「神経って、電線?」
透真が神経細胞の図を見ながら聞いた。
零が否定した。「違う。電子が流れるわけじゃない」
「じゃあ、何が?」
「イオン。ナトリウムとカリウム」
奏が興味を示した。「イオンが信号を運ぶ?」
「正確には、イオンの流れが電位を変える」零が説明した。
透真がノートに書いた。「膜電位?」
「細胞膜の内外で、電位差がある。通常は約-70 mV」
「マイナス?」
「細胞内が外より負い。カリウムイオンが多く、ナトリウムイオンが少ない」
奏が質問した。「なんで差があるの?」
「ナトリウム・カリウムポンプ」零が図を描いた。「ATPを使って、能動輸送する」
「ナトリウムを外に三つ、カリウムを内に二つ。濃度勾配を作る」
透真が理解した。「エネルギーで電池を作ってる?」
「そう言える。この勾配が、信号の基礎」
零が続けた。「刺激が来ると、ナトリウムチャネルが開く」
「チャネル?」
「イオンが通れるトンネル。タンパク質でできてる」
奏が模型を見た。「穴?」
「選択的な穴。ナトリウムチャネルはナトリウムしか通さない」
「どうやって選別する?」透真が聞いた。
「サイズと電荷」零が説明した。「チャネルの内部構造が、特定のイオンにフィットする」
「ナトリウムチャネルが開くと、ナトリウムが流入する」
「流入?」
「外から内へ。濃度勾配と電位勾配、両方が駆動力」
奏が計算した。「外が高濃度、内が負電位。だから、正のナトリウムが入る?」
「完璧」零が認めた。「この流入で、膜電位がプラスになる」
「脱分極と呼ばれる」
透真が驚いた。「-70 mVから、どこまで?」
「約+30 mV。百ミリボルトの変化」
「大きい!」
「これが活動電位のピーク」
奏が質問した。「ずっと開いてたら?」
「そうはならない」零が説明した。「ナトリウムチャネルは不活性化する」
「不活性化?」
「開いた後、自動的に閉じる。ゲートが二つあるイメージ」
「一つは電位依存性。もう一つは時間依存性」
透真が混乱した。「電位依存性?」
零が図を描いた。「膜電位が変わると、チャネルの形が変わる」
「タンパク質の構造変化。電場を感知するセンサー部分がある」
奏が理解した。「電気で動くドア」
「そう。電位が閾値を超えると、パッと開く」
「そして、カリウムチャネルが開く」零が続けた。
「カリウムは内から外へ?」透真が推測した。
「正解。内が高濃度だから、外へ出る」
「これで、膜電位が元に戻る。再分極」
奏がタイミングを確認した。「ナトリウムチャネルが先に開いて、カリウムチャネルが後?」
「そう。時間差がある。だから、電位が上がってから下がる」
透真が興奮した。「これが神経信号!」
「活動電位。全か無かの法則に従う」
「全か無か?」奏が聞いた。
「閾値を超えれば必ず発火する。超えなければ何も起きない」
零が整理した。「刺激→脱分極→ナトリウム流入→電位上昇→カリウム流出→再分極」
「そして、ナトリウム・カリウムポンプが濃度勾配を回復する」
奏が質問した。「この信号、どのくらい速い?」
「神経の種類による。髄鞘があれば、毎秒100メートル以上」
透真が驚いた。「速い!」
「跳躍伝導。ランビエ絞輪という場所だけで活動電位が起きる」
奏がイオンチャネルの図を見つめた。「小さな扉が、開いたり閉じたり」
「その開閉が、思考を生む」零が静かに言った。
「え?」
「脳の神経細胞、千億個。それぞれが、イオンチャネルで信号を伝える」
透真がつぶやいた。「考えることも、イオンの流れ?」
「そう言える。意識も、チャネルの開閉から生まれる」
奏が感動した。「イオンチャネルが開く合図。それが私の思考」
「生命の電気信号」零が認めた。
三人は沈黙した。見えないイオンの流れが、心を作っている。