1、第二節(jié) 神經(jīng)元間的信息傳遞 Information transmission from one neuron to next,一、神經(jīng)元間信息傳遞的方式 the patterns of information transmission from one neuron to next (一)化學(xué)性突觸(Chemical synapse) 又稱經(jīng)典突觸(Classical synapse),1化學(xué)突觸的結(jié)構(gòu)： 突觸小體： A.小體軸漿內(nèi)有：線粒體；內(nèi) 含神經(jīng)遞質(zhì) neurotransmitter 的大小形態(tài)不同的囊泡vesicle,B.前膜：, 突觸間隙（Synaptic cleft）： 寬20n

2、m，與細(xì)胞外液相通；神經(jīng)遞 質(zhì)經(jīng)此間隙擴(kuò)散到后膜；存在使神 經(jīng)遞質(zhì)失活的酶類。, 突觸后膜（Postsynaptic membrane)： 有與神經(jīng)遞質(zhì)結(jié)合的特異受體、 化學(xué)門控離子通道。后膜對(duì)電刺 激不敏感（直接電刺激后膜不易 產(chǎn)生去極化反應(yīng)）,2突觸的分類： 根據(jù)神經(jīng)元的接觸部位分為： 軸突-樹(shù)突式突觸 軸突-胞體式突觸 軸突-軸突式突觸 樹(shù)突-樹(shù)突式突觸,其它方式：樹(shù)突-胞體式突觸；樹(shù)突- 軸突式突觸；胞體-軸突 式突觸；胞體-樹(shù)突式突 觸；胞體-胞體式突觸等。 特殊部位的突觸：如神經(jīng)-骨骼肌接 頭等。, 根據(jù)突觸的組合形式分為：, 根據(jù)突觸的傳遞功能分為： 興奮性突觸 (Excitat

3、ory synapse) 抑制性突觸 (Inhibitory synapse),(二)電突觸 Electrical synapse 1結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是縫隙連接 Gap junction 兩個(gè)神經(jīng)元間緊密接觸部位膜 間距僅為2-3nm；, 膜兩側(cè)胞漿內(nèi)不存在vesicle，兩側(cè) 膜上有溝通兩細(xì)胞胞漿的水相通道 蛋白質(zhì)，允許帶電離子通過(guò)； 無(wú)突觸前、后膜之分，為雙向傳遞； 電阻低，傳遞速度快，幾乎不存在 潛伏期。,2功能意義： 使許多神經(jīng)元產(chǎn)生同步性放電或 同步性活動(dòng)。,(三)非突觸性化學(xué)傳遞 Non-synaptic chemical transmission 1非突觸性化學(xué)傳遞的結(jié)構(gòu)：,

4、2非突觸性化學(xué)傳遞的特點(diǎn)： 不存在特化的突觸前、后膜結(jié)構(gòu)； 不存在一對(duì)一的支配關(guān)系，一個(gè) 曲張?bào)w可支配多個(gè)效應(yīng)細(xì)胞；, 曲張?bào)w與效應(yīng)細(xì)胞間離一般大于 20nm,遠(yuǎn)者可達(dá)十幾m；遞質(zhì)擴(kuò) 散距離遠(yuǎn)，耗時(shí)長(zhǎng)，一般傳遞時(shí) 間大于1s； 遞質(zhì)能否產(chǎn)生效應(yīng)，取決于效應(yīng) 器細(xì)胞有無(wú)相應(yīng)受體。,二、突觸傳遞過(guò)程與突觸后電位 The process of synaptic transmission & Postsynaptic potential (一) 突觸傳遞過(guò)程 process of synaptic transmission,1.突觸前過(guò)程： 神經(jīng)沖動(dòng)到達(dá)突觸前神經(jīng)元軸突末 梢突觸前膜去極化電壓門控Ca

