シナプス(Synapse)は、神経細胞間あるいは神経細胞と他種細胞間に形成される、シグナル伝達などの神経活動に関わる接合部位とその構造である。化学シナプスと電気シナプスがある。シグナルを伝える方の細胞をシナプス前細胞、伝えられる方の細胞をシナプス後細胞という。
化学シナプス
化学シナプスとは、細胞間に
神経伝達物質が放出され、それが
受容体を変化させることによって細胞間の情報伝達が行われるシナプスのことを指す。化学シナプスは電気シナプスより広範に見られる。
構造と機序
情報伝達は一方向に行われ、興奮がシナプスに達すると
シナプス小胞が
細胞膜に融合しシナプス間隙に
神経伝達物質が放出される。神経伝達物質がシナプス後細胞に存在する
受容体に結合することで刺激が伝達されて行く。
分類
化学シナプスは、興奮性シナプス、抑制性シナプス(シナプス後抑制性とも呼ばれる)、シナプス前抑制性の3つに分けられる。
- 興奮性シナプスは信号を受け取ると、興奮性シナプス後電位(EPSP; Excitatory PostSynaptic Potential)という信号を発生させる。
- 抑制性シナプスは信号を受け取ると、抑制性シナプス後電位(IPSP; Inhibitory PostSynaptic Potential)という信号を発生させる。
- シナプス前抑制性は、興奮性シナプスが起こす興奮性シナプス後電位(EPSP)を減少させる働きを持つ。
可塑性
シナプスの活動状態などによってシナプスの伝達効率が変化する
シナプス可塑性は、
記憶や
学習に重要な役割を持つと考えられている。
シナプス前細胞とシナプス後細胞がともに高頻度で連続発火すると、持続的なEPSPによりシナプスの伝達効率が増加する。これを長期増強(LTP; Long Term Potentiation)という。また、低頻度の発火や、抑制性シナプス後細胞の連続発火によるIPSPの持続によって、シナプスの伝達効率が低下する現象を長期減弱(LTD; Long Term Depression)という。近年では、シナプス前細胞とシナプス後細胞の発火時間差のみによっても結合強度に変化が見られることが分かっている。これをスパイクタイミング依存シナプス可塑性(STDP; Spike Timing Dependent Plasticity)という。
電気シナプス
電気シナプスとは、細胞間が
イオンなどを通過させる分子で
接着され、細胞間に直接
イオン電流が流れることによって細胞間の
シグナル伝達が行われるシナプスのことを指す。
構造と機序
電気シナプスは一般に、
コネクソンという
蛋白質が2つの細胞の
細胞膜を貫通し、
ギャップ結合と呼ばれる細胞間結合を形成している構造を持つ。
形成
発生過程でのシナプスの形成は、伸長する
軸索の先端に存在する
成長円錐が標的に到達した時に開始する(
軸索誘導、
シナプス形成)。
関連項目
神経 | 脳
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