軸突電纜特性

軸突電纜特性，指的是把神經元那條長長的輸出導線——軸突——當作一根真實的電纜來看時，它表現出的最基本的電學習性。就像一條老式海底電報電纜會漏電、會把你從一端送進去的信號弄得模糊一樣，一段軸突也不是完美的導體：當一個電壓變化沿著它擴散時，傳得越遠，信號就越弱、越慢。決定這種行為的有兩個物理因素。一個是電阻，也就是電荷流動有多困難——電流沿著軸突內部縱向流動時會遇到電阻，而電流從管壁（也就是細胞膜）橫向漏出去時，還會遇到另一種電阻。另一個是電容，即細胞膜儲存電荷的能力，它就像一塊小電池，必須先被充滿，膜另一側的電壓才能改變。

這兩個因素合在一起，決定了工程師和神經科學家都關心的兩件事：信號能傳多遠，以及傳得多快。一條更粗、管壁封得很嚴、漏電很少的軸突，能讓電荷在流失之前跑得更遠，於是一個電壓隆起能在消退之前傳播很長一段距離——這個傳播範圍由一個叫長度常數的數字來刻畫（也就是信號衰減到大約起始值三分之一所經過的距離）。而速度則主要被電容拖慢：每一小塊膜都必須像水桶一樣被充電再放電、裝滿再倒空，電容越大，所需的時間就越長。這正是為什麼把軸突加粗、再用富含脂肪的髓鞘把它包裹起來——這會降低漏電和電容——就能讓神經信號傳得既更遠又更快；也正是這些被動的電纜特性，決定了你感到一次觸碰、或動一下肌肉的快慢。