第4章 神經(jīng)系統(tǒng)信號傳遞

1、 神經(jīng)元神經(jīng)元- -神經(jīng)元神經(jīng)元 神經(jīng)元神經(jīng)元- -效應(yīng)器效應(yīng)器1神經(jīng)遞質(zhì)和內(nèi)源性活性物質(zhì)的研究概況1.1904，Elliott，沖動傳導(dǎo)到交感神經(jīng)末梢，可能從那里釋放腎上腺素，在作用于效應(yīng)器細胞。2.1921，Loewi,通過蛙心灌流發(fā)現(xiàn)“迷走素”3.Dale,發(fā)現(xiàn)神經(jīng)肌肉接頭處的神經(jīng)遞質(zhì)是ACH。 Loewi, Dale共享1936年諾貝爾獎。4.1921，Cannon,將刺激交感神經(jīng)后，從肝臟中分離出的物質(zhì)命名為“交感素”；1949，這種物質(zhì)被von Eulur鑒定為去甲腎上腺素，為此獲1970年諾貝爾獎。5.1960-今，50多種神經(jīng)肽被發(fā)現(xiàn)。6.1980-1988，F(xiàn)urchgott

2、IgnarroMoncade三個研究小組相繼發(fā)現(xiàn)NO為神經(jīng)遞質(zhì),三人共享1998年諾貝爾獎。神經(jīng)遞質(zhì)和受體神經(jīng)遞質(zhì)和受體神經(jīng)遞質(zhì)神經(jīng)遞質(zhì): :在突觸前神經(jīng)元在突觸前神經(jīng)元合成合成并在末梢并在末梢釋放釋放，經(jīng)突，經(jīng)突觸間隙觸間隙擴散擴散，特異性的，特異性的作用作用于突觸后神經(jīng)元或于突觸后神經(jīng)元或 效應(yīng)效應(yīng)器細胞上的受體，器細胞上的受體，引起引起信息從突觸前傳遞信息從突觸前傳遞到突到突觸后的一些觸后的一些化學(xué)物質(zhì)化學(xué)物質(zhì)。遞質(zhì)共存遞質(zhì)共存: :一個神經(jīng)元內(nèi)可以存在兩種或以上的遞質(zhì)一個神經(jīng)元內(nèi)可以存在兩種或以上的遞質(zhì)意義在于協(xié)調(diào)某些生理過程意義在于協(xié)調(diào)某些生理過程 意義意義: :一種神經(jīng)元釋放兩種或

3、兩種以上的神經(jīng)調(diào)節(jié)一種神經(jīng)元釋放兩種或兩種以上的神經(jīng)調(diào)節(jié)物，就可以物，就可以使神經(jīng)調(diào)解的范圍更擴大，更精使神經(jīng)調(diào)解的范圍更擴大，更精確，確，更完善，更經(jīng)濟。更完善，更經(jīng)濟。不同刺激條件下，遞質(zhì)的釋放比例可以不同，適應(yīng)不不同刺激條件下，遞質(zhì)的釋放比例可以不同，適應(yīng)不同需要。同需要。51鑒定遞質(zhì)的主要條件1.存在：在突觸前神經(jīng)元內(nèi)有該物質(zhì)及其合成酶的存在2.釋放：從突觸前末梢可釋放足以在突觸后細胞或效應(yīng)器引起一定反應(yīng)的物質(zhì)。3.相同的突觸后效應(yīng)：將適當濃度的該物質(zhì)人工地施加到突觸后細胞上應(yīng)能引起與由神經(jīng)誘發(fā)的相同反應(yīng)。4.滅活機制：應(yīng)找到將該物質(zhì)從突觸間隙中除去的機制。神經(jīng)遞質(zhì)神經(jīng)遞質(zhì)化學(xué)物質(zhì)化學(xué)

4、物質(zhì)合成合成突觸前神經(jīng)元突觸前神經(jīng)元貯存貯存神經(jīng)末端部位的囊泡內(nèi)神經(jīng)末端部位的囊泡內(nèi)釋放釋放神經(jīng)末梢神經(jīng)末梢擴散擴散突觸間隙突觸間隙作用作用特異性作用于突觸后神特異性作用于突觸后神經(jīng)元或效應(yīng)器細胞上的受體經(jīng)元或效應(yīng)器細胞上的受體transmitter 52受體受體細胞膜或細胞內(nèi)能與某些化學(xué)物質(zhì)發(fā)生特異細胞膜或細胞內(nèi)能與某些化學(xué)物質(zhì)發(fā)生特異性結(jié)合并誘發(fā)生物效應(yīng)的特殊生物分子性結(jié)合并誘發(fā)生物效應(yīng)的特殊生物分子配體：激動劑或拮抗劑配體：激動劑或拮抗劑 激動劑（激動劑（agonist):agonist):能與受體發(fā)生特異性結(jié)合能與受體發(fā)生特異性結(jié)合 并產(chǎn)生生物效應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)并產(chǎn)生生物效應(yīng)的化學(xué)物質(zhì) 拮

