Постсинаптическая клетка

Связь миллиардов нейронов мозга осуществляется посредством медиаторов. Химическое вещество можно отнести к числу медиаторов лишь в том случае, если оно удовлетворяет ряду критериев. В нервных волокнах должны содержаться ферменты, необходимые для синтеза этого вещества. При раздражении нервов это вещество должно выделяться, реагировать со специфическим рецептором на постсинаптической клетке и вызывать биологическую реакцию. Должны существовать механизмы, быстро прекращающие действие этого вещества. [c.637]

Известно, что в метаболизме катехоламиновых медиаторов особая роль принадлежит ферменту моноаминоксидазе (МАО). Этот фермент удаляет аминогруппу (—КН,) у норадреналина, серотонина, дофамина и адреналина, тем самым инактивируя указанные медиаторы. В последние годы было показано, что, помимо ферментативного превращения, существует и другой механизм быстрой инактивации, точнее удаления, медиаторов. Оказалось, что норадреналин быстро исчезает из синаптической щели в результате вторичного поглощения симпатическими нервами вновь оказавшись в нервном волокне, медиатор, естественно, не может воздействовать на постсинаптические клетки. Конкретный механизм этого явления пока не вполне ясен. [c.640]

Вышеприведенные и некоторые другие наблюдения легли в основу гипотезы селективной стабилизации , как механизма образования функциональных синапсов и нейронной сети [8]. Постулируется, что имеется определенный избыток лабильных контактов и только немногие из них превращаются в стабильные синапсы. Альтернативная гипотеза Сперри (теория программирования) предполагает специфическое химическое сродство между окончаниями аксонов и постсинаптической клеткой, которое генетически запрограммировано и однозначно приводит к стабильному синапсу. [c.330]

Упомянутые альтернативные гипотезы могут и не быть взаимоисключающими. Имеются доказательства того, что существует химическое сродство между пре- и постсинаптическими клетками [9]. [c.331]

Каждый пузырек, выбрасывая свое содержимое в синаптическую щель, вызывает изменение мембранного потенциала постсинаптической клетки, и это можно регистрировать с помощью внутриклеточного электрода. Стимуляция [c.97]

Благодаря разнообразию рецепторных белков нейромедиаторы производят множество различных эффектов в постсинаптической клетке. Как правило, лиганд-зависимые ионные каналы ответственны за эффекты, измеряемые во времени миллисекундами или, самое большее, секундами, тогда как действие систем со вторым посредником продолжается секунды, минуты или еще дольше. Перейдем теперь к вопросу о том, каким же образом различные типы синапсов-возбуждающие и тормозные, быстрые и медленные-участвуют в процессах обработки информации нервной системой. [c.104]

Внеклеточные сигнальные молекулы можно разделить по степени их дальнодействия на три основных класса 1) локальные химические медиаторы, которые быстро поглощаются ти разрушаются и поэтому оказывают влияние только на соседние клетки 2) гормоны, которые переносятся к своим мишеням, распределенным нередко по всему организму, с кровотоком 3) нейро медиаторы, действующие только на постсинаптическую клетку. Каждый тип клеток организма имеет свойственный ему набор белков-рецепторов, позволяющий запрограммированным и характерным образом реагировать на соответствующий набор сигнальных молекул. [c.349]

В результате электрической стимуляции пресинаптическая клетка высвобождает путем экзоцитоза нейромедиатор (см. рис. 19-4). После того как нейромедиатор пересекает щель между пре- и постсинаптической клетками щириной обычно в долю микрометра, химический сигнал должен быть снова преобразован в электрический. Это преобразование осуществляют рецепторы, находящиеся в плазматической мембране [c.304]

Рецепторы, не связанные с каналами, запускают такие же процессы, что и при воздействии водорастворимых гормонов и локальных химических медиаторов повсюду в организме (разд. 12.3). В таких рецепторах участки связывания нейромедиатора функционально сопряжены с ферментом, который в присутствии нейромедиатора обычно катализирует образование внутриклеточного посредника, например сАМР. В свою очередь этот посредник вызывает изменения в постсинаптической клетке, в том числе модификацию ионных каналов в клеточной мембране. В отличие от рецепторов, связанных с каналами, эти рецепторы, как правило, опосредуют относительно замедленные, но более продолжительные эффекты нейромедиаторов. Полагают, что активация таких рецепторов вызывает в нейронах изменения, которые сохраняются длительное время и лежат в основе научения и памяти (разд. 19.5.3). [c.305]