5、2+ 通道開(kāi)放膜外Ca2+內(nèi)流入前膜軸 漿內(nèi)Ca2+升高 降低軸漿粘度； 消除前膜內(nèi)側(cè)負(fù)電荷促進(jìn)囊泡向 前膜移動(dòng)、接觸、融合、破裂以出 胞作用形式將神經(jīng)遞質(zhì)釋放入間隙。 （囊泡膜可再循環(huán)利用）,2間隙過(guò)程：神經(jīng)遞質(zhì)通過(guò)間隙并擴(kuò)散到后膜 。,3突觸后過(guò)程： 神經(jīng)遞質(zhì)作用于后膜上特異性 受體或化學(xué)門控離子通道后膜對(duì)某 些離子通透性改變帶電離子發(fā)生跨 膜流動(dòng)后膜發(fā)生去極化或超極化 產(chǎn)生突觸后電位Postsynaptic potential。,總之，在突觸傳遞過(guò)程中，突觸前末梢去極化是誘發(fā)遞質(zhì)釋放的關(guān)鍵因素；Ca2+是前膜興奮和遞質(zhì)釋放過(guò)程的耦聯(lián)因子；囊泡膜的再循環(huán)利用是突觸傳遞持久進(jìn)行的必要條件。,

6、(二) 突觸后電位 1興奮性突觸后電位 Excitatory postsynaptic potential, EPSP 興奮性突觸后電位的記錄,脊髓前角運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元RP= -70mV，電刺激傳入纖維后，脊髓前角運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元發(fā)生去極化，產(chǎn)生EPSP。 隨刺激強(qiáng)度增加，EPSP發(fā)生總和而逐漸增大,當(dāng)EPSP總和達(dá)到閾電位-52mV時(shí)，就在軸突始段出現(xiàn)電流密度較大的外向電流，從而爆發(fā)可擴(kuò)布性的AP, EPSP產(chǎn)生機(jī)制： 突觸前神經(jīng)元末梢釋放興奮性遞質(zhì) 作用于后膜受體，提高后膜對(duì)Na+ 和K+，尤其是Na+的通透性，導(dǎo)致后 膜局部去極化。,2抑制性突觸后電位 Inhibitory postsynaptic

7、 potential, IPSP 抑制性突觸后電位的記錄,IPSP產(chǎn)生機(jī)制： 突觸前神經(jīng)元(抑制性中間神經(jīng)元) 末梢釋放抑制性遞質(zhì)作用于突觸后 膜，后膜Cl-通道開(kāi)放，Cl-內(nèi)流， 膜發(fā)生超極化；對(duì)K+的通透性增 加、K+外流增加，以及Na+ 或Ca2+ 通道關(guān)閉，膜發(fā)生超極化。,3突觸后電位的特點(diǎn)： EPSP和IPSP均屬局部電位 等級(jí)性：大小與遞質(zhì)釋放量有關(guān)； 電緊張擴(kuò)布： 這種作用取決于局 部電位與鄰近細(xì)胞RP之間的電位 差的大小和距離的遠(yuǎn)近，電位差. 越大，距離越近， 影響越大。 可疊加性,4EPSP和IPSP在突觸后神經(jīng)元的整合 （integration） 同時(shí)與多個(gè)神經(jīng)末梢形成突觸

8、的突 觸后神經(jīng)元，其電位變化的總趨勢(shì) 取決于同時(shí)所產(chǎn)生的EPSP和IPSP的 代數(shù)和。,三、突觸的抑制和易化 Synaptic inhibition & Synaptic facilitation (一)突觸抑制 1突觸后抑制 Postsynaptic inhibition 突觸后抑制特點(diǎn)：由抑制性中 間神經(jīng)元活動(dòng)引起；突觸后神 經(jīng)元產(chǎn)生IPSP；, 突觸后抑制的分類及意義：, 傳入側(cè)枝性抑制，又稱為交互抑制 Afferent collateral inhibition； Reciprocal inhibition 意義：使不同中樞之間的活動(dòng)協(xié)調(diào) 起來(lái)。 回返性抑制(recurrent inh