5、抗劑拮抗劑(antagonist)(antagonist)：與受體發(fā)生特異性結(jié)與受體發(fā)生特異性結(jié) 合，但不產(chǎn)生生物效應(yīng)的物質(zhì)合，但不產(chǎn)生生物效應(yīng)的物質(zhì)配體與受體結(jié)合的特征：配體與受體結(jié)合的特征：特異性：特定的受體只與特定的配體結(jié)合；特異性：特定的受體只與特定的配體結(jié)合；飽和性：受體的數(shù)量有限，結(jié)合配體的數(shù)量也有限；飽和性：受體的數(shù)量有限，結(jié)合配體的數(shù)量也有限；可逆性：可以結(jié)合，也可以解離?？赡嫘裕嚎梢越Y(jié)合，也可以解離。53主要的遞質(zhì)受體系統(tǒng)主要的遞質(zhì)受體系統(tǒng)1 1乙酰膽堿及其受體：乙酰膽堿及其受體：2. 2. 去甲腎上腺素和腎上腺素及其受體：去甲腎上腺素和腎上腺素及其受體：3 3 多巴胺及其受

6、體多巴胺及其受體54接頭傳遞接頭傳遞興奮從神經(jīng)細胞傳遞給效應(yīng)器興奮從神經(jīng)細胞傳遞給效應(yīng)器神經(jīng)神經(jīng)- -平滑肌和神經(jīng)平滑肌和神經(jīng)- -心肌接頭傳遞結(jié)構(gòu)心肌接頭傳遞結(jié)構(gòu)非突觸性化學(xué)傳遞非突觸性化學(xué)傳遞曲張體曲張體腎上腺素能神經(jīng)元的軸突末梢分成許多分支，腎上腺素能神經(jīng)元的軸突末梢分成許多分支，分支上形成串珠樣膨大結(jié)構(gòu)。分支上形成串珠樣膨大結(jié)構(gòu)。曲張體外無施萬氏細胞包裹，內(nèi)含大量突觸小泡，曲張體外無施萬氏細胞包裹，內(nèi)含大量突觸小泡，小泡內(nèi)為去甲腎上腺素，曲張體是遞質(zhì)釋放的部位，小泡內(nèi)為去甲腎上腺素，曲張體是遞質(zhì)釋放的部位，與周圍的平滑肌膜不形成突觸聯(lián)系。與周圍的平滑肌膜不形成突觸聯(lián)系。55Motor

7、nerve dividing and terminating on motor end-plates on 7 skeletal muscle fibers非突觸性化學(xué)傳遞非突觸性化學(xué)傳遞神經(jīng)沖動到達曲張體，遞質(zhì)從曲張體釋放出來，通神經(jīng)沖動到達曲張體，遞質(zhì)從曲張體釋放出來，通過擴散到達平滑肌膜受體，使平滑肌細胞發(fā)生反應(yīng)。過擴散到達平滑肌膜受體，使平滑肌細胞發(fā)生反應(yīng)。56曲張體曲張體Endings of postganlionic autonomic neurons on smooth muscle57特點：特點：無突觸前膜和后膜；不存在一對一的支配關(guān)系；曲張體無突觸前膜和后膜；不存在一對一的支

8、配關(guān)系；曲張體與效應(yīng)器的距離一般大于與效應(yīng)器的距離一般大于20nm; 20nm; 遞質(zhì)擴散距離遠，傳遞所費時遞質(zhì)擴散距離遠，傳遞所費時間大于間大于1s1s；釋放的遞質(zhì)是否產(chǎn)生效應(yīng)取決于效應(yīng)器細胞上有無；釋放的遞質(zhì)是否產(chǎn)生效應(yīng)取決于效應(yīng)器細胞上有無相應(yīng)受體。相應(yīng)受體。SUMMARY突觸和接頭傳遞突觸和接頭傳遞神經(jīng)元-神經(jīng)元神經(jīng)元-效應(yīng)器突觸突觸突觸的組成小囊泡 胞過程的觸發(fā)神經(jīng)遞質(zhì) Ca 2+作用EPSP IPSP空間整合 時間整合 突觸延遲 突觸的抑制和易化 突觸的電活動突觸的電活動 突觸前抑制 突觸后抑制傳入側(cè)枝性抑制回返性抑制 結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) 機制突觸傳遞的調(diào)制突觸傳遞的調(diào)制對遞質(zhì)釋放的調(diào)制對后

9、膜受體的調(diào)制受體的上調(diào)受體的下調(diào)內(nèi)化突觸的可朔性突觸的可朔性強直后增強習(xí)慣化敏感化長時程增強長時程抑制電突觸的傳遞神經(jīng)遞質(zhì)和受體主要的遞質(zhì)受體系統(tǒng)接頭傳遞非突觸性化學(xué)傳遞58神經(jīng)元是一個獨立的單位神經(jīng)元是一個獨立的單位一個神經(jīng)元如何影響另一個神經(jīng)元？一個神經(jīng)元如何影響另一個神經(jīng)元？ 突觸突觸神經(jīng)元間相互接觸神經(jīng)元間相互接觸發(fā)生信息傳遞的部位發(fā)生信息傳遞的部位23突觸的細微結(jié)構(gòu)突觸的細微結(jié)構(gòu)突觸前膜、突觸間隙、突觸后膜突觸前膜、突觸間隙、突觸后膜突觸囊泡突觸囊泡突觸前膜突觸前膜突觸后膜突觸后膜 受體受體 突觸間隙突觸間隙軸突末梢軸突末梢鈣離子鈣離子遞質(zhì)分子遞質(zhì)分子效應(yīng)分子效應(yīng)分子突觸的分類依聯(lián)系

