神经元信息传递-

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1、第二节 神经元间的信息传递 Information transmission from one neuron to next,一、神经元间信息传递的方式 the patterns of information transmission from one neuron to next (一)化学性突触(Chemical synapse) 又称经典突触(Classical synapse),1化学突触的结构： 突触小体： A.小体轴浆内有：线粒体；内 含神经递质 neurotransmitter 的大小形态不同的囊泡vesicle,B.前膜：, 突触间隙（Synaptic cleft）： 宽20n

2、m，与细胞外液相通；神经递 质经此间隙扩散到后膜；存在使神 经递质失活的酶类。, 突触后膜（Postsynaptic membrane)： 有与神经递质结合的特异受体、 化学门控离子通道。后膜对电刺 激不敏感（直接电刺激后膜不易 产生去极化反应）,2突触的分类： 根据神经元的接触部位分为： 轴突-树突式突触 轴突-胞体式突触 轴突-轴突式突触 树突-树突式突触,其它方式：树突-胞体式突触；树突- 轴突式突触；胞体-轴突 式突触；胞体-树突式突 触；胞体-胞体式突触等。 特殊部位的突触：如神经-骨骼肌接 头等。, 根据突触的组合形式分为：, 根据突触的传递功能分为： 兴奋性突触 (Excitat

3、ory synapse) 抑制性突触 (Inhibitory synapse),(二)电突触 Electrical synapse 1结构特点： 结构基础是缝隙连接 Gap junction 两个神经元间紧密接触部位膜 间距仅为2-3nm；, 膜两侧胞浆内不存在vesicle，两侧 膜上有沟通两细胞胞浆的水相通道 蛋白质，允许带电离子通过； 无突触前、后膜之分，为双向传递； 电阻低，传递速度快，几乎不存在 潜伏期。,2功能意义： 使许多神经元产生同步性放电或 同步性活动。,(三)非突触性化学传递 Non-synaptic chemical transmission 1非突触性化学传递的结构：,

4、2非突触性化学传递的特点： 不存在特化的突触前、后膜结构； 不存在一对一的支配关系，一个 曲张体可支配多个效应细胞；, 曲张体与效应细胞间离一般大于 20nm,远者可达十几m；递质扩 散距离远，耗时长，一般传递时 间大于1s； 递质能否产生效应，取决于效应 器细胞有无相应受体。,二、突触传递过程与突触后电位 The process of synaptic transmission & Postsynaptic potential (一) 突触传递过程 process of synaptic transmission,1.突触前过程： 神经冲动到达突触前神经元轴突末 梢突触前膜去极化电压门控Ca

5、2+ 通道开放膜外Ca2+内流入前膜轴 浆内Ca2+升高 降低轴浆粘度； 消除前膜内侧负电荷促进囊泡向 前膜移动、接触、融合、破裂以出 胞作用形式将神经递质释放入间隙。 （囊泡膜可再循环利用）,2间隙过程：神经递质通过间隙并扩散到后膜 。,3突触后过程： 神经递质作用于后膜上特异性 受体或化学门控离子通道后膜对某 些离子通透性改变带电离子发生跨 膜流动后膜发生去极化或超极化 产生突触后电位Postsynaptic potential。,总之，在突触传递过程中，突触前末梢去极化是诱发递质释放的关键因素；Ca2+是前膜兴奋和递质释放过程的耦联因子；囊泡膜的再循环利用是突触传递持久进行的必要条件。,

6、(二) 突触后电位 1兴奋性突触后电位 Excitatory postsynaptic potential, EPSP 兴奋性突触后电位的记录,脊髓前角运动神经元RP= -70mV，电刺激传入纤维后，脊髓前角运动神经元发生去极化，产生EPSP。 随刺激强度增加，EPSP发生总和而逐渐增大,当EPSP总和达到阈电位-52mV时，就在轴突始段出现电流密度较大的外向电流，从而爆发可扩布性的AP, EPSP产生机制： 突触前神经元末梢释放兴奋性递质 作用于后膜受体，提高后膜对Na+ 和K+，尤其是Na+的通透性，导致后 膜局部去极化。,2抑制性突触后电位 Inhibitory postsynaptic