9、ibition) 意義：使發(fā)出興奮的神經(jīng)元的活動(dòng) 及時(shí)終止；使同一中樞內(nèi)許 多神經(jīng)元之間的活動(dòng)步調(diào)一 致。,2突觸前抑制 Presynaptic inhibition 突觸前抑制的概念：通過(guò)某種生理 機(jī)制改變突觸前膜活動(dòng)，使其興奮 性遞質(zhì)釋放減少，造成突觸后神經(jīng) 元產(chǎn)生抑制效應(yīng)。 突觸前抑制的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：是軸軸 型突觸的存在。,圖中A纖維末梢與神經(jīng)元C形成突觸，可興奮該神經(jīng)元C；B纖維末梢與A纖維末梢形成軸軸型突觸。B纖維興奮可引起A纖維膜部分去極化。,如先興奮B纖維，當(dāng)A纖維再有興奮AP傳到其末梢時(shí)，AP的幅值會(huì)相對(duì)減小，由此引起進(jìn)入A纖維末梢的Ca2+數(shù)量減少，A纖維末梢釋放的神經(jīng)遞質(zhì)減少,

10、 使神經(jīng)元C的EPSP變小，達(dá)不到閾電位，造成神經(jīng)元C抑制。, 突觸前抑制產(chǎn)生機(jī)制： B纖維興奮釋放GABA激活A(yù)末梢 上GABAA受體A末梢Cl-電導(dǎo)(通透 性)Cl-外流A末梢去極化 傳到A末梢AP幅值Ca2+內(nèi)流入A 末梢量遞質(zhì)釋放突觸后 EPSP變小神經(jīng)元C抑制。,在脊髓后角初級(jí)感覺(jué)傳入神經(jīng)元和交 感神經(jīng)末梢(相當(dāng)于圖中A末梢)存在 GABAB受體。B末梢釋放GABA與GABAB受 體結(jié)合G蛋白介導(dǎo)A末梢膜上K+通 道開(kāi)放K+外流Ca2+內(nèi)流入A末梢數(shù) 量減少。(或?qū)Π偃湛让舾械腉蛋白可 阻滯Ca2+內(nèi)流入A末梢遞質(zhì)釋放), 除GABA外，其他遞質(zhì)也能通過(guò)G 蛋白介導(dǎo)影響K+通道和Ca

11、2+通道 功能而介導(dǎo)突觸前抑制。, 突觸前抑制的特點(diǎn)和意義： 特點(diǎn)：是一種去極化抑制；多發(fā) 生于感覺(jué)傳入路中；需經(jīng)兩個(gè)以 上中間神經(jīng)元多突觸傳遞；產(chǎn)生 的潛伏期長(zhǎng)（20ms）； 意義：調(diào)制感覺(jué)傳入活動(dòng),(二)突觸前易化 Synaptic facilitation 在與突觸前抑制相同的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) 上，由于A纖維動(dòng)作電位時(shí)程延長(zhǎng)， Ca2+通道開(kāi)放時(shí)間增加，遞質(zhì)釋放 增加，神經(jīng)元C的EPSP變大而產(chǎn)生 的。如：海兔縮鰓反射的敏感化 (sensitization)的產(chǎn)生。,四、突觸傳遞的特征 Characteristics of synaptic transmission (一) 單向或向前性傳遞 (

12、二) 突觸延擱(Synaptic delay)， 又稱中樞延擱(Central delay)。 (三) 總和(Summation),(四)興奮節(jié)律的改變 (五)易疲勞 (六)對(duì)環(huán)境因素變化敏感：突觸部位 易受內(nèi)環(huán)境理化因素變化的影響， 如堿中毒、酸中毒、低氧、藥物 等，而發(fā)生傳遞能力的改變。,(七）具有可塑性(Plasticity)：突觸易受 已進(jìn)行過(guò)活動(dòng)的影響而發(fā)生傳遞 效能的改變，此現(xiàn)象稱為突觸功 能可塑性。如：突觸易化、長(zhǎng)時(shí) 程增強(qiáng)(LTP)、長(zhǎng)時(shí)程抑制(LTD)、 強(qiáng)直后增強(qiáng)等。,五、神經(jīng)遞質(zhì)和受體 Neurotransmitter & Receptor (一)神經(jīng)遞質(zhì) 1神經(jīng)遞質(zhì)的概

