方式传导、传递(涉及到电信号→化学信号一电信号)兴奋。这种变化可以通过电位表进行检测(见人教版新课标教科书必修3第17页图2-1神经表面电位差的实验示意图)。下面就电位变化引起电位表指针偏转问题做进一步的拓展和分析。

1膜内外电位差的检测

检测方法如图1所示：当A、B两个电极连接神经纤维膜外和膜内的瞬间，电位表指针向右偏转。由于偏转方向为正电荷移动的方向，所以可以判断出膜静息的电位特点为外正内负。

2传导、传递方向的检测

如图2a所示：电位表指针在A、B两点受刺激时都发生偏转，说明同一个神经元中兴奋双向传导；而图2b中电位表指针在受刺激时不偏转，图2c中电位表指针在受刺激时发生偏转，综合两者说明神经元间兴奋是极性传递的。

3传导、传递方向及速率的检测

3.1偏左刺激(以两电极同中点为参照，下同)

如图3所示：a中指针偏转两次，先向左再向右；两次偏转间隔时间短。刺激点右移至两电极间中点之前的任意位置，实验结果相同。b中的指针偏转两次，先向左再向右；两次偏转间隔时间由于突触处的延迟现象相对较长。刺激点右移至两电极间中点之前的任意位置，实验结果相同。

3.2中点刺激

如图4所示：a中指针由于动作电位同时传到两电极，故不会发生偏转。实验现象也说明在同一个神经元中兴奋是双向传导的。b中的指针偏转两次，先向左再向右；原因是由于突触处的延迟现象而使动作电位传递到右侧电极处慢一些。刺激点右移至突触之前的任意位置，实验结果与中点刺激均相同。c中的指针向右偏转一次；原因是不能通过突触传递至左侧电极处。综合b、c结果，说明神经元间的兴奋传递是单向的。

3.3偏右刺激

如图5所示：a中指针会发生两次偏转，先右后左。b中的指针偏转两次，先向左再向右；原因是虽然刺激点距离右侧电极近，但是突触处的延迟现象而使动作电位传递到右侧电极处慢一些。刺激点右移至突触之前的任意位置，实验结果相同。c中的指针向右偏转一次；原因是电信号不能通过突触传递至左侧电极处。