神经生物学：突触传递
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突触传递
Байду номын сангаас
概论 突触类型 （电突触、化学突触） (Electrical synapses/Chemical synapses) 化学突触传递的原理 - 神经递质Neurotransmitters (NT) - 合成与储存Synthesis and storage - 释放 Release - 受体与效应器 Receptors and effectors - 复原与降解 Recovery and degradation - 神经药理学 Neuropharmacology 突触整合的原理 兴奋性突触后电位 (EPSPs)的整合 树突特征的贡献 抑制 (Inhibition) 调制 (Modulation)
Types of synapses
电突触也存在于脊椎动物的神经系统
中枢神经系统各部分均有 在电耦合的神经元间，突触前的动作电位可以引起一个 小的离子流，跨过gap junction channels流入另一个神经元， 产生突出后电位（postsynaptic potential, PSP) 哺乳动物脑由单个电突触产生的PSP通常很小—其峰值约 1 mV或更小—这样，仅凭该电位是不足以触发突触后细 胞的动作电位的。 哺乳动物电突触具体的作用因脑区不同而不同 (如：同步 化synchronize;发育协调 developmental coordination;). 见教科书，Box 5-2 by Michael V. L. Bennett
通道的孔相对较大，直径1–2 nm, 足以允许细胞内离子及
许多小分子有机分子透过其直接从一个细胞到另一个细胞。
Types of synapses
一个gap junction将两个细胞的神经突起连 接在一起。六个connexin亚基构成一个 connexon，两个connexon形成gap junction通道， 许多这样的通道构成了一个gap junction。
Types of synapses
突触是神经元特化的连接，是一个神经元与另一个神
经元或其他细胞（如肌肉或腺体细胞）接触和交换信息的
部位。神经元间信息单向流动，或从神经元流向其靶细胞。 前者为突触前（ presynaptic）后者接受信息的靶细胞称之为 突触后（ postsynaptic ）。 电突触（Electrical synapses） 六个connexins形成一个通道，称之为connexon, 两个 connexon (各来自一个细胞) 形成一个gap junction 通道。
Types of synapses
电突触的功能特征：
双向等效通过 电耦合
快速, 如是大的电突触则从不出错 (fail-safe) ，因此，一个 突触前神经元的动作电位几乎同时会产生一个突触后神 经元的动作电位。
在无脊椎动物，如小龙虾，在介导逃跑反应的神经通路 中的感觉和运动神经元之间常常会看到有电突触。
Types of synapses
化学突触的组分
Types of synapses
Presynaptic axon Postsynaptic spine Postsynaptic density Active zone Astrocyte Coated vesicle Dense-core vesicle Double-walled vesicle Endo. Reticulum Mitochondrion Punctum adhaerens Synaptic cleft Synaptic vesicle
Introduction
Otto Loewi (1873-1961), 德国出生的药理学 家, 乙酰胆碱（acetylcholine）发现者，1936 年医学生理学诺贝尔奖获得者
来自1921年复活节周日的梦中灵感的著名实验： 发现“迷走物质” “vagusstoff”, 后来被证明是乙酰胆碱 （acetylcholine）, 显示突触传递采用化学信号物质。
Introduction
十九世纪末，人们已认识到信息从一个神经元到另一个神经 元的传递发生在神经元间特殊的位点 （例：疼痛的反应）
Introduction
突触 Synapse (1897 Charles Sherrington) 突触传递 – two hypothesis Argued for a century on its physical nature. 电突触 - Electrical synapse (Proven in 1959 by E. Furshpan and D. Potter in crayfish) 化学突触 - Chemical synapse 1. 1921年Otto Loewi获得可靠证据; 2. B. Katz等证明神经肌接头的快速传递是化学介导的 3. 1951年John Eccles用玻璃电极研究了哺乳动物中枢神 经系统（CNS）的突触传递 4. 过去十年, 研究分子的新技术显示突触是很复杂的装 置 是一项重要的研究主题
Types of synapses
电突触： (a) 缝隙连接（gap junction）偶联了二个神经元构成一个电突 触；(b) 一个神经产生一个动作电位导致一个小的离子流通过 缝隙连接通道进入另一个神经元，诱导一个突触后电位（PSP）
Types of synapses
化学突触（Chemical synapses）
一般概念: 突触间隙（synaptic cleft） (20–50 nm ), 充满纤维状细胞外 蛋白质混合物，这种细胞间基质的功能之一就是使突触前后细 胞膜相互粘附在一起。 突触前组分（presynaptic element）, 通常是轴突末梢 突触囊泡（synaptic vesicles） (直径50 nm), 储存神经递质 （neurotransmitter）用于与突触后神经元通讯 分泌颗粒（secretory granules ）(直径约100 nm的囊泡) 含 有可溶性蛋白 (电镜下呈暗色，也称大致密核心囊泡 large dense-core vesicles) 膜特化区（Membrane differentiations) 突触两侧膜结构 活化区（Active zone） 椎体状，神经递质释放位点 突触后致密区（ postsynaptic density）含有受体使得细胞间 信号转换成细胞内信号。
