神經傳遞概述

視頻： 2分鐘神經科學_突觸傳遞

神經傳遞（拉丁語：transmissio「傳代，穿越」來自傳輸「發送，通過」），是神經元（突觸前神經元）的軸突末端釋放稱為神經遞質的信號分子，並與之結合併發生反應的過程。另一個神經元（突觸後神經元）的樹突上的受體。類似的過程發生在逆行神經傳遞中，其中突觸後神經元的樹突釋放逆行神經遞質（例如，內源性大麻素），其通過位於突觸前神經元的軸突末端的受體發出信號，主要在GABA能和谷氨酸能突觸[1] [ 2] [3]

神經傳遞依賴於：神經遞質的可用性;神經遞質的釋放;神經遞質在突觸後受體之間的聯繫;來自突觸後細胞的活動;以及隨後神經遞質的去除或失活。

響應於閾值動作電位或分級電位，在突觸前末端釋放神經遞質。釋放的神經遞質然後可以穿過突觸移動以被突觸後神經元中的受體檢測並與其結合。神經遞質的結合可以以抑制性或興奮性方式影響突觸後神經元。神經遞質與突觸後神經元中的受體的結合可以觸發短期變化，例如稱為突觸後電位的膜電位的變化，或者通過信號級聯激活的長期變化。

神經元形成複雜的生物神經網路，神經衝動（動作電位）通過該神經網路傳播。神經元不會相互接觸（除了通過間隙連接的電突觸）;相反，神經元在稱為突觸的緊密接觸點處相互作用。神經元通過動作電位傳輸其信息。當神經衝動到達突觸時，它可能會導致神經遞質的釋放，從而影響另一個（突觸後）神經元。突觸後神經元可以從許多額外的神經元接收輸入，包括興奮性和抑制性。將興奮性和抑制性影響相加，如果凈效應是抑制性的，神經元將不太可能「激發」（即產生動作電位），如果凈效應是興奮性的，神經元將更可能火。神經元發射的可能性取決於其膜電位與閾值電位的距離，即觸發動作電位的電壓，因為足夠的電壓依賴性鈉通道被激活，因此凈內向鈉電流超過所有外向電流。 [4]興奮性輸入使神經元更接近閾值，而抑制性輸入使神經元更遠離閾值。動作潛力是「全有或全無」事件;膜未達到閾值的神經元不會發射，而那些必須發射的神經元也不會發射。一旦動作電位開始（傳統上在軸突崗位），它將沿著軸突傳播，導致在突觸布頓處釋放神經遞質以將信息傳遞給另一個相鄰神經元。

突觸前神經元（頂部）釋放神經遞質，激活突觸後細胞（底部）上的受體。

目錄

1 突觸神經傳遞的階段

2 一般說明

3 求和

4 趨同和分歧

5 共同傳遞

6 遺傳關聯

7 參考

突觸神經傳遞的階段

主要文章：化學突觸

神經遞質的合成。這可以發生在細胞體，軸突或軸突末端。

將神經遞質儲存在軸突末端的儲存顆粒或囊泡中。

鈣在動作電位期間進入軸突末端，導致神經遞質釋放到突觸間隙中。

釋放後，發射器結合併激活突觸後膜中的受體。

神經遞質的失活。神經遞質要麼被酶促破壞，要麼被帶回到它所來自的終端，在那裡它可以被重複使用，或者被降解和去除。[5]

