ในสาขาประสาทวิทยาศาสตร์แอ็กโซเลมมา (จาก^ภาษากรีกlemma ' เยื่อหุ้ม, ซอง'และ 'axo-' จาก axon ^{[ 1 ]} ) คือเยื่อหุ้มเซลล์ของแอกซอน [ ^{1 ]}ซึ่งเป็นกิ่งของเซลล์ประสาท ที่ส่งสัญญาณ ( ศักย์การกระทำ ) แอ็กโซเลมมาเป็นเยื่อ หุ้มไขมันสองชั้นสามชั้นภายใต้การเตรียมกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนมาตรฐาน โครงสร้างนี้มีความหนาประมาณ 8 นาโนเมตร^{[ 2 ]}

โครงร่างของโครงสร้างนี้เกิดจากการจัดเรียงแบบหกเหลี่ยมหรือห้าเหลี่ยมของสเปคตรินที่ด้านในของเยื่อหุ้มเซลล์ รวมถึงแอคตินที่เชื่อมต่อกับทรานส์เมมเบรน เมทริกซ์เซลล์เมตริกถูกยึดไว้ด้วยโปรตีนทรานส์เมมเบรนรวมถึงβ1-อินทิกรินกับโครงร่างไซโตสเกเลตันผ่านทางโครงร่างเมมเบรน^{[ 3 ]}แอ็กโซเลมมาเป็นเยื่อฟอสโฟลิปิดสองชั้น และไอออน/อนุภาคที่มีประจุไม่สามารถผ่านเข้าไปได้โดยตรง แต่โปรตีนทรานส์เมมเบรนเช่น ปั๊มไอออนที่ต้องใช้พลังงานเฉพาะ ( ปั๊มโซเดียม/โพแทสเซียม ) และช่องไอออน ( ช่องที่ควบคุมด้วยลิแกนด์ช่องที่ควบคุมด้วยกลไก ช่องที่ควบคุมด้วยแรงดันไฟฟ้า และช่องรั่วไหล) ที่อยู่ภายในแอ็กโซเลมมา จำเป็นต้องช่วยให้ไอออน/อนุภาคที่มีประจุเหล่านี้ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ และสร้างศักย์ทรานส์ เม มเบรนที่จะสร้างศักย์การกระทำ

หน้าที่หลักของเยื่อหุ้มเซลล์ รวมถึงเยื่อหุ้มรอบแอกซอน คือการควบคุมสิ่งที่เข้าและออกจากเซลล์ แอกโซเล็มมามีบทบาทสำคัญในระบบประสาท โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเส้นทางรับความรู้สึก การบูรณาการ และการตอบสนองภายในระบบประสาท การสื่อสารระหว่างเซลล์ประสาทภายในระบบประสาทอาศัยเยื่อหุ้มที่สามารถกระตุ้นได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งแอกโซเล็มมา แอกโซเล็มมามีหน้าที่ในการส่งสัญญาณระหว่างเซลล์ประสาทและเซลล์ชวานน์สัญญาณเหล่านี้ควบคุมการทำงานของเซลล์ชวานน์ในการเพิ่มจำนวนและ การสร้าง ไมอีลินและยังมีบทบาทในการควบคุมขนาดของแอกซอนด้วย^{[ 2 ]}

การเปลี่ยนแปลงสถานะทางไฟฟ้าของเยื่อหุ้มแอกซอนเรียกว่าศักย์เยื่อหุ้มเซลล์ – ศักย์คือการกระจายตัวของประจุระหว่างภายในและภายนอกเซลล์ ซึ่งวัดเป็นมิลลิโวลต์ (mV) โปรตีนที่อยู่ภายในเยื่อหุ้มเซลล์จะรักษาสมดุลของความเข้มข้นของไอออนภายในเซลล์และความเข้มข้นของไอออนภายนอกเซลล์ โดยมีประจุสุทธิเป็นกลาง แต่หากเกิดความแตกต่างของประจุขึ้นที่ผิวของเยื่อหุ้มแอกซอน ไม่ว่าจะเป็นภายในหรือภายนอก ก็สามารถสร้าง สัญญาณไฟฟ้า เช่น ศักย์การกระทำ (action potential ) ได้

เมื่อเซลล์หรือแอกซอนอยู่ในสภาวะพัก ความเข้มข้นของโซเดียม (Na ⁺ ) ภายนอกเซลล์จะมากกว่าความเข้มข้นของ Na ⁺ภายในเซลล์ และความเข้มข้นของโพแทสเซียม (K ⁺ ) ภายในเซลล์จะมากกว่าความเข้มข้นของ K ⁺ภายนอกเซลล์ ความแตกต่างของประจุนี้เรียกว่าศักย์เยื่อหุ้มเซลล์ขณะพักซึ่งวัดได้ที่ -70 มิลลิโวลต์

การเปิดช่องทางภายในเยื่อหุ้มเซลล์ทำให้ Na ⁺ไหลตามความเข้มข้นของมันและเข้าสู่เซลล์ Na ⁺เป็นไอออนที่มีประจุบวก ดังนั้นการไหลเข้าของ Na ⁺จึงทำให้ศักย์ไฟฟ้าของเยื่อหุ้มเซลล์เคลื่อนเข้าใกล้ศูนย์ ซึ่งเรียกว่าการลดศักย์ไฟฟ้า (depolarization ) อย่างไรก็ตาม ความเข้มข้นของ Na ⁺มีความแรงมากพอที่จะทำให้ Na ⁺ไหลเข้าสู่เซลล์จนกระทั่งศักย์ไฟฟ้าของเยื่อหุ้มเซลล์ถึง +30mV

เมื่อศักย์ไฟฟ้าของเยื่อหุ้มเซลล์สูงถึง +30 mV และความเข้มข้นของ Na ⁺สูงมาก จะทำให้ช่องไอออนที่ควบคุมด้วยแรงดันไฟฟ้าอื่นๆ ซึ่งจำเพาะต่อ K ⁺เปิดออก K ⁺จึงไหลตามความเข้มข้นและออกจากเซลล์ เนื่องจาก K ⁺ ที่มีประจุบวก กำลังออกจากเซลล์ ศักย์ไฟฟ้าของเยื่อหุ้มเซลล์จึงลดลงกลับไปสู่ศักย์ไฟฟ้าขณะพัก การเคลื่อนที่ของศักย์ไฟฟ้าของเยื่อหุ้มเซลล์กลับไปสู่ ​​-70 mV เรียกว่า การคืนสภาพศักย์ไฟฟ้า (repolarization ) อย่างไรก็ตาม การคืนสภาพศักย์ไฟฟ้าจะเกินศักย์ไฟฟ้าขณะพัก เนื่องจากช่อง K ⁺เกิดความล่าช้าในการปิด ทำให้เกิดช่วงเวลาของการเกิดศักย์ไฟฟ้าเกิน (hyperpolarization )

การเปลี่ยนแปลงของประจุ แรงดันไฟฟ้า และศักย์เยื่อหุ้มเซลล์นี้ ก่อให้เกิดสัญญาณไฟฟ้าที่เรียกว่าศักย์การกระทำ (action potential) ศักย์การกระทำเหล่านี้ใช้สำหรับการสื่อสารระหว่างเซลล์ประสาทภายในเนื้อเยื่อประสาท