Як виникає нервовий імпульс
Як виникає нервовий імпульс
Ось тепер і стало можливим пояснити виникнення ПД не "на пальцях», як це зроблено на с. 88, а строго математично. І хоча цю систему виявилося неможливим вирішити в явному вигляді, тобто наприклад, знайти залежність потенціалу від часу у вигляді V = = V. в математиці існували методи, які дозволяли обчислювати значення цих функцій для будь-яких конкретних умов *), знаходячи послідовно значення, які приймає V з плином часу.
Зробити цю роботу в 1952 р було дуже важко, і тим не менш Хакслі вручну розрахував, як змінюється мембранний потенціал з часом, якщо за початкові прийняти умови, при яких виникає збудження. Результати цього розрахунку - графік функції V = V (I) наведено на рис. 22. Як бачите, він майже в точності повторює форму ПД, знайдену експериментальним шляхом для тих же умов.
Це була перемога. Можна собі уявити, як раділи Ходжкин і Хакслі, отримавши цей результат. Їх модель працювала! Змінюючи початкові умови, задаючи по-різному зовнішні впливи в наростаючий струм, то / = кь; якщо йде досвід з фіксацією потенціалу, то / такий, що Йу / йг = 0.
Такі імітаційні експерименти стали надзвичайно поширеними за останні чверть століття, починаючи з 1959 р коли Хакслі і незалежно від нього К з співробітниками використовували для обчислень ЕОМ, і замість вкрай трудомістких обчислень досить було написати не надто складну програму. Це був один з перших випадків змістовного використання ЕОМ в біології.
Виявилося, що модель XX справно відтворювала такі явища, як рефрактерность, поріг збудження, гиперполяризацию волокна після імпульсу і ін. Це було дійсно схоже на диво: кілька рядків математичних значків вмістили в себе результати колосального числа експериментальних досліджень: багатосторінкові томи Дюбуа-Реймона, всіх його послідовників і супротивників. Тим самим було підтверджено, що в основі механізму всіх явищ, пов'язаних з порушенням, дійсно лежить властивість мембрани: її змінна і виборча проникність для іонів калію і натрію.
Математична модель створила тверду основу: стало можливим передбачити зміни потенціалу, а в разі сумніву перевіряти свої міркування на моделі. Скінчилося той час, коли потрібно було запам'ятовувати масу відомостей по електробіологіі.
А яке полегшення отримали студенти! Тепер, щоб відповісти на питання екзаменатора, чому існує рефрактерність, як збудження залежить від швидкості наростання струму і т.д. потрібно було запам'ятати лише характер зв'язку змін проникності і МП.
Як виникає нервовий імпульс
Як виникає нервовий імпульс