Клітинна нейронаука — це розділ нейронауки, що займається вивченням нейронів на клітинному рівні — морфологію та фізіологічні властивості окремих нейронів.
В клітинній нейронауці використовуються для вивчення активності на клітинному рівні такі техніки та методи: внутрішньоклітинний запис напруги, patch-clamp та методика фіксації напруги, фармакологія, конфокальна візуалізація, молекулярна біологія, двофотонна лазерна скануюча мікроскопія, Ca 2+ візуалізація.
Предмет
Клітинна нейронаука це галузь нейронауки, яка вивчає нервову систему на клітинному рівні. Клітинна нейронаука тісно пов'язана з молекулярноб нейронаукою, що вивчає нервову систему на рівні молекул, та системною нейронаукою, що вивчає нервову систему на рівні нейронних мереж та систем. Клітинна нейронаука також дружня з близькими дисциплінами, такими як нейрохімія, нейроінформатика, , нейроінженерія та інженерія нервової тканини, а також з такими науками, як біофізика, біохімія, генетика й епігенетика, біоінженерія (генна, клітинна, тканинна),та молекулярна, клітинна й системна біологія.
Клітинна нейронаука вивчає:
- Розвиток нейронів і морфологія: вивчення фізичної структури та форми нейронів, а також того, як нейрони формуються (див. Нейрогенез) та встановлюють свої зв’язки під час ембріонального та постнатального розвитку.
- та синаптична пластичність: активність, властивості та регуляція мембранних струмів, вивчення механізмів передачі хімічних та електричних сигналів між нейронами, включаючи вивільнення та поглинання нейромедіаторів, а також клітинні та молекулярні механізми, що лежать в основі змін у функції та зв’язку нейронів, які відбуваються під час навчання та пам’яті.
- Нейроглія: вивчення функцій гліальних клітин, включаючи астроцити та мікроглію, у розвитку нейронів, функції та захворюваннях.
- Протеоміка: Дослідження експресії, модифікації та взаємодії білків у нервовій системі, включаючи їхню роль у передачі нейронних сигналів, синаптичній пластичності та нейродегенерації.
- : вивчення того, як нейромодулюючі системи, такі як дофамінергічні та серотонінергічні системи, впливають на функцію та поведінку нейронів.
- Нейродегенерація та нейрогенез: дослідження клітинних і молекулярних механізмів, що лежать в основі дегенерації нейронів при нейродегенеративних захворюваннях, таких як хвороба Альцгеймера і Паркінсона.
- : дослідження взаємодій між нервовою та імунною системами, включаючи роль імунних клітин у нейрозапаленні та нейродегенерації.
- Іонні канали: Вивчення функції та регуляції іонних каналів, які є важливими для передачі нейронних сигналів.
- Генетика, епігенетика, генотерапія та редагування генома: дослідження ролі генів, епігенетичних модифікацій та генетичної терапії в розвитку, функціонуванні та захворюваннях нервової системи, включаючи використання методів редагування геному для модифікації генів, пов’язаних із неврологічними розладами.
- : вивчення впливу ліків та інших сполук на функцію та поведінку нейронів.
- , мережі: Дослідження організації та функціонування мереж нейронів, які лежать в основі певної поведінки та когнітивних функцій,
- Нейроінформатика та : клітинна нейронаука співпрацює з цими науковими дисциплінами, в дослідженні того, як нейрони обробляють та інтегрують інформацію.
Нейрони та гліальні клітини
Нейрони — це клітини, які спеціалізуються на прийомі, поширенні та передачі електрохімічних імпульсів. Тільки в людському мозку налічується понад вісімдесят мільярдів нейронів. Нейрони різноманітні за морфологією та функціями. Типовий мотонейрон має тіло нейрона з довгими мієліновими відростками аксонами та з багатьма короткими вхідними відростками дендритами, які утворюють синапси, проводять потенціали дії та формують нейронні ланцюги і мережі мозку. Деякі нейрони, такі як фоторецепторні клітини, наприклад, не мають мієлінізованих аксонів, які проводять потенціали дії. Інші уніполярні нейрони, знайдені у безхребетних, навіть не мають дендритів.
