神經(jīng)生物學(xué)課件第1頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日synapse：神經(jīng)元之間的聯(lián)系僅是彼此接觸，胞質(zhì)并不溝通。人腦有1011神經(jīng)元，1個(gè)神經(jīng)元大約有1000個(gè)突觸。

是一個(gè)神經(jīng)元的末梢和另一神經(jīng)元的樹突或胞體的接觸部位。以及神經(jīng)元與效應(yīng)器，感受器細(xì)胞與神經(jīng)元之間信號傳遞的接點(diǎn)。

retina:1:1synapse;pyramidalcell:250Inhibitoryoncellbody;10000ExcitatoryonaxondendriticsynapsesMotorneuron:2000Purkinjecell:10billion第2頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日突觸的概念神經(jīng)原與神經(jīng)原之間相互接觸并傳遞信息的部位。由突觸前膜、突觸間隙和突觸后膜構(gòu)成。第3頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日第4頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日一.研究簡史1888,RamonY.Cajal,神經(jīng)元間信息流通的接點(diǎn)1897,Sherringtong，首先引入SYNAPSE一詞1870,DuBoisRemond，首先推論神經(jīng)肌肉接頭處可能是電傳遞，也可能是化學(xué)傳遞1930-1947，電鏡技術(shù)的應(yīng)用，證實(shí)了化學(xué)性突觸的結(jié)構(gòu)，使神經(jīng)元學(xué)說得到了普遍承認(rèn)1964，Eccles，神經(jīng)元間依靠電傳遞Dale,神經(jīng)元間依靠化學(xué)物質(zhì)傳遞；一個(gè)神經(jīng)元的所有末梢釋放同一種化學(xué)物質(zhì)電性突觸的發(fā)現(xiàn)第5頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日第6頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日第7頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日二.突觸的類型1.按接觸部位：軸—樹性突觸，軸—體性突觸，軸—軸性突觸樹—樹性突觸，樹—體性突觸，樹—軸性突觸2.按傳遞方式：化學(xué)性突觸，電性突觸，非典型性化學(xué)性突觸，混合性3.按信息傳遞方向：交互型，串聯(lián)型，并聯(lián)型，復(fù)合型（小球型）第8頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日二.突觸的類型4.按突觸間隙的寬窄和突觸囊泡的大小GrayI,間隙>30nm，囊泡直徑30-60μm,興奮性突觸GrayII,間隙<20nm，囊泡直徑10-30μm,抑制性突觸5.按傳遞信息的性質(zhì)興奮性突觸，釋放興奮性遞質(zhì)，產(chǎn)生興奮性突觸后電位抑制性突觸，釋放抑制性遞質(zhì)，產(chǎn)生抑制性突觸后電位第9頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日第10頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日第11頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日三.突觸的結(jié)構(gòu)（一）化學(xué)性突觸（chemicalsynapse）

1.中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的化學(xué)性突觸2.非典型性化學(xué)性突觸3.神經(jīng)肌肉接頭的結(jié)構(gòu)（二）電性突觸（electricalsynapse）（三）混合性突觸（）第12頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日第13頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日四.遞質(zhì)和內(nèi)源性活性物質(zhì)（一）關(guān)于神經(jīng)遞質(zhì)的研究概況（二）鑒定遞質(zhì)的條件（三）各經(jīng)典遞質(zhì)和內(nèi)源活性物質(zhì)的合成、儲(chǔ)存、釋放、滅活（四）遞質(zhì)共存和共釋放第14頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日五.信號在突觸間的傳遞過程及調(diào)節(jié)（一）化學(xué)性突觸（chemicalsynapse）

1.中樞內(nèi)的化學(xué)性突觸（chemicalsynapse）2.非突觸性化學(xué)性傳遞3.神經(jīng)肌肉接頭的結(jié)構(gòu)（二）電性突觸（electricalsynapse）（三）突觸的可塑性（Synapticplasticity）（四）chemicalsynapseandelectricalsynapsediversity第15頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日第16頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日第17頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日(二)電性突觸（electricalsynapse）structure：gapjunctions;connexonsproperty：abdominalnervecord

