Neuronelt fyring: All-or-nothing-princippet for handlingspotentialer

Neuroner kommunikerer via handlingspotentialer — korte, stereotype elektriske impulser, der udbredes langs aksoner uden aftagelse. Et fundamentalt princip, der styrer denne signalering, er all-or-nothing-loven.

All-or-nothing-loven

• Tærskel: Hvis membran-potentialet depolariserer til en kritisk tærskel (typisk omkring –55 mV), åbner spændings-gåede Na⁺-kanaler eksplosivt.
• Fuld respons: Et handlingspotential affyres med sin fulde, karakteristiske amplitud (~100 mV) og varighed (~1–2 ms).
• Ingen delvis affyring: Hvis tærsklen ikke nås, forekommer intet handlingspotential — der findes ingen "lille" eller "delvis" handlingspotential.
• Stimulus-uafhængighed: En gang tærsklen er mødt, er amplituden og formen af handlingspotentialet uafhængig af stimulus-styrke. Et stærkere stimulus producerer ikke et større spike.

Hvorfor dette betyder noget

• Pålidelig langdistans-transmission: Signalet forringes ikke med afstand (forskellig fra graderede potentialer).
• Digital kodning: Information kodkes i frekvens (rate) af handlingspotentialer, ikke deres størrelse. Højere stimulus-intensitet → højere affyrings-frekvens.
• Refraktære perioder (absolut og relativ) sikrer ensrettet udbredelse og begrænser maksimal affyrings-hastighed.

Graderede potentialer vs. Handlingspotentialer

Egenskab	Graderede potentialer	Handlingspotentialer
Amplitud	Variabel (proportional med stimulus)	Fast (all-or-nothing)
Udbredelse	Dekrementel (udsætter over afstand)	Ikke-dekrementel (regenereret)
Summation	Rumlig og temporal summation	Ingen summation (refraktær periode)
Lokation	Dendriter, cellelegeme, sansende ender	Aksons-højde → akson → terminaler

All-or-nothing-princippet er fundamentet for neural kodning: det nervesystem taler et binært sprog af spikes, hvor betydningen ligger i timing og mønster, ikke amplitud.