Apvalka svārstības proteīnu un ATP enerģijas ietekmē rada spriegumu, kas ir salīdzināms ar neironu signāliem. Zinātnieki izskaidroja, kā mehānika pārvēršas elektriskā efektā.
Hjūstonas Universitātes zinātnieki ierosināja fizikālu izskaidrojumu tam, kā dzīva šūna var pati radīt elektrisko spriegumu. Modeļa pamatā tika izmantota šūnu membrāna, plāna un elastīga apvalka, kas ne tikai atdala šūnu no ārējās vides, bet arī pastāvīgi piedalās tās darbībā.
Šūnas iekšienē nepārtraukti notiek aktīvi procesi. Olbaltumvielas maina formu, mijiedarbojas viena ar otru un sadala ATP molekulas — universālu enerģijas avotu. Šī aktivitāte tiek pārnesta uz membrānu, liekot tai nedaudz izliekties un svārstīties. Tās ir mikroskopiskas kustības, bet tās notiek nepārtraukti un visur.
Modelis parāda, ka šādas deformācijas ir pietiekamas, lai izraisītu fleksoelektrisko efektu. Membrānas lieces rezultātā starp tās iekšējo un ārējo pusi rodas elektriskais spriegums. Šī īpašība jau sen ir zināma materiālu fizikā, bet šeit tā pirmo reizi ir detalizēti aprakstīta saistībā ar dzīvo šūnu. Šajā shēmā membrāna darbojas kā mehāniskās aktivitātes pārveidotājs elektriskā signālā.
Pēc autoru aprēķiniem, spriegums var sasniegt aptuveni 90 milivoltus. Tas ir salīdzināms ar signālu amplitūdu, kas rodas neironiem, pārraidot impulsus. Izmaiņas notiek milisekundes laikā — tajā pašā laika diapazonā, kas ir klasiskajiem nervu potenciāliem.
Modelis arī paredz, ka šādi membrānu spriegumi spēj aktīvi pārvietot jonus. Turklāt ne tikai pa dabiskajiem koncentrācijas gradientiem, bet arī pret tiem. Parasti tam ir nepieciešamas īpašas proteīnu sūkņi, taču šajā gadījumā jonu kustību nosaka membrānas elastīgās īpašības un tās reakcija uz elektrisko lauku. Šie parametri nosaka pārneses virzienu un lādiņa zīmi.
Autori uzskata, ka šis pats mehānisms var darboties ne tikai atsevišķās šūnās, bet arī audos, kur membrānu svārstības kļūst saskaņotas.
