Biológia | Tanulmányok, esszék » Interneuronális szinapszisok

Interneuronális szinapszisok serkentő szinapszis, az EPSP +20 akciós potenciál MP (mV) 0 -20 -40 serkentő poszt-szinaptikus potenciál 16 -60 8 4 nyugalmi membrán potenciál -80 0 2 4 6 8 10 12 14 16 IDŐ (ms) • a serkentő poszt-szinaptikus potenciál (EPSP) és az EPP tulajdonságai alapvetően megegyeznek – nem-szelektív kationcsatorna a poszt-szinaptikus membránban – poszt-szinaptikus sejt depolarizációja (Na+ beáramlás) – az EPSP elektrotónusos potenciálváltozás • különbség az EPSP és az EPP között – az EPSP jelentősen kisebb mint az EPP  – egyetlen pre-szinaptikus AP általában nem eredményez a poszt-szinaptikus sejten AP-t Interneuronális szinapszisok gátló szinapszis, az IPSP SERKENTŐ GÁTLÓ mV mV -48 34 9 -56 Reverzál 3 potenciál -14 küszöb EPSP -64 -32 -74 -42 IPSP EPSP -82 -60 -96 -66 -84 -102 akciós potenciál 1 ms 10 mV 10 mV -100 10 ms IPSP • a gátló

poszt-szinaptikus potenciál (IPSP) és az EPSP egyes tulajdonságai megegyeznek – ionotróp receptor a poszt-szinaptikus membránban – az IPSP elektrotónusos potenciálváltozás • de jelentős különbségek is vannak az IPSP és az EPSP között – K+ vagy Cl- szelektív ioncsatorna  –a poszt-szinaptikus sejt ingerlékenységének csökkenése (esetenként hiperpolarizációja) Szinaptikus integráció alapjai • AP az axon-dombon alakul ki – visszaterjed(het) a soma-ra (dendrit-fára)  törli az előző állapotot • jelentős számú szinapszis egyetlen sejten – elektrotónusus potenciálváltozás tulajdonságai  kölcsönhatás az egyes szinapszisok között – pre-szinaptikus sejten (a szinapszis területén) is találhatók receptorok, szinapszisok • receptorok száma változhat – denervációs túlérzékenység Szinaptikus integráció formái Monoszinaptikus Pre-szinaptikus Poszt-szinaptikus •Potencírozás (poszttetanikus)

•Facilitáció •Gátlás •Adaptáció •Plaszticitás •Facilitáció •Gátlás •Időbeli szummáció Poliszinaptikus •Konvergencia •Divergencia •Térbeli szummáció •Aktív zóna •Széli zóna Szinaptikus integráció formái tér- és időbeli szummáció pre-szinaptikus bementetek térbeli Input 1 poszt-szinaptikus neuron egy AP 1-nél egy AP 2-nél egyidejű AP-k 1-nél és 2-nél időbeli Input 2 egy AP 1-nél Monoszinaptikus Pre-szinaptikus Poszt-szinaptikus • Potencírozás (poszt-tetanikus) • Facilitáció • Gátlás •Adaptáció •Plaszticitás •Facilitáció •Gátlás •Időbeli szummáció két AP 1-nél gyorsan egymás után Poliszinaptikus •Konvergencia •Divergencia •Térbeli szummáció •Aktív zóna •Széli zóna Szinaptikus integráció formái potencírozás impulzus sorozat 20 mV EPSP pre-szinaptikus neuron szinapszis két impulzus 1s 20 impulzus másodpercenként: szinaptikus potenciálok

 post-szinaptikus sejt F=(V2 – V1) / V1 V2 EPSP két impulzus esetén [Ca2+] V1 2 mV 10 ms 60 impulzus másodpercenként: AP-ok alakulnak ki Cae EPSP egyetlen impulzus esetén IDŐ Monoszinaptikus Pre-szinaptikus Poszt-szinaptikus • Potencírozás (poszt-tetanikus) • Facilitáció • Gátlás •Adaptáció •Plaszticitás •Facilitáció •Gátlás •Időbeli szummáció Poliszinaptikus •Konvergencia •Divergencia •Térbeli szummáció •Aktív zóna •Széli zóna Szinaptikus integráció formái pre- és poszt-szinaptikus gátlás gátló pre-szinaptikus axon poszt-szinaptikus neuron axon kollaterális serkentő preszinaptikus axon pre-szinaptikus gátlás helye Monoszinaptikus Pre-szinaptikus Poszt-szinaptikus • Potencírozás (poszt-tetanikus) • Facilitáció • Gátlás •Adaptáció •Plaszticitás •Facilitáció •Gátlás •Időbeli szummáció Poliszinaptikus •Konvergencia •Divergencia •Térbeli szummáció

