Миниатюрные потенциалы

Как происходит высвобождение нейромедиатора Путем изучения миниатюрных потенциалов концевых пластинок удалось установить, что высвобождение медиатора идет квантами , т. е. путем полного опорожнения каждого отдельного пузырька. Миниатюрные потенциалы представляют собой флуктуации постсинаптического потенциала, наблюдаемые при слабой стимуляции пресинаптического нейрона. Эти флуктуации соответствуют случайному высвобождению медиатора из отдельных синаптических пузырьков [42]. В нормальных условиях под влиянием сильного импульса выделяется примерно 100—200 квантов медиатора — количество, достаточное для инициирования потенциала действия в постсинаптическом нейроне. Какие химические процессы стимулируют высвобождение нейромедиатора Видимо, деполяризация мембраны синаптических окончаний вызывает быстрый ток ионов кальция в клетку [43, 44]. Временное увеличение внутриклеточной концентрации Са + стимулирует слияние мембраны синаптических пузырьков с плазматической мембраной и таким образом запускает процесс высвобождения их содержимого. Для выброса содержимого одного пузырька требуется примерно четыре нона кальция. Синаптические пузырьки покрыты оболочкой, напоминающей по структуре решетку и образованной одним белком — клатрином (мол. вес. 180 000). Каково значение этой оболочки, пока еще неясно. [c.331]

Естественно было посмотреть, как влияет изменение МП терминали на частоту миниатюрных потенциалов, т. е. па частоту выброса ацетилхолина. Оказалось, что при деполяризации терминали частота выделения везикул возрастает экспоненциально (в 10 раз при деполяризации на 15 мВ). Это объясняет, почему под действием нервного импульса выделяется так много ацетилхолина. [c.165]

Итак, оказывается, что причиной выделения медиатора является не деполяризация сама по себе, а то, что деполяризация открывает дорогу кальцию внутрь терминали. И если убрать из наружной среды кальций, то как показали эксперименты, химический синапс не сработает ни при какой деполяризации и даже миниатюрные потенциалы исчезнут. [c.166]

Согласно этой теории процесс освобождения нейромедиатора складывается из отдельных элементарных реакций, каждая из которых представляет собой выход одного кванта нейромедиатора. Когда потенциал пресинаптической мембраны находится на уровне покоя, т.е. к пресинаптическим окончаниям не поступают нервные импульсы, кванты нейромедиатора тоже освобождаются, но спонтанно и с низкой скоростью. Ответом постсинаптической мембраны на отдельные кванты является возникновение миниатюрных постсинаптических потенциалов, в случае нервно-мышечного синапса они называются миниатюрными потенциалами концевой пластинки. Деполяризация пресинаптической мембраны во время нервного импульса ведет к практически синхронному освобождению большого количества квантов — до нескольких сотен. В результате возникает вызванный постсинаптический потенциал <(в нервно-мышечном синапсе он называется потенциалом концевой пластинки), который, в случае достижения пороговой амплитуды, ведет к генерации потенциала действия в постсинаптической клетке. [c.209]

Фетт и Кац [3] в 1950 г. наблюдали необычный постсинаптический процесс без пресинаптического возбуждения происходили небольшие, с амплитудой 1 мВ сдвиги потенциала постсинаптической мембраны в сторону деполяризации. Авторы назвали их миниатюрными потенциалами концевой пластинки (гп.е.р.р.) (рис. 5.10). [c.122]

Наиболее вероятное объяснение существования подобных потенциалов сводится к тому, что они возникают в ответ на спонтанное высвобождение молекул нейромедиатора. Поскольку во зникаю-щие потенциалы всегда имеют одну и ту же величину (или кратные этой величины), то, вероятно, это просто ответ на действие вполне определенного количества медиатора. Медиатор, очевидно, не произвольно диффундирует из преси-наптической мембраны, а высвобождается порциями, называемыми квантами. Согласно предложенной теории, потенциалы концевой пластинки складываются из нескольких сотен отдельных миниатюрных потенциалов. В одном кванте нейро- [c.122]

Де Робертис и Беннет в 1955 г. открыли в нервном окончании сферические структуры — так называемые синаптические везикулы (рис. 8.3). Они предположили, что эти структуры действуют как органеллы, содержащие запасенный медиатор, который, хак установили Кастильо и К Ц на основании своих работ по миниатюрным потенциалам концевых пластинок, высвобождается дпскретными квантами при нервном возбуждении, а также спонтанно в состоянии покоя. Постсинаптические потенциалы всегда кратны этому кванту (гл. 5). Синаптические везикулы были выделены, и наличие в них ацетилхолина определено одновременно лабораториями Уиттейкера и Де Робертиса в 1963 г. Остался лишь вопрос, высвобождался ли медиатор непосредственно в синаптическую щель или попадал туда через цитоплазму. Мы еще вернемся к этой проблеме при обсуждении механизма высвобождения медиатора, а здесь опишем только, как ацетилхолин попадает в запасающие его везикулы. [c.198]