10、部位：軸一樹突觸、軸一體突觸、軸一軸突觸 依突觸的功能：興奮性突觸和抑制性突觸；依突觸傳遞信息的方式：化學(xué)性突觸和電突觸。目前被學(xué)者們廣泛認知和應(yīng)用的以第三種分類占多數(shù) Various types of synapses軸突軸突- -樹突樹突軸突軸突- -胞體胞體軸突軸突- -軸軸突突嵌入式嵌入式8經(jīng)典的突觸（化學(xué)性突觸經(jīng)典的突觸（化學(xué)性突觸):):神經(jīng)元的軸突末梢與其它神經(jīng)元的胞體神經(jīng)元的軸突末梢與其它神經(jīng)元的胞體或突起接觸并傳遞信息的部位。或突起接觸并傳遞信息的部位。突觸的組成突觸的組成= =突觸前膜突觸前膜 + + 突觸后膜突觸后膜 + + 突觸間隙突觸間隙神經(jīng)遞質(zhì)神經(jīng)遞質(zhì)大多突觸接頭處

11、的遞質(zhì)為化學(xué)性遞質(zhì)，突觸前神經(jīng)大多突觸接頭處的遞質(zhì)為化學(xué)性遞質(zhì)，突觸前神經(jīng)元的神經(jīng)沖動可引起神經(jīng)遞質(zhì)的分泌，如元的神經(jīng)沖動可引起神經(jīng)遞質(zhì)的分泌，如5 5羥色氨羥色氨。而在有些接頭處，遞質(zhì)為電興奮，還有些既有電興而在有些接頭處，遞質(zhì)為電興奮，還有些既有電興奮也有化學(xué)興奮。奮也有化學(xué)興奮。7突觸間隙突觸間隙約約30-50nm30-50nm，內(nèi)有粘多糖和糖蛋白。內(nèi)有粘多糖和糖蛋白。突觸小體內(nèi)突觸小體內(nèi)有線粒體有線粒體及小囊泡。及小囊泡。突觸小泡內(nèi)突觸小泡內(nèi)含有遞質(zhì)，含有遞質(zhì)，當動作電位從軸突到當動作電位從軸突到末端時，遞質(zhì)從突觸末端時，遞質(zhì)從突觸小泡內(nèi)釋放。小泡內(nèi)釋放。9突觸小泡突觸小泡動作電位從軸

12、突到末端時，遞質(zhì)即從突觸小動作電位從軸突到末端時，遞質(zhì)即從突觸小泡內(nèi)釋放。突觸小泡的膜與神經(jīng)細胞膜融合并通過泡內(nèi)釋放。突觸小泡的膜與神經(jīng)細胞膜融合并通過出胞過程釋放其內(nèi)容。出胞過程釋放其內(nèi)容。關(guān)于突觸的信息傳遞是電學(xué)過程還是化學(xué)過程的問題關(guān)于突觸的信息傳遞是電學(xué)過程還是化學(xué)過程的問題曾在生理學(xué)界有過長期的爭論。曾在生理學(xué)界有過長期的爭論。20世紀世紀6O年代確立了化學(xué)傳遞為主導(dǎo)的理論地位。年代確立了化學(xué)傳遞為主導(dǎo)的理論地位。而且研究證實中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)而且研究證實中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)99% 以上的信息交以上的信息交流是以神經(jīng)遞質(zhì)化學(xué)釋放的作用方式進行的，少量流是以神經(jīng)遞質(zhì)化學(xué)釋放的作用方式進行的，少量

13、的電傳遞方式主要存在于低等動物的電傳遞方式主要存在于低等動物61突觸的化學(xué)傳遞過程神經(jīng)沖動前膜去極化 Ca2通道開放 4 Ca2-CaM復(fù)合物形成 蛋白激酶 突觸蛋白去磷酸化 突觸小泡釋放遞質(zhì) 后膜特異受體（化學(xué)門控）通道開放 后膜去極化/超極化 突觸后膜電位形成（EPSP/IPSP)化學(xué)性突觸處的興奮性信息傳遞過程化學(xué)性突觸處的興奮性信息傳遞過程當神經(jīng)沖動傳到軸突末當神經(jīng)沖動傳到軸突末膜膜CaCa2 2通道開放，膜外通道開放，膜外CaCa2 2向膜內(nèi)流動向膜內(nèi)流動突觸前膜內(nèi)囊泡移動、融合、破裂，囊泡中興奮性遞質(zhì)釋放突觸前膜內(nèi)囊泡移動、融合、破裂，囊泡中興奮性遞質(zhì)釋放神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上的受體

14、結(jié)合，受體蛋白分子構(gòu)型改變神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上的受體結(jié)合，受體蛋白分子構(gòu)型改變突觸后膜突觸后膜NaNa、K K 離子通道開放離子通道開放( (尤其是尤其是NaNa) )通透性通透性突觸后膜去極化突觸后膜去極化興奮性突觸后電位（興奮性突觸后電位（EPSPEPSP）EPSPEPSP電緊張性擴布至突觸后膜周圍細胞膜電緊張性擴布至突觸后膜周圍細胞膜去極化達到閾電位去極化達到閾電位突觸后神經(jīng)元爆發(fā)動作電位突觸后神經(jīng)元爆發(fā)動作電位化學(xué)性突觸處的抑制信息傳遞過程化學(xué)性突觸處的抑制信息傳遞過程當神經(jīng)沖動傳到軸突末當神經(jīng)沖動傳到軸突末膜膜CaCa2 2通道開放，膜外通道開放，膜外CaCa2 2向膜內(nèi)流動向膜內(nèi)流

