骨骼肌收縮-神經(jīng)系統(tǒng)突觸神經(jīng)元間或與效應器細胞間

Section

1Basic

principle

of

the

functional

activity

of

neuronNeuron

and

its

functionGlial

cell

and

its

functionSynapsesNeurotransmitters

and

neuromodulatorsBasic

principle

of

reflexSynapses:

definition

and

classification突觸：神經(jīng)元間或神經(jīng)元與效應器細胞間相互聯(lián)系和傳遞信息的特殊結(jié)構(gòu)和區(qū)域。

There

aretwo

major

types

of

synapses:the

chemical

synapses

（化學性突觸）the

electricalsynapses（電突觸）Electrical

Synapses結(jié)構(gòu)特點？傳遞信息的方式？調(diào)控方式？分布？Chemical

Synapses非定向性突觸定向性突觸請簡述兩種突觸的一般結(jié)構(gòu)和功能特點？Differences

from

classical

directed

synapse:曲張體的突觸前成分和突觸后成分并非一一對應，曲張體的遞質(zhì)可以作用于多個突觸后成分。曲張體沒有經(jīng)典的突觸結(jié)構(gòu)。曲張體與突觸后成分間的距離大于20nm，遞質(zhì)擴散遠；傳遞時間長。能否產(chǎn)生效應取決于突觸后成分上有無相應受體。Axo-dendritic：軸-樹式Axo-somatic：軸-胞式Axo-axonic：軸-軸式化學性突觸的分類：根據(jù)接觸部位的不同Presynaptic

terminal

（突觸前膜）Synaptic

cleft（突觸間隙）:a

space

between

the

presynapticand

postsynaptic

endings.(

It

has

a

width

of

20~40nm

whichis

filled

with

extracellular

fluids.)Postsynaptic

terminal

（突觸后膜）：contains

receptorproteins

for

neurotransmittersThe

structure

of

typical

chemical

synapses突觸前膜小而清亮透明含乙酰膽堿、氨基酸（激活區(qū)釋小而有）放）致密中心含兒茶酚胺（激活區(qū)大而有致密中心含神經(jīng)肽類遞質(zhì)（任何末梢部位釋放）presynaptic

membrane;synaptic

vesicles;mitochondrial;voltage-gatedCa2+channels(VGCC);突觸前膜，突觸囊泡，線粒體，電壓依賴式鈣通道突觸前成分:動作電位沿軸突傳導突觸前膜去極化電壓門控Ca2+通道開放細胞外Ca2+進入突觸小體突觸小泡移動，與突觸前膜接觸神經(jīng)遞質(zhì)到突觸間隙神經(jīng)遞質(zhì)擴散到突觸后膜突觸后膜離子通道開放突觸后膜產(chǎn)生電位變化（PSP）3.突觸傳遞的過程電-化學-電變化過程動員：Mobilization擺渡：Trafficking

or著位：Dockinging融合：Fusion

and

exocytosis*鈣離子內(nèi)流入突觸前膜是如何觸發(fā)遞質(zhì) 的？？突觸蛋白磷酸化突觸小泡從↓骨著位Docking移動至激活區(qū)的突觸小泡固定于前膜上。融合fusion鈣濃度升高，突觸小泡上的一種蛋白質(zhì)阻礙出胞的作用減弱，前后膜融合，融合孔形成。synapsin動員Mobilization胞內(nèi)鈣濃度升高↓鈣和鈣調(diào)蛋白結(jié)

復合物擺渡trafficking游離的突觸小泡向激活區(qū)移動的過程。突觸前膜遞質(zhì)分型：促離子型受體（配體門控離子通道）Ionotropic

receptors促代謝型受體（G蛋白偶聯(lián)受體）Metabotropic

receptorPostsynaptic

receptorsPostsynaptic

potential（突觸后電位）Excitatory

postsynaptic

potentials

(EPSP)（興奮性突觸后電位）Inhibitory

postsynaptic

potentials

(IPSP)（抑制性突觸后電位）Excitatory

postsynaptic

potentials

(EPSP):定義：突觸后膜上出現(xiàn)的去極化的電位變化稱為興奮性突觸后電位。EPSP

特征突觸前膜

興奮性遞質(zhì)突觸后膜上的Na+內(nèi)流大于K+外流。還可能和鈣內(nèi)流有關(guān)。突觸后膜上產(chǎn)生去極化膜電位。突觸后神經(jīng)元產(chǎn)生興奮或興奮性升高。如：電刺激肌梭的傳入纖維后0.5s，運動神經(jīng)元胞體的突觸后膜去極化。Na+Na+Ca2+Ca2+EPSPEPSPNa+Na+Ca2+Ca2+Na+Na+Ca2+Ca2+EPSPNa+Na+Ca2+Ca2+Na+Na+-70mVExcitatorypostsynapticpotential

