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La ley del todo o nada es un principio que establece que la fuerza de una respuesta de una célula nerviosa o de una fibra muscular no depende de la fuerza del estímulo . Si un estímulo supera un cierto umbral, se activará un nervio o una fibra muscular.
Según la ley del todo o nada, habrá una respuesta completa o ninguna respuesta en absoluto para una neurona o fibra muscular individual.
Índice
¿Cómo funciona la ley del todo o nada?
Si un estímulo es lo suficientemente fuerte, se produce un potencial de acción y una neurona envía información a través de un axón, alejándose del cuerpo celular y en dirección a la sinapsis . Los cambios en la polarización celular hacen que la señal se propague a lo largo del axón.
El potencial de acción es siempre una respuesta completa. No existe un potencial de acción “fuerte” o “débil”. Se trata, en cambio, de un proceso de todo o nada. Esto minimiza la posibilidad de que se pierda información en el proceso.
Este proceso es similar a la acción de apretar el gatillo de una pistola. Una presión muy leve sobre el gatillo no será suficiente y la pistola no disparará. Sin embargo, si se aplica la presión adecuada sobre el gatillo, se disparará.
La velocidad y la fuerza de la bala no se ven afectadas por la fuerza con la que se aprieta el gatillo. El arma dispara o no. En esta analogía, el estímulo representa la fuerza aplicada al gatillo, mientras que el disparo del arma representa el potencial de acción.
Cómo la señal desencadena un potencial de acción
En estado de reposo normal, el interior de una neurona tiene alrededor de -70 milivoltios. Cuando se activa por el estímulo, la membrana se despolariza, lo que hace que se abran los canales iónicos. Como resultado, los iones de sodio entran en acción y cambian la polarización del axón.
Una vez que la célula se despolariza hasta el umbral requerido, se activa el potencial de acción. Como dice la ley del todo o nada, esta acción no tiene un grado de graduación: se produce o no.
Un estímulo puede hacer que el sodio entre en la célula, pero que entren muy pocos iones, lo que significa que la célula no alcanzará el umbral requerido y no se activará.
Determinación de la fuerza del estímulo
El cuerpo todavía necesita determinar la fuerza o intensidad de un estímulo. Es importante saber, por ejemplo, qué tan caliente está una taza de café cuando tomas el primer sorbo, o determinar con qué firmeza alguien te estrecha la mano.
Para medir la intensidad del estímulo, el sistema nervioso se basa en dos fuentes de información:
- La velocidad a la que se activa una neurona : una neurona que se activa a un ritmo más rápido indica un estímulo de mayor intensidad.
- ¿Cuántas neuronas se activan en un momento dado ? Numerosas neuronas disparándose simultáneamente o en rápida sucesión también indicarían un estímulo más fuerte.
Si tomas un sorbo de café y está muy caliente, las neuronas sensoriales de tu boca responderán rápidamente. Un apretón de manos muy firme de un compañero de trabajo puede provocar una activación neuronal rápida y una respuesta de muchas neuronas sensoriales de tu mano. En ambos casos, la velocidad y la cantidad de neuronas que se activan proporcionan información valiosa sobre la intensidad del estímulo original.
Según la ley de velocidad, cuanto más intenso sea un estímulo, más rápido se activará la neurona. En otras palabras, un estímulo fuerte hará que la neurona se active mucho más rápido que uno débil.
La velocidad a la que una neurona puede dispararse está determinada por su período refractario absoluto, que es el período de tiempo después de que una célula se dispara, durante el cual no puede generar otro potencial de acción independientemente de la intensidad del estímulo.
Resumen
No es el potencial de acción lo que transmite la fuerza o intensidad de una señal, sino más bien la velocidad y el número de neuronas que se activan simultáneamente.
Ejemplos de la respuesta de todo o nada
Algunos ejemplos de la respuesta de todo o nada se pueden observar en diferentes situaciones sensoriales y perceptivas. Por ejemplo:
- Tocar una sartén caliente
- Oler un aroma delicioso
- Sentir el frío de un vaso de agua
- Detectar el dulzor de un caramelo
En cada caso, la información sensorial se transmite a través de los potenciales de acción que llevan la señal al cerebro. Una vez que se alcanza el umbral para desencadenar un impulso eléctrico, el nervio se activa y transmite la información sensorial. Este es un ejemplo de la ley del todo o nada en acción.
La velocidad y la frecuencia con que se activa el nervio son las que proporcionan información al cerebro sobre la intensidad del estímulo. Por ejemplo, tocar una sartén caliente provocaría la activación rápida de un impulso nervioso que daría lugar a una respuesta inmediata.
Descubrimiento de la ley del todo o nada
La ley del todo o nada fue descrita por primera vez en 1871 por el fisiólogo Henry Pickering Bowditch. En sus descripciones de la contracción del músculo cardíaco, explicó: “Una descarga de inducción produce una contracción o no la produce según su fuerza; si la produce, produce la mayor contracción que puede producirse con cualquier intensidad de estímulo en las condiciones del músculo en ese momento”.
Aunque la ley del todo o nada se aplicó inicialmente a los músculos del corazón, más tarde se descubrió que las neuronas y otros músculos también responden a estímulos de acuerdo con este principio.
Resumen
La ley del todo o nada es un principio importante que describe cómo las células nerviosas se activan con toda su potencia o no lo hacen. Gracias a esto, la información importante no pierde potencia a medida que se transporta al cerebro, lo que garantiza que las personas puedan responder a los estímulos ambientales.