15、動突觸前膜內(nèi)囊泡移動、融合、破裂，囊泡中抑制性遞質(zhì)釋放突觸前膜內(nèi)囊泡移動、融合、破裂，囊泡中抑制性遞質(zhì)釋放神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上的受體結(jié)合，受體蛋白分子構(gòu)型改變神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上的受體結(jié)合，受體蛋白分子構(gòu)型改變突觸后膜氯突觸后膜氯 離子通道開放，膜對氯通透性離子通道開放，膜對氯通透性突觸后膜超極化突觸后膜超極化抑制性性突觸后電位（抑制性性突觸后電位（IPSPIPSP）IPSPIPSP電緊張性擴布至突觸后膜周圍細胞膜電緊張性擴布至突觸后膜周圍細胞膜超極化超極化突觸后神經(jīng)元產(chǎn)生抑制突觸后神經(jīng)元產(chǎn)生抑制10出胞過程由鈣通道所觸發(fā)出胞過程由鈣通道所觸發(fā) 突觸前神經(jīng)元興奮突觸前神經(jīng)元興奮動作電位使突觸前

16、膜發(fā)生去極化動作電位使突觸前膜發(fā)生去極化達到一定水平達到一定水平引起前膜上鈣通道開放引起前膜上鈣通道開放 細胞外液中的細胞外液中的CaCa2+2+進入突觸前膜進入突觸前膜CaCa2+2+的作用的作用1.1.降低軸漿的黏度降低軸漿的黏度有利于突觸小泡的位移有利于突觸小泡的位移2.2.消除突觸前膜內(nèi)的負電位消除突觸前膜內(nèi)的負電位促進突觸小泡和前膜的接觸促進突觸小泡和前膜的接觸融合及胞裂融合及胞裂 最終導(dǎo)致神經(jīng)遞質(zhì)的釋放最終導(dǎo)致神經(jīng)遞質(zhì)的釋放11突觸傳遞的突觸傳遞的電化學(xué)電活動變化電化學(xué)電活動變化突觸前突觸前神經(jīng)元的生物電變化神經(jīng)元的生物電變化突觸末梢突觸末梢的遞質(zhì)釋放的遞質(zhì)釋放突觸后突觸后神經(jīng)元的

17、生物電改變神經(jīng)元的生物電改變突觸傳遞：發(fā)生在軸突末梢與其它神經(jīng)元樹突突觸傳遞：發(fā)生在軸突末梢與其它神經(jīng)元樹突或胞體膜之間的特定聯(lián)系或胞體膜之間的特定聯(lián)系 12快突觸后電位快突觸后電位神經(jīng)遞質(zhì)直接控制神經(jīng)遞質(zhì)直接控制 或激活離子通道或激活離子通道慢突觸后電位慢突觸后電位經(jīng)經(jīng)G G蛋白偶聯(lián)受體蛋白偶聯(lián)受體或或G G 蛋白偶聯(lián)受體啟動的第二信蛋白偶聯(lián)受體啟動的第二信 使使系統(tǒng)間接控制離子通道的活動系統(tǒng)間接控制離子通道的活動14遞質(zhì)門控離子通道遞質(zhì)門控離子通道受體偶聯(lián)于同一跨膜蛋白質(zhì)大分子上的受體偶聯(lián)于同一跨膜蛋白質(zhì)大分子上的離子通道離子通道受體未與遞質(zhì)結(jié)合時受體未與遞質(zhì)結(jié)合時，通道關(guān)閉，突觸后膜，通

18、道關(guān)閉，突觸后膜 保持靜息膜電位。保持靜息膜電位。一旦受體被遞質(zhì)激活一旦受體被遞質(zhì)激活，蛋白大分子突然變構(gòu)，出，蛋白大分子突然變構(gòu)，出現(xiàn)瞬時貫穿細胞膜的水相通道?，F(xiàn)瞬時貫穿細胞膜的水相通道?？赏ㄍ傅碾x子順電化學(xué)梯度，跨膜移動而產(chǎn)生電可通透的離子順電化學(xué)梯度，跨膜移動而產(chǎn)生電流。形成的總電位差稱為流。形成的總電位差稱為突觸后電位突觸后電位。本質(zhì)：具有特異感受結(jié)構(gòu)的蛋白本質(zhì)：具有特異感受結(jié)構(gòu)的蛋白 功能：完成的跨膜信號傳遞功能：完成的跨膜信號傳遞15興奮性突觸后電位興奮性突觸后電位 (excitatory postsynaptic potential, EPSP)定義：定義：突觸后膜在遞質(zhì)作用下發(fā)

19、生去極化，使該突觸后膜在遞質(zhì)作用下發(fā)生去極化，使該突觸的神經(jīng)元對其它刺激的興奮性升高。突觸的神經(jīng)元對其它刺激的興奮性升高。機制機制：興奮性遞質(zhì)作用于突觸后膜上的受體，導(dǎo)興奮性遞質(zhì)作用于突觸后膜上的受體，導(dǎo)致膜上致膜上NaNa+ +或或K K+ +通道開放，產(chǎn)生內(nèi)向電流，使通道開放，產(chǎn)生內(nèi)向電流，使局部膜發(fā)生去極化。局部膜發(fā)生去極化。特點：特點：局部電流局部電流是突觸后膜產(chǎn)生局部興奮的表現(xiàn)。是突觸后膜產(chǎn)生局部興奮的表現(xiàn)。1718興奮性突觸后電位興奮性突觸后電位抑制性突觸后電位抑制性突觸后電位(Inhibitory postsynaptic potential, IPSP)定義：定義：突觸后膜在遞