Рис. 19-15. Воздействие нейромедиатора на постсинаптическую клетку может осуществляться при посредстве рецепторных белков двух фундаментально различных типов рецепторов, связанных с каналами, и рецепторов, не связанных с каналами Связанные с каналами рецепторы

Благодаря временной и пространственной суммации мембранный потенциал тела одного постсинаптического нейрона регулируется частотой разрядов множества пресинаптических нейронов. В результате интеграции всех входных сигналов постсинаптическая клетка формирует определенный ответ, обычно в виде импульсов для передачи сигналов другим клеткам, нередко находящимся в отдаленных частях организма. Этот ответный сигнал отражает величину суммарного ПСП в теле клетки. Однако, хотя суммарный ПСП все время плавно изменяется, потенциалы действия имеют постоянную амплитуду и подчиняются закону всё или ничего . Единственной переменной величиной при передаче сигна- [c.321]

В отличие от рецепторов, связанных с каналами, не связанные с ионными каналами рецепторы нейромедиаторов, присоединяя лиганд, запускают в постсинаптической клетке каскад ферментативных реакций. В большинстве изученных случаев первая реакция этого каскада ведет к активации G-белка, который либо прямо взаимодействует с ионными каналами, либо регулирует образование таких внутриклеточных посредников, как циклический АМР и Са. Эти посредники в свою очередь или непосредственно влияют на ионные каналы, или активируют киназы, фосфорилирующие различные белки, в том числе и белки ионных каналов. Во многих синапсах имеются как связанные, так и не связанные с каналами рецепторы, присоединяющие одни и те же или различные медиаторы. Если рецептор не связан с каналом, то опосредуемый им эффект, как правило, бывает замедленным и продолжительным и может влиять на эффективность последующей синаптической передачи, что [c.336]

Сдвиг мембранного потенциала в теле постсинаптической клетки - это результат пространственной и временной суммации множества постсинаптических потенциалов 320 [c.500]

Хотя восстановленная картина событий еще далека от завершения, сейчас уже, по-видимому, ясно, что развитие специальных синаптических участков (как видно на примере нервно-мышечных соединений) зависит не от какого-то одного фактора, а от множества различных факторов. И пресинаптические, и постсинаптические процессы, и внеклеточный матрикс вносят свой вклад в строго запрограммированную последовательность взаимодействий. В этом участвуют как химические, так и электрические факторы. Аксоны от нескольких пресинаптических клеток вступают в конкурентную борьбу за право образовать вход на одной постсинаптической клетке. При изучении основных механизмов этих явлений рассмотрение свойств нервно-мышечных контактов дает дополнительные примеры процессов развития, обсуждавшихся в главе 10, а также много примеров пластичности, лежащей в основе регенерации и научения, с которой мы уже встречались при рассмотрении различных нейронных сетей. [c.24]

Подобные способы передачи сигналов выгодно отличаются -тем, что не требуют дополнительных затрат энергии. К недостаткам же их относится слабость и диффузность взаимодейст- ВИЙ, а также их неспецифический характер (если только нет специальных структур). Кроме того, изменения потенциала в постсинаптической клетке жестко связаны с активностью пресинаптического образования. [c.177]

Знак синаптического действия определяется не медиатором, а свойствами рецепторов на постсинаптической клетке. [c.217]

Одна постсинаптическая клетка может иметь более одного типа рецепторов для данного медиатора, и каждый из этих рецепторов может контролировать отличный от других механизм ионной проводимости. [c.217]

В нервной системе некоторые из этих молекул могут функционировать как локальные химические медиаторы, а не как нейромедиаторы в строгом смысле слова (см. разд. 13.1.6). Возбуждающие нейромедиаторы активируют постсинаптическую клетку, а тормозные подавляют ее активность. [c.250]