(EPSP)EPSPInhibitory

postsynaptic

potentials

(IPSP):定義：突觸后膜上出現(xiàn)的超極化的電位變化稱為抑制性突觸后電位。IPSP

特征突觸前膜

抑制性遞質(zhì)突觸后膜上氯離子內(nèi)流。還可能和鈉鈣通道的關(guān)閉，鉀通道開放有關(guān)。突觸后膜上產(chǎn)生超極化膜電位。突觸后神經(jīng)元產(chǎn)生抑制。如：電刺激伸肌肌梭的傳入纖維，屈肌運動神經(jīng)元胞體膜超極化。IPSPNa+Na+Ca2+Ca2+IPSPNa+Na+Ca2+Ca2+IPSPNa+Na+Ca2+Ca2+Cl-Cl--70mVInhibitorypostsynapticpotential

(IPSP)Slow

IPSPNa+Na+Ca2+Ca2+機制:K+通透性增加↓K+外流增加↓導致突觸后膜的超極化潛伏期長：100-500ms(可持續(xù)數(shù)分鐘)Slow

IPSPNa+Na+Ca2+Ca2+K+K+機制：K+通透性增加↓K+外流增加↓導致突觸后膜的超極化潛伏期長：100-500ms(可持續(xù)數(shù)分鐘)Slow

IPSPNa+Na+Ca2+Ca2+Slow

IPSPK+-70mVK+Slo

SPNa+Na+Ca2+Ca2+K+K+機制：K+通透性降低↓K+外流減少↓靜息膜電位減小潛伏期長：100-500ms(可持續(xù)數(shù)分鐘)Slo

SPNa+Na+Ca2+Ca2+-70mVSlo

SPK+

K+xxSummary

of

synaptic

potentialsFast

EPSPsIonotropic

receptor

opens

Na+

channelsSlo

SPsmetabotropic

receptor

closes

K+

channelsFast

IPSPsIonotropic

receptor

opens

Cl-

channelsSlow

IPSPsmetabotropic

receptor

opens

K+

channelsbut

isetiontiic

asfThe

EPSPproportionaafferent

sThe

excitpostsynaptof

postsynaPotentialaxon

.PSP

&

AP*影響突觸傳遞效能的因素有哪些？（Factors

that

affect

synaptictransmission）**神經(jīng)遞質(zhì)

運（被 后）Factors

that

affect

synaptic

transmission1.

Release

and clearance

of

transmitters影響鈣內(nèi)流的因素可以改變遞質(zhì) 量。哪些因素能影響鈣內(nèi)流？如：胞外鈣濃度，鎂濃度；電壓門控鈣通道開放的時間和通透性突觸前膜對遞質(zhì)的重攝?。╮euptake)。酶降解作用（enzymatic

degradation）。***應用練習

+

時間：重癥肌無力的 和治療中常常用新斯的明，為什么？你還能想到哪些治療方法？Factors

that

affect

synaptic

transmissionInfluence

postsynaptic

receptors:突觸后膜受體數(shù)量、受體與配體結(jié)合的親和力可以改變。進入突觸間隙的藥物、毒素等能到達突觸后膜的受體發(fā)生阻斷或激動效應。例如：筒箭毒堿Tubocurarine銀環(huán)蛇毒α-bungarotoxin可以阻斷終板膜上的N2型乙酰膽堿受體，造成肌肉松弛。激動劑（agonist）：能與受體特異性結(jié)合，結(jié)合后能產(chǎn)生特定效應的化學物質(zhì)。抑制劑（antagonist）：能與受體特異性結(jié)合，但結(jié)合后本身不產(chǎn)生效應，反因占據(jù)受體而產(chǎn)生對抗激動劑效應的化學物質(zhì)。配體（ligand

）:agonist+antagonist.受體上調(diào)（up

regulation）:受體數(shù)量和/或親和力增加。受體下調(diào)（down

regulation）:受體數(shù)量和/或親和力降低。受體濃集與解聚:在突觸后膜受體的相應部位存在特異結(jié)合蛋白：當信息傳遞時，受體在此處濃集；不活動時，受體解聚受體那些事兒。。。Summary:影響突觸傳遞的因素思考題1.神經(jīng)纖維的一般分類法及其實驗依據(jù)。2.神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞的類型及其生理功能。3.