一般說明

神經遞質自發地填充在囊泡中並且在獨立於突觸前動作電位的單個量子包中釋放。這種緩慢釋放是可檢測的並且對突觸後神經元產生微抑制或微興奮作用。動作潛力可以簡化這一過程。含有囊泡的神經遞質聚集在活性部位周圍，並且在它們被釋放後可以通過三種提出的機制之一再循環。第一個提出的機制涉及部分打開然後重新關閉囊泡。第二個涉及囊泡與膜的完全融合，然後再循環或再循環到內體中。囊泡融合主要由位於鈣通道附近的微域中的鈣濃度驅動，允許僅微秒的神經遞質釋放，而恢復到正常的鈣濃度需要幾百微秒。囊泡胞吐作用被認為是由稱為SNARE的蛋白質複合物驅動的，該蛋白質複合物是肉毒桿菌毒素的靶標。一旦釋放，神經遞質進入突觸並遇到受體。神經遞質受體可以是離子型或g蛋白偶聯的。離子型受體允許離子在被配體激動時通過。主要模型涉及由多個亞基組成的受體，其允許離子偏好的協調。當與配體結合時，G蛋白偶聯受體（也稱為代謝型受體）經歷構象變化，從而產生細胞內反應。終止神經遞質活性通常由轉運蛋白完成，但酶促失活也是合理的。[6]

求和

主要文章：總結（神經生理學）

每個神經元與許多其他神經元連接，從它們接收許多脈衝。總和是在軸突崗上加上這些衝動。如果神經元僅獲得興奮性衝動，它將產生動作電位。相反，如果神經元獲得與興奮性衝動一樣多的抑制作用，則抑制會抵消激發，神經衝動將停止在那裡。[7]動作電位的產生與神經遞質釋放的概率和模式以及突觸後受體致敏作用成正比。[8] [9] [10]

空間求和意味著在不同位置接收的脈衝對神經元的影響加起來，因此當同時接收到這樣的脈衝時神經元可能會發射，即使每個脈衝本身不足以引起發射。

時間總和意味著如果以緊密的時間順序接收脈衝，則在同一地點接收的脈衝的影響可以相加。因此，當接收到多個脈衝時，神經元可能會發射，即使每個脈衝本身都不足以引起射擊。[11]

趨同和分歧

神經傳遞意味著信息的收斂和分歧。第一個神經元受到許多其他神經元的影響，導致輸入的收斂。當神經元激發時，信號被發送到許多其他神經元，導致輸出的分歧。許多其他神經元受到這種神經元的影響。[引證需要]

共同傳遞

共同傳遞是從單個神經末梢釋放幾種類型的神經遞質。

在神經末梢，神經遞質存在於稱為突觸小泡的35-50nm膜包裹的囊泡內。為了釋放神經遞質，突觸小泡暫時停靠並融合在稱為孢子體的突觸前膜上專門的10-15nm杯狀脂蛋白結構的基部。[12]已經解決了神經元孢子體蛋白質組，提供了分子結構和機器的完整組成。[13

最近在無數系統中的研究表明，大多數（如果不是全部）神經元釋放出幾種不同的化學信使。[14]共轉移允許突觸後受體具有更複雜的效應，因此允許在神經元之間發生更複雜的通信。

在現代神經科學中，神經元通常通過其共同發射體進行分類。例如，紋狀體「GABA能神經元」利用阿片樣物質肽或物質P作為它們的主要共轉運蛋白。

一些神經元可以同時釋放至少兩種神經遞質，另一種是共同發射體，以便在沒有抑制性中間神經元的情況下提供有意義編碼所需的穩定負反饋。[15]例子包括：

GABA-甘氨酸共釋放。

多巴胺 - 谷氨酸共同釋放。

乙醯膽鹼（Ach） - 谷氨酸共同釋放。

ACh-血管活性腸肽（VIP）共釋放。

ACh-降鈣素基因相關肽（CGRP）共釋放。

谷氨酸 - 強啡肽共釋放（在海馬中）。

去甲腎上腺素和ATP是交感神經共同傳播者。發現內源性大麻素安達醯胺和大麻素WIN 55,212-，2可改變對交感神經刺激的總體反應，並表明前結合CB1受體介導交感神經抑制作用。因此，大麻素可以抑制交感神經傳遞的去甲腎上腺素能和嘌呤能成分[16]。

遺傳關聯

神經傳遞與其他特徵或特徵在遺傳上相關。例如，不同信號通路的富集分析導致發現與顱內容量的遺傳相關性。[17]

丁香葉

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