Іншим основним класом клітин нервової системи та мозку є гліальні клітини. Ці клітини беруть участь не лише в живленні та підтримці нейронів, а й у модулюванні синапсів. Наприклад, клітини Шванна, які є типом гліальних клітин периферичної нервової системи, модулюють синаптичні зв’язки між пресинаптичними закінченнями кінцевих пластин рухових нейронів і м’язовими волокнами в нервово-м’язових з’єднаннях.
Фізіологія нейронів
Однією з визначних характеристик багатьох нейронів є збудливість. Нейрони генерують електричні імпульси або зміни напруги двох типів: та потенціали дії.
- Градуйовані потенціали виникають, коли мембранний потенціал деполяризується та гіперполяризується поступовим градуйованим чином відносно кількості стимулу, який застосовується до нейрона.
- Потенціал дії — це електричний імпульс. Незважаючи на те, що вони повільніші за градуйовані потенціали, потенціали дії мають перевагу в тому, що вони проходять великі відстані в аксонах з невеликим декрементом або без нього.
Значна частина сучасних знань про потенціали дії походить від експериментів сера Алана Ллойда Ходжкіна та сера Ендрю Хакслі з аксонами кальмарів.
Потенціал дії
Модель Ходжкіна-Хакслі потенціалу дії в гігантському аксоні кальмара була основою для більшої частини поточного розуміння іонних основ потенціалів дії. Коротко, модель стверджує, що генерація потенціалу дії визначається двома іонами: Na+ і K+. Після кількох локальних ступінчастих деполяризацій мембранного потенціалу досягається поріг збудження, активуються потенціалзалежні натрієві канали, що призводить до припливу іонів Na+. Коли іони Na+ потрапляють у клітину, мембранний потенціал ще більше деполяризується, і активується більше напругозалежних натрієвих каналів. Такий процес також відомий як петля позитивного зворотного зв'язку. Коли наростаюча фаза досягає свого піку, напругозалежні канали Na+ інактивуються, тоді як напругозалежні K+ канали активуються, що призводить до чистого руху іонів K+ назовні, що повторно поляризує мембранний потенціал до потенціалу спокою мембрани. Реполяризація мембранного потенціалу продовжується, що призводить до фази проміжку або абсолютного рефрактерного періоду. У міру дезактивації більшої кількості керованих напругою K+ каналів мембранний потенціал відновлюється до нормального стаціонарного стану спокою.
Потенціал дії можна розділити на кілька послідовних фаз:
- Фаза спокою. Вона представлена потенціалом спокою.
- Фаза деполяризації (висхідна фаза). Це дуже швидка (0,1 мс) зміна мембранного потенціалу від –90 мВ до + 35 мВ.
- Фаза реполяризації (низхідна фаза). Це фаза відновлення негативного заряду на внутрішній поверхні мембрани. Її тривалість значно перевищує тривалість фази деполяризації.
- Фаза слідових потенціалів. Після завершення ПД мембранний потенціал ще деякий час відхиляється від рівня ПС. Розрізняють слідову деполяризацію та слідову гіперполяризацію. Амплітуда слідових потенціалів ніколи не перевищує 15-20% ПД.
Синапси
Нейрони спілкуються один з одним через синапси. Синапси — це спеціалізовані з’єднання двох клітин, розташованих близько одна до одної. У синапсі нейрон, який посилає сигнал, є пресинаптичним нейроном, а клітина-мішень отримує цей сигнал — постсинаптичний нейрон (або м'яз, клітина залози тощо).
Синапси можуть бути електричними або хімічними:
- Електричні синапси характеризуються утворенням щілинних з’єднань, які дозволяють іонам та іншим органічним сполукам миттєво переходити з однієї клітини в іншу.
- Хімічні синапси характеризуються пресинаптичним вивільненням нейромедіаторів, які дифундують через синаптичну щілину для зв’язування з постсинаптичними рецепторами.
Хоча хімічні синапси вважаються структурно складнішими та функціонально динамічнішими, ніж електричні синапси, нові докази вказують на те, що електричні синапси можуть бути так само складними, функціонально різноманітними та легко модифікованими.
Передача сигналів
Нейромедіатор — це хімічний месенджер (див. Нейрохімія), який синтезується в самих нейронах і вивільняється цими самими нейронами для зв’язку зі своїми постсинаптичними клітинами-мішенями. Рецептор — це трансмембранна білкова молекула, яку зв’язує нейромедіатор або лікарський засіб.
