神经生物学-神经元电活动和突触传递.ppt

电突触的分布和功能 Electrical synapse： nervous system，cardiac muscle,smooth muscle and liver。 电镜发现：哺乳类动物的大脑皮层感觉区星状cell,小脑皮层蓝细胞与星状细胞，视网膜水平细胞与双极细胞，嗅球的僧帽细胞以及神经胶质细胞均存在着电突触。 Function： in excitable cell:电突触双向快速传递，传递空间减少，则传递更有效，突触灵活性增加，有利于机能相似的细胞进行同步活动。低电阻通路还可调节细胞间小分子量物质的转移。而细胞间的化学突触传递易于受到代谢障碍的明显影响，而电突触具有较大的耐受力。 in nonexcitable cell:它是和生长代谢的控制，胚胎的发育及分化等现象有关。它可运输某些代谢产物和营养物质。 电突触突触电位 两个膜紧密接触，离子通道相通 离子 Yu YC*#, He S*#, Chen S, Fu Y, Brown KN, Yao XH, Ma J, Gao KP, Sosinsky GE, Huang K, Shi SH#?(2012) Preferential electrical coupling regulates neocortical lineage-dependent microcircuit assembly.?Nature?486: 113-117 胶质细胞对突触传递的影响 谢谢大家！ 随堂练 神经元的电活动有哪几种？ 教学大纲： 1.掌握静息电位产生的机制。 2.掌握离子通道的分类。 3.掌握电压激活离子通道的结构，功能，作用和相应的激动剂和抑制剂。 4.掌握动作电位的概念，分类，形成机制以及作用。 5.掌握突触囊泡时放的过程。 6掌握突触后电流的分类，形成机制。 7.掌握突触后电流的整合机制及其对动作电位形成的影响。 8.掌握突触传递可塑性的概念和机制。 9.了解胶质细胞对突触传递的影响。 10.了解电突触的作用。 11.了解沉默突触的概念和作用。 * 思考点：一般和特殊 * * 思考点：功能－形态－分子研究路线 动作电位的产生：突触后电位的时间整合和空间整合 三个兴奋性突触同时活动的信息整合 两个兴奋性突触和一个抑制性突触同时活动的信息整合 数量上万且不同步的突触后电位 等待被激活的胞体 backward-propagating action potential 树突返传动作电位 作用于突触后可以参 与突触后LTD/LTP形成 动作电位影响树突信息整合 神经递质释放 轴突动作电位 突触前囊泡释放 突触后膜受体激活 突触后电位 突触后膜受体和离子通道分布和类型 信息处理 轴突局部离子通道分布， 类型以及突触活动 突触前膜离子通道分布和类型， 突触囊泡释放的可塑性变化 无处不在的信息整合 复杂的突触后电流整合 NATURE| Vol 465|24 June 2010 神经元轴突离子通道的动态变化 听力受损小鼠听皮层椎体神经元轴突起始端会 更多的表达钠通道从而可以产生更强的动作电位 突触前膜离子通道分布和类型 Trends in Neurosciences Vol.33 No.7 突触后膜蛋白是动态变化的！ 突触功能可塑性的分子机制之一 神经细胞结构——舞台 各种膜电白是舞台上的演员 不同的演员会上演不同的剧情 介导神经电活动的神经结构和各种膜蛋白是那么的令人难以捉摸！ 量变 质变 树突棘的结构重塑 学习记忆的神经机制——LTP和LTD 低频刺激 高频刺激 大脑记忆功能的平衡 LTP LTD 信息流 突触传递的逆向调节 信息流 Neuron 63, July 30, 2009 A. 前馈抑制示意图 B. 反馈抑制示意图 局部神经微环路 复杂的脑区间的神经网络 复杂多变的神经网络 树突 树突 轴突 沉默突触（Silence synapse） 沉默是金！Silence is gold！ whose existence has been recognized long ago (Mendell 1984） 普遍认为，在神经元的发育早期，大多数突触后膜上只含NMDA受体而不含AMPA受体。随着神经系统的发育成熟，AMPA受体的转运上膜后才有大量功能性突触的产生。研究者也习惯的把只含NMDA受体的突触定义为沉默突触（silent synapse）。 概念 暂时没有信息传递功能的突触 沉默突触的机制假说 突触前沉默的机制 突触后沉默的机制 沉默突触的功能是什么？ 作为脑学习记忆功能的一种能力储备 电突触 电突触的结构 电压依赖性 对钠离子的高度选择性 激活和失活迅速 激活1ms；失活10ms。 激动剂：树