的神经元突触由两个神经元的终端按钮的联合,以发送信息。就此而言,神经元发送消息,而另一部分则接收它。
因此,交流通常在一个方向上发生:从神经元或细胞的末端按钮到另一细胞的膜,尽管确实存在一些例外。单个神经元可以从数百个神经元接收信息。
神经元的一部分。资料来源:朱莉娅·阿纳维尔(Julia Anavel)画科尔多瓦画/ CC BY-SA(https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)
每个单个神经元都从其他神经细胞的末端按钮接收信息,后者的末端按钮又与其他神经元突触。
主要概念
终端按钮定义为在轴突末端的一个小粗线,它将信息发送到突触。而轴突是一种细长的“线”,可将信息从神经元的核传递到其末端按钮。
神经细胞的末端纽扣可以与体膜或树突突触。
神经元方案
体细胞或细胞体包含神经元的细胞核。它具有允许维护电池的机制。相反,树突是从躯体开始的神经元的树状分支。
当动作电位穿过神经元的轴突时,终端按钮释放化学物质。这些物质可能会对与其连接的神经元产生兴奋或抑制作用。在整个过程的最后,这些突触的作用引起我们的行为。
动作电位是神经元内通讯过程的产物。在其中,轴突膜发生一系列改变,导致化学物质或神经递质的释放。
神经元在突触处交换神经递质,以此作为彼此发送信息的方式。
神经突触的结构
神经元的突触传递过程
神经元通过突触进行交流,信息通过神经递质的释放而传递。这些化学物质扩散到终端按钮和建立突触的膜之间的液体空间中。
突触前神经元
通过其末端按钮释放神经递质的神经元称为突触前神经元。接收信息的是突触后神经元。
突触前神经元(上)和突触后神经元(下)。突触前间隙在两者之间
当后者捕获神经递质时,就会产生所谓的突触电位。也就是说,它们是突触后神经元膜电位的改变。
为了进行交流,细胞必须分泌专门受体检测到的化学物质(神经递质)。这些受体由专门的蛋白质分子组成。
这些现象可以通过释放该物质的神经元与捕获该物质的受体之间的距离来简单区分。
突触后神经元
因此,神经递质由突触前神经元的末端按钮释放,并通过位于突触后神经元膜上的受体进行检测。两个神经元必须位于非常接近的位置才能发生这种传输。
突触空间
但是,与可能想到的相反,进行化学突触的神经元不会物理连接。实际上,它们之间有一个空间,称为突触空间或突触裂隙。
该空间似乎在突触之间变化,但是通常约20纳米宽。突触间隙中有细丝网络,使突触前和突触后神经元保持对齐。
动作电位
A.理想动作电位的示意图。B.潜在动作的真实记录。资料来源:zh:Memenen / CC BY-SA(http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)
为了在两个神经元或神经元突触之间发生信息交换,必须首先出现动作电位。
这种现象发生在发送信号的神经元中。该电池的膜带有电荷。实际上,我们体内所有细胞的膜都带电,但是只有轴突才能触发动作电位。
神经元内部与外部之间的电位差称为膜电位。
神经元内部和外部之间的这些电变化是由离子的现有浓度(例如钠和钾)介导的。
当膜电位非常迅速地逆转时,就会产生动作电位。它由短暂的电脉冲组成,轴突从神经元的体细胞或细胞核传导至终端按钮。
应该补充的是,膜电位必须超过一定的激发阈值才能发生动作电位。该电脉冲被转换为化学信号,该化学信号通过端子按钮释放。
突触如何工作?