Сигналы, проводимые нейронами, передаются от одной клетки к другой в особых местах контакта, называемых синапсами (рис. 18-3). Обычно эта передача осуществляется, как это ни странно на первый взгляд, непрямым путем. Клетки электрически изолированы друг от друга пресииаптическая клетка отделена от постсинаптической промежутком-синаптической щелью. Изменение электрического потенциала в пресинаптической клетке приводит к высвобождению вещества, называемого ненромедиатором (или нейротрансмиттером), которое диффундирует через синаптическую щель и вызывает изменение электрофизиологического состояния постсинаптической клетки. Та- [c.73]

Для того чтобы функция постсинаптической клетки строго контролировалась сигналами, поступающими от пресинаптической клетки, постсинаптическое возбуждение должно быстро спадать, как только пресииаптическая клетка придет в состояние покоя. В нервно-мышечном соединении это достигается путем быстрого удаления ацетилхолина из сннаптической щели с помощью двух механизмов (рис. 18-30) во-первых, ацетилхолин рассеивается в резуль- [c.100]

Итак, синапсы можно подразделить на возбуждающие и тормозные. Лиганд-зависимые ионные каналы постсинаптической мембраны могут реализовать как тот, так и другой эффект, в зависимости от ионной избирательности данных каналов. Но, как мы уже отмечали, ионные каналы с воротами-не единственные белки постсинаптической мембраны, с которыми взаимодействуют медиаторы. Существует совершенно иной механизм синаптической передачи рецепторы сопряжены здесь с мембранными белками, вызывающими образование второго посредника в постсинаптической клетке (см. разд. 13.3.3). Например, как полагают, многие рецепторы для моноаминов норадреналина и дофамина относятся именно к этому типу. Связывание медиатора с рецептором активирует аденилатциклазу, повышая тем самым внутриклеточную концентрацию циклического АМР. Циклический АМР в свою очередь активирует протеинкиназы, фосфорилирующие в клетке определенные белки например, они могут фосфорилировать ионные каналы и таким образом изменять электрическое состояние клетки. Конечный эффект может быть или возбуждающим, или тормозным. Действительно, циклический АМР способен в принципе вызвать изменение в любом регуляторном механизме клетки вплоть до экспрессии генов. [c.104]

Нервные сигналы переходят от клетки к клетке через синапсы, которые могут быть электрическими (щелевые контакты) или химическими. В химическом синапсе деполяризация пресинаптической мембраны в результате прибытия нервного импульса открывает потенциал-зависимые кальциевые каналы, вызывая тем самым приток Са в клетку, что приводит к освобождению нейромедиатора из синаптических пузырьков. Медиатор диффундирует в синаптическую щель и связывается с рецепторными белками в мембране постсинаптической клетки в конечном итоге медиатор удаляется из синаптической щели путем диффузии, ферментативного расщепления или обратного поглощения выделившей его клеткой. Через рецепторные белки, образующие лиганд-зависимые каналы, реализуется быстрый постсинаптический эффект нейромедиатора-открытие каналов приводит к возникновению возбуждающего или тормозного постсинаптического потенциам в соответствии с ионной специфичностью каналов. При участии рецепторов, сопряженных с ферментог ми, например с аденилатциклазой, обычно осуществляются медленные и более продолжительные эффекты. [c.111]

Результаты такого рода исследований, проведенных на интактном мозге, позволяют сформулировать следующее общее правило нейроны, возбуждающиеся синхронно или с интервалом до нескольких секунд, имеют тенденцию взаимно поддерживать и укреплять синапсы, образованные ими на одной общей постсинаптической клетке, в то время как нейроны, возбуждающиеся более асинхронно, будут конкурировать за образование синапсов до тех пор, пока постсинаптическая клетка не останется под контролем лишь одного из этих нейронов. Говоря коротко, в результате синхронного возбуждения устанавливаются конвергентные связи. Назовем это правилом ассоциаттного синаптогенеза. В результате этого регулярное восприятие одной и той же картины обоими глазами влияет определенным образом на схему связей в зрительной коре. В этом отношении структура мозга отражает индивидуальный опыт животного. [c.153]

У млекопитающих процессы развития зрительной системы весьма чувствительны к зрительной стимуляции в течение некоторого критического периода после рождения. Если один глаз будет лишен стимулов, то область зрительной коры, соответствующую этому глазу, захватят аксоны, идущие от другого глаза. Если животное не использует оба глаза одновременно, то кортикальные связи, необходимые для нормального бинокулярного зрения, не устанавливаются. Эти явления позволяют предположительно сформулировать общее правило поведения нервных клеток разные нейроны, связанные с одной и той же постсинаптической клеткой-мишенью, взаимно поддерживают и укрепляют свои синапсы на общей мишени, но только при условии, что эти нейроны возбуждаются одновременно. Это правило ассоциативного синаптогенеза служит механизмом, благодаря которому структура мозга может отражать связь между различными событиями внешнего мира. [c.154]

Высвобожденный нейротрансмиттер связывается с трансмиттер-зависимыми ионными каналами, сконцентрированными на плазматической мембране постсинаптической клетки, и открывает их. В результате тока ионов изменяется мембранный потенциал клетки-мищени Таким образом [c.403]

Нервные клетки, или нейроны, - это клетки с необычайно длинными отростками, передающими электрические сигналы в виде потенциалов Оействия - бегущих волн электрического возбужОения. Обычно от тела нервной клетки отхоОит несколько разветвленных дендритов и один длинный аксон. Как правило, сигналы воспринимаются дендритами и телом клетки, а затем распространяются по аксону и передаются другим клеткам в химических синапсах. Здесь электрический сигнал, приходящий в пресинаптическое окончание аксона, индуцирует секрецию нейромедиатора, который в свою очередь вызывает электрическое изменение в постсинаптической клетке [c.294]

Окончание аксона в нервно-мышечном соединении заполнено тысячами одинаковых (—40 нм в диаметре) секреторных пузырьков, называемых синаптическими пузырьками, каждый из которых содержит ацетилхолин (см. рис. 19-18). Входящий в клетку кальций вызывает волну экзоцитоза, при котором пузырьки сливаются с пресипаптической мембраной, их содержимое выводится в синаптическую щель и воздействует на постсинаптическую клетку. Экзоцитоз происходит лишь в определенных участках, называемых активными зонами, которые расположены прямо на- [c.308]

Для гого чтобы состояние постсинаптической клетки успещно регулировалось сигналами, поступающими от пресипаптической клетки, постсинаптическое возбуждение должно быстро спадать, как только пресинаптическая клетка придет в состояние покоя. В нервно-мыщечном соединении это достигается путем быстрого удаления ацетилхолина из синаптической щели с помощью двух механизмов. Во-первых, ацетилхолин рассеивается в результате диффузии, которая благодаря малым расстояниям происходит очень быстро. Во-вторых, ацетилхолин расщепляется ацетилхолинэстеразой на ацетат и холин. Этот фермент, выделяемый мыщечными клетками, прикрепляется с помощью коллагеноподобного хвоста к базальной мембране, отделяющей нервное окончание от мембраны мыщечной клетки. Одна молекула ацетилхолинэстеразы способна гидролизовать до 10 молекул ацетилхолина за 1 мс, поэтому весь медиатор удаляется из синаптической щели через несколько сотен микросекунд после его высвобождения из нервного окончания. Таким образом, период, когда ацетилхолин может связываться с рецепторами и переводить их в открытую конформацию, изменяя тем самым проводимость постсинаптической мембраны, очень короток (рис. 19-27). Благодаря этому временная картина пресинаптических сигналов четко отображается в картине постсинаптических ответов. [c.315]

Нервные сигналы передаются от клетки к клетке через синапсы, которые могут быть электрическими (щелевые контакты) или химическими. В химическом синапсе в результате деполяризации пресипаптической мембраны поо действием нервного импульса открываются потенциал-зависимые кальциевые каналы, что приводит к притоку ионов Са, которые в свою очередь вызывают высвобождение нейромедиатора из синаптических пузырьков путем экзоцитоза. Медиатор диффундирует через синаптическую щель и связывается рецепторными белками в мембране постсинаптической клетки. Из синаптической щели медиатор быстро удаляется путем диффузии, ферментативного расщепления или ж всасывания окончанием аксона или глиальными клетками. Рецептори, пейромедиаторов можно подразделить на связанные и не связанные [c.318]

