時間的総和と空間的総和の主な違いは、時間的総和は1つのシナプス前細胞が一定時間かけて神経伝達物質を放出し活動電位を発火させるのに対し、空間的総和は複数のシナプス前細胞が一緒に神経伝達物質を放出しシナプス後細胞の活動電位を発火させることである。
さらに、時間的総和は高周波刺激の一種であり、空間的総和は同時刺激の一種である。
時間的総和と空間的総和は、神経系における2種類の総和過程です。
さらに、活動電位の発火には複数の刺激が関与している。
Temporal Summation とは？
時間的総和とは、神経系において、1つのシナプス前細胞がある期間内に複数の下位閾値の生成に関与する総和です。
ある時点で、これらの下位閾値の総和がシナプス後神経細胞の活動電位の発生または発火に十分な量となる。
ここで、各閾値下限は、シナプス前細胞からシナプス間隙に放出される神経伝達物質によって生成されます。
また、それぞれの閾値下は興奮性シナプス後電位(EPSP)と考えることができる。
しかし、活動電位は、サブスレッショルドの和がスーパースレッショルドと等しくなった場合にのみ発生する。
空間演算とは？
空間的総和とは、神経系における総和の一種で、複数のシナプス前細胞が生成する閾値下限が、シナプス後細胞の活動電位の生成を担っている。
したがって、これは複数のESPSが活動電位の発生に関与する同時発生型和集合の一種と言える。
：図1 空間的和集合と時間的和集合
しかし、空間的和集合では、興奮性シナプス後電位と抑制性シナプス後電位の両方が一緒に和集合してしまい、シナプス後神経細胞でも活動電位が発生しなくなることがあります。
この過程はシナプス後抑制と呼ばれる。
時間的総和と空間的総和の間の類似性
- 神経系では、時間的総和と空間的総和の2種類の総和機構があります。
- シナプス後神経細胞の活動電位の発生には、複数の刺激が関与している。
- このとき、それぞれの刺激は閾値以下であるが、総和によって閾値超を形成する。
時間的総和と空間的総和の違い
定義
時間的和集合は短時間に単一の刺激を加える感覚集合であり、空間的和集合は空間的に分離した複数のニューロンを同時に刺激する感覚集合です。
このように、時間的総和と空間的総和の主な違いはここにある。
シナプス前ニューロン
さらに、時間的総和では1つのシナプス前細胞が活動電位の発生を担い、空間的総和では複数のシナプス前細胞が活動電位の発生を担っていることがわかる。
メカニズム
1つのシナプス前細胞が一定時間ごとに閾値以下を発生させるのが時間的総和であり、複数のシナプス前細胞が閾値以下を発生させるのが空間的総和です。
したがって、この点も時間的総和と空間的総和の違いとなる。
効率性
時間的総和と空間的総和のもう一つの違いは、効率性です。
時間的総和は活動電位の生成に時間がかかるため効率が悪く、空間的総和は効率的なメカニズムです。
結論
時間的総和は、神経系における総和過程の一つで、一つのシナプス前細胞が一定期間内に発生させた閾値下限が、シナプス後細胞の活動電位の発生に関与するものです。
これに対し、空間的総和は、複数のシナプス前細胞が生成する閾値下限がシナプス後細胞の活動電位生成に関与する総和プロセスの一種である。
したがって、時間的総和と空間的総和の主な違いは、それぞれのタイプの総和に関与する複数の刺激の種類にある。
