후극화

Afterhyperpolarization
전압파가 세포막의 한 지점을 통과할 때 발생하는 다양한 위상을 보여주는 작용 전위의 전기생리학 기록의 개략도. 후극화는 내화기에 기여하는 공정 중 하나이다.

후극성화, 즉 AHP는 세포의 막 전위가 정상적인 휴식 전위 이하로 떨어지는 뉴런의 작용 전위의 초극화 단계다. 이것은 일반적으로 행동 잠재력의 과소평가 단계라고도 한다. AHP는 "빠른", "중간", 그리고 "느린" 구성요소로 구분되어 뚜렷한 이온 메커니즘과 지속시간을 가지고 있는 것으로 보인다. 빠른 AHP와 중간 AHP는 단일 동작 전위에 의해 생성될 수 있지만 느린 AHP는 일반적으로 다중 동작 전위의 열차에서만 발생한다.

단일 작용 전위 동안, 막의 과도적 탈극화는 정지 상태에서 열려 있는 것보다 더 많은 전압 게이트 K+ 채널을 열며, 이 중 많은 채널은 막이 정상적인 정지 전압으로 되돌아갈 때 즉시 닫히지 않는다. 이것은 원래의 휴식막 전위보다 더 편극화된 ("초극화") 값으로 막 전위를 "해결"하게 할 수 있다. 작용전위 중 Ca의2+ 유입에 대응하여 개방되는 Ca2++ 활성화 K 채널은 막 전위가 음극이 될수록+ K 전류의 대부분을 전달한다. 막의 K+ 투과성은 순간적으로 비정상적으로 높아서 막 전압M V를+ K 평형 전압K E에 더 가깝게 몰고 간다. 따라서 K막+ 투과성이 통상적인 값으로 돌아올 때까지 초극화가 지속된다.[1]

뉴런에서도 중·저속 AHP 전류가 발생한다.[2] 중간 AHP와 느린 AHP의 기초가 되는 이온 메커니즘은 아직 잘 이해되지 않았지만 중간 AHP의 경우 M 전류와 HCN 채널,[3] 느린 AHP의 경우 이온 의존 전류[4] 및/또는 이온 펌프를 포함할 수도 있다.[5][6]

후극성(sAHP) 상태는 후극성 상태(심장 후극화와 혼동되지 않아야 함)를 따를 수 있으며, 따라서 후극성 피질의 스텔레이트 세포에 대해 보고된 바와 같이 막 전위의 후극성 진동의 위상을 설정할 수 있다.[7] 이 메커니즘은 세타 주기의 정의된 단계에서 이러한 뉴런의 스파이크를 유지하기 위해 기능적으로 중요한 것으로 제안되며, 이는 다시 뇌의 내측두엽에 의한 새로운 기억의 인코딩에 기여한다고 생각된다.

참조

  1. ^ 푸르브스 외 연구진, 37쪽, 불록, 오르칸드, 그리넬, 152쪽.
  2. ^ M. Shah와 D. G. Haylett. 배양된 랫드 해마 피라미드 뉴런의 느린 후극성 생성에 관여하는 Ca2+ 채널 J Neurophysiol 83: 2554-2561, 2000.
  3. ^ N. Gu, K. Verbeeke, H. H. Hu, J.F. KCa2/SK 채널이 아닌 Storm, Kv7/KCNQ/M 및 HCN/h는 CA1 해마 피라미드 세포인 Journal of Physiology 566:689-715(2005년)에서 체성 매체 후극화 및 호기성 조절에 기여한다.
  4. ^ R. Andray, R.C. Foehring, A.V. Tzingunis, 대뇌피질 내 느린 후극성 전류의 표현, 조절, 게이트에서 인산염 4,5-bisphosphate에 필수적인 역할, 세포 신경과학의 프런티어 6:47(2012)
  5. ^ Kim JH, Sizov I, Dobretsov M, von Gersdorff H (2007). "Presynaptic Ca2+ buffers control the strength of a fast post-tetanic hyperpolarization mediated by the α3 Na+/K+-ATPase". Nature Neuroscience. 10 (2): 196–205. doi:10.1038/nn1839. PMID 17220883. S2CID 19518833.
  6. ^ Gulledge AT, Dasari S, Onoue K, Stephens EK, Hasse JM, Avesar D (2013). "A sodium-pump-mediated afterhyperpolarization in pyramidal neurons". Journal of Neuroscience. 33 (32): 13025–13041. doi:10.1523/JNEUROSCI.0220-13.2013. PMC 3735883. PMID 23926257.
  7. ^ Klink R, Alonso A (July 1993). "Ionic mechanisms for the subthreshold oscillations and differential electroresponsiveness of medial entorhinal cortex layer II neurons". J. Neurophysiol. 70 (1): 144–157. doi:10.1152/jn.1993.70.1.144. PMID 7689647.
  8. ^ Kovács KA (September 2020). "Episodic Memories: How do the Hippocampus and the Entorhinal Ring Attractors Cooperate to Create Them?". Frontiers in Systems Neuroscience. 14: 68. doi:10.3389/fnsys.2020.559186. PMC 7511719. PMID 33013334.