シナプス伝達といった情報連絡の仕組みはなぜ必要なんですか?また、活動電位とシナプス電位の違いについて教えて下さい。

このQ&Aに関連する最新のQ&A

A 回答 (1件)

なぜ必要か、という質問の意図が良く理解できないのですが、2つの神経細胞の間で情報を受け渡すためにシナプスが存在します。

ここから先はかなり専門的なのでどの程度のレベルで書けばよいかかなり迷うところですが、シナプス電位は各々のシナプスで異なっており、また細胞の種類間でも異なっております。また、興奮性、抑制性、それらを調節するモデュレーターと呼ばれるものもあり、一言で言えば、情報の受け渡しに非常な多様性を持たせていると考えればよいでしょうか。

活動電位はいわゆる全か無の法則に従い、細胞体で発生すると同じ大きさで神経終末まで伝わるものです。そこで伝達物質が放出されると次の細胞に発生する電位が、シナプス電位です。このシナプス電位が十分に大きく、細胞の閾値を超えるとそこでも活動電位が発生します。

これ以上詳しくお知りになりたければ、生理学の教科書を読まれるか、もうすこし、具体的な質問をなさってください。
    • good
    • 3

このQ&Aに関連する人気のQ&A

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

Qシナプスについて

シナプスについて教えて下さい。
シナプス伝達とシナプス伝導とは違う現象なのでしょうか?
あんまりシナプス伝導というのを聞いたことがありません。
ご存知の方どうぞよろしくお願いします!

Aベストアンサー

 
>シナプス伝達とシナプス伝導とは違う現象なのでしょうか?

「シナプス伝導」というものは、基本的にありません。脳の神経細胞の話にしますと、脳の神経細胞は、長い軸を持ち、また、無数の細い神経繊維を四方八方に広げています。

この細い神経繊維は、他の神経細胞の細胞膜に付着し、神経繊維と神経細胞が接続されます。しかし、この接続は、ぴったりしたものではなく、あいだに、「隙間」があります。神経繊維の先端は、平たくなっており、この部分と神経細胞の接合表面のあいだで、「シナプス間隙」と呼ばれる隙間があるのです。

普通、神経細胞のなかを電気は、イオンの移動を通じて流れますが、有髄線維と呼ばれる、絶縁体の鞘を持った神経繊維の場合、途中にある、不規則なくびれ部分で、「跳躍伝導」という、インパルス放出が行われ、これは「電子移動」であるので、非常に高速で、また、電子の移動である以上、「伝導」と言います。

しかし、シナプス間隙を電気が流れるのは、こういう電子の伝導によってではなく、生化学物質の移動によって、イオン濃度が変化することで、シナプス間隙のあいだを電気信号が通過します。参考URLでは、サリンに関係する、神経伝達物質アセチルコリンが紹介されていますが、神経伝達物質は、これ以外にも色々と種類があります。

例えば、精神病と明らかに関係があるとされる、ドーパミン回路と呼ばれる神経回路は、ドーパミンと呼ばれる神経伝達物質で、信号が伝達されるようになっており、このドーパミンの供給が過剰であると、信号が過剰に伝達され、余計な情報が脳に大量に混じって来るため、妄想や幻覚が出現するとされます。

ドーパミンに似た構造を持つのが、幻覚剤LSD25などで、幻覚剤の大量投与は、急性精神分裂病という、人工的な分裂病様態を引き起こします。

逆に、ドーパミン回路で、ドーパミンの放出を押さえる薬物があり、このような薬物は、メイジャー・トランキライザーの名で呼ばれます。精神病の治療に、このような薬物が使われています。

以上の説明のように、シナプス間隙の電気信号伝播は、化学物質の移動による、イオンの移動であり、従って、電子伝導でないので、「シナプス伝達」と呼ばれ、「シナプス伝導」とは呼ばないのです。

>地下鉄サリン事件とシナプス
>http://www.pri.kyoto-u.ac.jp/brain/brain/15/index-15.html

シナプスの構造などについては、以下のページを参照してください:

>シナプス
>http://www03.u-page.so-net.ne.jp/jc4/yosaki/m_physiology/m_phy03.html

以下のページは写真や図が色々とあります。神経細胞についてのページです:

>ニューロンと情報処理
>http://www1.sphere.ne.jp/tmin/annai/neuron.html
 

参考URL:http://www03.u-page.so-net.ne.jp/jc4/yosaki/m_physiology/m_phy03.html,http://www1.sphere.ne.jp/tmin/annai/neuron.html

 
>シナプス伝達とシナプス伝導とは違う現象なのでしょうか?