Байду номын сангаас
概论 突触类型 （电突触、化学突触） (Electrical synapses/Chemical synapses) 化学突触传递的原理 - 神经递质Neurotransmitters (NT) - 合成与储存Synthesis and storage - 释放 Release - 受体与效应器 Receptors and effectors - 复原与降解 Recovery and degradation - 神经药理学 Neuropharmacology 突触整合的原理 兴奋性突触后电位 (EPSPs)的整合 树突特征的贡献 抑制 (Inhibition) 调制 (Modulation)
Types of synapses
电突触也存在于脊椎动物的神经系统
中枢神经系统各部分均有 在电耦合的神经元间，突触前的动作电位可以引起一个 小的离子流，跨过gap junction channels流入另一个神经元， 产生突出后电位（postsynaptic potential, PSP) 哺乳动物脑由单个电突触产生的PSP通常很小—其峰值约 1 mV或更小—这样，仅凭该电位是不足以触发突触后细 胞的动作电位的。 哺乳动物电突触具体的作用因脑区不同而不同 (如：同步 化synchronize;发育协调 developmental coordination;). 见教科书，Box 5-2 by Michael V. L. Bennett
通道的孔相对较大，直径1–2 nm, 足以允许细胞内离子及
许多小分子有机分子透过其直接从一个细胞到另一个细胞。
Types of synapses
一个gap junction将两个细胞的神经突起连 接在一起。六个connexin亚基构成一个 connexon，两个connexon形成gap junction通道， 许多这样的通道构成了一个gap junction。
Types of synapses
突触是神经元特化的连接，是一个神经元与另一个神
经元或其他细胞（如肌肉或腺体细胞）接触和交换信息的
部位。神经元间信息单向流动，或从神经元流向其靶细胞。 前者为突触前（ presynaptic）后者接受信息的靶细胞称之为 突触后（ postsynaptic ）。 电突触（Electrical synapses） 六个connexins形成一个通道，称之为connexon, 两个 connexon (各来自一个细胞) 形成一个gap junction 通道。
Types of synapses
电突触的功能特征：
双向等效通过 电耦合
快速, 如是大的电突触则从不出错 (fail-safe) ，因此，一个 突触前神经元的动作电位几乎同时会产生一个突触后神 经元的动作电位。
在无脊椎动物，如小龙虾，在介导逃跑反应的神经通路 中的感觉和运动神经元之间常常会看到有电突触。
Types of synapses
化学突触的组分
Types of synapses
Presynaptic axon Postsynaptic spine Postsynaptic density Active zone Astrocyte Coated vesicle Dense-core vesicle Double-walled vesicle Endo. Reticulum Mitochondrion Punctum adhaerens Synaptic cleft Synaptic vesicle
Introduction
Otto Loewi (1873-1961), 德国出生的药理学 家, 乙酰胆碱（acetylcholine）发现者，1936 年医学生理学诺贝尔奖获得者
来自1921年复活节周日的梦中灵感的著名实验： 发现“迷走物质” “vagusstoff”, 后来被证明是乙酰胆碱 （acetylcholine）, 显示突触传递采用化学信号物质。
Introduction
十九世纪末，人们已认识到信息从一个神经元到另一个神经 元的传递发生在神经元间特殊的位点 （例：疼痛的反应）
Introduction
突触 Synapse (1897 Charles Sherrington) 突触传递 – two hypothesis Argued for a century on its physical nature. 电突触 - Electrical synapse (Proven in 1959 by E. Furshpan and D. Potter in crayfish) 化学突触 - Chemical synapse 1. 1921年Otto Loewi获得可靠证据; 2. B. Katz等证明神经肌接头的快速传递是化学介导的 3. 1951年John Eccles用玻璃电极研究了哺乳动物中枢神 经系统（CNS）的突触传递 4. 过去十年, 研究分子的新技术显示突触是很复杂的装 置 是一项重要的研究主题
Types of synapses
电突触： (a) 缝隙连接（gap junction）偶联了二个神经元构成一个电突 触；(b) 一个神经产生一个动作电位导致一个小的离子流通过 缝隙连接通道进入另一个神经元，诱导一个突触后电位（PSP）
Types of synapses
化学突触（Chemical synapses）
一般概念: 突触间隙（synaptic cleft） (20–50 nm ), 充满纤维状细胞外 蛋白质混合物，这种细胞间基质的功能之一就是使突触前后细 胞膜相互粘附在一起。 突触前组分（presynaptic element）, 通常是轴突末梢 突触囊泡（synaptic vesicles） (直径50 nm), 储存神经递质 （neurotransmitter）用于与突触后神经元通讯 分泌颗粒（secretory granules ）(直径约100 nm的囊泡) 含 有可溶性蛋白 (电镜下呈暗色，也称大致密核心囊泡 large dense-core vesicles) 膜特化区（Membrane differentiations) 突触两侧膜结构 活化区（Active zone） 椎体状，神经递质释放位点 突触后致密区（ postsynaptic density）含有受体使得细胞间 信号转换成细胞内信号。