цКЮБМЮЪ ЯРПЮМХЖЮ яКСВЮИМЮЪ ЯРПЮМХЖЮ
йюрецнпхх:
юБРНЛНАХКХюЯРПНМНЛХЪаХНКНЦХЪцЕНЦПЮТХЪдНЛ Х ЯЮДдПСЦХЕ ЪГШЙХдПСЦНЕхМТНПЛЮРХЙЮхЯРНПХЪйСКЭРСПЮкХРЕПЮРСПЮкНЦХЙЮлЮРЕЛЮРХЙЮлЕДХЖХМЮлЕРЮККСПЦХЪлЕУЮМХЙЮнАПЮГНБЮМХЕнУПЮМЮ РПСДЮоЕДЮЦНЦХЙЮоНКХРХЙЮоПЮБНоЯХУНКНЦХЪпЕКХЦХЪпХРНПХЙЮяНЖХНКНЦХЪяОНПРяРПНХРЕКЭЯРБНрЕУМНКНЦХЪрСПХГЛтХГХЙЮтХКНЯНТХЪтХМЮМЯШуХЛХЪвЕПВЕМХЕщЙНКНЦХЪщЙНМНЛХЙЮщКЕЙРПНМХЙЮ
гЛАВА 11 ВЫСВОБОЖДЕНИЕ МЕДИАТОРА
|
|
Стимулом для высвобождения медиатора из терминали является деполяризация нервного окончания. Высвобождение происходит в результате входа ионов кальция внервное окончание через потенциалзависимые кальциевые каналы. Медиатор высвобождается примерно через 0, 5 мс после пресинаптической деполяризации. Эта задержка обусловлена временем, необходимым для открывания кальциевых каналов и кальций-зависимого высвобождения медиатора.
Медиатор высвобождается мультимолекулярными пакетами (квантами), каждый из которых содержит несколько тысяч молекул медиатора. От 1 до 300 квантов (в зависимости от типа синапса) выделяется практически одновременно из нервного окончания в ответ на потенциал действия. В состоянии покоя нервные окончания также высвобождают кванты спонтанно, хотя и с низкой частотой, вызывая в постсинаптической клетке миниатюрные синаптические потенциалы. Помимо этого, в состоянии покоя небольшое количество медиатора высвобождается из нервного окончания неквантовым образом, в виде постоянной утечки.
Один квант нейромедиатора соответствует содержимому одной синаптической везикулы — нескольким тысячам молекул медиатора с низким молекулярным весом. Высвобождение осуществляется посредством экзоцитоза, в результате которого происходит слияние мембраны синаптической везикулы с пресинаптической мембраной и содержимое везикулы высвобождается в синаптическую щель. Компоненты везикулярной мембраны впоследствии эндоцитируются, сортируются в эндосомах и используются для образования новых синаптических везикул.
При рассмотрении процесса высвобождения медиатора пресинаптическими нейронами возникает большое количество вопросов. Для того чтобы ответить на эти вопросы, требуются экспериментальные подходы для определения количества высвобождаемого медиатора с временным разрешением в миллисекундном диапазоне. Во многих экспериментах, представленных в этой главе, эти измерения производились путем измерения мембранного потенциала постсинаптической клетки. Удобным препаратом для исследования процесса высвобождения медиатора является нервномышечное соединение позвоночных, в котором медиатором является АХ. Однако для получения более полной информации о процессе высвобождения необходимо также иметь возможность регистрировать непосредственно от пресинаптических окончаний; это необходимо, например, для того, чтобы определить, каким образом кальций и мембранный потенциал влияют на процесс высвобождения. Пресинаптические окончания в нервно--мышечном соединении позвоночных слишком малы для электрофизиологической регистрации (Морита и Баррет, 19901)). Однако эта регистрация может быть осуществлена в других синапсах, например, гигантском синапсе звездчатого ганглия кальмара 2), гигантских окончаниях биполярных клеток сетчатки золотой рыбки 3), а также в калициформных синапсах цилиарного ганглия птиц 4) и стволе мозга грызунов 5). Более того, некоторые новые методики позволяют исследовать высвобождение медиатора без регистрации от постсинаптической клетки. В этой главе будут рассмотрены электрофизиологические и морфологические эксперименты, которые характеризуют процесс высвобождения. Белки, которые участвуют в высвобождении медиатора, будут описаны в главе 13.
212 Раздел II. Передача информации в нервной системе