生命科学基礎C
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 32

生命科学基礎C PowerPoint PPT Presentation


  • 82 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

生命科学基礎C. 第6回 シナプス伝達の修飾. 和田 勝. 東京医科歯科大学教養部. シナプスにおける伝達. 早いシナプス伝達は信号を直線的に伝える. 早いシナプス伝達には興奮性伝達と抑制性伝達がある. 遅いシナプス伝達もある. 遅いシナプス伝達によって 、 信号の伝わり方が修飾される. 伝達の修飾.  リガンド依存型チャンネルによる早い伝達は、チャンネルとリンクしていない細胞表面受容体により修飾される.  このような遅い効果は神経修飾( neuro-modulation )とも言う.  交感神経のところで述べたように、Gタンパク質連結型受容体を介している.

Download Presentation

生命科学基礎C

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Neuro modulation

生命科学基礎C

第6回 シナプス伝達の修飾

和田 勝

東京医科歯科大学教養部


Neuro modulation

シナプスにおける伝達

早いシナプス伝達は信号を直線的に伝える

早いシナプス伝達には興奮性伝達と抑制性伝達がある

遅いシナプス伝達もある

遅いシナプス伝達によって、信号の伝わり方が修飾される


Neuro modulation

伝達の修飾

 リガンド依存型チャンネルによる早い伝達は、チャンネルとリンクしていない細胞表面受容体により修飾される

 このような遅い効果は神経修飾(neuro-modulation)とも言う

 交感神経のところで述べたように、Gタンパク質連結型受容体を介している


Neuro modulation

Gタンパク質の作用の仕方

●Gタンパク質はアデニル酸シクラーゼを活性  化、あるいは不活性化し、cAMPのレベルを調  節。cAMPはPKA(Aキナーゼ)を活性化し、チャ ンネルをリン酸化

●Gタンパク質はイノシトールリン脂質系を活  性化し、これがPKC(Cキナーゼ)を活性化し、 カルシウムイオンをストアサイトから放出。これ らがチャンネルをリン酸化

● Gタンパク質は直接あるいは間接的にイオン チャンネルを開閉


Neuro modulation

平滑筋

 ここでちょっと平滑筋の話

 平滑筋は血管、消化管、膀胱、子宮などの内蔵器官の管壁を構成し、血管の太さ、消化管運動(蠕動運動)、膀胱や子宮などの泌尿生殖器の機能などの調節、瞳の大きさの調節など、多くの生体反応に重要な役割をはたす

 平滑筋は、骨格筋と違って不随意筋で、自律神経の支配を受けている


Neuro modulation

平滑筋

ヒト十二指腸の平滑筋(http://www.med.toho-u.ac.jp/anat1/anatomy/t13.html)より


Neuro modulation

平滑筋


Neuro modulation

平滑筋の特徴

 平滑筋にもアクチンとミオシンがあり、中間径フィラメントによって細胞膜と結合。Z膜もT管系もなく、dense bodyによってアクチンフィラメントの端が束ねられている

 筋小胞体の発達は悪く、カルシウムイオンは筋小胞体からも放出されるが、大部分はカルシウムチャンネルを通って細胞外から流入


Neuro modulation

平滑筋の特徴(2)

 交感神経系のアドレナリンと、副交感神経系のアセチルコリン(ムスカリン様)の二重支配を受け、細胞内メッセンジャーがチャンネルタンパク質を

修飾して、カルシウムイオン濃度が調節される

 トロポニンは存在せず、ミオシンが修飾される。カルシウムイオンはカルモジュリンと結合し、カルシウムイオン-カルモジュリン複合体となって、ミオシン軽鎖キナーゼを活性化し、ミオシンをリン酸化してアクチンと結合できるようにする


Neuro modulation

平滑筋の特徴(3)