13、念：在突觸間起 信息傳遞作用的化學(xué)物質(zhì)。 2確定神經(jīng)遞質(zhì)的條件 3神經(jīng)調(diào)質(zhì) Neuromodulator 的 概念及調(diào)質(zhì)的調(diào)制作用, 神經(jīng)調(diào)質(zhì)：雖由神經(jīng)元產(chǎn)生，也作 用于特定受體，但不在神經(jīng)元間起 信息傳遞作用，而是調(diào)節(jié)信息傳遞 效率，增強(qiáng)或削弱遞質(zhì)的效應(yīng)的一 類化學(xué)物質(zhì)。, 調(diào)制作用（Modulation）：調(diào)質(zhì)所 發(fā)揮的作用稱為調(diào)制作用。 例：阿片肽對(duì)交感神經(jīng)末梢釋放去 甲腎上腺素的調(diào)制作用： 作用于- receptor，促進(jìn)末梢 釋放NE，加強(qiáng)血管收縮。 作用于- receptor，抑制末梢 釋放NE，抑制血管收縮。,4神經(jīng)遞質(zhì)和神經(jīng)調(diào)質(zhì)的分類 膽堿類 Cholines： 單胺類 Mon

14、oamines： 氨基酸類 Amino acides： 谷氨酸 (Glu)，天冬氨酸 (Asp)， -氨基丁酸(GABA)，甘氨酸 (Gly)等，前兩種為興奮性氨基酸， 后兩種為抑制性氨基酸。, Peptide(肽類)： 下丘腦調(diào)節(jié)肽 阿片肽 胃腸肽 其他：血管緊張素，血管加 壓素(VP)，催產(chǎn)素(OXT)，心房 鈉尿肽, 嘌呤類Purine： 腺苷adenosine，ATP； 脂類Lipid： 花生四烯酸及其衍生物， 如前列腺Prostaglandin(PG) 氣體類：NO, CO；,5神經(jīng)遞質(zhì)的共存 戴爾原則： 一個(gè)神經(jīng)元的全部末梢均釋放同 一種遞質(zhì)。近年來(lái)遞質(zhì)共存現(xiàn)象 的發(fā)現(xiàn)突破了這一原

15、則，該原則 應(yīng)修改。, 遞質(zhì)共存現(xiàn)象： 應(yīng)用免疫組織化學(xué)方法發(fā)現(xiàn)，一個(gè) 神經(jīng)元內(nèi)可以存在，同時(shí)末梢也可 釋放兩種或兩種以上的神經(jīng)遞質(zhì) (包括神經(jīng)調(diào)質(zhì))。 如：外周頸上神經(jīng)節(jié)中有些神經(jīng)元 末梢可同時(shí)釋放NE和NPY(神經(jīng)肽Y)； 有些腹腔交感神經(jīng)纖維可同時(shí)釋放 NE和生長(zhǎng)抑素；,遞質(zhì)共存的意義： 協(xié)調(diào)某些生理過(guò)程： 如：支配貓唾液腺的副交感神經(jīng)ACh 和VIP共存: ACh：引起唾液腺分泌唾液，不增加 唾液腺血液供應(yīng)； VIP：不引起唾液腺分泌，但增加唾 液腺血液供應(yīng)，增加唾液腺上 ACh受體的親和力，從而增強(qiáng) ACh分泌唾液的作用； 可能與信息的化學(xué)編碼有關(guān)。,（4）戴爾原則似應(yīng)修改為： 一個(gè)

16、神經(jīng)元的全部末梢均釋放相 同的遞質(zhì)。,(二)Receptor(受體) 1Receptor的概念 位于細(xì)胞膜或細(xì)胞內(nèi)能與某些化學(xué) 物質(zhì)（如遞質(zhì)、調(diào)質(zhì)、激素等） 發(fā)生特異性結(jié)合并誘發(fā)生物學(xué)效應(yīng) 的特殊生物分子。一般位于細(xì)胞膜 上的receptor是帶有寡糖鏈的跨膜 蛋白質(zhì)分子。,2受體的激動(dòng)劑和拮抗劑 Agonist and Antagonist 激動(dòng)劑： 能與Receptor發(fā)生特異性結(jié)合并 產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)(一 般指藥物制劑)。, 拮抗劑： 只與Receptor發(fā)生特異性 結(jié)合， 但并不產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)的化學(xué)物 質(zhì)(一般指藥物制劑)。 配體(Ligand)： 激動(dòng)劑、拮抗劑及神經(jīng)遞質(zhì)、神