20、質(zhì)作用下發(fā)生超極化，使突觸突觸后膜在遞質(zhì)作用下發(fā)生超極化，使突觸后神經(jīng)元對其它刺激的興奮性降低。后神經(jīng)元對其它刺激的興奮性降低。機制機制：突觸前膜釋放抑制性遞質(zhì)，作用突觸后膜，突觸前膜釋放抑制性遞質(zhì)，作用突觸后膜，與受體結(jié)合與受體結(jié)合膜上的膜上的ClCl- -通道開放通道開放ClCl- -離子內(nèi)流離子內(nèi)流膜電位發(fā)生超極化膜電位發(fā)生超極化（也有認為也有認為IPSPIPSP的產(chǎn)生與的產(chǎn)生與K K+ +通道開放和通道開放和K K+ +外流增加，外流增加，以及以及NaNa+ +或或CaCa+ +通道的關(guān)閉有關(guān)通道的關(guān)閉有關(guān)) )。19突觸傳遞：突觸傳遞： 信號傳入末梢信號傳入末梢 囊泡遞質(zhì)釋放囊泡遞質(zhì)

21、釋放 結(jié)合特定受體結(jié)合特定受體 突觸后膜電性變化突觸后膜電性變化 電緊張擴布電緊張擴布21單向傳導(dǎo)單向傳導(dǎo)突觸通常允許神經(jīng)沖動沿一個方向傳導(dǎo)突觸通常允許神經(jīng)沖動沿一個方向傳導(dǎo)從突觸前神經(jīng)元到突觸后神經(jīng)元從突觸前神經(jīng)元到突觸后神經(jīng)元只有當神經(jīng)沖動的動作電位到達突觸前神經(jīng)元只有當神經(jīng)沖動的動作電位到達突觸前神經(jīng)元終端時才能引起所儲存的化學(xué)遞質(zhì)的分泌。終端時才能引起所儲存的化學(xué)遞質(zhì)的分泌。22化學(xué)性突觸化學(xué)性突觸 定向突觸定向突觸（解剖定向突觸）（解剖定向突觸） : :有典型的突觸結(jié)構(gòu)有典型的突觸結(jié)構(gòu)神經(jīng)遞質(zhì)在突觸前膜活性區(qū)定點釋放神經(jīng)遞質(zhì)在突觸前膜活性區(qū)定點釋放以最短的距離通過突觸間隙以最短的距離

22、通過突觸間隙作用于突觸后膜的特異性受體作用于突觸后膜的特異性受體 非定向突觸非定向突觸（化學(xué)定向突觸）（化學(xué)定向突觸）: :無典型的突觸結(jié)構(gòu)無典型的突觸結(jié)構(gòu)神經(jīng)遞質(zhì)可不通過突觸活性區(qū)神經(jīng)遞質(zhì)可不通過突觸活性區(qū)在非突觸部位直接釋放于細胞外間隙在非突觸部位直接釋放于細胞外間隙在細胞間液內(nèi)靠梯度擴散在細胞間液內(nèi)靠梯度擴散作用于近處或較遠處靶細胞的特異受體作用于近處或較遠處靶細胞的特異受體起效時間較慢，持續(xù)時間較長，作用范圍較廣。起效時間較慢，持續(xù)時間較長，作用范圍較廣。23幾種特殊類型的化學(xué)突觸幾種特殊類型的化學(xué)突觸 平行性突觸平行性突觸：兩個接觸面超過：兩個接觸面超過0.50.5m mm m時，出

23、現(xiàn)兩個以上的接時，出現(xiàn)兩個以上的接觸點，傳導(dǎo)方向一致，是最簡單的局部微環(huán)路。觸點，傳導(dǎo)方向一致，是最簡單的局部微環(huán)路。 交互性突觸交互性突觸：同一個突觸間隙兩側(cè)的突觸膜上，各有相反方：同一個突觸間隙兩側(cè)的突觸膜上，各有相反方向的傳遞點，互為突觸前后部分，是局部微環(huán)路側(cè)抑制的形向的傳遞點，互為突觸前后部分，是局部微環(huán)路側(cè)抑制的形態(tài)基礎(chǔ)。態(tài)基礎(chǔ)。 自突觸自突觸：一個神經(jīng)元的軸突與自身的樹突間形成的突觸，作：一個神經(jīng)元的軸突與自身的樹突間形成的突觸，作為一種反饋聯(lián)系，對局部興奮起暫時抑制作用。為一種反饋聯(lián)系，對局部興奮起暫時抑制作用。 連續(xù)性突觸連續(xù)性突觸：在很短距離內(nèi)，有：在很短距離內(nèi)，有3-43