7、 potential, IPSP 抑制性突触后电位的记录,IPSP产生机制： 突触前神经元(抑制性中间神经元) 末梢释放抑制性递质作用于突触后 膜，后膜Cl-通道开放，Cl-内流， 膜发生超极化；对K+的通透性增 加、K+外流增加，以及Na+ 或Ca2+ 通道关闭，膜发生超极化。,3突触后电位的特点： EPSP和IPSP均属局部电位 等级性：大小与递质释放量有关； 电紧张扩布： 这种作用取决于局 部电位与邻近细胞RP之间的电位 差的大小和距离的远近，电位差. 越大，距离越近， 影响越大。 可叠加性,4EPSP和IPSP在突触后神经元的整合 （integration） 同时与多个神经末梢形成突触

8、的突 触后神经元，其电位变化的总趋势 取决于同时所产生的EPSP和IPSP的 代数和。,三、突触的抑制和易化 Synaptic inhibition & Synaptic facilitation (一)突触抑制 1突触后抑制 Postsynaptic inhibition 突触后抑制特点：由抑制性中 间神经元活动引起；突触后神 经元产生IPSP；, 突触后抑制的分类及意义：, 传入侧枝性抑制，又称为交互抑制 Afferent collateral inhibition； Reciprocal inhibition 意义：使不同中枢之间的活动协调 起来。 回返性抑制(recurrent inh

9、ibition) 意义：使发出兴奋的神经元的活动 及时终止；使同一中枢内许 多神经元之间的活动步调一 致。,2突触前抑制 Presynaptic inhibition 突触前抑制的概念：通过某种生理 机制改变突触前膜活动，使其兴奋 性递质释放减少，造成突触后神经 元产生抑制效应。 突触前抑制的结构基础：是轴轴 型突触的存在。,图中A纤维末梢与神经元C形成突触，可兴奋该神经元C；B纤维末梢与A纤维末梢形成轴轴型突触。B纤维兴奋可引起A纤维膜部分去极化。,如先兴奋B纤维，当A纤维再有兴奋AP传到其末梢时，AP的幅值会相对减小，由此引起进入A纤维末梢的Ca2+数量减少，A纤维末梢释放的神经递质减少,

10、 使神经元C的EPSP变小，达不到阈电位，造成神经元C抑制。, 突触前抑制产生机制： B纤维兴奋释放GABA激活A末梢 上GABAA受体A末梢Cl-电导(通透 性)Cl-外流A末梢去极化 传到A末梢AP幅值Ca2+内流入A 末梢量递质释放突触后 EPSP变小神经元C抑制。,在脊髓后角初级感觉传入神经元和交 感神经末梢(相当于图中A末梢)存在 GABAB受体。B末梢释放GABA与GABAB受 体结合G蛋白介导A末梢膜上K+通 道开放K+外流Ca2+内流入A末梢数 量减少。(或对百日咳敏感的G蛋白可 阻滞Ca2+内流入A末梢递质释放), 除GABA外，其他递质也能通过G 蛋白介导影响K+通道和Ca

11、2+通道 功能而介导突触前抑制。, 突触前抑制的特点和意义： 特点：是一种去极化抑制；多发 生于感觉传入路中；需经两个以 上中间神经元多突触传递；产生 的潜伏期长（20ms）； 意义：调制感觉传入活动,(二)突触前易化 Synaptic facilitation 在与突触前抑制相同的结构基础 上，由于A纤维动作电位时程延长， Ca2+通道开放时间增加，递质释放 增加，神经元C的EPSP变大而产生 的。如：海兔缩鳃反射的敏感化 (sensitization)的产生。,四、突触传递的特征 Characteristics of synaptic transmission (一) 单向或向前性传递 (