Рис. 18-28. Миниатюрные синаптические потенциалы (часто называемые миниатюрными потенциалами концевой пластин1си Х зарегистрированные в мышце лягушки с помощью внутриклеточного электрода, помешенного вблизи нервно-мышечного соединения. Каждый Ш1К-ЭТ0 пост-сншштический потенциал, возникший в результате высвобождения медиатора из одного синаптического пузырька. Этот процесс осуществляется случайным образом, обычно с частотой около одного пузырька в секунду, но в данном примере гораздо чаще. (Р. Fatt,

В 1950 г. английские ученые Фетт и Катц ), изучая работу нервно-мышечного синапса лягушки, обнаружили, что без всякого действия на нерв в мышце в области постсинаптической мембраны сами по себе через случайные промежутки времени возникают небольшие колебания потенциала, амплитудой примерно в 0,5 мВ, которые они назвали миниатюрные потенциалы . Когда Фетт и Катц подействовали на синапс ядом (ботулином), о котором было известно, что он блокирует выделение ацетилхолина из терминалей, миниатюрные потенциалы исчезли. [c.164]

К тому времени электронная микроскопия уже достаточно много знала об устройстве синапсов. В частности, было известно, что в пресинаптических окончаниях имеются какие-то пузырьки диаметром примерно 500 нм. Иногда удавалось увидеть, что мембрана этих пузырьков сливается с мембраной терминали. Катц выдвинул гипотезу, что миниатюрные потенциалы возникают тогда, когда такой пузырек ( везикула ) слипается с пресинаптиче-ской мембраной, разрывается и выбрасывает в синаптическую щель свой запас ацетилхолина. Частично эту гипотезу удалось проверить цитологам они сумели выделить везикулы и показать, что в них действительно содержится [c.164]

Рис. 19-23. Миниатюрные синаптические потенциалы (или миниатюрные потенциалы концевой пластинки ), зарегистрированные в мышце лягушки с помощью внутриклеточного электрода, помещенного вблизи нервно-мышечного соединения Каждый пик - это миниатюрный синаптический потенциал, возникающий в результате высвобождения медиатора из одного синаптического пузырька. (Р. Fatt, В. Katz, J. Physiol.,

Рис. 9.2. Синаптические свойства нервно-мышечного соединения, проявляющиеся при разных способах регистрации потенциалов. А. Внутриклеточное отведение потенциала концевой пластинки (ПКП), вызывающего потенциал действия (ПД) в мышечной клетке схема эксперимента показана слева. Б. Отведение с большим усилением, демонстрирующее суммацию миниатюрных потенциалов концевой пластинки (МПКП). В. Отведение с очень большим усилением, демонстрирующее шум, вызываемый ионофоретическим нанесением АХ (сравните с контрольной записью внизу). Г. Внеклеточное отведение методом локальной фиксации, демонстрирующее токи, связанные с Na-каналами. (А—В из работы Каца с сотрудниками, цитируемой в тексте Г—Neher, Steinba h, 1977.)

Л — спонтанная синаптическая активность и синаптические потенциалы (отмечены звездочкой), возникающие в ответ на стимуляцию гранулярных клеток. Срез перфу-зируется стандартным раствором. Для предотвращения возникновения ПД МП регистрируемой клетки гиперполяризован до 70 мВ, Б — спонтанные миниатюрные потенциалы в клетке через 3 ч после начала перфузии среза стандартным раствором, содержащим тетродотокснн и МпС ,. Калибровка-. 5 мВ, 50 мс. [c.46]

Нейромедиаторы выделяются квантами по нескольку тысяч молекул. Нервный импульс не изменяет величины квантов медиатора, но повышает частоту их выделения. Когда возбуждающий потенциал приходит в нфвное окончание, за одну миллисекунду в синапс изливается содержимое 200—400 везикул. Следовательно, при возбуждении частота миниатюрных потенциалов возрастает в 200—400 тыс. раз. В тысячи раз большее число молекул нейромедиатора достигает постсинаптической мембраны. Все (или почти все) рецепторы переходят в активированное состояние. Открывается большое число каналов входа Ма+ и Са +, в результате чего на постсинаптической мембране возникает (а затем распространяется по всей плазматической мембране клетки) потенциал действия. Так химическим путем осуществляется передача электрического заряда с нервной клетки на иннервируемую. Решающее значение в том, как и в других секреторных про- [c.104]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология