神经电信号传递专家讲座

第一节概述一、神经电信号传递方式（一）按照神经细胞间结构和对应关系，普通分为突触传递和非突触传递两类。（二）依据突触结构和传递机制不一样又分为化学突触传递和电突触传递两种。（三）依据神经电信号对接收信号神经元作用，也可将神经信号传递分为两种，即兴奋性传递和抑制性传递。神经电信号传递专家讲座第1页第二节化学突触传递一、化学突触传递概念化学突触传递就是通常所说经典突触传递，即突触前神经元产生兴奋性电信号（动作电位）诱发突触前膜释放神经递质，跨过突触间隙而作用于突触后膜，进而改变突触后神经元电活动。由此可见，在化学突触传递过程中，突触前神经元经过释放神经递质，将神经电信号转变为化学信号，然后携带信息神经递质作用于突触后膜，并将化学信号再转换为电信号，所以又称为电—化学—电传递。神经电信号传递专家讲座第2页二、化学突触传递基本过程(一）突触前过程：神经冲动抵达突触前神经元轴突末梢→突触前膜去极化→电压门控Ca2+通道开放→膜外Ca2+内流入前膜→轴浆内[Ca2+]升高→促进囊泡向前膜移动、接触、融合、破裂→以出胞作用形式将神经递质释放入间隙。（囊泡膜可再循环利用）

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（二）间隙过程：神经递质经过间隙并扩散到后膜。神经电信号传递专家讲座第4页

（三）突触后过程：神经递质→作用于后膜上特异性受体或化学门控离子通道→后膜对一些离子通透性改变→带电离子发生跨膜流动→后膜发生去极化或超极化→产生突触后电位。神经电信号传递专家讲座第5页三、突触后电位（一）突触后电位分类1、兴奋性突触传递：引发突触后膜去极化反应。2、抑制性突出传递：引发突触后膜超极化反应

神经电信号传递专家讲座第6页（二)兴奋性突触后电位兴奋经过突触传递机制为：轴突末梢兴奋→突触前膜释放化学递质（兴奋性神经递质）→递质经过突触间隙扩散并作用于突触后膜受体→突触后膜对正离子Na+和K+（主要是Na+）通透性升高，产生局部兴奋（EPSP）→始段产生峰电位而暴发扩布性兴奋→兴奋传至整个神经元。神经电信号传递专家讲座第7页

（三）抑制性突触后电位（IPSP）

突触前神经元(抑制性中间神经元)末梢释放抑制性递质作用于突触后膜，使后膜对Cl-、K+尤其是对Cl-通透性增加，从而使后膜发生超极化。神经电信号传递专家讲座第8页

依据抑制性神经元功效和联络方式不一样，突触后抑制可分为传入侧支性抑制和返回性抑制。

传入侧支性抑制是指感觉传入纤维进入脊髓后，在直接兴奋某一神经元同时发出侧支兴奋抑制性中间神经元，进而抑制另一神经元。比如，伸肌肌梭传入纤维进入脊髓后，在直接兴奋伸肌α运动神经元同时发出侧支兴奋一个抑制性神经元，转而抑制屈肌α运动神经元，造成伸肌收缩而屈肌舒张，也被称为交互抑制。神经电信号传递专家讲座第9页

返回性抑制是指某一中枢神经元兴奋时，其传出冲动沿轴突外传同时又经轴突侧支去兴奋抑制性中间神经元，并反过来作用于同一中枢神经元，如脊髓前角运动神经元与闰绍细胞之间联络就是这种抑制，闰绍细胞就是抑制性神经元，其释放递质是甘氨酸。

神经电信号传递专家讲座第10页神经电信号传递专家讲座第11页神经电信号传递专家讲座第12页第三节电突触传递和非突触传递一、电突触传递电突触传递与化学突触传递区分在于直接经过电偶合进行电信号传递，这由电突触结构和特点所决定，突触一侧神经元电位改变可直接经过缝隙连接通道传入另一侧神经元，进而完成电信号传递。

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细胞之间信息传递除化学传递外，也存在着以局部电流直接进行传递电传递。这种电传递存在于心肌、内脏平滑肌和神经细胞之间。细胞间存在缝隙连接处，相邻细胞仅隔2nm，其间有着由6个蛋白亚单位颗粒组成亲水孔道，组成了细胞间低电阻通道，是完成细胞间电信号直接传递结构基础。细胞间信息电传递，不但其速度大于化学性传递，而且能够双向地进行传递。电传递意义是使一些功效相同细胞（如心肌、内脏平滑肌等）能快速进行同时性活动。神经电信号传递专家讲座第14页

普通来说，电突触传递几乎没有突触延搁，而化学突触传递则有显著突触延搁。电突触信号传递绝大部分是双向，而化学突触传递只能从突触前向突触后单向传递，不过在螯虾腹神经索中介导逃避反射外侧巨纤维与运动巨纤维形成巨突触，被判定为单向传递电突触，其机制在于突触前膜电位较突触后膜电位更负所致。

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电突触传递不但在低等动物存在，另外在蛙脊髓内运动神经元之间、斑马鱼视网膜水平细胞之间、大鼠中脑核团感觉神经元之间、大鼠海马锥体细胞之间等，均存在电突触传递。

电突触传递较化学突触传递而言，含有信号传递可靠，不易受各种原因影响，传递速度快，易于形成同时化活动等优点。神经电信号传递专家讲座第16页二、非突触性传递非突触性传递系指非突触性化学传递，首先是在交感神经肾上腺素能神经元上，用荧光组织化学等方法观察到。该神经元轴突末梢有许多分支并存在大量念珠状曲张体，曲张体内含大量囊泡而成为递质释放部位，一个神经元轴突末梢可有多达30000个曲张体。因为曲张体不与效应细胞形成经典突触联络，当神经冲动抵达曲张体时，递质从曲张体释放出来，经过弥散抵达效应细胞引发反应。神经电信号传递专家讲座第17页中枢神经系统中也有这种传递方式存在，如大脑皮层以去甲肾上腺素为递质无髓纤维、黑质中多巴胺能纤维都有许多曲张体，还有中枢内5-羟色胺能纤维也能进行非突触性化学传递，故单胺类纤维都能进行非突触性化学传递。另外，非突触性化学传递也能在轴突末梢以外部位进行，如轴突膜释放胞浆中乙酰胆碱、黑质中树突释放多巴胺等。神经电信号传递专家讲座第18页

非突触性化学传递特点有：①不存在突触前膜与后膜特化结构；②不存在一对一支配关系，一个曲张体能支配较多效应细胞；③曲张体与效应细胞之间距离最少在20nm以上；④递质弥散距离大，传递时间可大于1s；⑤能否有传递效应取决于效应细胞上有没有对应受体。广义说，神经内分泌细胞作用也可归入非突触性传递，只是其释放是神经