12、二) 突触延搁(Synaptic delay)， 又称中枢延搁(Central delay)。 (三) 总和(Summation),(四)兴奋节律的改变 (五)易疲劳 (六)对环境因素变化敏感：突触部位 易受内环境理化因素变化的影响， 如碱中毒、酸中毒、低氧、药物 等，而发生传递能力的改变。,(七）具有可塑性(Plasticity)：突触易受 已进行过活动的影响而发生传递 效能的改变，此现象称为突触功 能可塑性。如：突触易化、长时 程增强(LTP)、长时程抑制(LTD)、 强直后增强等。,五、神经递质和受体 Neurotransmitter & Receptor (一)神经递质 1神经递质的概

13、念：在突触间起 信息传递作用的化学物质。 2确定神经递质的条件 3神经调质 Neuromodulator 的 概念及调质的调制作用, 神经调质：虽由神经元产生，也作 用于特定受体，但不在神经元间起 信息传递作用，而是调节信息传递 效率，增强或削弱递质的效应的一 类化学物质。, 调制作用（Modulation）：调质所 发挥的作用称为调制作用。 例：阿片肽对交感神经末梢释放去 甲肾上腺素的调制作用： 作用于- receptor，促进末梢 释放NE，加强血管收缩。 作用于- receptor，抑制末梢 释放NE，抑制血管收缩。,4神经递质和神经调质的分类 胆碱类 Cholines： 单胺类 Mon

14、oamines： 氨基酸类 Amino acides： 谷氨酸 (Glu)，天冬氨酸 (Asp)， -氨基丁酸(GABA)，甘氨酸 (Gly)等，前两种为兴奋性氨基酸， 后两种为抑制性氨基酸。, Peptide(肽类)： 下丘脑调节肽 阿片肽 胃肠肽 其他：血管紧张素，血管加 压素(VP)，催产素(OXT)，心房 钠尿肽, 嘌呤类Purine： 腺苷adenosine，ATP； 脂类Lipid： 花生四烯酸及其衍生物， 如前列腺Prostaglandin(PG) 气体类：NO, CO；,5神经递质的共存 戴尔原则： 一个神经元的全部末梢均释放同 一种递质。近年来递质共存现象 的发现突破了这一原

15、则，该原则 应修改。, 递质共存现象： 应用免疫组织化学方法发现，一个 神经元内可以存在，同时末梢也可 释放两种或两种以上的神经递质 (包括神经调质)。 如：外周颈上神经节中有些神经元 末梢可同时释放NE和NPY(神经肽Y)； 有些腹腔交感神经纤维可同时释放 NE和生长抑素；,递质共存的意义： 协调某些生理过程： 如：支配猫唾液腺的副交感神经ACh 和VIP共存: ACh：引起唾液腺分泌唾液，不增加 唾液腺血液供应； VIP：不引起唾液腺分泌，但增加唾 液腺血液供应，增加唾液腺上 ACh受体的亲和力，从而增强 ACh分泌唾液的作用； 可能与信息的化学编码有关。,（4）戴尔原则似应修改为： 一个神经元的全部末梢均释放相 同的递质。,(二)Receptor(受体) 1Receptor的概念 位于细胞膜或细胞内能与某些化学 物质（如递质、调质、激素等） 发生特异性结合并诱发生物学效应 的特殊生物分子。一般位于细胞膜 上的receptor是带有寡糖链的跨膜 蛋白质分子。,2受体的激动剂和拮抗剂 Agonist and Antagonist 激动剂： 能与Receptor发生特异性结合并 产生生物学效应的化学物质(一 般指药物制剂)。, 拮抗剂： 只与Receptor发生特异性 结合， 但并不产生生物学效应的化学物 质(一般指药物制剂)。