Войти
Постсинаптические потенциалы - это изменения в мембранный потенциал постсинаптического конца химического синапса. Постсинаптические потенциалы - это градуированные потенциалы, и их не следует путать с потенциалами действия, хотя их функция заключается в инициировании или подавлении потенциалов действия. Они вызваны тем, что пресинаптический нейрон высвобождает нейротрансмиттеры из терминального бутона на конце аксона в синаптическую щель. Нейротрансмиттеры связываются с рецепторами на постсинаптическом окончании, которым может быть нейрон или мышечная клетка в случае нервно-мышечного соединения. Их вместе называют постсинаптическими рецепторами, поскольку они находятся на мембране постсинаптической клетки.
Одним из способов реакции рецепторов на связывание с нейромедиатором является открытие или закрытие ионного канала, позволяя ионам проникать в клетку или выходить из нее. Именно эти ионы изменяют мембранный потенциал. На ионы действуют две основные силы: диффузия и электростатическое отталкивание. Ионы будут стремиться к своему равновесному потенциалу, то есть состоянию, когда сила диффузии нейтрализует силу электростатического отталкивания. Когда мембрана находится в состоянии равновесия, движение ионов больше не происходит. Два важных уравнения, которые могут определять разность мембранных потенциалов на основе концентраций ионов: Уравнение Нернста и Уравнение Гольдмана.
Нейроны имеют покой. потенциал примерно -70 мВ. Если открытие ионного канала приводит к увеличению положительного заряда через мембрану, говорят, что мембрана деполяризована, поскольку потенциал приближается к нулю. Это возбуждающий постсинаптический потенциал (ВПСП), поскольку он приближает потенциал нейрона к его порогу срабатывания (около -55 мВ).
Если, с другой стороны, открытие ионного канала приводит к чистому увеличению отрицательного заряда, это смещает потенциал дальше от нуля и упоминается как гиперполяризация. Это тормозящий постсинаптический потенциал (IPSP), поскольку он изменяет заряд через мембрану, чтобы быть дальше от порога срабатывания.
Нейротрансмиттеры по своей природе не являются возбуждающими или тормозящими: разные рецепторы одного и того же нейромедиатора могут открывать разные типы ионных каналов.
ВПСП и IPSP представляют собой временные изменения мембранного потенциала, а ВПСП, возникающие в результате высвобождения передатчика в одном синапсе, обычно слишком малы, чтобы вызвать спайк в постсинаптическом нейроне. Однако нейрон может получать синаптические входы от сотен, если не тысяч, других нейронов с различным количеством одновременных входных сигналов, поэтому объединенная активность афферентных нейронов может вызывать большие колебания мембранного потенциала или подпороговые колебания мембранного потенциала. Если постсинаптическая клетка достаточно деполяризована, возникнет потенциал действия. Например, в низкопороговые пики деполяризации по кальциевому каналу Т-типа происходят при низкой отрицательной деполяризации мембраны, в результате чего нейрон достигает порога. Потенциалы действия не оцениваются; это ответы "все или ничего".
Постсинаптические потенциалы начинают прекращаться, когда нейротрансмиттер отсоединяется от своего рецептора. После этого рецептор может вернуться в свое предыдущее структурное состояние. Ионные каналы, которые были открыты рецептором, когда к нему был привязан нейромедиатор, теперь закрываются. Как только каналы закрываются, ионы возвращаются в свое равновесное состояние, а мембрана возвращается к своему равновесному потенциалу.
Постсинаптические потенциалы подлежат суммированию, пространственно и / или временно.
Пространственное суммирование : если клетка получает входные данные в двух синапсах, расположенных рядом друг с другом, их постсинаптические потенциалы складываются. Если клетка получает два возбуждающих постсинаптических потенциала, они объединяются, так что мембранный потенциал деполяризуется суммой двух изменений. Если есть два тормозных потенциала, они также суммируются, и мембрана гиперполяризуется на эту величину. Если клетка получает как тормозной, так и возбуждающий постсинаптические потенциалы, они могут нейтрализоваться, или один может быть сильнее другого, и мембранный потенциал изменится на разницу между ними.
Временное суммирование : когда ячейка получает входные данные, близкие друг к другу по времени, они также суммируются, даже если из одного и того же синапса. Таким образом, если нейрон получает возбуждающий постсинаптический потенциал, а затем пресинаптический нейрон срабатывает снова, создавая еще один ВПСП, тогда мембрана постсинаптической клетки деполяризуется на все ВПСП.