Furshpan的實(shí)驗(yàn)螯蝦的腹神經(jīng)索內(nèi)側(cè)巨纖維外側(cè)巨纖維——與每個(gè)腹神經(jīng)節(jié)發(fā)出的運(yùn)動(dòng)巨纖維（腹神經(jīng)節(jié)發(fā)出的）形成巨突觸，電突觸為單向興奮性的電突觸。突觸延擱很小，或無（0.1-0.2ms）

第18頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日Electricalsynapse：nervoussystem，cardiacmuscle,smoothmuscle

andliver。其廣泛存在與魚類，鳥類，哺乳類動(dòng)物。電鏡發(fā)現(xiàn)：哺乳類動(dòng)物的大腦皮層感覺區(qū)星狀cell,小腦皮層藍(lán)細(xì)胞與星狀細(xì)胞，視網(wǎng)膜水平細(xì)胞與雙極細(xì)胞，嗅球的僧帽細(xì)胞均存在著電突觸。Function：inexcitablecell:電突觸雙向快速傳遞，傳遞空間減少，則傳遞更有效，突觸靈活性增加，有利于機(jī)能相似的細(xì)胞進(jìn)行同步活動(dòng)。低電阻通路還可調(diào)節(jié)細(xì)胞間小分子量物質(zhì)的轉(zhuǎn)移。而細(xì)胞間的化學(xué)突觸傳遞易于受到代謝障礙的明顯影響，而電突觸具有較大的耐受力。

innonexcitablecell:它是和生長代謝的控制，胚胎的發(fā)育及分化等現(xiàn)象有關(guān)。它可運(yùn)輸某些代謝產(chǎn)物和營養(yǎng)物質(zhì)。第19頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日1.中樞內(nèi)的化學(xué)性突觸（chemicalsynapses）MorphologyofchemicalsynapsesPresynapticmembrane:vesicle;denseprojections;activezoneSynapticcleftPostsynapticmembrane:Postsynapticdensity第20頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日第21頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日第22頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日第23頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日第24頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日第25頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日第26頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日第27頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日第28頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日第29頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日第30頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日第31頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日第32頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日第33頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日第34頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日第35頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日

Excitatorypostsynpticpotentials(EPSP)

Inhibitorypostsynpticpotentials(IPSP)

Similarpropertiesexceptfortheirinhibitoryorexcitatory.

EPSPa,recordedfromcellbody;theactivationofseveralsynapses;b,ashortdelayof0.5-1msbetweenstimulatingafferentsandtheEPSP;c,smallandgrade(1-8mV)dependingonthenumberofafferentfibres;d,lasttimedependingondifferentmolecules.glumate

Na+,K+的膜電導(dǎo)暫時(shí)升高IPSPA,GABAergicsynapsesB,后膜對K+、CI-的離子電導(dǎo)升高。EPSPandIPSP由于突觸前末梢釋放的遞質(zhì)對于突觸后膜通透性的影響不同，

25sensoryneurons--EPSP----10mv–activepotential.第36頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日小結(jié)

化學(xué)性突觸信息傳遞的過程第37頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日化學(xué)性突觸處的興奮性信息傳遞過程當(dāng)神經(jīng)沖動(dòng)傳到軸突末膜Ca2＋通道開放，膜外Ca2＋向膜內(nèi)流動(dòng)突觸前膜內(nèi)囊泡移動(dòng)、融合、破裂，囊泡中興奮性遞質(zhì)釋放神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上的受體結(jié)合，受體蛋白分子構(gòu)型改變突觸后膜Na＋、K＋離子通道開放(尤其是Na＋)通透性↑突觸后膜去極化→興奮性突觸后電位（EPSP）EPSP電緊張性擴(kuò)布至突觸后膜周圍細(xì)胞膜去極化達(dá)到閾電位突觸后神經(jīng)元爆發(fā)動(dòng)作電位第38頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日化學(xué)性突觸處的抑制信息傳遞過程當(dāng)神經(jīng)沖動(dòng)傳到軸突末膜Ca2＋通道開放，膜外Ca2＋向膜內(nèi)流動(dòng)突觸前膜內(nèi)囊泡移動(dòng)、融合、破裂，囊泡中抑制性遞質(zhì)釋放神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上的受體結(jié)合，受體蛋白分子構(gòu)型改變突觸后膜氯

