Uwalnianie neuroprzekaźników - film z polskimi napisami

W tym wideo chciałbym opowiedzieć jak neuroprzekaźniki są uwalniane w synapsach. W poprzednim wideo omówiliśmy budowę typowej synapsy chemicznej zakończonej aksonem, takiej jaką narysowałem tutaj na zielono , która posiada pęcherzyki synaptyczne wypełnione neurotransmiterem mówiliśmy także o tym, że na błonie postsynaptycznej komórki docelowej znajdują się receptory dla neuroprzekaźników- jednak pytanie brzmi w jaki sposób cząsteczki neuroprzekaźników wydostają się na zewnątrz wspomnianych pęcherzyków synaptycznych w zakończeniu aksonu, by przebyć szczelinę synaptyczną i przyłączyć się do receptora? Żeby zrozumieć proces uwalniania neuroprzekaźników, musimy omówić kolejny rodzaj kanałów jonowych Jest to tzw. kanał wapniowy bramkowany napięciem. Mówiliśmy już o kanałach sodowych oraz potasowych bramkowanych napięciem przy okazji nauki o potencjale czynnościowym- jednak na zakończeniu aksonu znajdują się kanały wapniowe bramkowane napięciem. które odgrywają ważną rolę w procesie uwalniania neuroprzekaźników. Gdy potencjał czynnościowy wędruje wzdłuż aksonu i dociera do zakończenia aksonu, potencjał spoczynkowy zmienia wartość potencjału błonowego zakończenia aksonu i otwiera kanały wapniowe bramkowane napięciem. Gdy kanały otworzą się, wapń wypływa do zakończenia aksonu ponieważ jest w zdecydowanie wyższym wyższym stężeniu na zewnątrz, niż wewnątrz neuronu, zatem wapń wpłynie do wnętrza neuronu podwyższając jego stężenie w zakończeniu aksonu. Narysowaliśmy tutaj tylko kilkatych kanałów, ale oczywiście jest ich bardzo dużo. Zwiększone stężenie wapnia wewnątrz zakończenia aksonu gdy kanały wapniowe bramkowane napięciem są otwarte, powodują zmiany konformacji białek pęcherzyków synaptycznych, a także białek na powierzchni błony presynaptycznej zakończenia aksonu, prowadząc do ich połączenia- pozwólcie zatem, że wymażę trochę błony tutaj a narysuję, w jaki sposób wspomniane pęcherzyki łączą się w taki sposób, że teraz wnętrze pęcherzyka jest w zasadzie połączone ze szczeliną synaptyczną na zewnątrz neuronu. Następnie, drogą dyfuzji, cząsteczki neuroprzekaźnika wydostanie się z zakończenia aksonu i wypłynie do szczeliny synaptycznej- będzie go tu zatem dużo w porównaniu do poprzedniego stanu. Pamiętajcie jednak- synapsa na obrazku jest przerysowana, w rzeczywistości szczelina to bardzo niewielka odległość, więc neuroprzekaźnik nie ma problemu z przedostaniem się przed łącze do swojego receptora na błonie postsynaptycznej komórki docelowej. A teraz, przypomnij sobie, że mówiliśmy o tym, że informacje zawarte w potencjale czynnościowym znajdują się tak naprawdę w częstości i czasie trwania ciągu lub serii potencjałów czynnościowych wyzwolonych z zakończeniu neuronu Teraz ta informacja zostanie przetworzona w ilość i czas, w jakim neuroprzekaźnik jest obecny w szczelinie synaptycznej. Sposób, w jaki to się dzieje polega na tym że wzrost częstości potencjałów czynnościowych docierających zakończenie nerwowe spowoduje, ze otworzy się większa liczba kanałów wapniowych bramkowanych napięciem- więcej wapnia wypłynie do zakończenia aksonu, a większe jego stężenie w zakończeniu aksonu spowoduje, że więcej pęcherzyków synaptycznych ulegnie fuzji z błoną presynaptyczną i w konsekwencji więcej neuroprzekaźnika zostanie uwolnione do szczeliny synaptycznej, a dłuższy czas trwania potencjału spoczynkowego spowoduje, że neuroprzekaźnik dłużej będzie znajdować się w szczelinie synaptycznej Zatem w taki właśnie sposób informacja zakodowana w częstości i czasie trwania serii potencjałów czynnościowych jest zamieniania w ilość i czas, w jakim neuroprzekaźnik obecny jest w szczelinie synaptycznej, i w tak informacja jest przekazywana do komórki docelowej za pomocą neuroprzekaźnika przyłączanego do receptorów- a liczba receptorów, do których się przyłącza oraz czas w jakim neurotransmiter jest związany z receptorami, jest zależny od ilości i czasu trwania obecności neuroprzekaźnika w szczelinie synaptycznej. Kiedy ciąg potencjałów czynnościowych przestaje iskrzyć, kanały wapniowe bramkowane napięciem zamkną się, wapń przestanie wypływać do zakończenia aksonu, normalne procesy, które wypychają wapń z neuronu szybko obniżą stężenie wapnia w zakończeniu aksonu, a pęcherzyki synaptyczne przestaną łączyc się z błoną presynaptyczną i neuroprzekaźnik przestanie być uwalniany