시냅스 후 전위

Postsynaptic potential

시냅스 후 전위는 화학 시냅스 후 단자의 막 전위 변화다. 시냅스후전위는 등급이 매겨지며, 비록 그 기능이 행동 전위를 시작하거나 억제하는 것이지만 행동 전위와 혼동해서는 안 된다. 그것들은 시냅스 전 뉴런이 액손 끝의 말단 부톤에서 시냅스 구획으로 신경전달물질을 방출함으로써 발생한다. 신경전달물질은 시냅스 후 단자에 있는 수용체와 결합하는데, 신경근접합부의 경우 뉴런이나 근육세포가 될 수 있다. 이것들은 시냅스 후 세포의 막에 있기 때문에 집합적으로 시냅스 후 수용체라고 불린다.

이온의 역할

수용체들이 신경전달물질에 의해 결합되는 것에 반응할 수 있는 한 가지 방법은 이온 채널을 열거나 닫아 이온이 세포로 들어가거나 나갈 수 있게 하는 것이다. 막 전위를 바꾸는 것은 이온들이다. 이온은 확산과 정전기의 두 가지 주력을 받는다. 이온은 평형전위 쪽으로 기울게 되는데, 이것은 확산력이 정전기억제의 힘을 상쇄하는 상태를 말한다. 막이 평형전위에 있을 때, 더 이상 이온의 그물 이동은 없다. 이온 농도에 기초하여 막 전위차를 결정할 수 있는 두 가지 중요한 방정식은 네른스트 방정식과 골드만 방정식이다.

행동 잠재력과의 관계

뉴런은 약 -70mV의 휴식 잠재력을 가지고 있다. 이온 채널의 개방으로 인해 멤브레인 전체에 걸쳐 양전하의 순이익이 발생할 경우 전위가 0에 가까워져 막이 탈극화된다고 한다. 이는 흥분성 시냅스 후 전위(EPSP)로서, 뉴런의 전위를 발화 한계치(약 -55mV)에 가깝게 하기 때문이다.

한편, 이온 채널의 개방으로 음전하의 순이익이 발생하는 경우, 이는 전위를 0에서 더 멀리 이동시켜 초극화라고 한다. 이는 억제 후 시냅스 전위(IPSP)로서, 막 전체에 걸친 전하를 발화 문턱에서 더 멀리 떨어지도록 변화시킨다.

신경전달물질은 본질적으로 흥분하거나 억제하는 것이 아니다. 동일한 신경전달물질에 대한 다른 수용체들은 다른 유형의 이온 채널을 열 수 있다.

EPSP와 IPSP는 멤브레인 전위의 일시적인 변화로, 단일 시냅스에서 송신기 방출로 인한 EPSP는 일반적으로 시냅스 후 뉴런에서 스파이크를 일으키기에는 너무 작다. 그러나 뉴런은 동시 입력의 양이 다양한 수백 개(수천 개 아님)의 다른 뉴런으로부터 시냅스 입력을 수신할 수 있으므로, 다른 뉴런의 결합 활성은 막 전위 또는 아임계 막 전위 진동에 큰 변동을 일으킬 수 있다. 시냅스 후 셀이 충분히 탈분극화되면 작용 전위가 발생한다. 예를 들어, 저임계수에서 T형 칼슘 채널에 의한 탈분극화 스파이크는 저임계, 음극계막 탈분극화에서 발생하여 뉴런이 임계치에 도달하게 된다. 행동 잠재력은 등급이 매겨지지 않고, 모두 또는 전혀 반응하지 않는다.

종료

신경전달물질이 수용체로부터 분리되면 시냅스 후 전위가 종료되기 시작한다. 그러면 수용기는 이전의 구조 상태로 되돌아갈 수 있다. 신경전달물질에 묶일 때 수용기에 의해 열렸던 이온 채널이 이제 닫힌다. 일단 채널이 닫히면 이온은 평형 상태로 돌아가고, 막은 평형 전위로 돌아간다.

대수적 합계

시냅스 후 전위는 합산, 공간적 및/또는 일시적이어야 한다.

공간 합계: 만약 세포가 서로 가까이에 있는 두 개의 시냅스에서 입력을 받는다면, 그들의 시냅스 후 전위는 함께 추가된다. 만약 세포가 두 개의 흥분성 시냅스 후 전위를 받는다면, 그들은 결합하여 두 개의 변화들의 합에 의해 막 전위가 탈극화된다. 두 가지 억제 전위가 있으면 그것들도 합하고, 그 양만큼 막이 초극화된다. 세포가 억제와 흥분성 후 전위를 모두 받고 있다면, 그것들은 취소될 수도 있고, 아니면 하나는 다른 것보다 강해질 수도 있고, 막 전위는 그들 사이의 차이에 의해 변할 것이다.

시간 합계: 셀이 시간에 가까운 입력을 받으면 같은 시냅스에서 나오더라도 함께 추가된다. 따라서, 뉴런이 흥분성 시냅스 후 전위를 받은 다음 다시 시냅스 뉴런이 발화하여 또 다른 EPSP를 생성하면, 시냅스 후 세포의 막은 EPSP의 총계에 의해 탈극화된다.

참고 항목

외부 링크