17、 經(jīng)調(diào)質(zhì)、激素等化學(xué)信號(hào)物質(zhì)統(tǒng)稱配體。,3Receptor與Ligand結(jié)合的特性 相對(duì)特異性； 飽和性； 可逆性； 競(jìng)爭(zhēng)性；,4關(guān)于神經(jīng)遞質(zhì)受體 受體有亞型：對(duì)每個(gè)配體來(lái)說(shuō)， 有數(shù)個(gè)亞型。這樣同一ligand 在與不同亞型受體結(jié)合后，可 產(chǎn)生多樣化效應(yīng)。, 受體存在部位：受體不僅存在于突 觸后膜，而且存在于前膜。大多數(shù) 前膜受體與配體結(jié)合后，其作用是 抑制前膜遞質(zhì)的進(jìn)一步釋放，如NE 作用于前膜2受體可抑制NE的釋放。 少數(shù)突觸前受體能易化遞質(zhì)釋放。, 受體的分類： 根據(jù)遞質(zhì)與受體結(jié)合后引起 突觸后膜產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)的 機(jī)制的不同，受體分為兩類：, 與離子通道耦聯(lián)的受體：此類受體又 稱化學(xué)門控

18、通道。如： A位于終板膜和自主神經(jīng)節(jié)節(jié)后神經(jīng) 元膜上的N型ACh門控離子通道受體； B氨基酸類遞質(zhì)的促離子型受體。, 通過(guò)G蛋白 和蛋白激酶途 徑的受體。,大多數(shù)神經(jīng)遞質(zhì)受體為此類受體。如：自主神經(jīng)節(jié)節(jié)后纖維所支配的效應(yīng)器細(xì)胞膜上的受體。,(三)外周神經(jīng)遞質(zhì)及其受體 Peripheral neurotransmitter & Its receptor 1Ah及其受體 在外周神經(jīng)系統(tǒng)，末梢釋放遞質(zhì) ACh的神經(jīng)纖維稱為膽堿能纖維 Cholinergic fiber。, 膽堿能纖維的分布： 交感神經(jīng)的節(jié)前纖維； 支配汗腺的交感神經(jīng)的節(jié)后纖維； 支配骨骼肌血管舒張的交感神經(jīng) 的節(jié)后纖維； 副交感神經(jīng)

19、的節(jié)前纖維； 副交感神經(jīng)的節(jié)后纖維； 軀體運(yùn)動(dòng)神經(jīng)末梢；, 膽堿能受體： A膽堿能受體分類： 分N、M兩類。 N受體：即煙堿受體 Nicotinic receptor， 是配體化學(xué)門控通道。,aACh與其結(jié)合所產(chǎn)生的效應(yīng)稱為 煙堿樣作用（N樣作用）。如： 興奮自主神經(jīng)節(jié)節(jié)后神經(jīng)元、引 起骨骼肌收縮等。,bN受體又分為N1、N2兩個(gè)亞型。 N1亞型分布于中樞神經(jīng)系統(tǒng)和自主 神經(jīng)節(jié)節(jié)后神經(jīng)元膜上，又稱為 神經(jīng)元(節(jié))型煙堿受體； N2亞型分布于骨骼肌終板膜，又稱 為肌肉型煙堿受體。,cN受體的阻斷劑是筒箭毒堿 (Tubocurarine)； N1受體的阻斷劑是六烴季銨 (Hexamethnium)

20、； N2受體的阻斷劑是十烴季銨 (Decamethonium),aACh與其結(jié)合所產(chǎn)生的效應(yīng)稱為毒蕈 堿樣作用（M樣作用）。如心臟活動(dòng) 的抑制、支氣管平滑肌收縮、胃腸 平滑肌收縮、消化腺分泌增加、汗 腺分泌增加、骨骼肌血管舒張等。,M受體：即毒蕈堿受體Muscarinic receptor,bM受體又分為M1、M2、M3、M4、 M5等亞型。M1亞型在腦內(nèi)含量豐 富；M2亞型存在于胰腺腺泡和胰 島組織，介導(dǎo)胰酶和胰島素分泌； M2和 M4亞型存在于平滑肌；M3 和M5亞型作用不清。 cM受體的阻斷劑是阿托品(Atropine)。,B膽堿能受體的分布： 分布于膽堿能纖維所對(duì)應(yīng)的突觸 后膜上，即：