24、-4個以上的突觸，連續(xù)排個以上的突觸，連續(xù)排列的突觸形式，組成突觸串。列的突觸形式，組成突觸串。1.1.突觸小球突觸小球：神經(jīng)元突起間形成球狀復(fù)雜的突觸區(qū)。外包膠質(zhì)：神經(jīng)元突起間形成球狀復(fù)雜的突觸區(qū)。外包膠質(zhì)細胞突起，形成的多種突觸形式，具有復(fù)雜的興奮和抑制的細胞突起，形成的多種突觸形式，具有復(fù)雜的興奮和抑制的相互調(diào)節(jié)作用。相互調(diào)節(jié)作用。24縫隙連縫隙連接接交互性突觸交互性突觸串聯(lián)性突觸串聯(lián)性突觸混合性突觸混合性突觸25突觸后神經(jīng)元上的動作電位突觸后神經(jīng)元上的動作電位- -整合整合在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，一個神經(jīng)元常與其它多個末梢在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，一個神經(jīng)元常與其它多個末梢構(gòu)成許多突觸，突觸后神經(jīng)元

25、的胞體構(gòu)成許多突觸，突觸后神經(jīng)元的胞體= =整合器整合器突觸后膜上的電位改變的總趨勢突觸后膜上的電位改變的總趨勢=EPSP+IPSP=EPSP+IPSP空間整合空間整合：多個突觸在同一時間參與活動，一個突：多個突觸在同一時間參與活動，一個突觸的電活動可加強另一個突觸的電活動使之達觸的電活動可加強另一個突觸的電活動使之達到放電水平。到放電水平。時間整合時間整合：重復(fù)的信號沖動所引起的：重復(fù)的信號沖動所引起的EPSPsEPSPs在前一在前一EPSPsEPSPs未消失前就發(fā)生。未消失前就發(fā)生。26Spatial summation temporal summation 空間整合與時間整合空間整合與時

26、間整合 27突觸的位置對突觸后電位整合作用的影響突觸的位置對突觸后電位整合作用的影響 突觸的位置突觸的位置興奮性突觸和抑制性突觸的位置興奮性突觸和抑制性突觸的位置是影響突觸整合作用的關(guān)鍵因素之一。是影響突觸整合作用的關(guān)鍵因素之一。28胞體和軸突始段附近胞體和軸突始段附近的的抑制性突觸抑制性突觸通過分流抑通過分流抑制顯著衰減興奮性電流，能有效控制突觸后神經(jīng)元制顯著衰減興奮性電流，能有效控制突觸后神經(jīng)元的輸出。的輸出。樹突遠端的樹突遠端的抑制性突觸抑制性突觸只能產(chǎn)生微弱的影響。只能產(chǎn)生微弱的影響。軸突始段是突觸后整合作用的關(guān)鍵部位軸突始段是突觸后整合作用的關(guān)鍵部位 軸突始段含有分布密度很高的電壓依

27、賴性鈉通道軸突始段含有分布密度很高的電壓依賴性鈉通道 去極化時，每個去極化增量引起的去極化時，每個去極化增量引起的NaNa內(nèi)流量很大內(nèi)流量很大 一般只需在靜息電位基礎(chǔ)上去極化一般只需在靜息電位基礎(chǔ)上去極化10mV10mV左右就能左右就能達到閾電位。達到閾電位。動作電位最先發(fā)生在始段動作電位最先發(fā)生在始段29突觸延遲突觸延遲當沖動到達突觸前細胞的終端時當沖動到達突觸前細胞的終端時, , 在引起突在引起突觸后神經(jīng)元的反應(yīng)之前有一個至少觸后神經(jīng)元的反應(yīng)之前有一個至少0.5ms0.5ms的的延遲。延遲。30突觸抑制突觸抑制：某些生理過程變得不容易或不能某些生理過程變得不容易或不能進行進行突觸后抑制突觸

28、后抑制突觸前抑制突觸前抑制側(cè)枝性抑制側(cè)枝性抑制回返性抑制回返性抑制突觸易化突觸易化：某些生理過程變得更容易進行：某些生理過程變得更容易進行突觸前易化突觸前易化突觸后易化突觸后易化31突觸后抑制突觸后抑制抑制性中間神經(jīng)元釋放抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，使突抑制性中間神經(jīng)元釋放抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，使突觸后神經(jīng)元發(fā)生觸后神經(jīng)元發(fā)生IPSPIPSP，從而使突觸后神經(jīng)元發(fā)，從而使突觸后神經(jīng)元發(fā)生抑制。生抑制。側(cè)枝性抑制側(cè)枝性抑制：協(xié)調(diào)機能上相拮抗的中樞活動。：協(xié)調(diào)機能上相拮抗的中樞活動?；胤敌砸种苹胤敌砸种疲阂饬x在于使神經(jīng)元的活動及時終：意義在于使神經(jīng)元的活動及時終止，并促使同一中樞內(nèi)許多神經(jīng)元止，并促使同一中樞內(nèi)許多

29、神經(jīng)元 的活動同步化。的活動同步化。32側(cè)枝性抑制側(cè)枝性抑制一方面通過突觸聯(lián)系引起某一方面通過突觸聯(lián)系引起某一中樞神經(jīng)元產(chǎn)生一中樞神經(jīng)元產(chǎn)生EPSPEPSP并經(jīng)并經(jīng)總和后發(fā)生興奮，另一方面總和后發(fā)生興奮，另一方面通過側(cè)枝以同樣的方式興奮通過側(cè)枝以同樣的方式興奮一抑制性中間神經(jīng)元，釋放一抑制性中間神經(jīng)元，釋放抑制性遞質(zhì)，引起另一中樞抑制性遞質(zhì)，引起另一中樞神經(jīng)元產(chǎn)生神經(jīng)元產(chǎn)生IPSPIPSP?；胤敌砸种苹胤敌砸种浦袠猩窠?jīng)元興奮時，沖動沿軸中樞神經(jīng)元興奮時，沖動沿軸突外傳，同時又經(jīng)軸突側(cè)枝興突外傳，同時又經(jīng)軸突側(cè)枝興奮一抑制性中樞神經(jīng)元，該抑奮一抑制性中樞神經(jīng)元，該抑制性中間神經(jīng)元興奮后，其軸制性

