신호 전달등의 신경 활동에 관한 접합 부위와 그 구조

시냅스(Synapse)은 신경세포 사이 또는 근육섬유(근육 섬유), 신경세포와 다른 종 세포사이에 형성되는 신호 전달등의 신경 활동에 관한 접합 부위와 그 구조이다. 화학 시냅스(여포 시냅스)와 전기시냅스(무 여포 시냅스) 및 양자가 혼합된 혼합 시냅스로 분류된다. 신호를 전하는 사람의 세포를 시냅스 전 세포 전하는 사람의 세포를 시냅스 후 세포라고한다.

화학 시냅스. 시냅스 전 세포(A)에서 시냅스 후 세포(B) 화학 시냅스를 통한 신경 전달의 모습 (1)미토콘드리아 (2)신경전달 물질이 담긴 시냅스 소포(3) 자기수용체( 4) 시냅스를 확산하는 신경 전달 물질(5) 후 시냅스 세포의 수용체(6) 전 시냅스 세포의 칼슘이온 채널 (7) 시냅스 소포의 구멍 방출(8) 신경 전달 물질의 활성으로 재 흡수

화학 시냅스와 세포 사이에 신경 전달 물질이 방출되어 그것이 수용체 에 결합하여 세포 간의 정보 전달이 이루어지는 시냅스의 수를 가리킨다. 화학 시냅스는 전기 시냅스 더 광범위하게 볼 수있어 일반적으로 시냅스라고만 말할 때 여기를 가리키는 경우가 많다.

구조와 기전. 화학 시냅스의 기본적인 구조는 신경 세포의 축삭의 끝이 다른 세포(신경 세포의 수상 돌기 나 근육 섬유)와 20nm 정도의 틈새(시냅스)를 두고, 시냅스 접착 분자에 의해 세포 접착 상태이다. 시냅스는 모식도에서 강조되어 큰 공간을 두십시오 그려지는 경우가 많지만, 사실은 꽤 진득하게 접합하고 있다. 정보 전달은 한 방향으로 이루어 흥분이 시냅스에 도달하면 시냅스 소포가 세포막 에 융합 시냅스에 신경 전달 물질이 방출된다. 그리고 확산된 신경 전달 물질이 시냅스 후 세포에 존재하는 수용체에 결합하여 자극이 전달되어 간다.

화학 시냅스의 일반적인 정보 전달 기전은 다음과 같이 진행된다. 전 시냅스 세포의 축삭을 활동 전위가 전해져, 말단의 팽창이다 시냅스 소두에 도달한다. 활동 전위에 의해 시냅스 소두 막에 위치하는 전위 의존성 칼슘 이온 채널이 열린다. 그러면 칼슘 이온이 시냅스 내로 유입하고 시냅스 소포가 세포막에 접하고 신경 전달 물질이 세포에 구멍 방출된다. 신경 전달 물질은 시냅스를 확산하고 후 시냅스 세포의 세포막에 분포하는 신경 전달 물질 수용체 에 결합한다. 후 시냅스 세포의 이온 채널을 열고 세포막 안팎의 전위차가 변화한다.

화학 시냅스는 흥분성 시냅스 억제성 시냅스 (시냅스 후 억제 성이라고도 불린다) 시냅스 전 억제 성 3 가지로 나뉜다. 흥분성 시냅스는 신호를 받으면 흥분성 시냅스 후 전위 (EPSP; Excitatory PostSynaptic Potential)라는 신호를 발생시킨다. EPSP는 신경 세포의 분극 상태가 무너지는 전위가되기 때문에, 탈분극이라고 부른다. 억제성 시냅스는 신호를 받으면 억제 성 시냅스 후 전위 (IPSP; Inhibitory PostSynaptic Potential)라는 신호를 발생시킨다. IPSP는 신경 세포의 분극 상태가 강화되는 전위가되기 때문에 오버 분극이라고 부른다.

시냅스 전 억제 가능성은 흥분성 시냅스가 일으키는 흥분성 시냅스 후 전위 (EPSP)를 감소시키는 기능을 가진다. 시냅스의 활동 상태 등에 따라 시냅스의 전달 효율이 변화하는 시냅스 가소성은 기억 과 학습에 중요한 역할을하는 것으로 생각되고 있다. 시냅스 전 세포와 시냅스 후 세포가 모두 높은 빈도로 연속 발화하면 지속적인 EPSP에 의해 시냅스의 전달 효율이 증가한다. 이것을 장기 강화 (LTP; Long Term Potentiation)한다. 또한 저주파 염증과 억제 성 시냅스 후 세포의 연속 발화에 의한 IPSP의 지속에 의해 시냅스 전달 효율이 저하되는 현상을 장기 억압 (LTD; Long Term Depression)이라고한다. 최근에는 시냅스 전 세포와 시냅스 후 세포의 발화 시간 차이만 따라 결합 강도에 변화를 보이는 것으로 알려져있다. 이것을 스파이크 타이밍 의존 시냅스 가소성(STDP; Spike Timing Dependent Plasticity)한다.

또한 일단 LTP와 LTD를 일으킨 시냅스에 적절한 자극을 주면 그 LTP와 LTD가 손실 될 수도 알려져 있으며, 각각 탈 증강 (Depotentiation), 탈 억제 (Dedepression) 등으로 불린다. 전기 시냅스는 세포 사이가 이온 등을 통과시키는 분자로 접착된 세포 사이에 직접 이온 전류가 흐르게 하여 세포간의 신호 전달이 이루어지는 시냅스의 수를 가리킨다. 망막의 신경 세포간이나 심장 근육 섬유사이 등에서 광범위하게 보인다. 화학 시냅스처럼 동쪽으로 향하게 한 전송은 할 수 없지만, 그것보다 빠른 전송이 발생하는 많은 세포가 함께 작동하는 현상을 일으킨다.

전기 시냅스는 무척추 동물의 신경계는 일반적으로 보이지만 오랫동안 척추 동물의 중추 신경계 에서 발견되지 않고, 척추 동물의 뇌에서 신경 전달 화학 시냅스만에 의한 것으로 생각되어 했다. 나중에 해마와 대뇌 피질의 억제성 개재 뉴런의 수상 돌기 사이에서 발견된 중요한 전달 수단이되고있는 것이 발견되었다. 전기 시냅스는 일반적으로 단백질 6량체 이 두 세포의 세포막을 관통하고 결합 이라는 세포간 결합을 형성하고 있는 구조를 가진다.