脳神経科学４
シナプス伝達３
しばらく休んでいましたが今日から再開します。
今日は、神経伝達物質とその働きについて概説します。
シナプスでは、シナプス前ニューロンから
神経伝達物質が放出されて、それがシナプス間隙を泳いで、
次のニューロンの受容体に結合することで
イオンが流入して次の細胞の膜電位が変化します。
このとき、次のニューロンでどういう膜電位変化が起こるかは、
どういう神経伝達物質が結合し、どういうイオンが入るかによります。
神経伝達物質は、
大きくアミノ酸、モノアミン、ペプチドに分けられます。
そのうち、中枢神経系のほとんどのニューロンにある
グルタミン酸とＧＡＢＡを取り上げて説明したいと思います。
グルタミン酸は、ある種のイオンチャネルと結合したとき、
ナトリウムイオンを通します。
その結果、興奮性の電位が発生します。
これがＥＰＳＰです。
それに対して、ＧＡＢＡは、ある種のイオンチャネルと結合すると、
塩化物イオンを通します。
その結果、抑制性の電位が発生します。
これがＩＰＳＰです。
このように、結果的にはどういうイオンを通すか、
すなわちプラスイオンを通せば電位は上がるし、
マイナスイオンを通せば電位は下がるわけです。
さて、実際のニューロンは、特に中枢神経系では、
１対１でつながっていることは稀であると言えます。
複数のニューロンから１つのニューロン、
１つのニューロンから複数のニューロンというふうに
いろんなバリエーションがあります。
ニューロンと一言に言っても、いろんな種類があります。
シナプス結合も非常に複雑です。
しかし、ここまで述べてきたことが原理としてありますので、
ここまでの話は無駄ではなくて、基礎として重要なことです。
１つのニューロンで、複数のニューロンから情報を受けて、
情報をまとめることをシナプス統合と言います。
簡単に言えば、３つのニューロンから情報を受けたら、
次のニューロンで活動電位が起こる確率が上がります。
ＥＰＳＰの加重には、２つの種類があります。
１つは空間加重、もう１つは時間加重です。
空間加重は、２つ以上のシナプスが
同じ樹状突起上で同時入力されることによる加重です。
時間加重は、１つのシナプスにおいて、１～１５msec以内に
ＥＰＳＰが連続することによる加重です。
また、抑制性シナプスでは、
膜電位を閾値から遠ざける性質があります。
例えば、塩化物イオンが流入すると、膜電位は下がります。
このように、シナプスにおいて加重が起こり、
どういうイオンに透過性を持つかによって電位が決まるわけです。
ここまでニューロンから次のニューロンへ
どのように信号が伝えられるかについて説明してきました。
明日は、そのまとめをします。