第14回 シナプス伝達の加重、伝達物質と受容体、神経回路、自律神経系

更新が遅れてしまいました。夏休み前最後の授業はやや急いで進めましたので、重要ポイントもやや多めです。

はじめに取り上げたシナプス伝達の加重という現象は、活動電位が発生するしくみと興奮性シナプスや抑制性シナプスがどのようなものであるのかを理解していれば、それほど難しくないと思います。授業で使った図、模擬実験を自分の言葉で説明できるようにしましょう。今後いろんなタイプのシナプスでの興奮伝達を考えていきます。神経回路の説明では加重については曖昧にして説明しましたが、頭の中には常に思い浮かぶようにしておきましょう。

各シナプスが興奮性シナプスであるのか、抑制シナプスであるのかを決めているのは伝達物質と受容体の組合せです。シナプス前ニューロンがつくる伝達物質は決まっています。したがって、シナプス後細胞がもつ受容体の性質、結合する伝達物質、そしてイオンチャネルが開口したときにどのようなイオンが通過するのかも決まっています。今後の授業では、伝達物質だけを取り上げることもあれば、両者の組合せで取り上げることもあります。

プリントの120ページの上段は授業では説明しませんでした。末梢神経系ではたらいている伝達物質については、授業ではいくつかを具体的に取り上げて説明しますが、それほど多種類をではありません。一方、中枢神経系ではたらいている伝達物質は具体的に取り上げる機会はほとんどありません。しかし、非常に多くの伝達物質が見いだされています。過去の国試でも出題されたことがあるのでプリントで、「低分子量伝達物質」として名前を紹介した物質を中心にして一覧表にしました。

また、下段の受容体の一覧表の中で「シナプス前抑制」という言葉を使っています。抑制性シナプスの説明の中で割愛した部分ですが、ここで簡単に説明します。

このシナプスが、シナプス前ニューロンがシナプス後ニューロンの樹状突起や細胞体との間でシナプスをつくっているのではなく、抑制性ニューロンの終末が興奮性ニューロンの軸索終末との間でつくっているシナプスです。軸索-軸索間シナプスといい、抑制性ニューロンがシナプス前ニューロン、興奮性ニューロンがシナプス後ニューロンです。シナプス前ニューロン終末から抑制性伝達物質が放出され、これがシナプス後ニューロンの軸索末端に作用して、興奮性ニューロンの終末からの興奮性伝達物質の放出を抑制します。この結果、興奮性ニューロンをシナプス前ニューロンとしてつくられているシナプスのシナプス後ニューロンにはEPSPが生じず、興奮性が低下します(または興奮しない)。シナプスの「前」で興奮性伝達物質放出を抑制するため、「シナプス前抑制」といいます。プリント表中のグルタミン酸受容体やドーパミン受容体は、これら受容体に伝達物質が作用することによって、この受容体を発現している興奮性ニューロンの伝達物質放出を抑制するようにはたらきます。

次に取り上げた神経回路は、授業で順に説明した2シナプス結合の4つのパターンが自分で説明できるようにしておきましょう。図中の3番目のニューロンがどのようになるかが分かることも大切ですが、一番上のニューロンから順に一つ一つのニューロンの作用、変化をきちんと説明できることがより重要です。説明できて初めて「理解した」ということです。後期の授業では感覚情報や運動情報に関する伝導路を取り上げます。これらは非常に単純ではありますが、すべて神経回路です。そのときになって慌てないようにしましょう。また、収束回路と発散回路の二つは自律神経系が利用している仕組みです。

最後に取り上げた自律神経系はだいぶスキップして進めたのでわかりにくかったかもしれません。交感神経と副交感神経の構造的な特徴、とくにそれぞれが解剖学的にどの神経に含まれているのか、自律神経節がどこにあるのか、それぞれがどの器官、器官のどの部分に投射しているのかなど、解剖学で学んだことをかぶせて復習しておきましょう。また、生理学2で学んだ循環器系や呼吸器系、消化器系の機能調節のしくみを一緒に考えるとよりわかりやすくなる思います。