Після синтезу нейромедіатори упаковуються і зберігаються у везикулах — синаптичний пухирцях. Ці везикули об’єднані в кінцеві бутони пресинаптичного нейрона. Коли відбувається зміна напруги в кінцевому бутоні, активуються напругозалежні кальцієві канали, вбудовані в мембрани цих бутонів. Вони дозволяють іонам Ca2+ дифундувати через ці канали та зв’язуватися із синаптичними везикулами в кінцевих бутонах. Після зв’язування з Ca2+ везикули приєднуються до пресинаптичної мембрани та зливаються з нею, вивільняючи нейромедіатори в синаптичну щілину за допомогою процесу, відомого як екзоцитоз.
Потім нейротрансмітери дифундують через синаптичну щілину і зв’язуються з постсинаптичними рецепторами, вбудованими в постсинаптичну мембрану іншого нейрона. Існує два сімейства рецепторів: та рецептори.
- Іонотропні рецептори являють собою комбінацію рецептора та іонного каналу. Коли іонотропні рецептори активуються, певні види іонів, такі як Na +, потрапляють у постсинаптичний нейрон, що деполяризує постсинаптичну мембрану. Якщо активується більше однотипних постсинаптичних рецепторів, то більше Na + проникне в постсинаптичну мембрану і деполяризує клітину.
- Метаботропні рецептори, з іншого боку, активують каскадні системи вторинних посередників, що призводить до відкриття іонного каналу, розташованого в іншому місці на тій самій постсинаптичній мембрані. Хоча метаботропні рецептори повільніші, ніж іонотропні рецептори, які функціонують як перемикачі вмикання та вимикання, вони мають перевагу у зміні чутливості клітини до іонів та інших метаболітів, наприклад, гамма-аміномасляна кислота (гальмівний передавач), глутамінова кислота (збуджуючий передавач), дофамін, норадреналін, адреналін, меланін, серотонін, мелатонін, ендорфіни, динорфіни, ноцицептин, речовина P та інші.
Постсинаптичні деполяризації можуть передавати збудливі або гальмівні нейромедіатори. Ті, які вивільняють збуджуючі везикули, називають збуджуючим постсинаптичним потенціалом (ЗПСП). Крім того, гальмівні везикули стимулюють постсинаптичні рецептори, щоб дозволити іонам Cl- увійти в клітину або іонам K+ залишити клітину, що призводить до гальмівного постсинаптичного потенціалу (ГПСП). Якщо ЗПСП є домінуючим, поріг збудження в постсинаптичному нейроні може бути досягнутий, що призведе до генерації потенціалу дії в нейроні (нейронах) та у постсинаптичного до нього нейронах, поширюючи сигнал.
Синаптична пластичність
Синаптична пластичність — це процес, за якого сила синаптичних зв'язків змінюється. Він лежить в основі нейропластичності — здатності мозкових ланцюгів та мереж змінюватись протягом життя.
Дивись також
Потенціал діїКлітинна нейронаука Клітинна нейронаука у Вікісховищі Література
Книги
- Principles of neural science (4th ed.). / Kandel, E. R., Schwartz, J. H., & Jessell, T. M. (2000). — McGraw-Hill, Health Professions Division.
- From Molecules to Networks An Introduction to Cellular and Molecular Neuroscience. / John H. Byrne, Ruth Heidelberger and M. Neal. (2014). — Academic Press.
- Journey to the Center of the Brain: Cell Physiology and Intercellular Communication In White Matter. / Kukley, Maria; Hamilton-Whitaker, Nicola B, (2022). — Frontiers Media SA. ISBN .
- Cellular and Molecular Mechanisms of Synaptic Plasticity at Hippocampal and Cortical Synapses. / De Pasquale, Roberto; Vitureira, Nathalia; Rossi, Francesco Mattia та ін., (2022). — Frontiers Media SA. ISBN .
- Biology of Brain Disorders – Cellular substrates for disrupted synaptic function and experience-dependent plasticity. / Tropea, Daniela; Banerjee, Abhishek; Scimemi, Annalisa, (2022). — Frontiers Media SA. ISBN .
- Cell-Cell Interactions Controlling Cerebral Microvasculature under Physiological and Pathophysiological Conditions / Jin, Xinchun; Atochin, Dmitriy N; Chang, Junlei; Liu, Wenlan; Xiong, Xiaoxing, (2022). — Frontiers Media SA. ISBN .