 平滑筋の中には、他の信号分子の修飾を受けるものがある

 たとえば子宮の平滑筋は、脳下垂体神経葉のオキシトシンによって収縮

 ということは、子宮の平滑筋には、オキシトシンの受容体がある

このようなメカニズムで平滑筋は複雑な反応をおこなう


Neuro modulation

中枢神経系での修飾

 このような修飾は中枢神経系でもおこっている

 特にモノアミンが重要

 アドレナリン、ノルアドレナリン、ドーパミン、

 オクトパミン、ヒスタミン、セロトニンなど

 たとえば、ノルアドレナリンは橋の青斑核に細胞体のあるニューロンの伝達物質


Neuro modulation

中枢神経系での修飾


Neuro modulation

中枢神経系での修飾

ラット脳内のアドレナリン作動性ニューロンの走行


Neuro modulation

中枢神経系での修飾

ラット脳内のドーパミン作動性ニューロンの走行


Neuro modulation

中枢神経系での修飾例

カエルの交感神経節

節後ニューロン


Neuro modulation

3種類のEPSP

ニコチニック受容体

LHRHの受容体

ムスカリニック受容体


Neuro modulation

Late, slow EPSPはLHRHで

電気刺激に

よるEPSP

LHRHを与える


Neuro modulation

Late, slow EPSPはLHRHで

電気刺激による反応の後でも、LHRHのアンタゴニストによってEPSPは抑制される


Neuro modulation

AchとLHRHの関係


Neuro modulation

動物の行動

 生まれつき備わった行動(生得的行動)

 学習による行動

遺伝的に決まっている

遺伝的に決まって

  いない?

神経回路が存在

ホルモンなどによる

  動機付け

高等動物だけ?

信号刺激により解発


Neuro modulation

生得的行動と

 解発

無効

有効

信号刺激(鍵刺激)


Neuro modulation

生得的行動の解発

中枢神経系内にはプログラム発生器がある

これが鍵刺激によって解発される


Neuro modulation

鍵刺激

検出機構

プログラム

発生器

行動

生得的行動の解発

鍵刺激

鍵刺激

検出機構

プログラム

発生器

行動


Neuro modulation

生得的行動・学習による行動

生得的行動(innate behavior)

刷り込み(imprinting)

さえずりの学習(crystalization)

学習や知能によって獲得される行動

どのようなしくみ?

鍵はシナプスの可塑性


Neuro modulation

生得的行動の修飾例

Kandelによるアメフラシの行動の研究

California sea hare


Neuro modulation

アメフラシの神経系


Neuro modulation

アメフラシの行動と腹部神経節


Neuro modulation

アメフラシの行動

●アメフラシは、水管を触ると鰓を引っ込める

●繰り返し触っていると、「慣れ(habituation)」 が起こって引っ込めなくなる

●頭を叩いたり電気ショックを与えると、「慣  れ」はなくなり、再びよく反応するようになる (「感度の強化、sensitization」)

●「感度の強化」は、電気ショックの大きさに より、数分から数時間続き、簡単な短期記 憶に相当する


Neuro modulation

感度の強化

「感度の強化」のとき、運動ニューロンのシナプス後電位は大きくなっている


Neuro modulation

感度の強化

●シナプスでの伝達物質放出量は、シナプス  前膜に流入するCaイオンによって調節されて いる

●「感度の強化」がおこるときには、水管から の感覚ニューロンにシナプスを作る促通性介 在ニューロンがセロトニンを放出

●セロトニンは感覚ニューロン軸索末端上の  受容体と結合し、Gタンパク質を介してcAMP の合成を高め、Aキナーゼを活性化し、Kイオ ンチャンネルをリン酸化して閉状態にする


Neuro modulation

感度の強化

●そのため、静止電位に戻らなくなり、電位  依存性Caイオンチャンネルは開状態を続  け、Caイオンの流入が長く続く、伝達物質  の放出も多くなる

●そのため、、伝達物質の放出も多くなる

●チャンネルが脱リン酸化されればもとに戻る


Neuro modulation

記憶のメカニズム

 このようなチャンネルの修飾が固定化されるのが長期記憶

 学習による行動の変容

 哺乳類の記憶には海馬が重要

 最後は少し難しくなったが、次回は感覚のお話を、、


  • Login