骨骼肌收缩-神经系统突触神经元间或与效应器细胞间

Section

1Basic

principle

of

the

functional

activity

of

neuronNeuron

and

its

functionGlial

cell

and

its

functionSynapsesNeurotransmitters

and

neuromodulatorsBasic

principle

of

reflexSynapses:

definition

and

classification突触：神经元间或神经元与效应器细胞间相互联系和传递信息的特殊结构和区域。

There

aretwo

major

types

of

synapses:the

chemical

synapses

（化学性突触）the

electricalsynapses（电突触）Electrical

Synapses结构特点？传递信息的方式？调控方式？分布？Chemical

Synapses非定向性突触定向性突触请简述两种突触的一般结构和功能特点？Differences

from

classical

directed

synapse:曲张体的突触前成分和突触后成分并非一一对应，曲张体的递质可以作用于多个突触后成分。曲张体没有经典的突触结构。曲张体与突触后成分间的距离大于20nm，递质扩散远；传递时间长。能否产生效应取决于突触后成分上有无相应受体。Axo-dendritic：轴-树式Axo-somatic：轴-胞式Axo-axonic：轴-轴式化学性突触的分类：根据接触部位的不同Presynaptic

terminal

（突触前膜）Synaptic

cleft（突触间隙）:a

space

between

the

presynapticand

postsynaptic

endings.(

It

has

a

width

of

20~40nm

whichis

filled

with

extracellular

fluids.)Postsynaptic

terminal

（突触后膜）：contains

receptorproteins

for

neurotransmittersThe

structure

of

typical

chemical

synapses突触前膜小而清亮透明含乙酰胆碱、氨基酸（激活区释小而有）放）致密中心含儿茶酚胺（激活区大而有致密中心含神经肽类递质（任何末梢部位释放）presynaptic

membrane;synaptic

vesicles;mitochondrial;voltage-gatedCa2+channels(VGCC);突触前膜，突触囊泡，线粒体，电压依赖式钙通道突触前成分:动作电位沿轴突传导突触前膜去极化电压门控Ca2+通道开放细胞外Ca2+进入突触小体突触小泡移动，与突触前膜接触神经递质到突触间隙神经递质扩散到突触后膜突触后膜离子通道开放突触后膜产生电位变化（PSP）3.突触传递的过程电-化学-电变化过程动员：Mobilization摆渡：Trafficking

or着位：Dockinging融合：Fusion

and

exocytosis*钙离子内流入突触前膜是如何触发递质 的？？突触蛋白磷酸化突触小泡从↓骨着位Docking移动至激活区的突触小泡固定于前膜上。融合fusion钙浓度升高，突触小泡上的一种蛋白质阻碍出胞的作用减弱，前后膜融合，融合孔形成。synapsin动员Mobilization胞内钙浓度升高↓钙和钙调蛋白结

复合物摆渡trafficking游离的突触小泡向激活区移动的过程。突触前膜递质分型：促离子型受体（配体门控离子通道）Ionotropic

receptors促代谢型受体（G蛋白偶联受体）Metabotropic

receptorPostsynaptic

receptorsPostsynaptic

potential（突触后电位）Excitatory

postsynaptic

potentials

(EPSP)（兴奋性突触后电位）Inhibitory

postsynaptic

potentials

(IPSP)（抑制性突触后电位）Excitatory

postsynaptic

potentials

(EPSP):定义：突触后膜上出现的去极化的电位变化称为兴奋性突触后电位。EPSP

特征突触前膜

兴奋性递质突触后膜上的Na+内流大于K+外流。还可能和钙内流有关。突触后膜上产生去极化膜电位。突触后神经元产生兴奋或兴奋性升高。如：电刺激肌梭的传入纤维后0.5s，运动神经元胞体的突触后膜去极化。Na+Na+Ca2+Ca2+EPSPEPSPNa+Na+Ca2+Ca2+Na+Na+Ca2+Ca2+EPSPNa+Na+Ca2+Ca2+Na+Na+-70mVExcitatorypostsynapticpotential

(EPSP)EPSPInhibitory

postsynaptic

potentials

(IPSP):定义：突触后膜上出现的超极化的电位变化称为抑制性突触后电位。IPSP

特征突触前膜

抑制性递质突触后膜上氯离子内流。还可能和钠钙通道的关闭，钾通道开放有关。突触后膜上产生超极化膜电位。突触后神经元产生抑制。如：电刺激伸肌肌梭的传入纤维，屈肌运动神经元胞体膜超极化。IPSPNa+Na+Ca2+Ca2+IPSPNa+Na+Ca2+Ca2+IPSPNa+Na+Ca2+Ca2+Cl-Cl--70mVInhibitorypostsynapticpotential

(IPSP)Slow

IPSPNa+Na+Ca2+Ca2+机制:K+通透性增加↓K+外流增加↓导致突触后膜的超极化潜伏期长：100-500ms(可持续数分钟)Slow

IPSPNa+Na+Ca2+Ca2+K+K+机制：K+通透性增加↓K+外流增加↓导致突触后膜的超极化潜伏期长：100-500ms(可持续数分钟)Slow

IPSPNa+Na+Ca2+Ca2+Slow

IPSPK+-70mVK+Slo

SPNa+Na+Ca2+Ca2+K+K+机制：K+通透性降低↓K+外流减少↓静息膜电位减小潜伏期长：100-500ms(可持续数分钟)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*影响突触传递效能的因素有哪些？（Factors

that

affect

synaptictransmission）**神经递质

运（被 后）Factors

that

affect

synaptic

transmission1.

Release

and clearance

of

transmitters影响钙内流的因素可以改变递质 量。哪些因素能影响钙内流？如：胞外钙浓度，镁浓度；电压门控钙通道开放的时间和通透性突触前膜对递质的重摄取（reuptake)。酶降解作用（enzymatic

degradation）。***应用练习

+

时间：重症肌无力的 和治疗中常常用新斯的明，为什么？你还能想到哪些治疗方法？Factors

that

affect

synaptic

transmissionInfluence

postsynaptic

receptors:突触后膜受体数量、受体与配体结合的亲和力可以改变。进入突触间隙的药物、毒素等能到达突触后膜的受体发生阻断或激动效应。例如：筒箭毒碱Tubocurarine银环蛇毒α-bungarotoxin可以阻断终板膜上的N2型乙酰胆碱受体，造成肌肉松弛。激动剂（agonist）：能与受体特异性结合，结合后能产生特定效应的化学物质。抑制剂（antagonist）：能与受体特异性结合，但结合后本身不产生效应，反因占据受体而产生对抗激动剂效应的化学物质。配体（ligand

）:agonist+antagonist.受体上调（up

regulation）:受体数量和/或亲和力增加。受体下调（down

regulation）:受体数量和/或亲和力降低。受体浓集与解聚:在突触后膜受体的相应部位存在特异结合蛋白：当信息传递时，受体在此处浓集；不活动时，受体解聚受体那些事儿。。。Summary:影响突触传递的因素思考题1.神经纤维的一般分类法及其实验依据。2.神经元和神经胶质细胞的类型及其生理功能。3.

轴浆

？运送哪些物质？4.突触的分类、一般特点、突触传递过程。5.

EPSP及IPSP的比较。6.影响突触传递效能的因素。Synaptic

plasticityDefinition

and

classification:突触的可塑性:突触的形态和功能可以发生较持久改变的特性或现象。Types

of

synaptic

plasticity:强直后增强：Posttetanic

potentiation化：Habituation敏感化：Sensitization长时

：Long-term

potentiation

(LTP)长时程抑制：Long-term

depression

(

)Posttetanic

potentiation

强直后增强突触前末梢接受一短串高频刺激（强直刺激）↓突触后电位明显增强（突触后电位幅度增大，持续数分钟至1小时）机制：强直刺激→大量钙内流→蓄积 膜→暂时性钙过量→利于突触小泡动员→前膜持续

递质→突触后电位增强意义：与学习

有关。Habituation化重复给予较温和刺激↓突触对刺激的反应减弱或（可持续数小时至3周）机制：重复刺激→突触前膜钙通道逐渐失活→钙内流减少→末梢递质

减少Sensitization

敏感化性刺激）重复性刺激（特别是↓突触对原有刺激反应性增强、延长、传递效能增加机制：刺激→5-羟色胺作用于感觉神经元→胞内cAMP增多→PKA激活→膜上K关闭→到达感觉神经元末梢上的AP时程延长→钙通道开放延长→钙内流增加→前膜

递质增多。Long-term

potentiation

长时

(LTP)

:短暂高频刺激突触前纤维后，突触传递效率和强度增加几倍且这种增强能持续数小时至几天的现象。短时间快速重复刺激↓突触后神经元快速形成持续时间较长的EPSP增强特点：与强直后增强比较，LTP持续时间更长，可达数天。被广泛认为是学习和

的细胞基础。Discovery:Terje

Lømo

在研究家兔海马在短时 中的作用时，于1966年首先发现LTP

现象Terje

Lømo

的实验：General

characteristics

of

LTP海马的纤维联系PerforantPathLTP的一般特征：协同性（Cooperativity）：诱导LTP需要很多纤维同时被激活;联合性（Associativity）：有关纤维和突触后神经元以联合的形式一起活动；特异性（Input-Specificity）：所诱导的LTP对被激活的通路是特异的；长时程性（persistence)LTP的三个一般阶段：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