- Brain Injury and Repair Following Cerebrovascular Diseases: From Bench to Bedside. / Wang, Gaiqing; Hermann, Dirk M; Li, Qifu; Huang, Lei; He, Yue; Shao, Anwen, (2022). — Frontiers Media SA. ISBN .
- Advances in CNS Repair, Regeneration, and Neuroplasticity: From Basic Mechanisms to Therapeutic Strategies. / Li, Shuxin; Wu, Junfang; Tedeschi, Andrea, ред. (2022). — Frontiers Media SA. ISBN .
Журнали
- Frontiers in Cellular Neuroscience
- Molecular and Cellular Neuroscience
- Cellular and Molecular Neurobiology
- GLIA
Примітки
- ФізіологіяЗаняття 2. Потенціал спокою і потенціал дії нервових і м'язових волокон Опорний конспект лекції "Потенціал дії нервових і м'язових волокон ". elearning.sumdu.edu.ua. Процитовано 1 квітня 2023.
- Pereda, Alberto E. (2014-04). Electrical synapses and their functional interactions with chemical synapses. Nature Reviews Neuroscience (англ.). Т. 15, № 4. с. 250—263. doi:10.1038/nrn3708. ISSN 1471-0048. Процитовано 1 квітня 2023.
- Heinbockel, Thomas (21 червня 2017). Heinbockel, Thomas (ред.). Introductory Chapter: Mechanisms and Function of Synaptic Plasticity. Synaptic Plasticity (англ.). InTech. doi:10.5772/67891. ISBN .
- Glasgow, Stephen D.; McPhedrain, Ryan; Madranges, Jeanne F.; Kennedy, Timothy E.; Ruthazer, Edward S. (24 липня 2019). Approaches and Limitations in the Investigation of Synaptic Transmission and Plasticity. Frontiers in Synaptic Neuroscience. Т. 11. с. 20. doi:10.3389/fnsyn.2019.00020. ISSN 1663-3563. PMC 6667546. PMID 31396073. Процитовано 8 березня 2023.
{{}}
: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом () Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом () - Bailey, Craig H.; Kandel, Eric R.; Harris, Kristen M. (2015-07). Structural Components of Synaptic Plasticity and Memory Consolidation. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology (англ.). Т. 7, № 7. с. a021758. doi:10.1101/cshperspect.a021758. ISSN 1943-0264. PMC 4484970. PMID 26134321. Процитовано 8 березня 2023.
{{}}
: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом () - Holtmaat, Anthony; Randall, Jerome; Cane, Michele (5 листопада 2013). Optical imaging of structural and functional synaptic plasticity in vivo. European Journal of Pharmacology (англ.). Т. 719, № 1. с. 128—136. doi:10.1016/j.ejphar.2013.07.020. ISSN 0014-2999. Процитовано 8 березня 2023.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Klitinna nejronauka ce rozdil nejronauki sho zajmayetsya vivchennyam nejroniv na klitinnomu rivni morfologiyu ta fiziologichni vlastivosti okremih nejroniv Shema nejronu V klitinnij nejronauci vikoristovuyutsya dlya vivchennya aktivnosti na klitinnomu rivni taki tehniki ta metodi vnutrishnoklitinnij zapis naprugi patch clamp ta metodika fiksaciyi naprugi farmakologiya konfokalna vizualizaciya molekulyarna biologiya dvofotonna lazerna skanuyucha mikroskopiya Ca 2 vizualizaciya PredmetKlitinna nejronauka ce galuz nejronauki yaka vivchaye nervovu sistemu na klitinnomu rivni Klitinna nejronauka tisno pov yazana z molekulyarnob nejronaukoyu sho vivchaye nervovu sistemu na rivni molekul ta sistemnoyu nejronaukoyu sho vivchaye nervovu sistemu na rivni nejronnih merezh ta sistem Klitinna nejronauka takozh druzhnya z blizkimi disciplinami takimi yak nejrohimiya nejroinformatika nejroinzheneriya ta inzheneriya nervovoyi tkanini a takozh z takimi naukami yak biofizika biohimiya genetika j epigenetika bioinzheneriya genna klitinna tkaninna ta molekulyarna klitinna j sistemna biologiya