抑制性氨基酸受体及其递质对突触可塑性的影响

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现代麻醉学笔记 第18章全身麻醉原理

现代麻醉学笔记  第18章全身麻醉原理

第18章全身麻醉原理第1节概述全麻原理研究最终需要阐明全麻作用的确切部位及其分子机制。

1.宏观结构而言,全身麻醉无疑是作用在中枢神经系统,包括脑和脊髓。

(至今仍未清楚全麻作用部位的主要脑区在哪里,或是否存在明显的脑区分布;也未完全明确全身麻醉是以脑的作用为主还是以脊髓的作用为主。

)2.在细胞和亚细胞层次,全麻作用可能发生在神经轴膜或突触,包括对神经轴索电传导的抑制、及对兴奋性突触传递的抑制和抑制性突触传递的增强等。

故当今普遍认为,全身麻醉是使兴奋性神经元受抑制和抑制性神经元的作用被增强的共同结果。

作用部位是在细胞膜的脂质抑或膜蛋白的争论?3.全麻作用分子机制方面,全麻药分子以不完全相同的方式作用于不完全一致的受体及受体部位产生相同或相似的全麻作用。

一、吸入全麻药强度的测定方法MAC插管>MAC切皮>MACawake二、影响全麻作用的必然因素㈠温度的影响全身麻醉所需的MAC随体温的降低而减少(从42℃到26℃)。

不同的全麻药在体温下降时减少用量的幅度并不相同。

㈡压力的影响逐渐增加静水压力时,吸入全麻药的麻醉作用在许多种类动物逐渐减弱直至消失,称作压力逆转麻醉作用,这是全麻药最为显著的特征之一。

㈢年龄的影响在人的麻醉中发现MAC值随年龄的增加而逐渐减低。

这种麻醉药作用随年龄增长而增强(MAC 降低)现象见于所有的吸入麻醉药。

㈣离子浓度的影响CNS中Na+、K+、Ca2+、Mg2+等离子浓度的变化对全麻药作用强度有一定的影响。

Na+:正相关K+:无变化Ca2+:无变化(较高浓度的钙通道阻滞剂可增强吸入麻醉药的作用)Mg2+:无变化阴离子、pH:无变化第2节全麻药对神经系统的作用一、对大脑、脑干和脊髓的作用吸入全麻药可对CNS中多个解剖部位(大脑、脑干网状结构、脊髓)的神经冲动传递产生影响,通常是兴奋性传递被抑制和抑制性传递被增强,但也可有兴奋性传递被增强,或抑制性传递被减弱。

提示全麻药的作用并非是高度选择性和单一的。

GABAergic系统在突触可塑性中的作用及其调控机制研究

GABAergic系统在突触可塑性中的作用及其调控机制研究

GABAergic系统在突触可塑性中的作用及其调控机制研究突触可塑性是神经系统中一种基本的现象,它指的是突触前后神经元间的连接强度(即突触传递性)可以发生长期和短期的改变。

这是神经系统的学习和记忆的基础,因为通过不断改变突触传递的强度,神经元可以调整其活动水平和连接模式。

GABAergic系统是脑内最重要的抑制性递质系统,它通过能够结合到GABA(A)受体和GABA(B)受体上来发挥其作用。

GABA(A)受体是离子通道型受体,通过结合GABA快速开放允许Cl-通过细胞膜,使神经元处于抑制状态。

相比之下,GABA(B)受体是七膜通道型受体,通过激活G蛋白来抑制adenylate cyclase并开放缓慢作用的K+通道,从而抑制神经元的活动。

因此,GABAergic系统可以通过降低神经元的活动强度和频率来抑制突触可塑性的发生。

然而,GABAergic系统并不总是抑制突触可塑性。

一些研究发现,在不同的突触环境下,GABA(gamma-aminobutyric acid) 可以发挥不同的作用。

例如,在某些特定的突触内,GABA(A)受体可以通过促进Cl-流出细胞来导致神经元去极化,从而增强突触可塑性;而在另一些突触内,GABA(B)受体可以调节内在性神经元的活动,从而在特定时间窗口内增加突触可塑性。

因此,GABAergic系统不是绝对的突触可塑性抑制系统,而是需要在特定的突触下对突触可塑性进行调节,并且突触可塑性的调节也可以改变GABAergic系统的突触影响方式。

在突触可塑性中,重要的调节机制包括突触前后神经元之间的学习性调节,包括长期抑制性学习(LTP)、长期抑制性抑制(LTD)和短时抑制性学习(STP)。

GABAergic系统可以通过唤醒各种突触前和后方的信号途径来调节这些调节机制。

例如在LTP过程中,GABAergic系统可以通过调节突触后神经元的NMDA受体活性来增强突触可塑性;在LTD过程中,GABAergic系统可以通过唤醒突触后神经元中的草酸通道来放大突触可塑性。

神经科学研究中的突触可塑性现象

神经科学研究中的突触可塑性现象

神经科学研究中的突触可塑性现象突触可塑性是指神经元之间的连接在学习和记忆过程中发生变化的现象。

这种现象是神经科学研究中的重要课题,对于我们理解大脑是如何存储和加工信息至关重要。

突触可塑性主要包括长时程增强(LTP)和长时程抑制(LTD)两种形式,这些变化可以持续从几分钟到几年不等。

突触可塑性的发现是在20世纪60年代由神经科学家Tim Bliss和Terje Lømo通过对海兔的突触进行电生理实验而得出的。

他们发现,通过高频刺激突触,可以使突触传递的电信号增强,这种增强可以持续数小时到数天。

这个发现开创了突触可塑性研究的先河,引发了全球范围内的科学家对于这一现象的关注和研究。

在突触可塑性的研究中,神经科学家们探索了多种机制和分子信号调节突触可塑性的过程。

其中一个重要的机制是NMDA受体介导的钙离子内流。

NMDA受体是一种离子通道,当发生突触传递时,需要同时存在刺激性神经递质的释放以及突触膜上的去极化,才能使NMDA受体打开。

这时,钙离子会进入突触细胞,激活一系列的信号转导通路,导致突触可塑性的发生。

此外,神经递质的释放和突触水平的可塑性也密切相关。

典型的神经递质包括谷氨酸、γ-氨基丁酸(GABA)和乙酰胆碱等。

这些神经递质的释放受到突触前和突触后神经元的相互作用和调节。

当兴奋性神经递质释放增加时,突触可塑性往往会增强,而当抑制性神经递质释放增加时,突触可塑性往往会减弱。

这种神经递质调节的平衡关系对于神经元网络的正常功能非常重要。

突触可塑性的研究不仅帮助我们理解学习和记忆的机制,也有助于揭示许多神经系统疾病的发生机制。

例如,突触可塑性的异常可能与阿尔茨海默病、帕金森病以及自闭症等疾病的发生和发展有关。

通过研究突触可塑性,我们可以寻找改善这些疾病的治疗方法,为神经系统疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。