離子通道開放，膜對氯通透性↑突觸后膜超極化→抑制性性突觸后電位（IPSP）IPSP電緊張性擴(kuò)布至突觸后膜周圍細(xì)胞膜超極化突觸后神經(jīng)元產(chǎn)生抑制第39頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日3.N—M接頭處的興奮傳遞1）N-M接頭（運(yùn)動(dòng)終板）的結(jié)構(gòu)：接頭（終板）前膜接頭（終板）間隙接頭（終板）后膜。接頭間隙第40頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日運(yùn)動(dòng)神經(jīng)末梢—神經(jīng)肌肉接頭第41頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日2）N-M接頭處的興奮傳遞過程當(dāng)神經(jīng)沖動(dòng)傳到軸突末膜Ca2＋通道開放，膜外Ca2＋向膜內(nèi)流動(dòng)接頭前膜內(nèi)囊泡移動(dòng)、融合、破裂，囊泡中ACh釋放(量子釋放)ACh與終板膜上的N2受體結(jié)合，受體蛋白分子構(gòu)型改變終板膜對Na＋、K＋(尤其是Na＋)通透性↑終板膜去極化→終板電位（EPP）EPP電緊張性擴(kuò)布至肌膜去極化達(dá)到閾電位爆發(fā)肌細(xì)胞膜動(dòng)作電位第42頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日N-M接頭處的興奮傳遞過程第43頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日膜Ca2＋通道開放，膜外Ca2＋向膜內(nèi)流動(dòng)第44頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日接頭前膜內(nèi)囊泡移動(dòng)、融合、破裂，囊泡中的ACh釋放(量子釋放)第45頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日ACh與終板膜上的N2受體結(jié)合，受體蛋白分子構(gòu)型改變第46頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日終板膜對Na＋、K＋(尤其是Na＋)通透性↑第47頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日

3）N-M接頭處的興奮傳遞特征:

（1）是電-化學(xué)-電的過程：N末梢AP→ACh＋受體→EPP→肌膜AP（2）具1對1的關(guān)系第48頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日

4）影響N-M接頭處興奮傳遞的因素：（1）阻斷ACh受體：箭毒和α銀環(huán)蛇毒，肌松劑（馳肌碘）。（2）抑制膽堿酯酶活性：有機(jī)磷農(nóng)藥，新斯的明。（3）自身免疫性疾病：重癥肌無力（抗體破壞ACh受體），肌無力綜合征（抗體破壞N末梢Ca2+通道）。（4）接頭前膜Ach釋放↓：肉毒桿菌中毒。5.EPP的特征：無“全或無”現(xiàn)象；無不應(yīng)期；有總和現(xiàn)象；EPP的大小與Ach釋放量呈正相關(guān)。第49頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日小終板電位（miniatureend-palet-potential,mEPP)Katz等將微電極刺入蛙骨骼肌終板區(qū)進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)記錄?？捎^察到一電位變化。隨機(jī)出現(xiàn)的，約每秒一次的，形狀與刺激神經(jīng)誘發(fā)EPP相似，但振幅僅約0.5mv的去極化電位。稱這種自發(fā)的去極化變化為小終板電位(mEPP)。個(gè)別束泡自發(fā)釋放，引起微小變化。

突觸前膜處于靜息水平時(shí)，一個(gè)突觸小泡在某一個(gè)時(shí)刻自發(fā)進(jìn)行胞吐作用釋放其中遞質(zhì)的機(jī)率是很低，而且是隨機(jī)的，但當(dāng)動(dòng)作電位傳到神經(jīng)末梢突觸前膜去極化時(shí)，量子釋放的機(jī)率量增加，表現(xiàn)為終板電位的出現(xiàn).

