Izgató posztszinaptikus potenciál - Excitatory postsynaptic potential
A neurológia , egy serkentő posztszinaptikus potenciál ( EPSP ) egy posztszinaptikus potenciál , ami a posztszinaptikus neuron inkább tüzet egy akciós potenciál . A posztszinaptikus membránpotenciálnak ez az ideiglenes depolarizációja , amelyet a pozitívan töltött ionok posztszinaptikus sejtbe történő áramlása okoz, a ligandum-kapu ioncsatornák megnyitásának eredménye . Ezek az ellentéte gátló posztszinaptikus potenciálok (IPSP-k), amelyek általában az eredményezi, az áramlás a negatív ionok a sejtbe vagy a pozitív ionok ki a sejtből. Az EPSP -k a kimenő pozitív töltések csökkenéséből is eredhetnek, míg az IPSP -ket néha a pozitív töltések kiáramlásának növekedése okozza. Az EPSP -t okozó ionok áramlása gerjesztő posztszinaptikus áram ( EPSC ).
Az EPSP -ket, akárcsak az IPSP -ket, osztályozzák (azaz additív hatásuk van). Ha több EPSP fordul elő egyetlen posztszinaptikus membránfolton, akkor ezek együttes hatása az egyes EPSP -k összege. A nagyobb EPSP -k nagyobb membrándepolarizációt eredményeznek, és így növelik annak valószínűségét, hogy a posztszinaptikus sejt eléri az akciós potenciál kilövésének küszöbét .
Az élő sejtekben az EPSP -ket kémiailag okozzák. Amikor egy aktív preszinaptikus sejt neurotranszmittereket bocsát ki a szinapszisba, néhányuk kötődik a posztszinaptikus sejt receptoraihoz . Ezen receptorok közül sok tartalmaz egy ioncsatornát, amely képes pozitív töltésű ionokat átvinni a sejtbe vagy onnan (ezeket a receptorokat ionotróp receptoroknak nevezik ). Izgató szinapszisoknál az ioncsatorna tipikusan beengedi a nátriumot a sejtbe, és gerjesztő posztszinaptikus áramot generál . Ez a depolarizáló áram növeli a membránpotenciált, az EPSP -t.
Izgató molekulák
Az EPSP -khez leggyakrabban kapcsolódó neurotranszmitter a glutamát aminosav , és a gerincesek központi idegrendszerében a fő izgató neurotranszmitter . A mindenütt jelen a serkentő szinapszisok vezetett, hogy hogy hívják a serkentő neurotranszmitter. Néhány gerinctelennél a glutamát a fő ingerlő közvetítő a neuromuszkuláris csomópontban . A gerincesek neuromuszkuláris csomópontjában az EPP-t ( véglemez potenciálok ) az acetilkolin neurotranszmitter közvetíti , amely (a glutamáttal együtt) a gerinctelenek központi idegrendszerének egyik elsődleges adója. Ugyanakkor a GABA a leggyakoribb neurotranszmitter, amely az IPSP -khez kapcsolódik az agyban. A neurotranszmitterek ilyenként történő besorolása azonban technikailag helytelen, mivel számos más szinaptikus tényező is segít meghatározni a neurotranszmitter gerjesztő vagy gátló hatásait.
Miniatűr EPSP -k és kvantális elemzés
A neurotranszmitter vezikulák felszabadulása a preszinaptikus sejtből valószínű. Valójában a preszinaptikus sejt stimulálása nélkül is időnként egyetlen hólyag szabadul fel a szinapszisba, miniatűr EPSP -ket (mEPSP -ket) generálva. Bernard Katz 1951-ben úttörő szerepet játszott e mEPSP-k tanulmányozásában a neuromuszkuláris csomópontban (gyakran miniatűr véglemez-potenciálnak is nevezik), feltárva a szinaptikus átvitel kvantitatív jellegét . A kvantumméretet ezután szinaptikus válaszként definiálhatjuk a neurotranszmitter egyetlen vezikulából történő felszabadulására, míg a kvantális tartalom az idegimpulzus hatására felszabaduló hatékony vezikulumok száma. A kvantális elemzés azokra a módszerekre vonatkozik, amelyeket arra használnak, hogy egy adott szinapszisra azt a következtetést vonják le, hogy hány adókvantum szabadul fel, és mekkora az egyes kvantumok átlagos hatása a célsejtre, az áramló ionok mennyiségében (töltés) vagy változásában mérve. a membránpotenciál.
Mezőbeli EPSP -k
Az EPSP -ket általában intracelluláris elektródákkal rögzítik. Az egyetlen idegsejt extracelluláris jele rendkívül kicsi, és így szinte lehetetlen rögzíteni az emberi agyban. Azonban az agy egyes területein, például a hippokampuszban , az idegsejtek úgy vannak elrendezve, hogy mindegyik ugyanazon a területen kap szinaptikus bemenetet. Mivel ezek az idegsejtek azonos orientációban vannak, a szinaptikus gerjesztésből származó extracelluláris jelek nem szűnnek meg, hanem összeadódnak, és olyan jelet adnak, amely könnyen rögzíthető egy mezőelektródával. Ez a neuronok populációjából származó extracelluláris jel a mezőpotenciál. A hippokampusz hosszú távú potenciálódását (LTP) vizsgáló tanulmányokban gyakran adnak adatokat, amelyek az EPSP (fEPSP) mezőt mutatják be a CA1 réteg sugárzásában, válaszul a Schaffer kollaterális stimulációra. Ezt a jelet látja egy extracelluláris elektróda, amelyet a CA1 piramis neuronok apikális dendritjeinek rétegébe helyeznek. A Schaffer -fedezetek gerjesztő szinapszisokat okoznak ezeken a dendriteken, és így aktiválásukkor a réteg sugárzása áramlássüllyed: az EPSP mező. Az EPSP mező során rögzített feszültség eltérítés negatív, míg az intracellulárisan rögzített EPSP pozitív. Ez a különbség az ionok (elsősorban a nátriumion) relatív áramlásának köszönhető a cellába, amely a mező esetén az EPSP távol van az elektródától, míg az intracelluláris EPSP -k esetében az elektróda felé. Az EPSP mező után az extracelluláris elektróda újabb elektromos potenciálváltozást rögzíthet, amelyet populációs tüskének neveznek, amely megfelel az akciós potenciált ( tüskét) égető sejtek populációjának. A hippocampus CA1 -től eltérő régióiban az EPSP mező sokkal összetettebb és nehezebben értelmezhető lehet, mivel a forrás és a süllyedések sokkal kevésbé meghatározottak. Az olyan régiókban, mint a striatum , neurotranszmitterek, például dopamin , acetilkolin , GABA és mások is felszabadulhatnak, és tovább bonyolítják az értelmezést.