Klitinna nejronauka vivchaye Rozvitok nejroniv i morfologiya vivchennya fizichnoyi strukturi ta formi nejroniv a takozh togo yak nejroni formuyutsya div Nejrogenez ta vstanovlyuyut svoyi zv yazki pid chas embrionalnogo ta postnatalnogo rozvitku ta sinaptichna plastichnist aktivnist vlastivosti ta regulyaciya membrannih strumiv vivchennya mehanizmiv peredachi himichnih ta elektrichnih signaliv mizh nejronami vklyuchayuchi vivilnennya ta poglinannya nejromediatoriv a takozh klitinni ta molekulyarni mehanizmi sho lezhat v osnovi zmin u funkciyi ta zv yazku nejroniv yaki vidbuvayutsya pid chas navchannya ta pam yati Nejrogliya vivchennya funkcij glialnih klitin vklyuchayuchi astrociti ta mikrogliyu u rozvitku nejroniv funkciyi ta zahvoryuvannyah Proteomika Doslidzhennya ekspresiyi modifikaciyi ta vzayemodiyi bilkiv u nervovij sistemi vklyuchayuchi yihnyu rol u peredachi nejronnih signaliv sinaptichnij plastichnosti ta nejrodegeneraciyi vivchennya togo yak nejromodulyuyuchi sistemi taki yak dofaminergichni ta serotoninergichni sistemi vplivayut na funkciyu ta povedinku nejroniv Nejrodegeneraciya ta nejrogenez doslidzhennya klitinnih i molekulyarnih mehanizmiv sho lezhat v osnovi degeneraciyi nejroniv pri nejrodegenerativnih zahvoryuvannyah takih yak hvoroba Alcgejmera i Parkinsona doslidzhennya vzayemodij mizh nervovoyu ta imunnoyu sistemami vklyuchayuchi rol imunnih klitin u nejrozapalenni ta nejrodegeneraciyi Ionni kanali Vivchennya funkciyi ta regulyaciyi ionnih kanaliv yaki ye vazhlivimi dlya peredachi nejronnih signaliv Genetika epigenetika genoterapiya ta redaguvannya genoma doslidzhennya roli geniv epigenetichnih modifikacij ta genetichnoyi terapiyi v rozvitku funkcionuvanni ta zahvoryuvannyah nervovoyi sistemi vklyuchayuchi vikoristannya metodiv redaguvannya genomu dlya modifikaciyi geniv pov yazanih iz nevrologichnimi rozladami vivchennya vplivu likiv ta inshih spoluk na funkciyu ta povedinku nejroniv merezhi Doslidzhennya organizaciyi ta funkcionuvannya merezh nejroniv yaki lezhat v osnovi pevnoyi povedinki ta kognitivnih funkcij Nejroinformatika ta klitinna nejronauka spivpracyuye z cimi naukovimi disciplinami v doslidzhenni togo yak nejroni obroblyayut ta integruyut informaciyu Nejroni ta glialni klitiniNejroni ce klitini yaki specializuyutsya na prijomi poshirenni ta peredachi elektrohimichnih impulsiv Tilki v lyudskomu mozku nalichuyetsya ponad visimdesyat milyardiv nejroniv Nejroni riznomanitni za morfologiyeyu ta funkciyami Tipovij motonejron maye tilo nejrona z dovgimi miyelinovimi vidrostkami aksonami ta z bagatma korotkimi vhidnimi vidrostkami dendritami yaki utvoryuyut sinapsi provodyat potenciali diyi ta formuyut nejronni lancyugi i merezhi mozku Deyaki nejroni taki yak fotoreceptorni klitini napriklad ne mayut miyelinizovanih aksoniv yaki provodyat potenciali diyi Inshi unipolyarni nejroni znajdeni u bezhrebetnih navit ne mayut dendritiv Inshim osnovnim klasom klitin nervovoyi sistemi ta mozku ye glialni klitini Ci klitini berut uchast ne lishe v zhivlenni ta pidtrimci nejroniv a j u modulyuvanni sinapsiv Napriklad klitini Shvanna yaki ye tipom glialnih klitin periferichnoyi nervovoyi sistemi modulyuyut sinaptichni zv yazki mizh presinaptichnimi zakinchennyami kincevih plastin ruhovih nejroniv i m yazovimi voloknami v nervovo m yazovih z yednannyah Fiziologiya nejronivOdniyeyu z viznachnih harakteristik bagatoh nejroniv ye zbudlivist Nejroni generuyut elektrichni impulsi abo zmini naprugi dvoh tipiv