近年来,随着神经科学研究的不断深入,突触可塑性以及与之相关的机制和分子通路得到了更加详细和广泛的研究。

药物对神经元突触可塑性的影响研究

药物对神经元突触可塑性的影响研究

药物对神经元突触可塑性的影响研究一、引言神经元突触可塑性是神经科学领域的重要研究方向之一。

随着科技的不断进步,人们对于药物对神经元突触可塑性的影响也越来越感兴趣。

本文将探讨药物对神经元突触可塑性的研究进展,以及对神经系统疾病治疗的潜在应用。

二、药物对神经元突触可塑性的影响1. 药物增强神经元突触可塑性一些药物可以增强神经元突触可塑性,促进神经元之间的信息传递。

例如,某些类抗抑郁药物被发现具有促进突触可塑性的作用,有助于改善抑郁症患者的神经递质功能。

2. 药物抑制神经元突触可塑性另一方面,一些药物可以抑制神经元突触可塑性,减少神经元之间的连接强度。

这些药物常用于治疗神经系统疾病,如癫痫和帕金森病等。

它们通过减少异常突触连接或过活跃神经元的突触可塑性来达到治疗效果。

三、药物对神经系统疾病治疗的应用1. 神经系统疾病的治疗挑战神经系统疾病治疗一直是医学领域中的一大挑战。

药物对神经元突触可塑性的影响为疾病治疗提供了新思路和希望。

2. 药物治疗突触可塑性异常的病症药物通过调节突触可塑性的异常释放、内化和抑制等机制,可以用于治疗一些突触可塑性异常相关的疾病,比如焦虑症、阿尔茨海默病等。

3. 药物治疗神经退行性疾病一些神经退行性疾病如帕金森病和阿尔茨海默病等,药物可以通过调节突触可塑性,减缓疾病的进展,改善患者的症状和生活质量。

四、未来展望药物对神经元突触可塑性的影响研究仍然处于起步阶段,还有很多问题需要进一步探索和解决。

未来,我们可以结合基因工程和神经可塑性研究,开发更具针对性和个体化的药物治疗方案。

结论本文综述了药物对神经元突触可塑性的影响研究。

药物可以通过增强或抑制神经元突触可塑性,对神经系统疾病的治疗产生积极影响。

未来,我们需要加强相关研究,探索更有效的药物治疗方案,以提高神经系统疾病患者的生活质量。

神经元突触发展与突触可塑性的关系探讨

神经元突触发展与突触可塑性的关系探讨

神经元突触发展与突触可塑性的关系探讨神经元是构成人类神经系统的基本单位,是处理和传递信息的细胞。

神经元通过突触传递信息,并在突触处与其他神经元发生联系。

神经元突触是神经元之间的连接点,其发育和可塑性对于神经系统的发育和适应具有重要意义。

神经元突触的发展是一个复杂而精细的过程。

在胚胎发育中,神经元突触的形成和分化是有序的。

神经元会产生突触前富集区域,突触后富集区域和突触间距离等多种信号分子,这些信号分子起到了指导和促进神经元突触生成的作用。

突触可塑性则是指神经元之间的连接可以发生改变,这种突触变化可以影响神经元的活动和信息传递。

神经元突触的可塑性是神经元之间适应外界环境的重要机制。

突触可塑性可以分为双向可塑性和单向可塑性。

双向可塑性分为长时程增强(LTP)和长时程抑制(LTD),分别对应神经元之间连接强化和减弱。

单向可塑性指神经元之间只有单向突触连接的情况,这种可塑性主要是指抑制性突触(inhibitory synapse)和兴奋性突触(excitatory synapse)之间的可塑性。

具体来说,LTP是一种神经元突触的长效增强,通常采用高强度的神经元刺激,可以促进突触传递的递质释放,提高神经元之间突触的传递效率。

LTD则是相反的作用,即通过低强度的刺激,可以促进抑制性突触的发生,减少神经元之间的突触连接。

单向可塑性主要表现在兴奋性和抑制性突触之间。

在神经元突触中,有一类叫做氨基酸型受体的分子,分为兴奋性氨基酸受体和抑制性氨基酸受体两类,LTP和LTD都是由这些受体所介导的。

神经元突触发育和可塑性是人类神经系统发展的关键环节。

了解和探讨神经元突触发育和可塑性对于神经退行性疾病和神经功能研究有着重要的意义。

未来,神经元突触合成技术和体外神经元突触功能研究等技术的发展,将会深入挖掘神经元突触的奥秘,为神经医学研究开辟新的方向。

突触可塑性的名词解释

突触可塑性的名词解释

突触可塑性的名词解释突触可塑性:是指突触前神经元释放的多巴胺或乙酰胆碱与突触后膜上的一种特异性的神经递质结合而引起的突触后电位,改变了传入冲动的形式和传播速度,进而影响学习和记忆的过程。

上皮神经元的递质是乙酰胆碱和多巴胺,轴突末梢的递质是乙酰胆碱和去甲肾上腺素。

突触传递作用主要是通过改变突触后膜上受体和离子通道对递质的敏感性而实现的,这些受体主要分布在突触后膜和胞浆中,包括许多与递质浓度和离子流动密切相关的离子通道,其中主要包括: h。

但并非全部的突触小泡都能脱颗粒,因为突触后膜上还存在着抑制递质的能力,叫做突触后膜的“门控”系统,其中最主要的是胆碱能受体,它们对于低级胆碱的摄取具有高度的选择性。

另外,突触后膜上还有许多对多巴胺具有高度亲和力的受体,它们与递质结合后可以直接引起膜对na的通透性增加。

由此可见,虽然突触后膜上没有“门”的概念,但当兴奋到达时,可导致整个细胞内ca2内流而致突触后膜对na的通透性增强。

根据突触形成的原理,突触传递可以被归纳为以下几个步骤: 1、递质与突触前膜上特异的受体相结合,引起膜对递质的通透性增强;2、通透性增强使离子内流,而后将突触后膜上的受体与膜上的特异性离子通道结合;3、离子通道将改变膜电位,从而激活下游的钙离子通道和钾离子通道,使后者打开;4、上述的突触后膜改变最终导致细胞外液中的钙离子大量内流,使突触后膜去极化;5、最终是细胞内钙离子大量内流导致动作电位的产生。

突触传递就是以上五个过程的循环反应。

2、抑制,是指细胞[gPARAGRAPH3]会因各种原因引起,一部分对特定离子或递质敏感的突触前膜上的受体的数目减少或功能减弱,从而引起递质与突触后膜上的受体结合减少或消失,甚至完全不能结合,这种状态称为突触的抑制。

比较常见的例子如下:(1)氨基酸类递质抑制( GABAA)当突触前膜上含有代谢性递质(谷氨酸等)时,突触后膜的运动性神经元中的GAM受体数目会减少,突触后膜对递质的敏感性降低,从而使突触后膜的电位改变,最终使突触后膜兴奋性降低,呈现不易兴奋状态,称为突触后膜的抑制。

