흥분성 시냅스 후 전위

Excitatory postsynaptic potential
이 단일 EPSP는 활동 전위를 생성하기 위해 막을 충분히 탈분극시키지 않습니다.
이들 3개의 EPSP를 합하면 액션 전위가 생성됩니다.

신경과학에서 흥분성 시냅스 후 전위(EPSP)는 시냅스 후 뉴런이 활동 전위를 일으킬 가능성이 더 높은 시냅스 후 전위이다.양전하를 띤 이온이 시냅스 후 세포로 흐르면서 발생하는 시냅스 후 막 전위의 일시적인 탈분극은 리간드 게이트 이온 채널을 여는 결과입니다.이는 억제성 시냅스 후전위(IPSP)의 반대이며, 이는 보통 음이온이 세포로 유입되거나 세포 밖으로 양이온이 유입되면서 발생합니다.EPSP는 발신 정전하의 감소에 의해서도 발생할 수 있습니다만, IPSP는 정전하의 유출이 증가하기 때문에 발생할 수 있습니다.EPSP를 일으키는 이온의 흐름은 흥분성 시냅스 후 전류(EPSC)입니다.

EPSP는 IPSP와 마찬가지로 등급이 매겨집니다(즉, 가법 효과가 있습니다).시냅스 후 막의 단일 패치에 여러 EPSP가 발생할 경우, 이들의 결합 효과는 개별 EPSP의 합이다.EPSP가 클수록 막 탈분극이 커지기 때문에 시냅스 후 세포가 활동전위를 발사하는 역치에 도달할 가능성이 높아진다.


살아있는 세포의 EPSP는 화학적으로 유발된다.활성 시냅스 전 세포가 신경전달물질을 시냅스 안으로 방출할 때, 그들 중 일부는 시냅스 후 세포의 수용체에 결합합니다.이러한 수용체들 중 다수는 양전하를 띤 이온을 세포 안으로 또는 세포 밖으로 전달할 수 있는 이온 채널을 포함하고 있다(이러한 수용체를 이온 자극성 수용체라고 한다.흥분성 시냅스에서 이온 채널은 전형적으로 나트륨을 세포 안으로 들여보내 흥분성 시냅스 후 전류를 발생시킵니다.이 탈분극 전류는 막 전위, 즉 [1]EPSP의 증가를 일으킨다.

흥분 분자

EPSP와 가장 자주 관련된 신경전달물질은 아미노산 글루타메이트이며 척추동물의 [2]중추신경계에서 주요 흥분성 신경전달물질이다.흥분성 시냅스에서 그것의 흔성은 흥분성 신경전달물질로 불리게 만들었다.일부 무척추동물에서 글루탐산염은 신경근 [3][4]접합부의 주요 흥분성 전달체이다.척추동물의 신경근접합부에서 EPP(end-plate potentials)는 (글루타메이트와 함께) 무척추동물의 [5]중추신경계의 1차 전달체 중 하나인 아세틸콜린에 의해 매개된다.동시에, GABA는 뇌의 IPSP와 관련된 가장 흔한 신경전달물질이다.그러나 신경전달물질의 흥분 또는 억제 효과를 결정하는 데 도움이 되는 몇 가지 다른 시냅스 요인이 있기 때문에 신경전달물질을 그렇게 분류하는 것은 기술적으로 부정확하다.

소형 EPSP 및 정량 분석

시냅스 전 세포에서 신경전달물질 소포가 방출되는 것은 확률적이다.실제로 시냅스 전 세포의 자극이 없어도 단일 소포가 시냅스로 방출되어 소형 EPSP(mEPSP)가 생성된다.Bernard Katz는 1951년 신경근 접합부(종종 미니어처 엔드플레이트 전위라고[6] 불린다)에서 이러한 mEPSP의 연구를 개척하여 시냅스 전달의 양적 특성을 드러냈다.양적 크기는 단일 소포에서 신경 전달 물질의 방출에 대한 시냅스 반응으로 정의될 수 있는 반면, 양적 함량은 신경 자극에 [citation needed]반응하여 방출되는 유효 소포의 수입니다.양자 분석은 특정 시냅스에 대해 얼마나 많은 양의 송신기가 방출되고 각 양자의 평균 효과가 목표 셀에 미치는 영향을 추론하는 데 사용되는 방법을 말하며, 이온 흐름(전하)의 양 또는 [7]막 전위의 변화로 측정됩니다.