ta potenciali diyi Gradujovani potenciali vinikayut koli membrannij potencial depolyarizuyetsya ta giperpolyarizuyetsya postupovim gradujovanim chinom vidnosno kilkosti stimulu yakij zastosovuyetsya do nejrona Potencial diyi ce elektrichnij impuls Nezvazhayuchi na te sho voni povilnishi za gradujovani potenciali potenciali diyi mayut perevagu v tomu sho voni prohodyat veliki vidstani v aksonah z nevelikim dekrementom abo bez nogo Znachna chastina suchasnih znan pro potenciali diyi pohodit vid eksperimentiv sera Alana Llojda Hodzhkina ta sera Endryu Haksli z aksonami kalmariv Potencial diyiModel Hodzhkina Haksli potencialu diyi v gigantskomu aksoni kalmara bula osnovoyu dlya bilshoyi chastini potochnogo rozuminnya ionnih osnov potencialiv diyi Korotko model stverdzhuye sho generaciya potencialu diyi viznachayetsya dvoma ionami Na i K Pislya kilkoh lokalnih stupinchastih depolyarizacij membrannogo potencialu dosyagayetsya porig zbudzhennya aktivuyutsya potencialzalezhni natriyevi kanali sho prizvodit do priplivu ioniv Na Koli ioni Na potraplyayut u klitinu membrannij potencial she bilshe depolyarizuyetsya i aktivuyetsya bilshe naprugozalezhnih natriyevih kanaliv Takij proces takozh vidomij yak petlya pozitivnogo zvorotnogo zv yazku Koli narostayucha faza dosyagaye svogo piku naprugozalezhni kanali Na inaktivuyutsya todi yak naprugozalezhni K kanali aktivuyutsya sho prizvodit do chistogo ruhu ioniv K nazovni sho povtorno polyarizuye membrannij potencial do potencialu spokoyu membrani Repolyarizaciya membrannogo potencialu prodovzhuyetsya sho prizvodit do fazi promizhku abo absolyutnogo refrakternogo periodu U miru dezaktivaciyi bilshoyi kilkosti kerovanih naprugoyu K kanaliv membrannij potencial vidnovlyuyetsya do normalnogo stacionarnogo stanu spokoyu Potencial diyi mozhna rozdiliti na kilka poslidovnih faz Faza spokoyu Vona predstavlena potencialom spokoyu Faza depolyarizaciyi vishidna faza Ce duzhe shvidka 0 1 ms zmina membrannogo potencialu vid 90 mV do 35 mV Faza repolyarizaciyi nizhidna faza Ce faza vidnovlennya negativnogo zaryadu na vnutrishnij poverhni membrani Yiyi trivalist znachno perevishuye trivalist fazi depolyarizaciyi Faza slidovih potencialiv Pislya zavershennya PD membrannij potencial she deyakij chas vidhilyayetsya vid rivnya PS Rozriznyayut slidovu depolyarizaciyu ta slidovu giperpolyarizaciyu Amplituda slidovih potencialiv nikoli ne perevishuye 15 20 PD SinapsiIlyustraciya osnovnih elementiv u prototipnomu sinapsi Sinapsi ce shilini mizh nervovimi klitinami Ci klitini peretvoryuyut svoyi elektrichni impulsi v spleski nejrohimichnih retranslyatoriv yaki nazivayutsya nejromediatorami yaki peremishuyutsya cherez sinapsi do receptoriv na dendritah susidnih klitin tim samim zapuskayuchi podalshi elektrichni impulsi sho ruhayutsya do ostannih klitin Nejroni spilkuyutsya odin z odnim cherez sinapsi Sinapsi ce specializovani z yednannya dvoh klitin roztashovanih blizko odna do odnoyi U sinapsi nejron yakij posilaye signal ye presinaptichnim nejronom a klitina mishen otrimuye cej signal postsinaptichnij nejron abo m yaz klitina zalozi tosho Sinapsi mozhut buti elektrichnimi abo himichnimi Elektrichni sinapsi harakterizuyutsya utvorennyam shilinnih z yednan yaki dozvolyayut ionam ta inshim organichnim spolukam mittyevo perehoditi z odniyeyi klitini v inshu Himichni sinapsi harakterizuyutsya presinaptichnim vivilnennyam nejromediatoriv yaki difunduyut cherez sinaptichnu shilinu dlya zv yazuvannya z postsinaptichnimi