多极神经元。资料来源:布鲁斯·布劳斯(BruceBlaus)
神经元包含称为突触囊泡的囊,囊可大可小。所有末端纽扣都有小囊泡,这些囊泡中携带神经递质分子。
囊泡是通过位于躯体中的一种称为高尔基体的机制产生的。然后将它们运输到靠近终端按钮的位置。但是,它们也可以在终端按钮上使用“再生”材料生产。
当沿轴突发送动作电位时,会发生突触前细胞的去极化(激发)。结果,神经元的钙通道被打开,允许钙离子进入神经元。
动作电位到达后,突触前神经元去极化,钙通道打开,进入离子
这些离子与末端按钮上的突触小泡膜上的分子结合。所述膜破裂,与终端按钮的膜合并。这导致神经递质释放到突触空间。
细胞的细胞质捕获膜的剩余部分,并将其运送到池中。在那里,它们被回收,并与它们一起产生新的突触囊泡。
突触前神经元释放神经递质并与突触后神经元上的受体结合
突触后神经元具有受体,该受体捕获突触空间中的物质。这些被称为突触后受体,当被激活时,它们会导致离子通道打开。
化学突触的插图。当打开足够的钠通道时,突触后细胞去极化,动作电位继续通过神经元。
当这些通道打开时,某些物质进入神经元,引起突触后电位。根据已打开的离子通道的类型,这可能会对细胞产生兴奋或抑制作用。
通常,当钠渗透到神经细胞中时,会发生兴奋性突触后电位。而抑制剂是通过钾的排出或氯的进入而产生的。
钙进入神经元会引起兴奋性突触后电位,尽管它还会激活在该细胞中产生生理变化的专门酶。例如,它触发突触小泡的移位和神经递质的释放。
它也有助于学习后神经元的结构变化。
突触完成
突触后电位通常非常短暂,并通过特殊机制终止。
其中之一是被称为乙酰胆碱酯酶的酶灭活乙酰胆碱。神经递质分子通过突触前膜上的转运蛋白的再摄取或重吸收从突触空间中去除。
因此,突触前和突触后神经元都具有捕获周围化学物质的受体。
有称为自动受体的突触前受体,它们控制神经元释放或合成的神经递质的数量。
突触类型
电突触
电子突触的例证。. 行动潜力受到赞赏
在它们中发生电神经传递。这两个神经元通过称为“间隙连接”或间隙连接的蛋白质结构物理连接。
这些结构允许一个神经元电特性的变化直接影响另一个神经元,反之亦然。这样,两个神经元就好像它们是一个一样。
化学突触
化学突触的方案。资料来源:Thomas Splettstoesser(www.scistyle.com)
化学神经传递发生在化学突触处。突触前和突触后神经元被突触空间隔开。突触前神经元的动作电位将导致神经递质的释放。
这些到达突触裂隙,可用来对突触后神经元发挥作用。
兴奋性突触
兴奋的神经元突触的一个例子是我们精疲力尽时的退缩反射。感觉神经元会检测到高温物体,因为它会刺激其树突。
这个神经元将通过其轴突向位于脊髓中的终端按钮发送消息。感觉神经元的末端按钮会释放出称为神经递质的化学物质,这些化学物质会激发与之协同作用的神经元。具体而言,是一种中间神经元(在感觉神经元和运动神经元之间介导的神经元)。
这将导致中间神经元沿其轴突发送信息。反过来,中间神经元的末端按钮会分泌刺激运动神经元的神经递质。
这种类型的神经元将沿着其轴突发送信息,该轴突附着在神经上以到达目标肌肉。一旦神经递质从运动神经元的末端按钮中释放出来,肌肉细胞就会收缩,远离热的物体。
抑制性突触
这种突触有些复杂。将在以下示例中给出:假设您从烤箱中取出一个非常热的托盘。您戴上手套以免烫伤自己,但是,它们有些细,热量开始克服它们。不要将托盘放在地板上,而要稍微承受热量,直到将其放在表面上。
身体对痛苦刺激的退缩反应会使我们放开物体,即使如此,我们已经控制了这种冲动。这种现象是如何产生的?
感觉到来自托盘的热量,增加了运动神经元上的兴奋性突触的活动(如上一节所述)。但是,这种兴奋被另一种结构的抑制作用抵消了:我们的大脑。
它发送的信息表明,如果我们放下托盘,则可能是完全的灾难。因此,将消息发送到脊髓以防止撤回反射。
为此,来自大脑神经元的轴突到达脊髓,在脊髓的末端纽扣与抑制性神经元突触。它分泌一种抑制性神经递质,可降低运动神经元的活性,阻止其退出反射。
重要的是,这些仅仅是示例。这些过程确实更加复杂(尤其是抑制性过程),其中涉及数千个神经元。
突触类根据发生的位置
-轴突突触:这种类型的终端按钮与树突表面相连。或者,对于树突棘,它们是某些类型的神经元中位于树突上的小突起。
-躯干突触:在这些突触中,末端按钮与神经元的体细胞或核突触。
-轴突突触:突触前细胞的末端按钮与突触后细胞的轴突相连。这些类型的突触的功能与其他两种突触不同。其功能是减少或增加终端按钮释放的神经递质的数量。因此,它促进或抑制突触前神经元的活性。
还发现了树突突触,但目前尚不清楚它们在神经元通讯中的确切作用。
神经元突触释放的物质
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