軸漿

？運送哪些物質(zhì)？4.突觸的分類、一般特點、突觸傳遞過程。5.

EPSP及IPSP的比較。6.影響突觸傳遞效能的因素。Synaptic

plasticityDefinition

and

classification:突觸的可塑性:突觸的形態(tài)和功能可以發(fā)生較持久改變的特性或現(xiàn)象。Types

of

synaptic

plasticity:強直后增強：Posttetanic

potentiation化：Habituation敏感化：Sensitization長時

：Long-term

potentiation

(LTP)長時程抑制：Long-term

depression

(

)Posttetanic

potentiation

強直后增強突觸前末梢接受一短串高頻刺激（強直刺激）↓突觸后電位明顯增強（突觸后電位幅度增大，持續(xù)數(shù)分鐘至1小時）機制：強直刺激→大量鈣內(nèi)流→蓄積 膜→暫時性鈣過量→利于突觸小泡動員→前膜持續(xù)

遞質(zhì)→突觸后電位增強意義：與學習

有關(guān)。Habituation化重復給予較溫和刺激↓突觸對刺激的反應減弱或（可持續(xù)數(shù)小時至3周）機制：重復刺激→突觸前膜鈣通道逐漸失活→鈣內(nèi)流減少→末梢遞質(zhì)

減少Sensitization

敏感化性刺激）重復性刺激（特別是↓突觸對原有刺激反應性增強、延長、傳遞效能增加機制：刺激→5-羥色胺作用于感覺神經(jīng)元→胞內(nèi)cAMP增多→PKA激活→膜上K關(guān)閉→到達感覺神經(jīng)元末梢上的AP時程延長→鈣通道開放延長→鈣內(nèi)流增加→前膜

遞質(zhì)增多。Long-term

potentiation

長時

(LTP)

:短暫高頻刺激突觸前纖維后，突觸傳遞效率和強度增加幾倍且這種增強能持續(xù)數(shù)小時至幾天的現(xiàn)象。短時間快速重復刺激↓突觸后神經(jīng)元快速形成持續(xù)時間較長的EPSP增強特點：與強直后增強比較，LTP持續(xù)時間更長，可達數(shù)天。被廣泛認為是學習和

的細胞基礎。Discovery:Terje

L?mo

在研究家兔海馬在短時 中的作用時，于1966年首先發(fā)現(xiàn)LTP

現(xiàn)象Terje

L?mo

的實驗：General

characteristics

of

LTP海馬的纖維聯(lián)系PerforantPathLTP的一般特征：協(xié)同性（Cooperativity）：誘導LTP需要很多纖維同時被激活;聯(lián)合性（Associativity）：有關(guān)纖維和突觸后神經(jīng)元以聯(lián)合的形式一起活動；特異性（Input-Specificity）：所誘導的LTP對被激活的通路是特異的；長時程性（persistence)LTP的三個一般階段：Induction,Maintenance,and

Expression1，早期LTP（E-LTP）2，晚期LTP（L-LTP）General

characteristics

of

LTPPhase

1:InductionNT:

GlutamateAMPA/NMDAreceptorsCa2+

influxTransientactivation

of

CaM-KII

and

PKCThe

possible

mechanism

of

E-LTPThe

possible

mechanism

of

E-LTPPhase

2:maintenancePersistentactivation

ofCaM-KIIandPKCcaused

byautonomousphosphorylationvia

PKMzeta?The

possible

mechanism

of

E-LTPPhase

3:

Expressionphosphorylateexisting

AMPAreceptors

toincreasetheir

activity;insertion

ofadditional

AMPAreceptors

into

thepostsynapticmembrane;NO

feedback

ontopresynaptic neuron---increased

glutamaterelease?L-L