안녕하세요. 질문해주신 신경세포의 활동전위는 신경세포가 전기적 신호를 만들어 축삭을 따라 전달하는 과정으로, 핵심은 나트륨 이온과 칼륨 이온의 이동이라고 이해하시면 됩니다. 평소 신경세포의 세포막 안쪽은 바깥쪽보다 음전하를 띠며 이를 휴지막전위라고 하는데요, 이때 세포 밖에는 나트륨 이온이 많고 세포 안에는 칼륨 이온이 많으며, 나트륨-칼륨 펌프가 ATP를 사용해 나트륨 3개를 밖으로 내보내고 칼륨 2개를 안으로 들여보내면서 이러한 농도 차이를 장기적으로 유지합니다.
신경세포에 자극이 가해져 막전위가 점차 올라가 역치에 도달하면 전압개폐성 나트륨 통로가 빠르게 열립니다. 그러면 세포 밖에 많던 나트륨이 세포 안으로 급격하게 들어오면서 막전위가 더욱 상승하고, 이것이 다시 더 많은 나트륨 통로를 열게 만드는 양성 피드백이 일어납니다. 그래서 역치를 넘으면 활동전위가 급격하게 발생하는데, 이를 전부 아니면 전무의 원리라고 합니다. 이후 나트륨 통로가 비활성화되고 조금 늦게 칼륨 통로가 열리면서 칼륨이 세포 밖으로 빠져나가 막전위가 다시 낮아지는 재분극이 일어납니다. 칼륨이 한동안 더 빠져나가면 휴지막전위보다 막전위가 더 낮아지는 과분극이 나타난 뒤 원래 상태로 돌아옵니다. 이 과정에서 불응기가 발생하는데, 절대불응기에는 나트륨 통로가 비활성화되어 아무리 강한 자극을 주어도 새로운 활동전위가 발생하지 않습니다. 상대불응기에는 강한 자극을 주면 다시 활동전위를 만들 수 있습니다.
또한 이러한 불응기는 활동전위가 축삭을 따라 한 방향으로 전달되도록 하는 데 중요한 역할을 하는데요, 축삭에서는 한 지점에서 발생한 활동전위가 인접한 막을 탈분극시키고, 그곳에서 다시 새로운 활동전위를 발생시키는 방식으로 신호가 이어집니다. 특히 수초가 있는 축삭에서는 나트륨 통로가 집중된 랑비에 결절 사이를 활동전위가 건너뛰듯 전달되는데, 이를 도약전도라고 하며 빠른 신호 전달이 가능합니다. 감사합니다.