30、中間神經(jīng)元興奮后，其軸突釋放抑制性遞質(zhì)，反過來抑突釋放抑制性遞質(zhì)，反過來抑制原先發(fā)生興奮的神經(jīng)元及同制原先發(fā)生興奮的神經(jīng)元及同一中樞的其它神經(jīng)元一中樞的其它神經(jīng)元。33相拮抗的中樞活動相拮抗的中樞活動傳入側(cè)枝性抑制示意圖傳入側(cè)枝性抑制示意圖來自收縮肌的傳入沖動進入脊髓支配同一肌的運來自收縮肌的傳入沖動進入脊髓支配同一肌的運動神經(jīng)元，引起收縮，另一方面通過側(cè)枝興奮脊動神經(jīng)元，引起收縮，另一方面通過側(cè)枝興奮脊髓中的抑制性中間神經(jīng)元，抑制拮抗肌使之舒張，髓中的抑制性中間神經(jīng)元，抑制拮抗肌使之舒張，從而關(guān)節(jié)協(xié)調(diào)活動。從而關(guān)節(jié)協(xié)調(diào)活動。后根后根抑制性中間神經(jīng)元抑制性中間神經(jīng)元支配拮抗肌的神經(jīng)元支配拮抗肌

31、的神經(jīng)元支配收縮肌的神經(jīng)元支配收縮肌的神經(jīng)元34Negative feedback inhibition of a spinal motor neuron via an inhibitory interneuron (Renshaw)中樞神經(jīng)元興奮，傳出沖中樞神經(jīng)元興奮，傳出沖動沿軸突外傳，同時經(jīng)軸動沿軸突外傳，同時經(jīng)軸突側(cè)枝興奮一抑制性中間突側(cè)枝興奮一抑制性中間神經(jīng)元，其軸突釋放抑制神經(jīng)元，其軸突釋放抑制性遞質(zhì)，反過來抑制原先性遞質(zhì)，反過來抑制原先發(fā)生興奮的神經(jīng)元發(fā)生興奮的神經(jīng)元?；胤敌砸种苹胤敌砸种?5突觸前抑制突觸前抑制定義定義：通過軸突軸突型突觸的活動，導(dǎo)致：通過軸突軸突型突觸的活動，

32、導(dǎo)致突觸前末梢遞質(zhì)釋放量減少，在突觸后突觸前末梢遞質(zhì)釋放量減少，在突觸后膜上引起的膜上引起的EPSPEPSP減小，不容易使突觸后減小，不容易使突觸后神經(jīng)元興奮。神經(jīng)元興奮。結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：軸突：軸突- -軸突式突觸和軸突軸突式突觸和軸突- -胞體式胞體式突觸的聯(lián)合。突觸的聯(lián)合。361 1. .神經(jīng)沖動到達神經(jīng)末梢神經(jīng)沖動到達神經(jīng)末梢A, A, 能夠引起運動神經(jīng)元產(chǎn)生能夠引起運動神經(jīng)元產(chǎn)生EPSPEPSP。2.2.神經(jīng)沖動到達神經(jīng)末梢神經(jīng)沖動到達神經(jīng)末梢B B，運動神經(jīng)元不產(chǎn)生反應(yīng)。，運動神經(jīng)元不產(chǎn)生反應(yīng)。3.3.如果末梢如果末梢B B先興奮，間隔一定時間后興奮末梢先興奮，間隔一定時間后興奮末

33、梢A, A, 運動運動 神經(jīng)元產(chǎn)生的神經(jīng)元產(chǎn)生的EPSPEPSP較原先沒有末梢較原先沒有末梢B B參與情況下明顯減小。參與情況下明顯減小。意義意義? ?AB突觸前抑制突觸前抑制軸突軸突- -軸突式突觸軸突式突觸軸突軸突- -胞體式突觸胞體式突觸結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)37突觸前抑制的產(chǎn)生機制：突觸前抑制的產(chǎn)生機制：末梢末梢B B興奮時釋放某種遞質(zhì)，興奮時釋放某種遞質(zhì)，使末梢使末梢A A發(fā)生超極化，發(fā)生超極化，使末梢使末梢A A的動作電位幅度變的動作電位幅度變?。ㄌ摼€），引起進入末梢?。ㄌ摼€），引起進入末梢A A的鈣離子數(shù)量減少的鈣離子數(shù)量減少最終導(dǎo)致運動神經(jīng)元的最終導(dǎo)致運動神經(jīng)元的EPSPEPSP變小變小(

34、(虛線）。虛線）。意義意義對調(diào)節(jié)感覺傳入活動有重要作用對調(diào)節(jié)感覺傳入活動有重要作用38突觸的易化突觸的易化突觸后易化突觸后易化：表現(xiàn)為：表現(xiàn)為EPSP,EPSP,后膜的去極化使膜后膜的去極化使膜 電位靠近閾電位水平，動作電位容易爆發(fā)。電位靠近閾電位水平，動作電位容易爆發(fā)。突觸前易化突觸前易化：通過軸突軸突型突觸的活動，：通過軸突軸突型突觸的活動，突觸前末梢遞質(zhì)釋放量增多，突觸前末梢遞質(zhì)釋放量增多，EPSPEPSP增大。增大。機制機制：到達末梢：到達末梢A A的動作電位時程延長的動作電位時程延長( (虛線），虛線），鈣通道開放的時間增加鈣通道開放的時間增加（虛線（虛線) )，EPSPEPSP變大