receptorami Hocha himichni sinapsi vvazhayutsya strukturno skladnishimi ta funkcionalno dinamichnishimi nizh elektrichni sinapsi novi dokazi vkazuyut na te sho elektrichni sinapsi mozhut buti tak samo skladnimi funkcionalno riznomanitnimi ta legko modifikovanimi Peredacha signalivNejromediator ce himichnij mesendzher div Nejrohimiya yakij sintezuyetsya v samih nejronah i vivilnyayetsya cimi samimi nejronami dlya zv yazku zi svoyimi postsinaptichnimi klitinami mishenyami Receptor ce transmembranna bilkova molekula yaku zv yazuye nejromediator abo likarskij zasib Pislya sintezu nejromediatori upakovuyutsya i zberigayutsya u vezikulah sinaptichnij puhircyah Ci vezikuli ob yednani v kincevi butoni presinaptichnogo nejrona Koli vidbuvayetsya zmina naprugi v kincevomu butoni aktivuyutsya naprugozalezhni kalciyevi kanali vbudovani v membrani cih butoniv Voni dozvolyayut ionam Ca2 difunduvati cherez ci kanali ta zv yazuvatisya iz sinaptichnimi vezikulami v kincevih butonah Pislya zv yazuvannya z Ca2 vezikuli priyednuyutsya do presinaptichnoyi membrani ta zlivayutsya z neyu vivilnyayuchi nejromediatori v sinaptichnu shilinu za dopomogoyu procesu vidomogo yak ekzocitoz Potim nejrotransmiteri difunduyut cherez sinaptichnu shilinu i zv yazuyutsya z postsinaptichnimi receptorami vbudovanimi v postsinaptichnu membranu inshogo nejrona Isnuye dva simejstva receptoriv ta receptori Ionotropnij glutamatnij receptorIonotropni receptori yavlyayut soboyu kombinaciyu receptora ta ionnogo kanalu Koli ionotropni receptori aktivuyutsya pevni vidi ioniv taki yak Na potraplyayut u postsinaptichnij nejron sho depolyarizuye postsinaptichnu membranu Yaksho aktivuyetsya bilshe odnotipnih postsinaptichnih receptoriv to bilshe Na pronikne v postsinaptichnu membranu i depolyarizuye klitinu Metabotropni receptori z inshogo boku aktivuyut kaskadni sistemi vtorinnih poserednikiv sho prizvodit do vidkrittya ionnogo kanalu roztashovanogo v inshomu misci na tij samij postsinaptichnij membrani Hocha metabotropni receptori povilnishi nizh ionotropni receptori yaki funkcionuyut yak peremikachi vmikannya ta vimikannya voni mayut perevagu u zmini chutlivosti klitini do ioniv ta inshih metabolitiv napriklad gamma aminomaslyana kislota galmivnij peredavach glutaminova kislota zbudzhuyuchij peredavach dofamin noradrenalin adrenalin melanin serotonin melatonin endorfini dinorfini nociceptin rechovina P ta inshi Postsinaptichni depolyarizaciyi mozhut peredavati zbudlivi abo galmivni nejromediatori Ti yaki vivilnyayut zbudzhuyuchi vezikuli nazivayut zbudzhuyuchim postsinaptichnim potencialom ZPSP Krim togo galmivni vezikuli stimulyuyut postsinaptichni receptori shob dozvoliti ionam Cl uvijti v klitinu abo ionam K zalishiti klitinu sho prizvodit do galmivnogo postsinaptichnogo potencialu GPSP Yaksho ZPSP ye dominuyuchim porig zbudzhennya v postsinaptichnomu nejroni mozhe buti dosyagnutij sho prizvede do generaciyi potencialu diyi v nejroni nejronah ta u postsinaptichnogo do nogo nejronah poshiryuyuchi signal Sinaptichna plastichnistSinaptichna plastichnist ce proces za yakogo sila sinaptichnih zv yazkiv zminyuyetsya Vin lezhit v osnovi nejroplastichnosti zdatnosti mozkovih lancyugiv ta merezh zminyuvatis protyagom zhittya Divis takozhKlitinna nejronauka Klitinna nejronauka u VikishovishiPotencial diyi Klitinna biologiya Klitinna signalizaciya Molekulyarna nejronauka Sistemna nejronaukaLiteratura Knigi Principles of neural science 4th ed Kandel E R Schwartz J H amp Jessell