Inhibitorni postsinaptični potencial: funkcija, vloga in bolezni

Inhibitorni postsinaptični potencial je zaviralni signal. Tvori ga postsinaptični terminal sinapse in vodi do hiperpolarizacije membranskega potenciala. Kot rezultat, ni novega akcijski potencial ustvari ta nevron in noben se ne prenese.

Kakšen je zaviralni postsinaptični potencial?

Inhibitorni postsinaptični potencial je zaviralni signal. Tvori ga postsinaptični terminal sinapse in povzroči hiperpolarizacijo membranskega potenciala. Sinopsi predstavljajo povezave med različnimi živčnimi celicami ali med živčnimi celicami in mišicami ali tistimi celicami, ki omogočajo vid. To so tako imenovane stožčaste in paličaste celice, ki jih najdemo v človeškem očesu. Sinopsi imajo presinaptični in postsinaptični zaključek. Presinaptični zaključek izvira iz akson od živčne celice in postsinaptični konec je del dendritov sosednje živčne celice. The sinaptična špranja se tvori med presinaptičnim in postsinaptičnim terminalom. Presinaptični terminali vsebujejo ionske kanale z napetostjo, ki so prepustni za kalcij ko so odprti. Zato se tudi te imenujejo kalcij kanalov. Ali so ti kanali zaprti ali odprti, je odvisno od stanja membranskega potenciala. Če živčne celice je vznemirjen in tvori signal, ki naj bi se prek sinapse, akcijski potencial se najprej oblikuje. To je sestavljeno iz več korakov: presežen je prag potenciala membrane. Tako je presežen tudi potencial mirovanja membrane. Sledi depolarizacija. Električni naboj v celici se poveča. Hiperpolarizacija se zgodi, preden se membrana z repolarizacijo vrne v potencial mirovanja. Hiperpolarizacija služi preprečevanju drugega akcijski potencial od sprožitve v prekratkem času. Akcijski potencial se oblikuje na akson pobočje hriba živčne celice in se preko aksona prenaša v sinapse iste celice. Nato se signal sprosti v drugo živčno celico s sproščanjem nevrotransmiterjev. Ta signal lahko sproži nov akcijski potencial, ki je nato vzbujevalni postsinaptični potencial (EPSP). To ima lahko tudi zaviralni učinek, potem se imenuje zaviralni postsinaptični potencial (IPSP).

Funkcija in naloga

O kalcij kanali presinaptičnega terminala so odprti ali zaprti, odvisno od membranskega potenciala. V presinaptičnem terminalu so mehurčki, napolnjeni z nevrotransmiterji. Ionski kanali, ki jih aktivirajo receptorji, so lokalizirani na postsinaptičnem terminalu. Vezava liganda, v tem primeru nevrotransmiter, ureja odpiranje in zapiranje kanala. Obstajajo različne vrste sinaps. Ti so ločeni na podlagi nevrotransmiter sprostijo se kot odgovor na signal. Obstajajo vzbujajoče sinapse, na primer honlinergične sinapse. Obstajajo tudi sinapse, ki sproščajo inhibitorne nevrotransmiterje. Ti nevrotransmiterji vključujejo gama aminobuterno kislino (GABA) ali glicin, tavrin in beta alanin. Ti spadajo v skupino inhibitornih aminokislinskih nevrotransmiterjev. Še en zaviralec nevrotransmiter is glutamat. Sproženi akcijski potencial spremeni membranski potencial živčne celice. Natrijev in kalij kanali. Odprti so tudi napetostno odvisni kalcijevi kanali presinaptičnega terminala. Kalcijevi ioni prehajajo skozi kanale v presinaptični terminal. Posledica tega je, da se vezikule zlijejo z membrano presinaptičnega terminala in nevrotransmiter sprostijo v sinaptična špranja. Nevrotransmiter se veže na postsinaptični terminalni receptor in ionski kanali postsinaptičnega terminala se odprejo. To spremeni membranski potencial pri postsinapsi. Če se membranski potencial zmanjša, pride do zaviralnega postsinaptičnega potenciala. Takrat se signal ne prenaša več. IPSP služi predvsem za nadzor prenosa dražljaja, tako da v živčni sistem. Prav tako igra pomembno vlogo v vizualnem procesu. Nekatere celice v mrežnici, palice, pri izpostavljenosti svetlobi ustvarjajo zaviralni postsinaptični potencial. ukrepe stopnja, do katere te celice pošljejo manj oddajnika do spodnjih živčnih celic kot v preostalem delu celice živčni sistem. To se pretvori v možganov kot svetlobni signal in tako ljudem in živalim omogoča, da vidijo.

Bolezni in bolezni

Ko je zaviralni postsinaptični potencial moten, lahko po eni strani IPSP vztraja ali pa se IPSP ne sproži. Te motnje lahko vodi do napačnega usmerjanja signalov med nevroni, nevroni in muskulaturo ali očesom in nevroni. Lahko se zgodi, da signala ni mogoče oddati po načrtih. Motnja zaviralnega postsinaptičnega potenciala je povezana z boleznijo epilepsija. Če pride do motenj zaviralne sinapse, ki sproži zaviralni postsinaptični potencial, to lahko vodi do različnih bolezni. Mutacije v receptorjih, ki vežejo inhibitorni nevrotransmiter na postsinaptičnem terminalu vodi do trajnega vzbujanja nevronov. To tudi vodi do epilepsija ali hiperekpleksija. Ta motnja opisuje trajno vzbujanje živčnih celic. Število teh receptorjev je prav tako bistvenega pomena za delovanje zaviralne sinapse. V primeru mutacij v genomu, zaradi katerih telo proizvaja premalo teh receptorjev, pride do živčni sistem. Pojavi se disfunkcija mišic. Pri modelih miši je bilo že ugotovljeno, da lahko nekatere tovrstne mutacije povzročijo prezgodnjo smrt, ker živčni sistem dihalnih mišic ne more več pravilno regulirati.