我們的脊髓運動神經元(motoneurons)並不是像開關那樣只能「有輸入才放電」。它們其實可以自己維持在兩種穩定狀態之間:
這就是所謂的 雙穩態(bistability)。
那麼,神經元明明是一條電線,怎麼可能自己維持在「放電模式」不掉回休眠?答案藏在一個強大的 細胞內正回饋迴路。
motoneuron 雙穩態的根本秘密,是以下三個離子機制彼此合作:
當神經元開始放電時,L 型鈣通道會開啟,鈣離子大量湧入。
這些鈣本身不足以維持長時間去極化,但它是一個 觸發器。

細胞內的鈣離子會刺激 胞內儲存庫(如 ER)再釋放鈣離子,這讓細胞內的 Ca²⁺ 在放電期間一路上升,而不會快速被泵掉。

當 Ca²⁺ 高到一定程度,就會啟動 ICAN(Ca²⁺ 活化的非選擇性陽離子電流)。
這個電流通常經由 TRPM5 通道流入,帶來一股持續性的 去極化電流。
這個去極化會讓神經元更容易再放電,再引入更多 Ca²⁺且啟動更多 ICAN,形成一個強大的正回饋 : ICaL → Ca²⁺ → CICR → ICAN → 更去極化 → 再更多 Ca²⁺