箭毒堿和膽堿酯酶抑制劑對它們都分別有抑制或增強(qiáng)作用。mEPP是全或無反應(yīng)，雖其振幅有所波動(dòng)。

多個(gè)小泡100-300個(gè)(200,ACh)同步釋放——EPP終板電位是局部電位。

第50頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日

acetylchlinergicneuron：mEPP是由一固定量的Ach乙酰膽堿分子（約1萬個(gè)）引起若干條通道同步開放而產(chǎn)生的，此單位量的Ach被稱為量子。遞質(zhì)的量子式釋放稱為量子釋放(quantalrelease)mEPP便是由一個(gè)量子的Ach所引起的電位變化。一個(gè)量子=一個(gè)囊泡.

多個(gè)小泡100-300個(gè)(200,ACh)同步釋放產(chǎn)生終板電位（end-palet-potential，

EPP）。終板電位是局部電位。

EPP不是全或無反應(yīng)，其振幅隨著末梢釋放的的Ach量連續(xù)改變。EPP是同步發(fā)放的mEPP形成的.

第51頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日小結(jié)*.Theneuromuscularjunction神經(jīng)-肌肉傳遞

1.Onetoone2.excitation3.AChacetycholineanditsreceptor

傳遞過程:

impulsetravellingterminalAChreleaseanddiffusecleftpostsynapticreceptoriontoflow—Natriumandpotassium-end-platepotential(EPP)initiatingtheimpulseresponseofthemusclecontraction

EPP;mEPP(miniature);quantalrelease;synapticplasticity第52頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日chemicalsynapse

1..chemicalsynapseinCNS,

centralsynapses

2.

Nondirectedsynapse:(chemicallyaddressedsynapse):postganglionicfiberofautonomicnervesystemandreceptor:(varicosity)

3.Theneuromuscularjunction

神經(jīng)-肌肉傳遞EPP;mEPP;quantalrelease;synapticplasticity

4.LoligogiantaxonCalciumchannel,CaM（Calmodulin）,synapticdelay

在沖動(dòng)到達(dá)突觸前終末約0.5～0.9ms后，脊髓運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的去極化才開始。這段時(shí)間稱為突觸延擱.

第53頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日Synapticplasticity:chemicalsynapse,容易受環(huán)境因素的影響，特別是傳遞能力受它們已經(jīng)進(jìn)行過的傳遞活動(dòng)的影響?！猄ynapticplasticity。當(dāng)突觸前末梢受一個(gè)短串刺激時(shí)，雖然每個(gè)刺激都引起遞質(zhì)釋放，但后來的刺激引起的遞質(zhì)釋放要比前面刺激引起的為多。

突觸傳遞效率由于活動(dòng)而發(fā)生的短時(shí)間或長時(shí)間的增加（LTP）或減弱（LTD）現(xiàn)象，可塑性來自突觸前和后兩方面的調(diào)控。第54頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日2.Loligogiantaxon1).遞質(zhì)釋放量和突觸前動(dòng)作電位振幅成正比。2).鈣離子內(nèi)流是遞質(zhì)釋放的重要環(huán)節(jié),和突觸延擱有關(guān).并和囊泡(突觸)的各個(gè)環(huán)節(jié)相關(guān).(mobilization,targeting,docking,fusion,exocytosis)Calciumchannel,CaM（Calmodulin）

synapticdelay:

在沖動(dòng)到達(dá)突觸前終末約0.5～0.9ms后，脊髓運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的去極化才開始。這段時(shí)間稱為突觸延擱.第55頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日3*.chemicalsynapseinCNS,centralsynapsesIntegration（Coordination）FunctionClassification:I，axon——adendrite

axon——cellbody

axon——axonII，GrayIGrayIIfigIII,Directedsynapse:

