Синаптична передача інформації

Вже відзначалася важлива роль мембрани в передачі інформації в мозку. Мембрана являє собою бар’єр для проходження нервового імпульсу. Саме тому зв’язки між нейронами опосередковуються хімічними передавачами – нейромедиаторами (mediator – посередник, англ.), Що виділяються з закінчень аксонів в області спеціалізованих міжклітинних контактів – синапсів. Синапс є мембрани двох сусідніх нейронів (передавального інформацію і її одержує) і простір між ними, яке називається синаптичної щілиною. Синаптична щілину – це простір шириною близько 20 нм між мембранами пресинаптичної (мембрана нейрона, що знаходиться перед синаптичної щілиною) і постсинаптичної (мембрана клітини, що знаходиться після синаптичної щілини) клітин (рис. 1.15).
Розрізняють аксо-соматичні синапси, сформовані мембранами аксона і тіла (соми) нейрона, аксо-дендритні, що складаються з мембрани аксона і дендрита, і аксо-аксональні, при яких аксон підходить до іншого аксону. Синапс між аксонів і м’язовим волокном називається нейром’язової кільцевої платівкою.
Молекули медіатора знаходяться в везикулах – особливих бульбашках, розташованих у аксональной терминали (закінчення аксона). ПД, досягаючи аксональной терминали, стає сигналом відкриття кальцієвих каналів, які викликають синхронний ендоцитоз – координоване виділення медіатора з везикул і надходження їх в синаптичну щілину. Медіатор зв’язується з рецептором, що знаходяться на постсинаптичні мембрані, який ініціює в постсинаптичної клітці ті чи інші зміни в залежності від виду рецептора. Медіатор, взаємодіючи з рецептором, може сприяти відкриттю іонних каналів (натрій-калієвих або кальцієвих) або через аденілатціклазную механізм активувати внутрішньоклітинного посередника – цАМФ (циклічний аденозинмонофосфат) і цГМФ (циклічний гуанозинмонофосфат). При відкритті натрій-калієвого каналу натрій надходить усередину клітини, що призводить до деполяризації ділянки мембрани постсинаптичного нейрона. Кожен синапс робить лише незначний внесок у цей процес. Проте кожен нейрон безперервно інтегрує до 1000 синаптичних входів, які підсумовуються нелінійно (рис. 1.16) і при досягненні порогового потенціалу викликають ПД, т. Е. Що поширюється вздовж аксона потенціал.

Синаптична затримка – час між початком пресинаптичної деполяризації і постсинаптичної реакцією – становить 0,5 мс. Всього лише 1/10 частину цього часу обумовлена ​​дифузією (проникненням) медіатора через синаптичну щілину до постсинаптичні мембрані. Більша ж частина часу витрачається на відкривання Са2 + – каналів, через які кальцій проникає в аксонів терміналь і сприяє вивільненню медіатора з везикул. Кальцій в аксонной терминали мається на вкрай малих кількостях. Після того як він надасть свою дію, він видаляється, або зв’язуючись зі спеціальним білком – кальмодуліном, або проникаючи в ендоплазматичнийретикулум. Звільнений медіатор може діяти як на ауторецептори (розташовані на пресинаптичної мембрани), так і на постсинаптичні рецептори.
Згідно з принципом англійського вченого Г. Дейла, постулирующего метаболическое єдність нейрона, у всіх закінченнях нейрона виділяється один і той же медіатор. В даний час доведено, що цей принцип стосується тільки пресинаптичного єдності нейрона. Ефекти, які викликаються даними медіатором, можуть бути різні і залежать від клітин-мішеней (в даному випадку постсинаптичних нейронів). Знак синаптического дії – підвищення постсинаптичного потенціалу або його падіння – визначається не медіатором, а властивостями рецепторів на постсинаптичної клітці.
Постсинаптические рецептори одного пресинаптичного нейрона можуть фармакологічно різнитися і контролювати різні іонні канали. Одна постсинаптична клітина може мати більше одного типу рецепторів для даного медіатора, і кожен з цих рецепторів контролює відмінний від інших механізм іонної провідності.
Крім нейронів, що підсумовують і передають інформацію до інших клітин, описані так звані пейсмекерная нейрони, здатні самостійно генерувати електричні імпульси (Alving, 1968). Активність таких нейронів характеризується синусоїдальними коливаннями частотою 0,1-10 Гц і амплітудою 5-10 мВ. Ці нейрони при відсутності будь-якого зовнішнього впливу забезпечують періодичну генерацію ПД і передачу збудження інших нейронів.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (1 votes, average: 5.00 out of 5)

Синаптична передача інформації