G-белок может взаимодействовать непосредственно с ионггыми каналами, заставляя их открываться или закрываться В каждом случае определенные молекулы действуют в постсинаптической клетке как связуюгцие звенья, или внутриклеточные посреоники, [c.326]

Встреча конуса роста с клеткой-мишенью - один из ключевых момегггов в развитии нейронов и конус роста, и клетка-мишень подвергаются трансформации, в результате которой устанавливается синаптическая связь. Но на этом процесс развития не заканчивается - многие из синапсов, образовавшихся вначале, позднее уничтожаются, а где-то на этой же клетке-мишени образуются новые. Такие локальные изменения схемы синаптических связей дают возможность исправлять ошибки в образовании связей и осуществлять тонкую настройку первоначальная схема связей и осуществлять тонкую настройку первоначальная схема связей приблизительно намечается с помощью факторов, направляющих миграцию конусов роста по специфическим путям к клеткам-мишеггям затем образуются предварительные синаптические соединения, позволяющие пре- и постсинаптическим клеткам взаимо действо- [c.362]

Так как конкуренция синапсов за выживание отчасти определяется расстоянием между ними, окончательный результат зависит от строения постсинаптической клетки. Пейроньг подчелюстного ганглия в структурном отношении атипичны - у них нет дендритов, поэтому синаптическая конкуренция происходит на близких друг к другу участках тела клетки и в результате остаются синапсы, образуемые только одним аксоном. У большинства других нейронов имеется много дегвдритов, так что они и у взрослых особей продолжают получать сигналы из разнообразных [c.369]

Вследствие этих трех свойств клетки могут оказывать противополо сные синаптические действие как ва различные постсинаптические клетки, т к и на одну и ту же. [c.218]

К синаптической передаче и связанным с нею метаболическим процессам тесно примыкает вопрос о транспорте веществ в нервной клетке. Нейрон отнюдь не статическая структура, каким он предстает на микроскопических срезах на молекулярном уровне нейрон находится в постоянном движении. Как отмечалось при обсуждении клеточных органелл в главе 4, в теле клетки происходит непрерывный синтез молекул медиатора, макромолекул и мембран пузырьков, которые движутся оттуда в аксон и дендриты (рис. 9.13). Некоторые из этих веществ выходят из окончаний аксона и поглощаются постсинаптическими клетками, как это было показано методом транснейронного транспорта меченых аминокислот, включаемых в белки. Кроме того, окончаниями аксонов захватываются белки и в том числе ферменты, которые движутся по аксону к телу клетки это служит основой для картирования проекций аксонов с помощью пероксидазы хрена. Аналогичное передвижение ряда веществ, включая медиаторы, ферменты и даже такие крупные молекулы, как производные нуклеозидов, происходит в дендритах. Некоторые из этих веществ захватываются из соседних окон- [c.228]

Различные типы клеточных контактов перечислены в табл. 12-1. Основной тип адгезионных контактов назьтают десмосомами. Плотные контакты (и септированные контакты у беспозвоночных)-главные виды замыкающих контактов. Проводящие контакты бьтают двух видов щелевые контакты и химические синапсы. Через щелевой контакт малые молекулы могут непосредственно переходить из одной клетки в другую, а в химическом синапсе клетки не имеют непосредственной связи, хотя и очень сближены (рис. 12-18). Входная клетка синапса (пресинаптическая) вьщеляет вещество (нейромедиатор), которое диффундирует через синаптическую щель и вызывает реакцию другой, постсинаптической, клетки. Так как химические синапсы подробно рассмотрены в главе 18, мы не будем останавливаться на них здесь. Химические синапсы не следует смешивать с более редкими электрическими синапсами, в которых электрические импульсы непосредственно переходят с одной нервной клетки на другую через щелевой контакт. [c.211]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология