ニューロンはどのように相互に通信しますか
目次:
動物の神経系は数十億のニューロンで構成されています。ニューロンは電気的に興奮する細胞であり、神経系全体に神経インパルスを伝達します。ただし、シナプスと呼ばれる接合部はニューロン間で識別できます。 ニューロンはシナプスを介して相互に通信します。 神経インパルスを伝達するメカニズムに基づいて、2種類のシナプスを特定することができます。それらは化学シナプスと電気シナプスです。ほとんどのシナプスは化学シナプスです。神経インパルスの伝達は、神経伝達物質として知られている化学伝達物質によって起こります。電気シナプスでは、神経インパルスはイオンの流れによって伝達されます。
対象となる主要分野
1.シナプスとは –定義、事実、タイプ 2.ニューロンはシナプスを介してどのように相互に通信するか –はじめに、化学シナプス伝達、電気シナプス伝達
重要な用語：化学シナプス、電気シナプス、イオンフロー、ニューロン、神経伝達物質、シナプス
シナプスとは
シナプスは2つのニューロン間の接合部です。それはニューロン間の機能的接触の部位として機能し、ニューロン間の神経インパルスの伝達を助けます。シナプスは、2つの樹状突起、樹状突起/軸索または別のニューロンの樹状突起/細胞体の間に見られます。ニューロンを介した神経インパルスの伝達を図1に示します。
図1：神経インパルスの伝達
シナプスには、化学シナプスと電気シナプスの2種類があります。典型的なシナプスの3つのコンポーネントは、シナプス前膜、シナプス間隙、およびシナプス後膜です。
ニューロンはシナプスを介してどのように相互に通信するか
ニューロンは、軸索の原形質膜で生成された神経インパルスまたは活動電位によって神経インパルスを伝達します。この活動電位は、神経インパルスをターゲットに伝達するために、シナプスを介して2番目のニューロンに伝達される必要があります。ただし、シナプスを介して神経インパルスを送信する方法は異なります。さらに、2種類のシナプスは、活動電位を異なる方法で伝達します。
化学シナプス：シナプス伝達
化学シナプスは、活動電位が化学信号によって伝達される接合部です。ほとんどの哺乳類の細胞結合は、化学シナプスで構成されています。シナプス間隙として知られるかなりのギャップが化学シナプスで発生します。ギャップの距離は10〜20nmである可能性があります。化学シナプスを介した神経インパルスの伝達は、神経伝達物質として知られる化学伝達物質によって起こります。これらの神経伝達物質は、シナプス前膜近くのシナプス小胞に保存されています。活動電位がシナプス前ニューロンの末端に達すると、電位依存性Ca2+ シナプス前膜のイオンチャネルが活性化され、Caが増加します2+ 細胞への流入。一般的に、Ca2+ 神経細胞の外側の濃度が高くなっています。 Ca2+ イオンはシナプス小胞のシナプス前膜への融合を促進し、神経伝達物質をシナプス間隙に放出します。化学シナプスのシナプス伝達を図2に示します。
図2：化学シナプス
これらの神経伝達物質はシナプス間隙を通って拡散し、シナプス後膜の受容体に結合します。活性化されたシナプス後受容体は、神経伝達物質の結合時にさまざまなタイプのイオンチャネルの開閉を引き起こします。これは、シナプス後膜の脱分極または過分極につながります。シナプス後膜の脱分極は興奮性シナプス後電位（EPSP）を引き起こし、活動電位を生成します。シナプス後膜の過分極は抑制性シナプス後電位（IPSP）を引き起こし、活動電位を生成する可能性を低くします。
電気シナプス：シナプス伝達
電気シナプスは、シナプス前ニューロンからシナプス後ニューロンに発生するイオンの流れによって活動電位が伝達される接合部です。それらは主に下等脊椎動物と無脊椎動物に見られます。それらは哺乳類の脳にも見られます。一般に、電気シナプスは化学シナプスよりも高速で神経インパルスを伝達します。電気シナプスには、シナプス間隙がないか、小さなシナプス間隙が含まれている場合があります。電気シナプスはギャップ結合によって形成されます。さらに、電気シナプスは神経インパルスを両方向に伝達することができます。電気シナプスの作用を図3に示します。
図3：電気シナプスA –シナプス前ニューロン、B –シナプス後ニューロン、1 –ミトコンドリア、2 –イオンチャネル、3 –電気信号
ただし、電気シナプスは、化学シナプスのようにEPSPをIPSPに、またはIPSPをEPSPに変えることはできません。
結論
ニューロンは神経系の構造的および機能的単位です。シナプスは、ニューロン間の神経インパルスの伝達に関与するニューロン間のギャップです。神経系の2種類のニューロンは、化学シナプスと電気シナプスです。化学シナプスは、神経伝達物質として知られる化学信号によって神経インパルスを伝達します。電気シナプスは、シナプス前ニューロンからシナプス後ニューロンに発生するイオンの流れによって神経インパルスを伝達します。
リファレンス：
1.「シナプス」。カーンアカデミー、こちらから入手できます。
画像提供：
1.「化学シナプススキーマのトリミング」ユーザー：Looie496作成ファイル、米国国立衛生研究所、米国国立老化研究所–（パブリックドメイン）CommonsWikimedia経由2.「図350207」CNXOpenStax –（CC BY 4.0） CommonsWikimedia経由3.CommonsWikimedia経由の「Synapsediag2」（CC BY-SA 3.0）
