Что определяет, является ли потенциал действия тормозным или возбуждающим?

Что определяет, является ли потенциал действия тормозным или возбуждающим? Определяется ли это рецепторами, нейротрансмиттерами или каким-то другим механизмом?

Ответы (1)

Краткий ответ
Физиологическое состояние постсинаптической клетки в конечном счете определяет действие входящего потенциала действия.

Предыстория
Потенциал действия, происходящий в химическом синапсе, не является ни тормозящим, ни возбуждающим. Потенциал действия представляет собой двоичную «1», сигнал «все или ничего» без какой-либо информации, т. е. не существует потенциала действия -1 или +1. Точно так же нет ни возбуждающих, ни тормозящих нейротрансмиттеров.

Примечательно, что основной возбуждающий нейромедиатор в нервной системе, глутамат, может оказывать ингибирующее действие в зависимости от активированного рецептора. В то время как большинство метаботропных рецепторов глутамата (mGluR) и ионотропных рецепторов AMPA и NMDA действительно являются возбуждающими, ингибирующие рецепторы глутамата (iGluR) таковыми не являются (Cleland, 1996) .

И наоборот, ГАМК, основной тормозной нейромедиатор в нервной системе, может оказывать возбуждающее постсинаптическое действие. Например, гиперполяризованные нейроны могут фактически деполяризоваться при активации рецептора ГАМК А просто потому, что мембранный потенциал покоя более отрицателен, чем реверсивный потенциал хлора ( т. е. хлор вытекает из клетки из-за отрицательного мембранного потенциала) (Marty & Лиано, 2005) .

Существование как возбуждающих, так и тормозных рецепторов глутамата показывает, что именно постсинаптический рецептор определяет, будет ли потенциал действия тормозить или возбуждать постсинаптический нейрон. Возбуждающий эффект активации ГАМК А показывает, что, кроме того, даже главные тормозные нейротрансмиттеры (ГАМК) с главными тормозными рецепторами (ГАМК А ) могут возбуждать нейрон в зависимости от его физиологического состояния .

Помимо химических синапсов существуют электрические синапсы. В этих синапсах потенциалы действия передаются непосредственно электрически через щелевые контакты. В этом случае любой потенциал действия является возбуждающим, поскольку сигнал будет переноситься вперед, если он достаточно силен (Purves et al ., 2001) .

Ссылки
- Cleland, Mol Neurobiol (1996); 13 (2): 97-136
- Марти и Лиано, Trends Neurosci (2005); 28 (6): 284-9
- Purves et al ., Neuroscience, 2 -е изд. Сандерленд (Массачусетс): Sinauer Associates; 2001.

После прочтения вашего ответа у меня сложилось впечатление, что мой вопрос немного бессмысленен. Вам так кажется? Я не могу сказать, задал ли я бессмысленный вопрос или ответил: «Это зависит от обстоятельств и без дополнительной информации, которую нельзя указать». Спасибо за ответ кстати.
Я думаю, что ваш вопрос имеет большой смысл, потому что слишком много людей говорят о возбуждающих нейротрансмиттерах и тому подобном. Тормозных и возбуждающих нейротрансмиттеров нет . +1 за вопрос.
@AliceD, я бы проголосовал за добавление нескольких разумных «строго говоря» к вашему ответу, так как я готов поспорить, что большинство работающих нейробиологов закатят глаза на ваш выделенный курсивом комментарий.
@Chelonian - я работающий нейробиолог. К какому комментарию вы обращаетесь?
@Chelonian - и, учитывая характер вопроса, я не думаю, что закатывание глаз было бы неуместным.
@AliceD Я имел в виду: « Нет ни тормозящих, ни возбуждающих нейротрансмиттеров ». в вашем комментарии Стэну Шанпайку, но это также относится и к «Точно так же нет ни возбуждающих, ни тормозящих нейротрансмиттеров». в ответе, который вы дали. Я не совсем понял, что вы имели в виду под вторым комментарием ко мне; Вы имеете в виду, что вы думаете, что они были бы неуместны? Я думаю, вы правы , просто использование «строго говоря» в этих предложениях (или что-то в этом роде) может быть полезным, поскольку есть тысячи фрагментов законного текста, которые относятся к «возбуждающим нейротрансмиттерам» и т. д.
Состояние постсинаптической клетки НЕ всегда определяет исход потенциала действия. Вы, кажется, пренебрегаете всей пресинаптической и ауторецепторной литературой в своем ответе. Высвобожденный нейротрансмиттер даже не должен достигать постсинаптической стороны, он может снизить или увеличить вероятность высвобождения, например, в пресинаптической клетке, поэтому ваш ответ должен быть смягчен. ср. Tzingounis, AV & Nicoll, RA Nat Neurosci 7, 419–420 (2004).
@V_ix в свете вопроса ответ верен. Далее, ауторецепторы отнюдь не изменяют действие потенциала действия, а только последующие. Тот факт, достигает ли нейротрансмиттер постсинаптического нейрона, в свете основной природы вопроса, это немного излишняя деталь. Я бы предпочел ничего не смягчать, и я думаю, что вы слишком интерпретируете вопрос.
@AliceD У меня есть связанный с этим вопрос: вы говорите, что NT сами по себе не являются тормозящими или возбуждающими, но сами нейроны обычно классифицируются как один из двух. Как это возможно, учитывая, что, скажем, NT, высвобождаемый тормозным нейроном, может также оказывать возбуждающее действие (в зависимости от рецептора, с которым он связывается)?
Что определяет, является ли потенциал действия тормозным или возбуждающим?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v