Возбуждающий постсинаптический потенциал

редактировать
Этот одиночный ВПСП недостаточно деполяризует мембрану для генерации потенциала действия. Сумма этих трех ВПСП генерирует потенциал действия.

В нейробиологии, возбуждающий постсинаптический потенциал (EPSP ) - это постсинаптический потенциал, который повышает вероятность того, что постсинаптический нейрон активирует потенциал действия. Эта временная деполяризация постсинаптического мембранного потенциала, вызванная потоком положительно заряженных ионов в постсинаптическую клетку, является результатом открытия ионных каналов, управляемых лигандами. Это противоположность тормозных постсинаптических потенциалов (IPSP), которые обычно возникают в результате потока отрицательных ионов в клетку или положительных ионов из клетки. EPSP также могут быть результатом уменьшения исходящих положительных зарядов, тогда как IPSP иногда вызваны увеличением оттока положительных зарядов. Поток ионов, вызывающий ВПСП, представляет собой возбуждающий постсинаптический ток (EPSC ).

EPSP, как и IPSP, классифицируются (т. Е. Имеют аддитивный эффект). Когда несколько ВПСП возникают на одном участке постсинаптической мембраны, их совокупный эффект является суммой отдельных ВПСП. Более крупные ВПСП приводят к большей деполяризации мембраны и, таким образом, увеличивают вероятность того, что постсинаптическая клетка достигает порога активации потенциала действия..

.

ВПСП в живых клетках возникают химически. Когда активная пресинаптическая клетка высвобождает нейротрансмиттеры в синапс, некоторые из них связываются с рецепторами на постсинаптической клетке. Многие из этих рецепторов содержат ионный канал, способный пропускать положительно заряженные ионы внутрь или из клетки (такие рецепторы называются ионотропными рецепторами ). В возбуждающих синапсах ионный канал обычно пропускает натрий в клетку, создавая возбуждающий постсинаптический ток. Этот деполяризующий ток вызывает увеличение мембранного потенциала, ВПСП.

Содержание

  • 1 Возбуждающие молекулы
  • 2 Миниатюрные ВПСП и квантовый анализ
  • 3 Полевые ВПСП
  • 4 См. Также
  • 5 Ссылки
  • 6 Внешние ссылки

Возбуждающие молекулы

Нейротрансмиттер, наиболее часто связанный с ВПСП, - это аминокислота глутамат, и он является основным возбуждающим нейромедиатором в центральная нервная система позвоночных. Его повсеместное распространение в возбуждающих синапсах привело к тому, что его назвали возбуждающим нейромедиатором. У некоторых беспозвоночных глутамат является основным возбуждающим медиатором в нервно-мышечном соединении. В нервно-мышечном соединении позвоночных, EPP (потенциалы концевой пластинки ) опосредуются нейротрансмиттером ацетилхолином, который (наряду с глутаматом) является одним из основных передатчики в центральной нервной системе беспозвоночных. В то же время ГАМК является наиболее распространенным нейромедиатором, связанным с IPSP в головном мозге. Однако классификация нейротрансмиттеров как таковых технически неверна, поскольку существует несколько других синаптических факторов, которые помогают определить возбуждающие или тормозящие эффекты нейромедиатора.

Миниатюрные ВПСП и количественный анализ

Высвобождение везикул нейромедиатора из пресинаптической клетки является вероятностным. Фактически, даже без стимуляции пресинаптической клетки, единственная везикула может иногда попадать в синапс, генерируя миниатюрные ВПСП (мЭПСП). Бернард Кац стал пионером в изучении этих мЭПСП на нервно-мышечном соединении (часто называемых потенциалами миниатюрной концевой пластинки) в 1951 году, обнаружив квантовую природу синаптическая передача. Тогда квантовый размер можно определить как синаптический ответ на высвобождение нейротрансмиттера из единственной везикулы, в то время как квантовое содержание - это количество эффективных везикул, высвобождаемых в ответ на нервный импульс. Квантовый анализ относится к методам, используемым для определения для конкретного синапса, сколько квантов передатчика высвобождается и каков средний эффект каждого кванта на целевую клетку, измеренный с точки зрения количества протекающих ионов (заряда) или изменения в мембранный потенциал.

Полевые ВПСП

ВПСП обычно регистрируются с помощью внутриклеточных электродов. Внеклеточный сигнал от одиночного нейрона чрезвычайно мал, и поэтому его практически невозможно записать в человеческий мозг. Однако в некоторых областях мозга, таких как гиппокамп, нейроны расположены таким образом, что все они получают синаптические сигналы в одной и той же области. Поскольку эти нейроны имеют одинаковую ориентацию, внеклеточные сигналы от синаптического возбуждения не отменяются, а, скорее, складываются, давая сигнал, который можно легко записать с помощью полевого электрода. Этот внеклеточный сигнал, зарегистрированный от популяции нейронов, представляет собой потенциал поля. В исследованиях долговременной потенциации гиппокампа (LTP) часто приводятся цифры, показывающие поле EPSP (fEPSP) в радиальном слое СА1 в ответ на коллатеральную стимуляцию Шаффера. Это сигнал, видимый внеклеточным электродом, помещенным в слой апикальных дендритов пирамидных нейронов CA1. Коллатерали Шаффера создают возбуждающие синапсы на этих дендритах, и поэтому, когда они активируются, происходит сток тока в радиатном слое: поле ВПСП. Отклонение напряжения, зарегистрированное во время полевого ВПСП, является отрицательным, в то время как внутриклеточно зарегистрированный ВПСП имеет положительный характер. Это различие связано с относительным потоком ионов (в первую очередь иона натрия) в ячейку, которая в случае полевого ВПСП направлена ​​от электрода, а для внутриклеточных ВПСП - по направлению к электроду. После полевого ВПСП внеклеточный электрод может регистрировать другое изменение электрического потенциала, называемое популяционным всплеском, которое соответствует популяции клеток, запускающих потенциалы действия (всплески). В других регионах, кроме CA1 гиппокампа, полевой ВПСП может быть гораздо более сложным и трудным для интерпретации, поскольку источник и поглотители гораздо менее определены. В таких областях, как полосатое тело, нейротрансмиттеры, такие как дофамин, ацетилхолин, ГАМК и другие, также могут высвобождаться, что еще больше усложняет интерпретацию.

См. Также

Ссылки

Внешние ссылки

Последняя правка сделана 2021-05-19 09:32:40
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте