突触间隙可能存在哪些物质,突触间隙是什么调节

首页 > 书籍文档 > 作者:YD1662023-11-10 06:02:38

左边是化学突触,右边是电突触

但有一小部分突触是小龙虾体内的电突触。跟化学突触相比,电突触在传递信号时比较取巧。它在前后两个神经元之间打通了一条空中隧道,如此以来,动作电位一猫腰,就直接窜到了下一个神经元,根本不需要冗长的转换步骤。

此外,电突触的突触间隙只有2-4纳米,而化学突触可达20到40纳米,间隙的缩短也为快速传递贡献了力量。

电突触隧道的砖块——连接蛋白

电突触的隧道是由一种叫做连接蛋白的蛋白搭建的。一半的连接蛋白位于电突触的前膜,另一半位于后膜。每一半的连接蛋白都由6个圆柱状的亚基构成,6个圆柱围成一个中空的隧道。电突触前膜的隧道孔和后膜的隧道孔对接密封,就形成了一个连接前后两个神经元的直通隧道,直径通常为1.2到2纳米。

连接蛋白是一个很大的蛋白家族,广泛表达与脊椎动物体内,在人类的基因组中已发现21种连接蛋白基因。

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电突触和连接蛋白

电突触隧道足够大,带电离子和某些分子(如ATP)可以自由通过。不仅如此,电突触里的隧道不止一个,而是很多个。简直可以说,在一定程度上,两个神经元在电突触的位置,细胞质是相通的,俨然融合成了一个神经元。因此,动作电位跨电突触毫不费力,就好似在同一片膜上传递一样,如履平地。当然,传递时间也就取决于膜电位的电紧张扩布(由带电离子的浓度梯度扩散和电场的斥力决定),自然会大大缩短。

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电突触(左)和化学突触(右)传递时间对比

这就是小龙虾闪电制敌的神经原理,神经信号在小龙虾运动神经系统神经元间传递时,就像在同一个神经元内传递,大大缩短了小龙虾的反应时间。

其实,电突触虽然是少数,但在几乎所有的神经系统中,都有电突触的身影。

除了经常出现在需要快速响应的神经系统中,电突触另一个常见的作用是使一个神经网络里的神经元同步放电。

电突触同步神经网络的放电活动

比如,哺乳动物下丘脑内的神经元之间存在广泛的电突触连接。

下丘脑是哺乳动物的内脏活动和内分泌系统控制中心。它虽然只有4克重,但功能却多种多样。下丘脑分泌各种激素,可以调节有机体的体温、进食、饮水和生物节律等等。


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下丘脑

在下丘脑分泌的激素中,有一种叫催产素(Oxytocin)。催产素在社交、分娩等场景中起重要作用。比如,分娩时,催产素大量释放,伸张子宫颈收缩子宫,以促进分娩。浪漫关系中的热恋男女体内的催产素也处于较高水平。


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