突触可塑性的分子调控机制研究

突触可塑性的分子调控机制研究

突触可塑性的分子调控机制研究突触可塑性是神经科学的一个重要研究方向,主要研究神经元之间连接(突触)的强度和形态的改变,也就是突触可塑性的变化。

突触可塑性是学习和记忆的基础,它关乎人类智慧的形成和发展。

突触可塑性的分子调控机制涉及多个分子、信号通路和神经调节因子。

其中最为重要的分子是Glutamate(谷氨酸)和GABA(γ-氨基丁酸),它们是神经元之间突触结构的主要成分,同时也是突触可塑性关键的调节分子。

谷氨酸是神经元之间主要的神经递质,它在突触传递信息时发挥着关键作用。

谷氨酸通过与其受体结合,可以在神经元之间传递电化学信号。

而突触可塑性的产生和维持就依赖于谷氨酸受体的功能和调节。

另外,NMDA受体也是突触可塑性调节的重要分子,它能够调节神经元之间长时程的同步通讯,NMDA受体在突触可塑性的产生和维持中扮演着不可替代的角色。

GABA是一种主要的突触抑制性神经递质。

它在神经元之间传递信息时,起到了抑制神经元活动的作用。

GABA在突触可塑性中也有着重要的作用。

突触可塑性的产生和维持依赖于GABA受体的功能和调节。

在突触可塑性的过程中,GABA受体能够调节神经元之间的抑制性同步通讯,从而对神经系统的发育和学习过程产生影响。

除了Glutamate和GABA,还有一些调节因子也扮演着重要的角色。

其中最为重要的是神经生长因子(NGF)、神经元果胶蛋白(N-cadherin)和脑源性神经营养因子(BDNF)等。

这些神经调节因子不仅能够影响突触形态和突触强度的变化,还可以促进神经元的生长和分化,对个体的正常生理功能发挥重要作用。

近年来,越来越多的研究表明,突触可塑性的分子调控机制与一些神经系统疾病的发生和发展有关。

例如,阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性病变,在突触可塑性分子调控机制的改变与异常有关。

因此,对于突触可塑性的分子调控机制,加强研究和理解,也意味着对于一系列神经系统疾病的诊断和治疗提供了新的思路和方法。

巴比妥类药物与神经突触可塑性的关系研究

巴比妥类药物与神经突触可塑性的关系研究

巴比妥类药物与神经突触可塑性的关系研究神经突触可塑性是指神经元之间的连接和通信能够随着环境和学习的改变而产生变化的能力。

近年来,随着对巴比妥类药物的研究不断深入,科学家们开始对巴比妥类药物与神经突触可塑性之间的关系进行研究。

巴比妥类药物作为一类镇静催眠药物,已广泛应用于临床医学。

然而,它们对神经突触可塑性的影响却存在许多争议和不明确的地方。

巴比妥类药物与神经突触可塑性之间的关系研究一直以来都备受关注。

许多研究表明,巴比妥类药物对突触传递的抑制作用可以导致神经突触的可塑性发生变化。

这主要通过增加突触传递的抑制性神经递质γ-氨基丁酸(GABA)的活性实现。

巴比妥类药物通过增加GABA受体的活性,抑制神经元的兴奋性,从而产生镇静和催眠效果。

尽管巴比妥类药物对神经突触的抑制作用有助于控制癫痫和躁狂症等疾病,但它们也可能导致神经突触的可塑性发生消失或受损。

一些研究表明,长期滥用或过度使用巴比妥类药物会对突触的可塑性产生负面影响。

巴比妥类药物可能导致突触的长时程抑制(LTD)发生变化,这是一种重要的突触可塑性形式。

LTD可以导致神经突触通信的弱化和记忆的损害。

此外,巴比妥类药物的大剂量使用也可能导致突触损伤和突触形态变化。

这些研究结果提醒我们,在使用巴比妥类药物时需要慎重,避免滥用和过度使用。

然而,也有一些研究表明,巴比妥类药物对神经突触可塑性的影响可能是双向的。

一项研究发现,适量使用巴比妥类药物可以促进突触的可塑性。

研究人员发现,适量使用巴比妥类药物能够增加突触可塑性形式之一的长时程增强(LTP)。

LTP可以增强突触通信、加强记忆和学习能力。

这些研究的结果提醒我们,巴比妥类药物的剂量和使用方式可能对其对神经突触可塑性的影响产生重要影响。

此外,一些研究还发现,巴比妥类药物可能与其他因素相互作用,影响神经突触可塑性。

例如,巴比妥类药物与睡眠质量的关系被广泛研究。

一些研究表明,巴比妥类药物可能影响睡眠的特定阶段和质量,进而影响突触可塑性的发生。

突触可塑性的生物物理机制与应用研究

突触可塑性的生物物理机制与应用研究

突触可塑性的生物物理机制与应用研究第一章突触可塑性的概念和分类突触是神经元之间传递信息的重要结构,突触可塑性是指突触自身或连接其他神经元的能力进行学习和记忆的过程。

