סינפסות ורצפטורים¶
סינפסה כימית – סקירה¶
הסינפסה הכימית היא נקודת התקשורת בין שני נוירונים:
שלבי התמסורת הסינפטית:¶
- פוטנציאל פעולה מגיע לקצה האקסון
- פתיחת תעלות Ca²⁺ תלויות-מתח
- כניסת Ca²⁺ גורמת לשחרור שלפוחיות (Vesicles)
- נוירוטרנסמיטר (NT) משתחרר לתוך הסדק הסינפטי
- NT נקשר לרצפטורים פוסט-סינפטיים
- נוצר פוטנציאל מדורג (EPSP או IPSP)
תהליך האקסוציטוזה בפירוט:¶
סוגי רצפטורים¶
רצפטורים יונוטרופיים (Ionotropic)¶
- תעלה יונית שנפתחת ישירות עם קשירת הליגנד
- מהירים – מילישניות
- דוגמאות: רצפטורי גלוטמט (AMPA, NMDA), GABA_A, רצפטורי אצטילכולין ניקוטיניים
רצפטורים מטבוטרופיים (Metabotropic)¶
- מפעילים שליחים שניוניים דרך חלבוני G (GPCR)
- איטיים – שניות עד דקות
- יכולים להשפיע על תעלות יונים בעקיפין
- דוגמאות: GABA_B, רצפטורי גלוטמט מטבוטרופיים (mGluR)
| מאפיין | יונוטרופי | מטבוטרופי |
|---|---|---|
| מהירות | מהיר | איטי |
| מנגנון | פתיחת תעלה ישירה | שליחים שניוניים |
| משך ההשפעה | קצר | ממושך |
| דוגמה | GABA_A | GABA_B |
נוירוטרנסמיטרים עיקריים¶
נוירוטרנסמיטרים מעוררים¶
| NT | רצפטור עיקרי | השפעה |
|---|---|---|
| גלוטמט | AMPA, NMDA | EPSP – דה-פולריזציה |
| אצטילכולין | ניקוטיני | EPSP – דה-פולריזציה |
נוירוטרנסמיטרים מעכבים¶
| NT | רצפטור עיקרי | השפעה |
|---|---|---|
| GABA | GABA_A, GABA_B | IPSP – היפר-פולריזציה/Shunting |
| גליצין | רצפטורי גליצין | IPSP – היפר-פולריזציה |
GABA בפירוט¶
GABA_A (יונוטרופי)¶
- פותח תעלות Cl⁻
- יוצר IPSP מהיר
- מנגנון: Shunting inhibition – גם אם אין שינוי מתח משמעותי, העלייה במוליכות "מנקזת" EPSPs
GABA_B (מטבוטרופי)¶
- מפעיל שרשרת GPCR
- פותח תעלות K⁺ בעקיפין
- יוצר IPSP איטי וממושך
- מרחיק את התא מסף העירור
איך לזכור?
- GABA_A → Aצמיים (מהיר) → Cl⁻
- GABA_B → Bעקיפין (איטי) → K⁺
Shunting Inhibition¶
מה זה?¶
עיכוב ללא שינוי מתח משמעותי, אלא על ידי הגברת המוליכות של הממברנה.
איך זה עובד?¶
- פתיחת תעלות Cl⁻ (למשל על ידי GABA_A)
- \(E_{Cl} \approx V_m\) → אין שינוי מתח גדול
- אבל – המוליכות עולה
- EPSPs נכנסים "מנוקזים" – הזרם "בורח" דרך תעלות ה-Cl⁻
- התוצאה: הקטנת ההשפעה של גירויים מעוררים
חשוב למבחן
עיכוב לא חייב להיות היפר-פולריזציה! Shunting inhibition מעכבת גם ללא שינוי מתח.
סכימה עצבית (Summation)¶
סכימה מרחבית (Spatial Summation)¶
- גירויים מגיעים ממספר סינפסות שונות בו-זמנית
- ה-EPSPs/IPSPs מצטברים
סכימה זמנית (Temporal Summation)¶
- גירויים חוזרים מאותה סינפסה בזמנים קרובים
- לפני שפוטנציאל אחד דועך, מגיע הבא
Axon Hillock – נקודת ההחלטה¶
- המיקום עם הריכוז הגבוה ביותר של תעלות Na⁺ תלויות-מתח
- כאן נקבע אם סכום ה-EPSPs וה-IPSPs יחצה את הסף
- סף = -55 mV
מנוירוטרנסמיטר לפוטנציאל פעולה¶
┌─────────────────────────────────────┐
│ דנדריטים וגוף התא │
│ ┌───────┐ ┌───────┐ ┌───────┐ │
│ │ EPSP │ │ IPSP │ │ EPSP │ │
│ └───┬───┘ └───┬───┘ └───┬───┘ │
│ └──────────┼──────────┘ │
│ ↓ │
│ סכימה │
└─────────────────┼───────────────────┘
↓
┌────────────────┐
│ Axon Hillock │
│ V_m > -55? │
└───────┬────────┘
│
┌────────┴────────┐
↓ ↓
כן לא
↓ ↓
פוטנציאל פעולה אין פוטנציאל פעולה
סיכום למבחן¶
| נושא | נקודה מרכזית |
|---|---|
| EPSP | דה-פולריזציה, מקרב לסף |
| IPSP | היפר-פולריזציה או Shunting, מרחיק מסף |
| GABA_A | יונוטרופי, Cl⁻, מהיר |
| GABA_B | מטבוטרופי, K⁺, איטי |
| Shunting | עיכוב ללא שינוי מתח |
| סכימה | מרחבית וזמנית |
| Axon Hillock | נקודת ההחלטה |