T M 2000 McGraw Hill Health Professions Division From Molecules to Networks An Introduction to Cellular and Molecular Neuroscience John H Byrne Ruth Heidelberger and M Neal 2014 Academic Press ISBN 978 0 12 397179 1 Journey to the Center of the Brain Cell Physiology and Intercellular Communication In White Matter Kukley Maria Hamilton Whitaker Nicola B 2022 Frontiers Media SA ISBN 978 2 88974 852 5 Cellular and Molecular Mechanisms of Synaptic Plasticity at Hippocampal and Cortical Synapses De Pasquale Roberto Vitureira Nathalia Rossi Francesco Mattia ta in 2022 Frontiers Media SA ISBN 978 2 88976 759 5 Biology of Brain Disorders Cellular substrates for disrupted synaptic function and experience dependent plasticity Tropea Daniela Banerjee Abhishek Scimemi Annalisa 2022 Frontiers Media SA ISBN 978 2 8325 0072 9 Cell Cell Interactions Controlling Cerebral Microvasculature under Physiological and Pathophysiological Conditions Jin Xinchun Atochin Dmitriy N Chang Junlei Liu Wenlan Xiong Xiaoxing 2022 Frontiers Media SA ISBN 978 2 88976 451 8 Brain Injury and Repair Following Cerebrovascular Diseases From Bench to Bedside Wang Gaiqing Hermann Dirk M Li Qifu Huang Lei He Yue Shao Anwen 2022 Frontiers Media SA ISBN 978 2 88976 659 8 Advances in CNS Repair Regeneration and Neuroplasticity From Basic Mechanisms to Therapeutic Strategies Li Shuxin Wu Junfang Tedeschi Andrea red 2022 Frontiers Media SA ISBN 978 2 88974 633 0 Zhurnali Frontiers in Cellular Neuroscience Molecular and Cellular Neuroscience Cellular and Molecular Neurobiology GLIAPrimitki FiziologiyaZanyattya 2 Potencial spokoyu i potencial diyi nervovih i m yazovih volokon Opornij konspekt lekciyi Potencial diyi nervovih i m yazovih volokon elearning sumdu edu ua Procitovano 1 kvitnya 2023 Pereda Alberto E 2014 04 Electrical synapses and their functional interactions with chemical synapses Nature Reviews Neuroscience angl T 15 4 s 250 263 doi 10 1038 nrn3708 ISSN 1471 0048 Procitovano 1 kvitnya 2023 Heinbockel Thomas 21 chervnya 2017 Heinbockel Thomas red Introductory Chapter Mechanisms and Function of Synaptic Plasticity Synaptic Plasticity angl InTech doi 10 5772 67891 ISBN 978 953 51 3233 2 Glasgow Stephen D McPhedrain Ryan Madranges Jeanne F Kennedy Timothy E Ruthazer Edward S 24 lipnya 2019 Approaches and Limitations in the Investigation of Synaptic Transmission and Plasticity Frontiers in Synaptic Neuroscience T 11 s 20 doi 10 3389 fnsyn 2019 00020 ISSN 1663 3563 PMC 6667546 PMID 31396073 Procitovano 8 bereznya 2023 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite news title Shablon Cite news cite news a Obslugovuvannya CS1 Storinki z PMC z inshim formatom posilannya Obslugovuvannya CS1 Storinki iz nepoznachenim DOI z bezkoshtovnim dostupom posilannya Bailey Craig H Kandel Eric R Harris Kristen M 2015 07 Structural Components of Synaptic Plasticity and Memory Consolidation Cold Spring Harbor Perspectives in Biology angl T 7 7 s a021758 doi 10 1101 cshperspect a021758 ISSN 1943 0264 PMC 4484970 PMID 26134321 Procitovano 8 bereznya 2023 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite news title Shablon Cite news cite news a Obslugovuvannya CS1 Storinki z PMC z inshim formatom posilannya Holtmaat Anthony Randall Jerome Cane Michele 5 listopada 2013 Optical imaging of structural and functional synaptic plasticity in vivo European Journal of Pharmacology angl T 719 1 s 128 136 doi 10 1016 j ejphar 2013 07 020 ISSN 0014 2999 Procitovano 8 bereznya 2023