突触可塑性的种类有很多种,本章将介绍其中的主要种类。

1.1 短期可塑性短期可塑性是指突触在一定时间内会发生改变,改变后可以恢复到之前的状态。

这种可塑性分为两种:早期和晚期。

早期短期可塑性通常在数秒到数分钟之内发生。

这种可塑性通常由神经递质的释放和突触后响应的改变引起。

例如,在兴奋性突触中,重复刺激会导致短暂的增强(俗称为"后向增强"),这种增强可以持续几秒钟,但不会导致长期更改。

晚期短期可塑性发生在几分钟到几小时之间。

这种可塑性是由于神经递质、受体密度、离子通道和突触传递的信号转导途径发生突触后效应的改变。

例如,在镁离子的存在下,高频刺激可以导致长时间的增强,这种增强可以持续几十分钟,但不会导致永久性的更改。

1.2 长期可塑性长期可塑性是指突触发生持久性改变,可能会持续数小时到数十年之久。

长期可塑性通常发生在大量的突触活动或体验后。

这种可塑性可分为两种主要类型:增强和抑制。

增强性长期可塑性发生在强烈的突触活动后,通常会增加神经递质的释放和突触传递的信号转导途径,以及增加附着于神经递质的受体密度。

增强性长期可塑性通常与学习和记忆有关。

抑制性长期可塑性通常发生在经验量的低活性后,通常会导致神经递质释放和突触传递的信号转导途径的下降。

抑制性长期可塑性通常与逆向学习和遗忘有关。

第二章突触可塑性的实验技术了解突触可塑性的机制需要使用一些实验技术。

下面介绍几种常用的实验技术。

2.1 突触切片实验突触切片实验可以对突触进行操作,提供用于观察其可塑性的条件。

突触切片实验通常是从大脑中取出一部分组织,在显微镜下进行操作,如切片、刺激和膜片钳技术。

这些切片可以用来研究突触前后细胞间连接及其对生理学活动的作用。

2.2 活体实验活体实验是在动物的大脑中进行的。

神经元稳态调节和突触可塑性的分子机制研究

神经元稳态调节和突触可塑性的分子机制研究

神经元稳态调节和突触可塑性的分子机制研究神经元作为神经系统的基本单位,其稳态调节和突触可塑性的研究一直是神经科学研究的热点和难点之一。

神经元稳态调节是指神经元为了维持自身的活动水平和抵御外界环境的变化而对其内部和外部环境进行动态调节的过程。

而突触可塑性则是指神经元之间的突触在受到特定信号刺激后能够动态调节其传递的强度和方向。

神经元稳态调节的分子机制研究表明,其主要涉及到神经元内部的离子通道、神经递质合成与释放、mRNA稳定性等多个方面。

其中,离子通道是神经元生理学和药理学研究的热点之一。

当神经元内部存在过多钙离子时,其会启动一系列保护性机制来维持离子浓度的稳定。

离子通道能够调节钙离子、钾离子和氯离子的内外流平衡,从而达到稳定神经元内部环境的目的。

神经元稳态调节的另一个关键点是神经递质的合成、释放和清除。

神经递质是神经元之间进行信息传递的分子,其合成和释放能够被特定的细胞因子和神经递质本身的信号途径调节。

最近的研究表明,神经递质本身离子的浓度亦能够影响其产生和释放。

例如,钙离子通过调节神经递质合成酶和释放途径蛋白的磷酸化状态来控制神经递质的产生和释放。

与神经元稳态调节不同,突触可塑性主要涉及到神经元之间的信号传递和细胞膜的离子通道。

突触可塑性的研究成果源于对兴奋性突触和抑制性突触的不同研究结果。

兴奋性突触可塑性通常表现为突触后膜电位的变化和长时程增强(LTP)或长时程抑制(LTD)。

其机制主要包括离子通道的参与、胞外信号分子的介导、细胞和外界环境对突触的稳态调节等。

而抑制性突触的可塑性则主要涉及到GABA受体信号通路和突触后神经元细胞内的钙离子浓度等。

总体来讲,神经元稳态调节和突触可塑性的分子机制研究涉及到多个方面和层面的研究内容。

其中,离子通道、神经递质合成与释放等方面是当前神经元稳态调节研究的热点,而分子信号通路、神经元膜蛋白质的功能和细胞内钙离子浓度则是突触可塑性研究的关键点。

未来,随着细胞成像技术和基因编辑技术等技术的发展,我们相信在神经元稳态调节和突触可塑性方面的研究成果也将会更加深入和丰富。

大脑神经突触可塑性调控分子机制

大脑神经突触可塑性调控分子机制

大脑神经突触可塑性调控分子机制大脑神经突触可塑性是指神经元之间连接强度和效率的可变性,是大脑学习和记忆的基础。

神经突触可塑性的调控分子机制是一个复杂的过程,涉及多种神经递质和信号通路的调节。

本文将探讨大脑神经突触可塑性的调控分子机制,并重点介绍涉及其中的主要分子途径。

大脑神经突触可塑性的调控主要包括突触前神经元和突触后神经元之间的信号传导和通讯。

其中,突触前神经元通过释放神经递质来传递信息,而突触后神经元则通过接受神经递质来接收信息。

这一过程中,神经递质的合成、释放、再摄取以及感知是调控神经突触可塑性的重要环节。

在神经递质的合成中,关键的酶包括酪氨酸羟化酶(TH)和多巴胺β-羟化酶(DBH),它们负责多巴胺的合成。

多巴胺是一种重要的神经递质,参与了多种神经功能,包括运动、情绪和认知等。

多巴胺的合成和释放可受到内外环境的刺激调控,如物质满足和药物的影响等。

神经递质的释放过程是通过钙离子的浓度变化来实现的。

当突触前神经元受到刺激时,钙离子会进入细胞内,触发神经递质的释放。

钙离子的进入主要通过电压门控钙通道(VGCCs)或非电压门控钙通道(NCCs)介导。

VGCCs主要参与短时突触可塑性,而NCCs主要参与长时突触可塑性。

钙离子的浓度增加会激活调控分子,如钙调蛋白(CaMK)和蛋白激酶C (PKC),从而引起神经递质的释放。

在神经递质的感知和再摄取中,主要涉及到突触后神经元上的受体和转运蛋白。

神经递质通过与受体结合来传递信号,而转运蛋白则负责将神经递质从突触间隙重新摄取到突触前神经元中,以进行再利用或降解。

常见的神经递质受体包括谷氨酸受体、GABA受体和乙酰胆碱受体等。

调控分子机制包括通过改变受体的表达量、活性和亚型构成等方式来调节神经递质的感知和再摄取。

除了神经递质和信号通路的调节外,大脑神经突触可塑性的调控还与细胞内信号转导分子有关。

这些信号转导分子包括包括蛋白激酶A(PKA)、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)和丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(Akt)等。

