轴浆压力波及其在神经冲动传播中的可能作用

本文提出动作电位的传播伴随着一个沿轴突长度在轴浆中传播的轴浆压力脉冲。该压力脉冲通过拉伸调节嵌入轴突膜中的电压门控钠通道，加速其激活和失活，并增加峰值通道电导。因此，动作电位通过离子电流和轴浆压力脉冲对钠通道的机电激活而传播。这种传播速度高于经典纯电学钠激活机制，且可能接近轴浆中压力脉冲的传播速度。电压尖峰期间涌入的细胞外钙离子或从细胞内储存释放的钙离子可能触发产生和增强压力脉冲的机制，从而对抗其粘性衰减。该模型可能解释纯电学Hodgkin-Huxley型框架无法包含的多种现象：麻醉剂效力的Meyer-Overton规则，以及伴随动作电位的各种机械、光学和热力学现象。结果表明，轴浆压力脉冲的传播速度在绝对大小以及随轴突直径、髓鞘化程度和温度的变化关系上，均接近实测的神经冲动速度。