필드 EPSP

EPSP는 보통 세포 내 전극을 사용하여 기록된다.단일 뉴런에서 나오는 세포외 신호는 매우 작아서 인간의 뇌에서 기록하는 것이 거의 불가능하다.하지만, 해마와 같은 뇌의 일부 영역에서, 뉴런은 모두 같은 영역에서 시냅스 입력을 받는 방식으로 배열됩니다.이 뉴런들이 같은 방향에 있기 때문에, 시냅스 들뜸에서 나오는 세포외 신호는 상쇄되지 않고, 필드 전극으로 쉽게 기록될 수 있는 신호를 제공하기 위해 합산됩니다.뉴런 집단에서 기록된 이 세포외 신호는 전위이다.해마장기강화(LTP) 연구에서는 섀퍼 측부 자극에 대한 반응으로 CA1의 방사상 층의 필드 EPSP(fEPSP)를 나타내는 수치가 종종 제시된다.이것은 CA1 피라미드 [8]뉴런의 꼭대기 수상돌기 층에 배치된 세포외 전극에 의해 나타나는 신호이다.섀퍼 콜레이터는 이 수상돌기에 흥분성 시냅스를 만듭니다.그래서 이 시냅스가 활성화되면 방사층에는 전류가 흐릅니다.EPSP장입니다필드 EPSP 중에 기록된 전압 편향은 음의 방향으로 가는 반면, 세포 내에서 기록된 EPSP는 양의 방향으로 가는 것입니다.이러한 차이는 세포로의 이온(주로 나트륨 이온)의 상대적 흐름에 기인하며, 필드 EPSP의 경우 전극에서 떨어져 있는 반면 세포 내 EPSP의 경우 전극을 향해 있습니다.필드 EPSP 후 세포외전극은 세포발화활동전위(spiking)의 모집단에 대응하는 모집단 스파이크라고 하는 또 다른 전위의 변화를 기록할 수 있다.해마의 CA1 이외의 영역에서는 EPSP장이 훨씬 더 복잡하고 선원과 흡수원이 훨씬 덜 정의되어 있기 때문에 해석하기가 어려울 수 있다.선조체 등의 영역에서는 도파민, 아세틸콜린, GABA 등의 신경전달물질이 방출되어 해석을 더욱 복잡하게 할 수 있다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ 타카기, 히로시"신경 수상돌기에서의 EPSP 통합에서의 이온 채널의 역할"신경과학연구, 제37권, 제3호, 2000년, 167-171쪽, doi:10.1016/s0168-0102(00)00120-6.
  2. ^ Meldrum, BS (Apr 2000). "Glutamate as a neurotransmitter in the brain: review of physiology and pathology". The Journal of Nutrition. 130 (4S Suppl): 1007S–15S. doi:10.1093/jn/130.4.1007s. PMID 10736372.
  3. ^ Keshishian, H; Broadie K; Chiba A; Bate M (1996). "The Drosophila Neuromuscular Junction: A Model System for Studying Synaptic Development and Function". Annu. Rev. Neurosci. 19: 545–575. doi:10.1146/annurev.ne.19.030196.002553. PMID 8833454.
  4. ^ Samoilova, MV; Frolova, EV; Potapjeva, NN; Fedorova, IM; Gmiro, VE; Magazanik, LG (September 1997). "Channel blocking drugs as tools to study glutamate receptors in insect muscles and molluscan neurons". Invertebrate Neuroscience. 3 (2–3): 117–126. doi:10.1007/BF02480366. S2CID 35749805.
  5. ^ "The neuronal genome of Caenorhabditis elegans". www.wormbook.org.
  6. ^ 기능적으로는 mEPSP와 minually End-Plate Potential(mEPP; 미니어처 엔드 플레이트 퍼텐셜)은 동일합니다.엔드플레이트 전위라는 이름은 Katz의 연구가 일반적으로 모터 엔드플레이트라고 불리는 근섬유 성분인 신경근 접합부에 대해 수행되었기 때문에 사용됩니다.
  7. ^ "2001-2002 M.R. Bauer Foundation Colloquium Series". Bio.brandeis.edu. Retrieved 2014-01-22.
  8. ^ 블리스, T. V., & 로모, T. (1973년)다공경로 자극 후 마취된 토끼의 치아 부위에서의 시냅스 전달의 장기화.생리학 저널, 232(2), 331-356.doi:10.1113/jphysiol.1973.sp010273

외부 링크