GABA神经抑制在认知功能中的深度参与解释

GABA神经抑制在认知功能中的深度参与解释

GABA神经抑制在认知功能中的深度参与解释概述:GABA(γ-氨基丁酸)是大脑中的一种神经递质,主要起着抑制性调节的作用。

在神经元之间的相互作用中,GABA的神经抑制功能对于调控认知功能至关重要。

本文将深入解释GABA神经抑制在认知功能中的重要性,并探讨其在不同认知过程中的作用。

一、GABA神经抑制的基本作用机制GABA神经抑制主要通过GABA A 和GABA B 受体来实现。

GABA A受体位于神经元的突触后膜上,当GABA与该受体结合时,会导致离子通道开启,使细胞内的氯离子流入并超极化神经元,从而抑制神经元的兴奋性。

GABA B 受体则通过激活二次信号传导途径来抑制细胞内的蛋白质激酶,进而降低神经元活动的概率。

这两类受体对于神经元的抑制调节起着不可或缺的作用。

二、GABA在学习与记忆中的作用学习与记忆是认知功能的重要组成部分,而GABA的神经抑制在这一过程中发挥着关键作用。

研究表明,GABA的释放可以通过抑制其他神经递质的活动来增强海马回路中的突触可塑性,从而促进学习和记忆的形成。

此外,GABA还通过抑制海马回路中的抑制性神经元来增强其他神经元之间的相互连接,为信息传递提供了更高效的渠道。

三、GABA在焦虑和抑郁中的作用焦虑和抑郁是认知功能紊乱的常见症状。

GABA的神经抑制在调节情绪和情感中发挥着重要作用。

一些研究发现,焦虑和抑郁症患者的GABA水平较低,这可能与他们情绪调节能力的异常相关。

实验证明,通过增加GABA的水平,可以减轻焦虑和抑郁症状,提高患者的心理健康水平。

因此,调节GABA神经抑制水平可能成为治疗焦虑和抑郁症的新途径。

四、GABA在睡眠中的作用睡眠是大脑认知功能调节的重要时间窗口,而GABA的神经抑制在睡眠中发挥着重要调节作用。

研究表明,GABA在睡眠过程中的释放可减弱睡眠质量低的人群的大脑活动,促进深度睡眠的发生。

此外,GABA神经抑制还能降低大脑对外界刺激的敏感性,帮助保持稳定的睡眠状态。

氨基酸的神经调节机制

氨基酸的神经调节机制

氨基酸的神经调节机制引言:氨基酸是构成蛋白质的基本组成单元,但在神经系统中,它们还扮演着重要的神经递质和神经调节剂的角色。

神经调节剂是一种能够影响神经元之间传递信号的化学物质。

氨基酸通过充当神经调节剂,参与调节大脑功能,影响认知、情绪和行为等方面的表现。

本文将介绍氨基酸在神经调节机制中的作用,并探讨其与神经系统疾病的关联。

一、谷氨酸谷氨酸是一种兴奋性神经递质,在中枢神经系统中发挥着重要的作用。

它通过与钙离子结合,刺激神经元的兴奋性,帮助传递神经信号。

谷氨酸在多个脑区被广泛分布,并与学习、记忆和认知功能密切相关。

研究表明,谷氨酸调节了突触的可塑性,对神经系统的正常发育和功能维持起着重要作用。

二、γ-氨基丁酸(GABA)GABA是一种抑制性神经递质,能够调节神经元之间的兴奋性。

GABA受体主要有两种类型,即GABAA受体和GABAB受体。

GABAA受体是一种离子通道受体,当GABA结合到受体时,受体通道打开,离子从细胞外流入细胞内,使细胞膜的电位超极化,从而抑制神经元的激活。

GABAB受体则通过影响细胞内信号通路来发挥抑制作用。

GABA能够通过抑制神经元的兴奋性,起到平衡和调节神经活动的作用。

三、谷氨酸-γ-氨基丁酸循环(Glu-GABA循环)谷氨酸和GABA之间存在一个重要的相互转化循环,即Glu-GABA循环。

在这个循环中,谷氨酸通过谷氨酸脱羧酶的作用转化为GABA,GABA则经过反向转运进入突触前神经元,并转化为谷氨酸,从而保持了谷氨酸和GABA的平衡。

Glu-GABA循环参与了神经递质的合成和代谢,对维持神经系统的稳定性和功能正常发挥非常重要。

四、氨基酸与神经系统疾病的关系氨基酸的神经调节机制紊乱可能与多种神经系统疾病的发生和发展相关。

例如,谷氨酸-神经元炎症假说认为,神经炎症导致了谷氨酸释放的异常增加,导致兴奋性毒性作用,进而引发神经系统疾病。

此外,研究还发现,谷氨酸和GABA在情绪障碍和认知功能障碍中发挥着重要作用。

神经递质在神经元突触可塑性中的作用

神经递质在神经元突触可塑性中的作用

神经递质在神经元突触可塑性中的作用神经元突触可塑性是指神经元之间传递信息的突触连接的可改变性,它在学习和记忆等认知过程中起着重要的作用。

而神经递质则是神经元之间传递信号的化学物质,它在神经元突触可塑性中发挥着关键的调节作用。

本文将探讨神经递质在神经元突触可塑性中的作用。

I. 神经递质的定义和种类神经递质是一类存在于神经元突触间隙中的化学物质,它能够传递神经信号并调节神经元之间的通讯。

根据其作用性质,神经递质可以分为兴奋性和抑制性两类。

常见的神经递质包括乙酰胆碱、多巴胺、谷氨酸等,它们在神经元突触可塑性中发挥着各自特定的作用。

II. 神经递质在突触前膜的释放在突触前膜中存在着许多神经递质的储存颗粒,当神经元受到兴奋性输入时,突触前膜会融合并释放这些储存颗粒,使神经递质进入突触间隙。

这种释放过程被称为突触前膜的外逆型内吞。

III. 神经递质的受体与传递信号的转导神经递质在释放到突触间隙后,会与存在于突触后膜上的神经受体结合,从而引发一系列信号转导过程。

这些神经受体可以是离子通道、酶蛋白或细胞内信号传导分子等,它们将神经递质所携带的信号传导到神经元内部,进而调节神经元的活动状态。

IV. 神经递质的再摄取与降解为了确保神经递质的效应时间可控,神经元会通过再摄取或降解的方式将神经递质从突触间隙中清除。

再摄取是指神经递质通过特定的载体蛋白重新被突触前膜摄取回细胞内,而降解则是指神经递质在突触间隙中被特定酶降解为无活性物质。

V. 神经递质对突触可塑性的调节作用神经递质通过与突触后膜上的受体结合,调节突触间连接的强度,进而影响突触可塑性的表现。

例如,某些神经递质的释放能够引起突触的长时程增强(LTP),而另一些则能够导致突触的长时程抑制(LTD)。

VI. 神经递质在学习和记忆中的作用学习和记忆是大脑认知功能的重要组成部分,而神经递质在这一过程中发挥着重要的作用。

研究发现,神经递质的释放与突触可塑性的调节密切相关,通过调节突触连接的强度和稳定性,神经递质参与了学习和记忆的形成与巩固。

神经科学研究中的突触可塑性理论

神经科学研究中的突触可塑性理论

神经科学研究中的突触可塑性理论神经科学研究旨在探索和理解大脑的功能和运作方式。

在这个领域中,突触可塑性理论是一个重要的研究主题。

突触可塑性是指突触连接的强度可以通过学习和经验的影响而改变的能力。

这一理论对我们理解记忆的形成、学习过程和适应性行为等方面有着重要的意义。

突触是神经元之间传递信息的连接点。

突触可塑性是大脑适应和学习的基础。

传统上,突触可塑性分为两种类型:长时程增强(LTP)和长时程抑制(LTD)。

LTP是突触连接强度增强的过程,而LTD是突触连接强度减弱的过程。