Theneuromuscularjunction

Nondirectedsynapse:(chemicallyaddressedsynapse):postganglionicfiberofautonomicnervesystemandreceptor:(varicosity)第56頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日Typicalexample:Connectionsynapse:postganglionicfiberofautonomicnervesystemandreceptor:(varicosity)Presynaptic:releasingneuropeptidesoramineItsTerminal:anumberofbranch;astringofbeads;varicosity.noactivezone;noonetoone;400nm;overlapindifferentcell;itsspecialreceptoronreceptor(organs)；penetratingorpermeatinginnervation(actionofautonomicnervoussystemonitsorgans)第57頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日第58頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日

synapsediversitychemicalsynapse1．接觸點(diǎn)兩邊的內(nèi)膜面超微結(jié)構(gòu)和細(xì)胞器通常是不對稱的。2．通過較寬的突觸裂隙有細(xì)胞內(nèi)的低電阻分路，但細(xì)胞之間的電阻無變化。3．突觸前膜的動(dòng)作電位對后膜電位影響很少。4．經(jīng)常有自發(fā)性的遞質(zhì)量子化釋放，引起后膜的微小電位。electricalsynapse1．接觸點(diǎn)兩邊的內(nèi)膜面超微結(jié)構(gòu)和細(xì)胞器通常是對稱的，無內(nèi)膜面和細(xì)胞器的特化。2．有狹窄的突觸裂隙，減少分流，細(xì)胞間存在低電阻通路。3．突觸前的動(dòng)作電位是突觸傳遞的直接因素。4.不存在類似的情況。

第59頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日synapsediversitychemicalsynapse5．突觸前動(dòng)作電位在Ca2＋的協(xié)同下引起大量囊泡同步地釋放遞質(zhì)。

6．遞質(zhì)釋放后引起突觸后膜局部的、非傳導(dǎo)性的等級性電位，該電位可以總和，而且后膜電位變化時(shí)，突觸后電位可以倒相。

7．局部興奮性突觸后電位達(dá)到一定值時(shí)，可導(dǎo)致突觸后動(dòng)作電位；若在抑止性突觸，抑止性突觸后電位則使突觸后不易發(fā)生沖動(dòng)。8．突觸后膜受體與遞質(zhì)結(jié)合，導(dǎo)致膜通透性改變產(chǎn)生突觸后電位。

electricalsynapse5.無這種情況發(fā)生。

6．突觸前動(dòng)作電位引起類似的反應(yīng)也可以跨過突觸后膜，但后膜電位改變時(shí)，突觸后電位不會(huì)倒相。7．興奮性突觸后電位達(dá)到一定值也可導(dǎo)致突觸后沖動(dòng)的產(chǎn)生。8．無這種改變

第60頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日synapsediversity

chemicalsynapse9．突觸前，后膜含遞質(zhì)水解酶與其他的存在與突觸前、后膜使遞質(zhì)失活的機(jī)制。10．突觸前、后膜的變化可受化學(xué)因素的影響11．跨突觸的突觸傳導(dǎo)是單向的12．通過時(shí)空的總和，局部的后突觸電位有整合作用13．傳遞受溫度變化的影響較大electricalsynapse9．不存在這種變化

10．不存在類似的情況。

11．多數(shù)情況是雙向，偶爾也是單向傳導(dǎo)

12．類似，但許多是1比1的，很少整合性

13．傳遞受溫度變化較小

第61頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日c.Transmittersynthesisandreleasep53Theneuronasasecretorycell1).neuronsandsecretions2)synthesisintheperikaryonvideoa,Co-translationalInsertionb,TheGolgibodyandpost-translationalmodification3)TransportAlongtheaxonExocytosisandendocytosisthesynapticterminalrefillingorrecyclep57Inactivationordegradationp61transportanddiffusion第62頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日sensoryneurons,interneurons,motorneuronsThenervoussystemprovidesrapidcontrolandcoordinationofbodyfunctionsthroughbothvoluntaryandinvoluntarymechanisms.StimulicausereceptorstoformimpulsesthatarecarriedtotheCNSbysensoryneurons.TheCNSdeterminestheappropriateresponseandsendsimpulsesviamotorneuronstoproducetheappropriateaction.第63頁，共70頁，2023年，2月20日，星期日