Alt-eller-ingen-loven er et princip, der siger, at styrken af et respons fra en nervecelle eller muskelfiber ikke er afhængig af stimulusens styrke. Hvis en stimulus er over en bestemt tærskel, affyrer en nerve eller muskelfiber. I det væsentlige vil der enten være et fuldt respons, eller der vil slet ikke være noget svar for en individuel neuron eller muskelfiber.
Hvordan fungerer loven om alt eller ingen?
Hvis en stimulus er stærk nok, opstår et handlingspotentiale, og en neuron sender information ned ad en axon væk fra cellelegemet og mod synapsen. Ændringer i cellepolarisering resulterer i, at signalet forplantes ned ad aksonlængden.
Handlingspotentialet er altid et fuldt svar. Der findes ikke noget "stærkt" eller "svagt" handlingspotentiale. I stedet er det en alt-eller-intet-proces. Dette minimerer muligheden for, at information går tabt undervejs.
Denne proces svarer til handlingen ved at trykke på aftrækkeren af en pistol. Et meget let tryk på aftrækkeren vil ikke være tilstrækkeligt, og pistolen skyder ikke. Når der udøves tilstrækkeligt tryk på udløseren, vil den dog affyre.
Kuglens hastighed og kraft påvirkes ikke af, hvor hårdt du trækker i aftrækkeren. Pistolen skyder enten af, eller ikke. I denne analogi repræsenterer stimulus den kraft, der påføres udløseren, mens affyringen af pistolen repræsenterer handlingspotentialet.
Bestemmelse af stimuleringsstyrke
Kroppen har stadig brug for at bestemme styrken eller intensiteten af en stimulus. Det er for eksempel vigtigt at vide, hvor varmt en kop kaffe er, når du tager en indledende slurk, eller at bestemme, hvor fast nogen ryster din hånd.
For at måle stimulusintensitet er nervesystemet afhængig af den hastighed, hvormed en neuron affyrer, og hvor mange neuroner der affyrer på et givet tidspunkt. En neuron affyrer hurtigere indikerer en stærkere intensitetsstimulans. Talrige neuroner, der skyder samtidigt eller i hurtig rækkefølge, vil også indikere en stærkere stimulus.
Hvis du tager en slurk af din kaffe, og den er meget varm, reagerer de sensoriske neuroner i munden hurtigt. Et meget fast håndtryk fra en kollega kan resultere i både hurtig neural affyring såvel som et svar fra mange sensoriske neuroner i din hånd. I begge tilfælde giver hastigheden og antallet af neuroner, der affyrer, værdifuld information om intensiteten af den oprindelige stimulus.
Opdagelse af loven om alt-eller-ingen
All-or-none-loven blev først beskrevet i 1871 af fysiolog Henry Pickering Bowditch. I sine beskrivelser af hjertemuskelens sammentrækning forklarede han, "Et induktionschok frembringer en sammentrækning eller undlader at gøre det i henhold til dets styrke; hvis det overhovedet gør det, producerer det den største sammentrækning, der kan produceres af enhver styrke af stimulus i muskelens tilstand på det tidspunkt. "
Mens al-eller-ingen-loven oprindeligt blev anvendt på hjertets muskler, blev det senere fundet, at neuroner og andre muskler også reagerer på stimuli i henhold til dette princip.