这两种形式的可塑性是在突触前神经元和突触后神经元之间的相互作用中发生的。

突触可塑性的背后是突触前后神经元之间的信号传递和相互作用。

神经元通过释放神经递质来传递信息。

当突触前神经元释放的神经递质与突触后神经元上的受体结合时,便引发了突触电位的变化。

这种信号传递和突触前后神经元之间的相互作用是突触可塑性的基础。

突触可塑性的机制有多种。

其中,突触前神经元释放的神经递质的数量和频率是一个重要的因素。

当递质释放的频率增加时,突触连接的强度也会增加。

另外,神经元的兴奋性和抑制性输入的平衡也对突触可塑性起着关键作用。

此外,突触可塑性还与活跃性相关,即神经元的活动水平。

活跃的神经元在突触可塑性中发挥着重要的作用。

突触可塑性理论对记忆形成的研究有着重要的影响。

研究人员发现,当人们学习新知识时,突触连接的强度会增加,这有助于新记忆的形成。

而当人们遗忘某个记忆时,相应突触连接的强度则会减弱。

突触可塑性的规律性和适应性使得我们能够对外界变化做出转变和适应,并在学习和记忆过程中起到关键的作用。

突触可塑性的研究也对神经系统的变性和创伤性损伤的修复有重要意义。

一些研究发现,当神经系统受到损伤时,突触可塑性可以帮助其他突触连接的增强,以弥补受损的突触连接。

这为我们理解神经系统的修复机制和开发治疗方法提供了启示。

总之,突触可塑性理论是神经科学研究中的重要理论之一。

神经递质在神经元突触可塑性调节中的作用机制

神经递质在神经元突触可塑性调节中的作用机制

神经递质在神经元突触可塑性调节中的作用机制神经递质在神经元突触可塑性调节中发挥着至关重要的作用。

神经递质是一种化学物质,通过神经元之间的传递,实现神经信息的传递和神经网络的智能功能。

本文将重点探讨神经递质在神经元突触可塑性调节中的作用机制。

一、突触可塑性的概念突触可塑性是指突触传递的效能可以受到活动或其他因素的调节,并发生相应的变化。

突触是神经元之间传递信息的连接点,突触可塑性决定了神经元之间信息传递的强弱和特异性。

突触可塑性主要包括长期增强(LTP)和长期抑制(LTD)两种类型。

二、神经递质的作用机制神经递质通过与突触前膜和突触后膜上的受体结合,调节突触前后膜之间的信号转导,从而影响神经元之间的信息传递。

神经递质的释放和接受过程中,存在一系列精细的机制调控,包括钙离子的进入、突触后膜上的受体活化和信号通路的传导等。

三、神经递质与突触可塑性的关系神经递质参与了突触可塑性的调节,通过影响突触前后膜之间的信号传递,改变突触传递效能。

其中,神经递质的释放和再摄取是重要的调控机制。

1. 神经递质的释放当神经冲动到达突触前膜时,导致突触前膜上的电压变化,从而促进钙离子进入突触前膜。

钙离子的进入会引起神经递质囊泡融合和释放,将神经递质释放到突触间隙中。

释放的神经递质与突触后膜上的受体结合,触发信号传导。

2. 神经递质的再摄取神经递质释放后,部分神经递质会被突触后膜上的受体再摄取。

再摄取作用有助于终止神经递质的信号传导,并使神经元从兴奋状态恢复到平静状态。

四、神经递质调节突触可塑性的机制神经递质通过调节突触前后膜之间的信号转导,实现对突触可塑性的调节。

具体有以下几个方面的作用机制。

1. 调节突触前膜上的钙离子浓度神经递质可以影响突触前膜上的钙离子浓度,从而影响LTP和LTD的发生。

钙离子浓度的变化可以引起突触后膜上的信号传导通路发生改变,从而影响突触传递效能的增强或抑制。

2. 调节突触后膜上的受体活性神经递质通过与突触后膜上的受体结合,改变受体的活性。

神经科学中突触可塑性与学习记忆之间的关系研究

神经科学中突触可塑性与学习记忆之间的关系研究

神经科学中突触可塑性与学习记忆之间的关系研究神经科学是研究神经系统结构和功能的学科,而突触可塑性和学习记忆是神经科学中两个重要的研究领域。

突触可塑性指的是神经元之间连接的强度和特性可以改变的能力,而学习记忆是指通过经验和训练获取的知识和技能储存和回忆的过程。

这两个研究领域之间的关系非常密切,突触可塑性是学习记忆的基础,而学习记忆的过程本身也可以通过突触可塑性来解释。

突触可塑性被认为是神经系统适应外界环境变化和记忆形成的基础机制之一。

在学习和记忆中,神经元之间的连接效果可以被加强或削弱,从而形成新的神经连接。

这种连接的改变是通过突触可塑性实现的。

突触可塑性的产生主要是通过两种机制来实现的,即突触前神经元和突触后神经元之间的相互作用以及神经递质的释放和摄取过程。

在学习和记忆中,突触可塑性的产生和突触前神经元和突触后神经元之间的相互作用密切相关。

这种相互作用通常通过氨基酸神经递质谷氨酸和γ-氨基丁酸(GABA)的兴奋和抑制性神经元之间的相互作用来实现。

当学习发生时,兴奋性神经元活动增强,导致谷氨酸释放,而抑制性神经元活动减弱,导致GABA释放减少。

这种兴奋和抑制之间的相互作用改变了突触前神经元和突触后神经元之间的连接强度和特性,从而实现学习和记忆的形成。

此外,神经递质的释放和摄取过程在突触可塑性和学习记忆中也起到了重要作用。

神经递质是神经元之间传递信息的化学信号物质,它们通过突触间隙传递信号。

当学习发生时,神经元的活动模式会导致突触前神经元释放出更多的神经递质,从而增强突触后神经元的兴奋性。

这种神经递质的增加可以加强突触前神经元和突触后神经元之间的连接效果,从而加强学习和记忆的形成。

学习记忆的过程本身也可以通过突触可塑性来解释。

研究发现,通过学习和训练,个体的记忆能力会得到提高,这与突触可塑性紧密相关。

学习和记忆的过程涉及多个脑区之间的神经连接和突触可塑性改变,这些改变可以加强相关信息的储存和回溯能力。

第十二章抑制性氨基酸类递质

第十二章抑制性氨基酸类递质

第十二章抑制性氨基酸类递质γ-氨基丁酸(γ-amino-butyric acid, GABA)和甘氨酸(glycine)是中枢神经系统中最主要的抑制性神经递质。

γ-氨基丁酸在CNS中分布较广,几乎在所有区域充当抑制性递质,而甘氨酸则在脊髓和脑干中充当抑制性递质。

第一节γ-氨基丁酸γ-氨基丁酸的发现已有近100年的历史,在控制神经兴奋性与信息加工,神经可塑性与网络同步化等方面起到相当重要的作用。

在神经系统的发育过程中,GABA可能是最主要的兴奋性递质。

一. γ-氨基丁酸能神经元在中枢神经系统中的分布及纤维投射GABA在脑内的含量约比单胺类递质高出1000倍以上,大约有20%~30%的突触是以GABA为递质的。

纤维投射有:(1) 纹状体—黑质投射;(2) 纹状体—苍白球投射;(3) 小脑—前庭外侧核投射;(4) 黑质—丘脑、黑质—上丘投射等;二. γ-氨基丁酸的生物合成、储存、摄取与代谢(一) 生物合成GABA的合成酶为谷氨酸脱羧酶(GAD)。

GAD需要磷酸吡哆醛(pyridoxal-5’-phosphate,PLP)为辅酶。

(二) 储存在神经末梢,GABA被储存在突触小泡内,这一过程依靠一类小泡型GABA转运蛋白(vesicular GABA transporter, VGAT)的主动运输来实现。

