Кіріспе

Кез келген постсинаптикалық мембранадағы потенциал айырмашылығын модуляциялайтын процесс.
Постсинаптикалық потенциалдар – химиялық синапстың постсинаптикалық терминалының мембраналық потенциалындағы өзгерістер. Постсинаптикалық потенциалдар – градиенттік потенциалдар, олардың функциясы әрекет потенциалдарын бастау немесе тежеу болғанымен, оларды әрекет потенциалдарымен шатастыруға болмайды. Олар пресинаптикалық нейронның аксон соңындағы терминалдық түймеден синаптық кеңістікке нейротрансмиттерлерді босатуынан туындайды. Нейротрансмиттерлер постсинаптикалық терминалдағы рецепторларға байланысады, бұл нейрон немесе нейромышектік қосылыс жағдайында бұлшықет жасушасы болуы мүмкін. Бұлар постсинаптикалық жасуша мембранасында орналасқандықтан, жинақы түрде постсинаптикалық рецепторлар деп аталады.

Иондардың рөлі

Рецепторлардың нейротрансмиттермен байланысуына жауап ретінде иондық арнаны ашу немесе жабу арқылы жасушаға иондардың кіруіне немесе одан шығуына жағдай жасалуы мүмкін. Осы иондар мембраналық потенциалды өзгертеді. Иондар екі негізгі күшке: диффузияға және электростатикалық итергішке (немесе кері күшке) тәуелді. Иондар тепе-теңдік потенциалына ұмтылады, яғни диффузия күші электростатикалық итергіш күшін теңестіретін жағдайға. Мембрана тепе-теңдік потенциалында болғанда, иондардың жалпы қозғалысы тоқтатылады. Иондық концентрацияға негізделген мембраналық потенциалдың айырмашылығын анықтауға мүмкіндік беретін екі маңызды теңдеу – Нернст теңдеуі және Голдман теңдеуі.

Әрекеттік потенциалдармен байланысы

Нейрондардың тынығу потенциалы шамамен -70 мВ құрайды. Егер иондық каналдың ашылуы мембрана арқылы оң зарядтың таза түсуіне әкелсе, мембрана деполяризацияланған деп есептеледі, себебі потенциал нөлге жақындайды. Бұл – қоздырғыш постсинаптикалық потенциал (EPSP), өйткені ол нейронның потенциалын оның оқу шегіне (шамамен -55 мВ) жақындатады. Ал егер иондық каналдың ашылуы теріс зарядтың таза түсуіне себеп болса, онда потенциал нөлден алыстайды және бұл гиперполяризация деп аталады. Бұл – тежегіш постсинаптикалық потенциал (IPSP), себебі ол мембрана арқылы зарядты оқу шегінен әрі қарай өзгертеді. Нейротрансмиттерлер өзінен қоздырғыш немесе тежегіш болып табылмайды: бір нейротрансмиттерге арналған әртүрлі рецепторлар иондық каналдардың әртүрлі түрлерін ашуы мүмкін. EPSP және IPSP – мембраналық потенциалдың уақытша өзгерістері, ал бір синапстағы таратушының босауынан туындаған EPSP әдетте постсинаптикалық нейронда импульс тудыру үшін жеткіліксіз кішкентай болады. Дегенмен, нейрон басқа нейрондардың жүздеген, тіпті мыңдаған синаптық кірістерін бір уақытта алуы мүмкін, кірістердің мөлшері әртүрлі болуы мүмкін. Сондықтан афференттік нейрондардың біріккен әрекеті мембраналық потенциалда үлкен ауытқуларға немесе мембраналық потенциалдың тербелістеріне әкелуі мүмкін. Егер постсинаптикалық жасуша жеткілікті деполяризацияланса, әрекеттік потенциал пайда болады. Мысалы, төменгі шекті импульстарда Т-типті кальций каналының деполяризациясы төмен, теріс мембраналық деполяризация кезінде жүреді, нәтижесінде нейрон шекті деңгейге жетеді. Әрекеттік потенциалдар градуировкаланбайды; олар «бар немесе жоқ» жауаптары болып табылады.

Аяқтау

Нейротрансмиттер рецептордан ажырағанда постсинаптикалық потенциалдар тоқтатыла бастайды. Содан кейін рецептор бұрынғы құрылымдық жағдайына оралады. Нейротрансмиттер байланысқан кезде ашылған иондық каналдар енді жабылады. Каналдар жабылғаннан кейін иондар тепе-теңдік жағдайына оралып, мембрана өзінің тепе-теңдік потенциалына қайта келеді.

Алгебралық жиынтық

Постсинаптикалық потенциалдар кеңістікте және/немесе уақыт бойынша жинақталуға жатады. Кеңістіктік жинақталу: Егер жасуша бір-біріне жақын орналасқан екі синапстан кіріс алса, олардың постсинаптикалық потенциалдары қосылады. Егер жасуша екі оңтайлы постсинаптикалық потенциалды қабылдаса, олар мембраналық потенциалды екі өзгерістің қосындысымен деполяризациялайды. Егер екі тежегіш потенциал болса, олар да қосылады, ал мембрана осы мөлшермен гиперполяризацияланады. Егер жасуша тежегіш және оңтайлы постсинаптикалық потенциалдарды қабылдаса, олар бір-бірін жоюы мүмкін немесе біреуі екіншісінен күшті болуы мүмкін, ал мембраналық потенциал олардың арасындағы айырмашылыққа сәйкес өзгереді. Уақытша жинақталу: Егер жасуша уақыт бойынша бір-біріне жақын кіріс алса, олар бір синапстан болса да, бірге жинақталады. Осылайша, егер нейрон оңтайлы постсинаптикалық потенциалды қабылдаса, содан кейін пресинаптикалық нейрон қайтадан оқшауланып, тағы бір EPSP құрса, онда постсинаптикалық жасушаның мембранасы EPSP-тің жалпы санымен деполяризацияланады.