ラベル付き活動電位グラフメーカー

活動電位のグラフとは？

活動電位のグラフは、横軸に時間（ms）、縦軸に膜電位（mV）をとり、ニューロンが発生する一瞬の電気信号を描いたものです。膜はふだん約 −70 mV の静止膜電位にあり、刺激で約 −55 mV の閾値まで脱分極すると、電位依存性 Na⁺ チャネルが開いて Na⁺ が一気に流入し、約 1 ms で +30〜+40 mV ほどのピークに達します。続いて Na⁺ チャネルが不活性化し、電位依存性 K⁺ チャネルが開いて K⁺ が流出することで膜は再分極し、いったん約 −80 mV まで過分極してから静止膜電位に戻ります。このツールは、ご自身の記録または付属のシミュレーションデータから数値どおりに波形を描くので、各相が正しい位置に来ます。そのあと SciVis でラベルや色分けを加えたり、文字を消して穴埋め用にしたりできます。

活動電位グラフに必要なデータ

• 数値の2列：時間（ms）と膜電位（mV）。急な立ち上がりをなめらかに描くため、0.01〜0.1 ms 間隔で記録してください。
• phase（相）や refractory_period（不応期）などの文字列の列を加えると、ラベルや色分けの範囲を指定できます。
• 複数の波形を比べるときはロング形式にし、時間点ごと・波形ごとに1行とし、stimulus などの列で波形を区別します。
• 列名に単位を入れ（time_ms、membrane_potential_mV など）、アップロード前にメモ・合計・空行を削除してください。

生物・神経科学の授業で使える活動電位グラフ

• ラベル付きの活動電位
• 絶対不応期と相対不応期
• 活動電位の穴埋めプリント
• 全か無かの法則
• 活動電位中の Na⁺・K⁺ コンダクタンス
• 活動電位と平衡電位

データから活動電位のグラフを作る理由

• 静止膜電位・閾値・ピーク・過分極が、手描きの目分量ではなく正しい mV の値に来ます。
• 1本の波形から、ラベル付きの解答図・不応期版・A〜H の穴埋めプリントをまとめて作れます。
• 閾下刺激と閾上刺激を同じ軸に並べると、全か無かの法則がひと目で伝わります。
• 自分の実験記録やシミュレーション結果に差し替えても、同じ見やすいレイアウトのまま使えます。
• ラベル・配色・書き出しは SciVis で自由に調整でき、スライド・配布資料・レポートに使えます。

ラベル付き活動電位グラフメーカー の使い方

例を選ぶか、CSV、TSV、TXT、XLSX、XLS のいずれか1ファイルをアップロードします。検出された列を確認して図を生成し、SciVis で編集します。Excel は先頭シートを使用します。

よい活動電位グラフに必要な要素

• 横軸は時間（ms）、縦軸は膜電位（mV）。オーバーシュートが見えるよう 0 mV を範囲に含めます。
• 静止膜電位（約 −70 mV）と閾値（約 −55 mV）の破線の基準線。
• 脱分極：電位依存性 Na⁺ チャネルが開き、Na⁺ が細胞内に流入する。
• 再分極：Na⁺ チャネルが不活性化し、電位依存性 K⁺ チャネルが開いて K⁺ が流出する。
• 過分極：K⁺ チャネルがゆっくり閉じるため、膜電位が一時的に静止電位より下がり E_K に近づく。
• 必要に応じて、絶対不応期・相対不応期の色分けや、別パネルでの Na⁺・K⁺ コンダクタンス。

絶対不応期と相対不応期の違い

絶対不応期は閾値に達したときから再分極のほとんどの間まで続きます。この間、電位依存性 Na⁺ チャネルはすでに開いているか不活性化しているため、どれほど強い刺激でも2回目の活動電位は起こりません。相対不応期はおおむね過分極の時期にあたり、Na⁺ チャネルの一部は回復していますが、K⁺ コンダクタンスがまだ高く膜電位も閾値から遠いため、通常より強い刺激でなければ活動電位は発生しません。不応期はニューロンの最大発火頻度を決め、興奮が軸索を一方向に伝わる理由にもなっています。