(三) 摄取细胞外的GABA 主要通过依赖于Na+-、Cl-的高亲和力摄取系统被转运至γ-氨基丁酸能神经元和胶质细胞中,维持胞外GABA微摩尔级的低浓度。

已经克隆的GABA转运蛋白(GABA transporter) 有4种。

(四 ) 代谢被摄入神经末梢或胶质细胞内,一部分GABA被进一步代谢分解。

三. γ-氨基丁酸受体及其调节机制GABA通过其受体发挥作用,GABA受体可分为三类:GABA A、GABA B、GABA C。

(一) GABA A受体1. 受体的结构GABA A受体是CNS中分布最为广泛的GABA受体。

大鼠海马抑制性氨基酸受体的功能调控的开题报告

大鼠海马抑制性氨基酸受体的功能调控的开题报告

大鼠海马抑制性氨基酸受体的功能调控的开题报告题目:大鼠海马抑制性氨基酸受体的功能调控背景:抑制性氨基酸受体(GABA 受体)是脑内最重要的抑制性神经递质受体。

GABA 受体有 GABA-A 受体和 GABA-B 受体两种类型。

GABA-A 受体是由五个亚单位组成的离子通道受体,和大多数快速的抑制性神经递质传递有关。

GABA-B 受体是由 GPCR 组成的受体,在慢速抑制性神经递质传递中发挥作用。

GABA 受体的活性能够通过多种机制进行调节,包括GABA 受体的配体、离子通道和 GPCR 的调控等。

大鼠海马是学习和记忆的关键区域,GABA 受体在该区域中的表达和调控受到广泛的研究关注。

GABA-A 受体活性的持续增加可能会导致抑制性神经递质信号增强,可能会导致类似药物成瘾的现象。

GABA-B 受体激活则显著抑制外界刺激。

研究目的:本研究旨在探究大鼠海马抑制性氨基酸受体的功能调控机制,深入研究 GABA 受体的生化特性和作用机制,总结 GABA 受体与记忆、情感等认知功能的关系。

研究内容:1. 探究 GABA 受体在大鼠海马的表达情况和生化特性。

2. 研究 GABA 受体的配体、离子通道和 GPCR 的调控机制,探索其对神经元兴奋性的影响。

3. 探讨GABA 受体与大脑认知功能(如记忆、情感等)之间的关系。

4. 研究 GABA 受体在神经发育和神经退行性疾病中的作用。

研究意义:本研究将有助于进一步理解海马区域 GABA 受体的分子特性和表达情况,揭示 GABA 受体的调控机制,探究 GABA 受体与大脑认知功能的关系。

这些研究成果对于认知障碍和神经退行性疾病的治疗具有重要的理论和实践意义。

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抑制性氨基酸受体及其递质对突触可塑性的影响作者:王亚利汪萌芽来源:《科技视界》2016年第13期【摘要】神经系统的正常功能是以兴奋性和抑制性之间的相对平衡为基础的。

CNS过度兴奋会导致失眠、癫痫、感官功能下降等一系列病理状态。

因此,抑制性作用对人类为维持正常的生理功能是十分重要的。

在中枢神经系统中,抑制性氨基酸及其受体介导的突触传递起着主要的抑制作用,可以作为治疗癫痫、疼痛、帕金森综合症等疾病的新的作用靶点。

【关键词】突触可塑性;长时程增强;甘氨酸;GABA;GABAA受体;GABAB受体20世纪40年代冯德培教授在猫的骨骼肌神经—肌接头部位记录到了强直刺激后终板电位增大的现象,增大现象可持续数分钟,被称为强直后增强(PTP)。

这是首次发现突触传递效应的实用性增强现象,是突触可塑性研究的开端。

长时程增强(LTP)是突触强度的的持续增加,它是包括学习和记忆、视觉和体感系统的功能发育以及药物成瘾所必须的基础。

奋性氨基酸受体和抑制性氨基酸受体,介导中枢神经系统的突触传递,参与突触可塑性的诱导和维持。

GABARs和Glys的抑制作用被认为在突触可塑性中发着至关重要的作用。

神经元的兴奋性受抑制的程度越大,其诱导出LTP的几率就会越低。

神经系统的正常功能是以兴奋性和抑制性之间相对平衡为基础的。

而本文就抑制性氨基酸受体及其递质对突触可塑性的影响进行综述。

1 GABA及其受体对突触可塑性的影响1.1 GABAA受体对突触可塑性的影响γ-氨基丁酸(GABA)是中枢神经系统(CNS)中最丰富的抑制神经递质,对调节神经元的活动有重要作用。

大约30%的突触以GABA作为发射器使用。

在中枢神经系统的早期发育阶段,GABA主要作为兴奋性神经递质而发挥作用。

这种作用主要与GABAA受体有关。

在不成熟的中枢系统中,ECL-比神经元膜电位更积极[1],这是由NKCC1的活动导致的,Na+ K+ 2Cl -转运系统在胚胎期到出生后的第一周表达,能够促进氯离子在未成熟的神经元中的聚集[2]。

因此,在这一时期,GABAA受体激活产生去极化,在中枢神经系统的发育中表现出营养作用,在细胞增殖、迁移、突触形成以及活性依赖的分化中扮演着重要的角色[3-4]。

另一方面,在初级传入纤维与背根神经节(DRG)神经元胞体上KCC1转运蛋白的表达在成人仍然存在,GABAA受体激活初级传入增加其兴奋性。

从生理学的角度来看,CNS中GABAA受体有两种类型:突触上和突触外。

突触上GABAA受体主要介导突触间的沟通。

在成熟的和未成熟的神经元中,突触前囊泡释放GABA 激活这类受体,使膜对Cl-和碳HCO-的通透性增加,从而使神经元产生抑制性突触后电流(IPSP)或者去极化性突触后电流(DPSP)。

最重要的GABAARs是位于神经元的胞体、树突以及轴突膜上的受体[5-7]。

这些突触外GABAARs介导另一种形式的GABA能抑制。

使用功能性分析表明,应用荷包牡丹碱及gaba锌能够阻断自发相位电流和强直电流,揭示GABA 能强直抑制性作用在许多类型的神经细胞的海马、丘脑、躯体感觉皮层和小脑中存在[6-8]。

这是由于突触前GABAARs激活会对电导或者是强直分流产生持久性的增加,从而调节神经元的兴奋性[9-10]。

研究发现,细胞外GABA发挥其作用,使GABAARs强直行激活,介导这一作用的受体广泛存在于所有的神经细胞,但是它们位于GABA释放地点较远,因此他们被称为突触外GABAA受体。

当GABA能突触传递受阻滞时可以诱发海马锥体神经元癫痫样活动。

突触外的GABAA受体的分子本质和强直抑制性电流的产生已在许多脑结构中被发现,由于其与控制神经元兴奋性有关联,已经成为各种神经系统疾病如精神分裂症、外延癫痫和帕金森病治疗的的药物靶点。

在脊髓,早期的研究发现,这些受体在麻醉,慢性疼痛,运动控制和运动中起作用。

近年来,关于GABAARs在脊髓神经元突触可塑性中的作用的研究已广泛开展。

在鸡胚脊髓神经元首次获得了GABA能强直抑制性电流,这个强直IGABA产生一个缓慢的去极化[11]。

同样,在脊髓局部应用GABAA受体拮抗剂荷包牡丹碱可以抑制由高频强直刺激初级传入纤维所诱发的脊髓背角场电位的长时程增强[6]。

最近,在神经元层II GABAARs介导的一个强直电流被记录下来,表明这这些受体可抑制疼痛和中枢敏化过程。

具体而言,THIP(4,5,6,7-tetrahydroisoxa-zolo(5,4-c)pyridin-3-ol)引起的GABAARs活动增强可降低小鼠脊髓神经元兴奋性。