21、 交感神經(jīng)節(jié)的節(jié)后神經(jīng)元細(xì)胞 膜上：(N1受體)； 交感神經(jīng)的節(jié)后纖維所支配的 汗腺腺細(xì)胞膜上 ：(M受體)；, 交感神經(jīng)的節(jié)后舒血管纖維支配 的骨骼肌血管平滑肌細(xì)胞膜上： (M受體)； 副交感神經(jīng)節(jié)的節(jié)后神經(jīng)元細(xì)胞 膜上：(N1受體)； 副交感神經(jīng)節(jié)后纖維所支配的效 應(yīng)器細(xì)胞膜上：(M受體)；, 軀體運(yùn)動(dòng)神經(jīng)支配的骨骼肌終板膜 上:（N2受體） *：重癥肌無(wú)力患者，由于體內(nèi)產(chǎn)生一 種對(duì)抗和破壞骨骼肌終板膜上N2受 體的抗體，使骨骼肌不能接受運(yùn)動(dòng) 神經(jīng)元釋放的ACh的調(diào)控而產(chǎn)生肌無(wú) 力。是一種自身免疫性疾病。,2NE 及其受體： 在外周神經(jīng)系統(tǒng)，末梢釋放遞質(zhì) 去甲腎上腺素的神經(jīng)纖維稱為腎 上腺

22、素能纖維(Adrenergic fiber)。,腎上腺素能纖維的分布： 除了支配汗腺和骨骼肌血管舒張的交 感神經(jīng)節(jié)后纖維以外的所有交感神經(jīng) 節(jié)后纖維。,腎上腺素能受體： 能與腎上腺素及去甲腎上腺素（NE） 結(jié)合的受體稱為腎上腺素能受體。但 作為外周神經(jīng)遞質(zhì)來(lái)說(shuō)，只有NE。,腎上腺能受體分類及阻斷劑： 1受體：哌唑嗪； 酚 妥 拉 明 2 受體激動(dòng)劑:可樂(lè)定Clonidine。由 于其可激動(dòng)2受體，抑制NE釋放， 因而用于治療高血壓。,受體,2受體：育亨賓；,Prazosin,Yohimbine,Phentolamine,對(duì)1受體作用強(qiáng)。,1受體：阿提洛爾 普拉洛爾 2受體：丁氧胺 3受體：參與

23、脂肪 代謝。 伴有呼吸系統(tǒng)疾病的心臟病患者應(yīng) 該用心得寧。,受體,Propranolol心得安,普 萘 洛 爾,Atenolo氨酰心安,Practolol心得寧,Butoxamine 心得樂(lè),腎上腺能受體的分布： 大多數(shù)交感神經(jīng)節(jié)后纖維所支配的效 應(yīng)細(xì)胞膜上(汗腺和受交感舒血管纖 維支配的骨骼肌血管除外)。但不一 定都有和受體，有的僅有受體 （如，皮膚血管），有的僅有受體 （如，支氣管平滑?。械暮?受體均有如，心?。?。, 腎上腺素能受體激動(dòng)后的效應(yīng)： A與受體特性有關(guān)： 腎上腺素和NE與受體(主要是1 受體)結(jié)合產(chǎn)生的平滑肌效應(yīng)以興 奮為主，如：血管收縮，子宮收 縮，擴(kuò)瞳?。ê缒ぽ椛浼。┦湛s 等；但也有抑制性的，如小腸舒 張。,腎上腺素和NE與受體(主要是2受體)結(jié)合產(chǎn)生的平滑肌效應(yīng)以抑制為主，如：血管舒張，子宮舒張，支氣管舒張等；但與心肌1受體結(jié)合產(chǎn)