•Aktív zóna •Széli zóna A kolinerg szinapszis Na+ A – acetát Ch – kolin szinaptikus rés poszt-szinaptikus sejt 1 Ch AcCoA + Ch A kolin-acetiltransferáz 2 A + Ch ACh ATP PG H+ Ca2+ AChE ACh ATP PG Na+ csatorna Ca2+ csatorna • • • • • Ach bontás a szinaptikus résben kolin visszavétele ko-transzporttal Ach szintézis a szinapszisban vezikulák axonális transzportja receptorok a pre-szinaptikus sejten pre-szinaptikus receptor új vezikula poszt-szinaptikus receptor ACh AChE Az adrenerg szinapszis K+ Na+ NE MAO H+ NE NE rezerpin NE kokain NE+ Cl- Na+ receptor • NA sorsa – diffúzióval távozik (bontás pl. májban) – ko-traszporttal visszavételre kerül – intracellulárisan bomlik (MAO, COMT) • NA szintézis a szinapszisban • a kokain és a rezerpin hatása – bár mind a kettő NA transzportot gátol hatásuk részben ellentétes Neurotranszmitterek osztályozása • kis molekulájú, gyors – Class

I • Ach – Class II (aminok) • • • • • noradrenalin adrenalin dopamin serotonin hisztamin • neuropeptidek, lassú – hipotalamikus RH • – hipofízis TH • • • GABA glicin glutamát aszpartát ACTH, TSH, GH, LH, FSH, prolactin oxitocin, ADH β-endorfin, α-MSH – Agyban és a GI traktusban ható peptidek • • • • • • – Class III (aminosavak) • • • • CRH, TRH, GHRH, GnRH – Leu- és Met-enkefalin P anyag gasztrin CCK VIP neurotensin egyéb szövetekben • • • • Angiotenzin II Bradikinin Karnozin kalcitonin (és CGRP) A receptorműködés alapjai a receptorpotenciál kialakulásának lépései Az inger lehet • • • • kémiai mechanikai hő elektromágneses sugárzás • elektromos tér elsődleges receptor másodlagos vagy harmadlagos receptor Em akciós potenciált vált ki Em kiegészítő struktúra mely lehet része a receptornak vagy független attól módosult fizikai inger a receptor

jelátalakító része Em Receptor sejt Szinaptikus terminális Em transzmitter felszabadulást szabályoz A receptorműködés alapjai az inger átalakítása jelátalakítás módosult fizikai inger Szenzor vagy receptor - fehérje Ingerre-érzékeny csatorna inger nyitott csatorna nyitott állapotának megváltozása zárt inger nyitott Inger-szenzor kölcsönhatás elindítja a jelátalakítást Membránon átfolyó áram megváltozása jelátalakítás Lokális, gradált potenciálváltozás = receptorpotenciál zárt A receptorműködés alapjai az inger kódolása MEMBRÁNPOTENCIÁL (mV) Akciós potenciálok +30 0 -30 Receptorpotenciál küszöb -60 nyugalmi membránpotenciál -90 0 10 20 30 40 60 80 100 120 140 IDŐ (ms) • A központi idegrendszer felé AP-ok továbbítják az információt – a receptorpotenciál nagysága függ a kiváltó inger nagyságától – az AP-ok a minden-vagy-semmi törvényét követik • Az inger

erőssége az AP-sorozat frekvenciájában kódolódik – minden AP-t refrakter periódus követ  – a következő AP kialakulásának ideje függ az azt létrehozó inger erősségétől A receptorműködés alapjai az inger kódolása válasz (maximum %-a) 90 Log R 2.0 70 50 1.6 30 1.2 10 0.8 0.2 10 30 50 0.6 70 1.0 90 1.4 1.8 2.2 Log S inger (maximum %-a) • A kiváltott válasz (R) és az inger erőssége (S) közötti összefüggés nem lineáris (hatványfüggvény) – R = a • Sn (n = 0.52); [vagy log(R) = n • log(S) + b] – a küszöb-inger közelében fontos a nagy feloldóképesség A receptorműködés alapjai a receptorok adaptációja sejttest jelátalakítás axon Szinaptikus terminális AP-kialakulás helye inger 20 gyorsan adaptálódó receptor 0 fázikus AP AP küszöb MEMBRÁNPOTENCIÁL (mV) -40 -80 20 0 gyorsan és lassan adaptálódó receptor -40 -80 20 0 tónusos AP lassan adaptálódó receptor -40 -80 0

Mérés helye: 5 10 jelátalakítás helye 0 5 IDŐ (s) 10 AP-kialakulás helye 0 5 Axon 10