此外,在哺乳动物的脊髓GABA能强直电流被记录在胶质神经元[13],这个强直电流可调节GABA能自发性抑制性突触后电流(sIPSCs)[12]。

在小鼠腹侧角中间神经元,GABA能强直电流可以通过输注硫喷妥钠和荷包牡丹碱阻断活性,然而这种强直电流目前显然不能由外周GABA激活[17]。

同样,在成年龟脊髓中间神经元突触活性可被士的宁阻断但不是由荷包牡丹碱或锌阻断,表明自发的突触活动可能不能调节强直抑制。

此外,强直电流可调节脊髓黑质神经元GABA能自发性抑制性突触后电流(sIPSCs)。

GABAAR介导的强直电流当前已被建议作为麻醉剂或镇静剂药物的作用靶点[14]。

在这个方向上的研究表明,咪达唑仑,一种苯二氮卓类受体激动剂,可产生镇痛作用[15]。

GABAARs在控制运动神经元的兴奋性方面也发挥了重要的作用。

柯蒂斯和他的同事首次对GABA在神经系统中的作用的进行研究(1959)。

结果表明,GABA能够降低中间神经元以及刺激初级传入纤维诱发出的场电位[16],GABA能显著降低逆行电位的幅度,取消顺势电位,降低EPSPs和IPSPs[17]。

GABA类似的行为被记录在γ运动神经元和Renshaw细胞[17]。

当存在100uM荷包牡丹碱,电流的持续变化也被记录在成年龟运动神经元[18]。

1.2 GABAB受体对突触可塑性的影响在CNS中,GABAB受体(GABABRs)主要定位于神经元,其高密度存在于大脑皮层、丘脑核,小脑和杏仁核。

在海马、缰核、黑质、腹侧被盖区、伏隔核、苍白球、下丘脑以及脊髓腹角和背角也有大量GABABRs存在。

在外周,GABABRs存在于自主神经节和内脏组织如胃、肠、心、脾[19]。

GABABRs有三类:位于突触前、突触后膜和突触外,突触前GABABRs,通过Gi/o的G亚基,抑制N型(CaV2.2)或P/Q型(CA 2通道Cav2.1)钙离子通道,从而抑制神经递质的释放[20]。

突触后GABAB受体,通过G亚基,引发多种钾通道的开放,特别是内向整流钾通道(Kir3),导致超极化和缓慢的抑制性突触后电位(IPSPS)。

在突触后,位于树突棘的GABAB受体激活,引起慢时程IPSP,也可拮抗拮抗谷氨酸引起的兴奋性突触后电流(EPSP),抑制蛋白激酶(PKA)的活性以及抑制L-型电压依赖性钙通道(CAV1)的活性[21]。

在脊髓背角,通过代谢型GABABRs,GABA能够调节脊髓感觉信息的传递[22]。

在急性和慢性神经病理性疼痛实验模型中,GABAB受体激动剂巴氯芬(baclofen)有镇痛作用,这种作用也被发现在人类疼痛如三叉神经痛和运动障碍如痉挛和肌张力障碍[23]。

这些作用可能是由脊髓和刺突上的GABAB受体介导的,涉及突触前和突触后机制。

实验证据表明,突触前受体含有GABAB1a亚基,将会降低初级传入纤维痛觉相关神经递质如P物质、谷氨酸和神经肽的释放[24],主要影响C纤维介导的伤害性感受[25]。

然而,突触后GABAB受体含有GABAB 1b亚基,在背角神经元的胞体和树突上表达,能够影响胞体和树突的内在特性和兴奋性:GABAB受体激活激活Ki3通道,引起突触后抑制[33],抑制脊髓背角神经元伤害性信息的传递[26]。

在脊髓损伤的实验模型,低剂量的巴氯芬抑制单突触和多突触反应通过突触前的作用位点[27]。

而脊髓机制可以解释巴氯芬在肌张力障碍中的有益效果。

有证据表明,GABARs调节纹状体,苍白球和丘脑底核谷氨酸能和GABA能突触传递,在突触前和突触后的水平[28]。

研究表明在MPTP猴,GABAB受体功能的变化可能导致苍白球爆发性活动,这被称为帕金森状态[29]。

鞘内注射GABABRs拮抗剂CGP35348会产生痛觉过敏现象,从而增强脊髓背角神经元对伤害性刺激的反应[30]。

而且GABAB(1)和GABAB(2)基因敲除小鼠也表现出痛觉过敏[31]。

这可能是因为GABAB受体有助于外周神经损伤后异常性疼痛痛觉过敏和自发痛行为产生和维持。

GABABRs也参与糖尿病神经痛的形成过程,激活GABABRs不仅抑制糖尿病大鼠脊髓背角谷氨酸递质的释放,而且参与脊髓背角甘氨酸受体及M胆碱能受体的镇痛作用。

临床上,鞘内注射巴氯芬已被用来作为一种治疗神经病理性疼痛辅助镇痛方法。

2 甘氨酸及其受体对突触可塑性的影响1956年Aprison和Waman第一次提出甘氨酸在哺乳动物的CNS中起着神经递质的作用,参与调节神经递质的突触传递[32]。

在中枢神经系统中,甘氨酸是一个具有双面生物活性的分子[33]。

一方面,在脊髓,脑干,和视网膜,甘氨酸作为一种抑制性神经递质,介导神经元的抑制作用,从而减少兴奋性氨基酸释放,这种抑制作用是由甘氨酸受体介导的。

另一方面,在海马、大脑皮质、小脑、及嗅球细胞甘氨酸也可作为NMDA受体的刺激调制器,对NMDA受体的激活是必不可少的[34]。

目前公认的能与甘氨酸结合的有四种类型的受体,包括特定的甘氨酸受体(GlyR),离子型谷氨酸受体NMDAR亚型的特异结合以及γ离子型GABAA受体和GABACR。

甘氨酸能持续增强或抑制AMPA反应通过甘氨酸与NMDA受体和甘氨酸受体结合[35]。

在海马CA1区神经元,甘氨酸以剂量依赖的方式诱导NMDA受体反应的长时程增强(LTP)和长时程抑制(LTD)(Gly-LTP和Gly-LTD)。

这些NMDA反应的改变依赖于NMDA受体的激活[36]。

此外,Gly-LTP的诱导需要甘氨酸与NMDA受体结合,而Gly-LTD要求甘氨酸与NMDA受体和甘氨酸受体这两种受体结合。

大多数的生理条件下,脑脊液中甘氨酸浓度已估计是在低微摩尔范围。

由于较之于甘氨酸受体NMDA受体对甘氨酸有较高的亲和力,所以内源性甘氨酸可能主要发挥其兴奋作用,通过激活NMDA受体,进而诱导出LTP。

然而,在海马CA1区锥体神经元,通过应用外源性甘氨酸或者提高内源性甘氨酸的聚集获得较高水平的甘氨酸能够诱导出兴奋性突触后电流的LTD,联合应用甘氨酸和选择性的甘氨酸受体拮抗剂士的宁能够使甘氨酸诱导的LTD转变为LTP。

通过通过操纵细胞内的氯离子浓度阻断突触后的甘氨酸受体门控氯离子通没有引起兴奋性突触后电流的任何变化。

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