35、。變大。39突觸傳遞的調(diào)制突觸傳遞的調(diào)制突觸前神經(jīng)末梢遞質(zhì)釋放調(diào)制突觸前神經(jīng)末梢遞質(zhì)釋放調(diào)制主要取決于進入末梢的主要取決于進入末梢的鈣離子量鈣離子量。凡能調(diào)制。凡能調(diào)制鈣離子內(nèi)流的因素都間接調(diào)節(jié)遞質(zhì)的釋放量。鈣離子內(nèi)流的因素都間接調(diào)節(jié)遞質(zhì)的釋放量。突觸后膜上受體功能的調(diào)制突觸后膜上受體功能的調(diào)制細胞膜上的細胞膜上的受體蛋白的數(shù)量受體蛋白的數(shù)量和與配體結(jié)合的和與配體結(jié)合的親和力親和力在不同的生理或病理情況下均可發(fā)生改變。在不同的生理或病理情況下均可發(fā)生改變。40受體的上調(diào)受體的上調(diào)激素或遞質(zhì)分泌不足時，受體的數(shù)量將逐漸增加，激素或遞質(zhì)分泌不足時，受體的數(shù)量將逐漸增加，親和力也將逐漸上升高。親和力

36、也將逐漸上升高。受體的下調(diào)受體的下調(diào)化學(xué)信使物質(zhì)釋放過多時，受體的數(shù)量逐漸減少，化學(xué)信使物質(zhì)釋放過多時，受體的數(shù)量逐漸減少，親和力親和力也逐漸降低。也逐漸降低。有些膜受體的下調(diào)通過內(nèi)化實現(xiàn)有些膜受體的下調(diào)通過內(nèi)化實現(xiàn)內(nèi)化內(nèi)化受體與配體結(jié)合后，形成的受體受體與配體結(jié)合后，形成的受體- -配體復(fù)合物可配體復(fù)合物可通過受體介導(dǎo)的入胞作用進入胞漿。以此減少膜通過受體介導(dǎo)的入胞作用進入胞漿。以此減少膜上受體的數(shù)量。上受體的數(shù)量。突觸的可朔性突觸的可朔性突觸傳遞的功能的增強或減弱突觸傳遞的功能的增強或減弱強直后增強強直后增強：突觸前末梢接受一短串強直性刺激后，：突觸前末梢接受一短串強直性刺激后，EPSPE

37、PSP明明 顯增強。顯增強。機制機制：強制性刺激使鈣離子在突觸前神經(jīng)元內(nèi)積累以至胞：強制性刺激使鈣離子在突觸前神經(jīng)元內(nèi)積累以至胞漿內(nèi)保持低鈣的細胞內(nèi)結(jié)合位點全部被占據(jù)。突觸前末梢持漿內(nèi)保持低鈣的細胞內(nèi)結(jié)合位點全部被占據(jù)。突觸前末梢持續(xù)釋放神經(jīng)遞質(zhì)，從而導(dǎo)致突觸后電位的增強。續(xù)釋放神經(jīng)遞質(zhì)，從而導(dǎo)致突觸后電位的增強。習(xí)慣化習(xí)慣化：較為溫和的重復(fù)刺激，反應(yīng)逐漸減弱直至消失。：較為溫和的重復(fù)刺激，反應(yīng)逐漸減弱直至消失。 機制機制：重復(fù)刺激鈣通道逐漸失活，內(nèi)流減少，突觸前末梢遞質(zhì)減少。：重復(fù)刺激鈣通道逐漸失活，內(nèi)流減少，突觸前末梢遞質(zhì)減少。敏感化敏感化：有害刺激使突觸對刺激反應(yīng)性增強，傳遞效能增強。：

38、有害刺激使突觸對刺激反應(yīng)性增強，傳遞效能增強。機制機制：cAMPcAMP產(chǎn)生增多，鈣離子內(nèi)流增加，突觸前末梢遞質(zhì)釋放增多。產(chǎn)生增多，鈣離子內(nèi)流增加，突觸前末梢遞質(zhì)釋放增多。 敏感化可能就是突觸前易化。敏感化可能就是突觸前易化。41長時程增強長時程增強（long-term potentiation LTP）定義定義：突觸前神經(jīng)元受到短時間內(nèi)快速重復(fù)性刺激后，突：突觸前神經(jīng)元受到短時間內(nèi)快速重復(fù)性刺激后，突 觸后神經(jīng)元所產(chǎn)生的一種快速和持續(xù)性的突觸后電觸后神經(jīng)元所產(chǎn)生的一種快速和持續(xù)性的突觸后電 位增強。位增強。機制機制長時程抑制長時程抑制(long-term depression LTD）定義定義：突觸傳遞速率的長時程降低。：突觸傳遞速率的長時程降低。機制機制：僅有少量鈣內(nèi)流，神經(jīng)元僅發(fā)生輕度去極（：僅有少量鈣內(nèi)流，神經(jīng)元僅發(fā)生輕度去極（20mV20mV）。）。42高頻刺激高頻