ニューロンにおける興奮の伝達

シナプスとは神経細胞ニューロンや筋細胞、腺細胞とのつなぎ目間の接触部をいう。シナプスはその形成部位にかかわらず、シナプス伝達の機構によって化学シナプスと電気シナプスに区別される。また、シナプスはその機能によってシナプス後ニューロンに興奮を生ずる興奮性シナプスと、抑制を生ずる抑制性シナプスに区別される。

送り手側の神経細胞はシナプス前部においてグルタミン酸などの神経伝達物質を放出し、受け手側の神経細胞はシナプス後部にある受容体などで神経伝達物質を受け取ることにより細胞間の情報伝達を行う。この部分には，約150～200Åのシナプス間隙があり，シナプス小胞という構造がある。小胞中には化学伝達物質(神経伝達物質)が含まれていると考えられ，神経インパルスが終末部に到達すると化学伝達物質が放出される。これがシナプス後膜へと拡散し，この部分に含まれる受容体レセプターと結合。そこでの化学的開チャンネルを開き，それによってイオンが通過し，情報(信号)が軸索の末端まで伝わると、電位依存性のカルシウムチャネルが開く。流れ込んだカルシウム(Ca+)が、ニューロン内のシナプス前部のシナプス小胞にくっつき、細胞膜と融合する (袋が破れる)。 この時、シナプス小胞内の神経伝達物質が、シナプス間隙に放出される。次のニューロンの樹状突起にある受容体(レセプター)に出てきた神経伝達物質がくっつき、ナトリウムチャネルが開く。ナトリウム(Na+)が次のニューロンに流れ込み、それによって細胞膜内の電位が＋になることで静止膜電位が上がる(脱分極)する。この時に見られる膜電位のことを、 特に興奮性シナプス後電位 (EPSP:ExcitatoryPostSynaptic Potential)という。もし、異なる種類の受容体(レセプター)に、神経伝達物質が結合し、塩素(Cl-)などの－のイオンが細胞膜内に流れ込んだ場合には、静止膜電位は更に下がる(過分極する)。この時に見られる膜電位のことを、特に抑制性シナプス後電位(IPSP:Inhibitory PostSynaptic Potential)という。

Synapses are nerve cells: The contact between neurons, muscle cells, and glandular cells. Synapses, regardless of their formation site, are distinguished into chemical synapses and electrical synapses according to the mechanism of synaptic transmission. In addition, synapses are distinguished into excitatory synapses, which cause excitation in postsynaptic neurons, and inhibitory synapses, which cause inhibition, according to their function.

Nerve cells on the sender side release neurotransmitters such as glutamate at the presynapse, and nerve cells on the receiving side transmit information between cells by receiving neurotransmitters at receptors at the postsynapse. In this part, there is a synaptic cleft of about 150~200 Å, and there is a structure called synaptic vesicles. Vesicles are thought to contain chemical messengers (neurotransmitters), and chemical messengers are released when nerve impulses reach the terminals. This diffuses into the postsynaptic membrane and binds to receptor receptors contained in this part. When the chemical open channel there, through which ions pass through and the information (signal) travels to the end of the axon, a voltage-gated calcium channel opens. The flowing calcium (Ca+) attaches to the synaptic vesicles at the presynapse in neurons and fuses with the cell membrane (the bag is torn). At this time, neurotransmitters in the synaptic vesicles are released into the synaptic cleft.

The neurotransmitter that comes out of the receptor in the dendrites of the next neuron sticks and the sodium channel opens. Sodium (Na+) flows into the next neuron, thereby increasing the static membrane potential (depolarization) by increasing the potential in the cell membrane to +. The membrane potential seen at this time is called the excitatoryPostSynaptic Potential (EPSP). If a neurotransmitter binds to a different type of receptor and – ions such as chlorine (Cl-) flow into the cell membrane, the resting membrane potential drops further (hyperpolarization). The membrane potential seen at this time is called inhibitory postsynaptic potential (IPSP).