「シナプス伝導」というものは、基本的にありません。脳の神経細胞の話にしますと、脳の神経細胞は、長い軸を持ち、また、無数の細い神経繊維を四方八方に広げています。

この細い神経繊維は、他の神経細胞の細胞膜に付着し、神経繊維と神経細胞が接続されます。しかし、この接続は、ぴったりしたものではなく、あいだに、「隙間」があります。神経繊維の先端は、平たくなっており、この部分と神経細胞の接合表面のあいだで、「シナプス間隙...続きを読む

Qシナプス、活動電位に関して

こんにちは。
2つほど質問があります!
よろしくお願いします。

○シナプスは、軸索と軸索との間に形成されるのですか??
また、それはどこで起こるのでしょうか?
一般的にはシナプスは、軸索と樹状突起の間に形成されますよね。

○受容器に加えられる刺激の頻度が増加すると、活動電位の大きさは増大しないのですか?何が起こるのでしょう?

以上2点、よろしくお願いします。

Aベストアンサー

〉一般的に軸索と樹状突起の間に形成されますよね。
その認識で正しいと思います。以下のサイトがわかりやすいと思います。神経でのシナプス伝達は常に一つの神経細胞の軸索から接続先神経細胞の樹状突起に行われます。同一神経細胞の軸索内における活動電位の伝達はKとNaのイオン流によって行われます。
http://bunseiri.hp.infoseek.co.jp/Sinkeihp.htm

また受容器に加えられる刺激の頻度が増加した際の活動電位についてですが、基本的に活動電位の大きさは細胞膜上に発現しているチャネルによってその程度を決定されているので高頻度刺激によってその大きさが変化するといったことはないと思います。
しかし、現在海馬における長期記憶に高頻度刺激が関っているとされています。活動電位の大きさが増大しているかどうかはわかりませんが、同様の刺激を受けた際に脱分極が起こりやすくなることがわかっているようです。
http://homepage3.nifty.com/mw-web/brain/mol/mol2-4.html

Qシナプスを作る場所って?

恒常性を勉強しています。交感神経と副交感神経のシナプスについて質問させていただきます。

交感神経のシナプスは「器官に達する途中で神経節に入り、そこでシナプスをつくる」。
副交感神経のシナプスは「分布する器官の直前でシナプスをつくるものが多い」
とあります。

そこで質問なのですが、シナプスを作る場所の違いによって何が異なるのでしょうか。シナプスを神経節に入ってそこで作るのと器官の直前でつくる、というその違いはなになのでしょうか。どなたかご存知の方、教えていただけると幸いです。

Aベストアンサー

場所が違うということは本質的な交感神経副交感神経の違いには影響していないのではないだろうと思います。

むしろ違うのは発生学的に異なる発生をしたから、という理由ではないですか?

交感神経の発生では、まず神経堤細胞が脊髄の両側に沿って移動し、そこに交感神経幹を作ります。
これがいわゆる神経節です。
で、たいていはここから直接、器官にいくニューロンが起こるわけです。
(しかし腹腔神経節、上下の腸間膜神経節という3つは器官と交感神経幹に介在する神経節として存在します)
そうして交感神経幹ができた後に白交通枝ができて脊髄と連絡するわけです。


副交感神経系の発生では、中枢神経系(のうちの脳幹および仙髄部の脊髄)から節前線維がまず発生します。(交感神経系とはここがまず違うわけです)
これが器官に枝を伸ばしてできます。
(節後ニューロンは器官の神経叢に起こる)


なぜそのような発生をするのか、ですが、
これは分子発生生物学の分野で、わかりません。

Q活動電位、神経伝達物質の放出機構 

生物学、生理学、医学に詳しい方、教えてください。
興奮の伝達は、シナプス前膜の軸索末端まで、活動電位が到達すると、電位依存性カルシウムチャネルの立体構造が変わり、カルシウムチャネルが開口する。その結果、カルシウムイオンがシナプス前膜の膜内にカルシウムイオンが流入し、シナプス前膜に存在するシナプス小胞から、アセチルコリンなどの神経伝達物質が、エキソサイトーシスで放出されるという一連の流れが存在するかと思います。
ここで、シナプス前膜にカルシウムイオンが流入するとどうして、この刺激が原因で、シナプス小胞の神経伝達物質がエキソサイトーシスが放出されるのでしょうか。
カルシウムイオン流入→神経伝達物質の放出
ここの分子メカニズムについて教えていただけないでしょうか?

よろしくお願い致します。

Aベストアンサー

「ここの分子メカニズムについて」 までは、残念ながら ツッコめませんが…。m(_ _)m

「カルシウムイオン流入→神経伝達物質の放出」 には、カルシウム・リン脂質結合タンパク質である 「シナプトタグミン」 という物質の関与が、考えられています。

このシナプトタグミンは、カルシウムイオン濃度の上昇を感知するカルシウムセンサーとして機能し、また、シナプス小胞のシナプス前膜へのドッキングの過程や、放出された神経伝達物質のリサイクリングの過程 を制御しています (下記引用。よそさまのサイトです。ありがとうございます m(_ _)m )。

研究内容 (福 田 光 則・ホームページ)
http://www.ac.cyberhome.ne.jp/~fukuda/research.htm
.

Qシナプスの可塑性について

生理学、医学についてお詳しい方、教えてください。
シナプスの可塑性とは、シナプス前ニューロンを繰り返し刺激して、その神経終末が高頻度で興奮するようにすると、その後にシナプス伝達の効率が上昇し、シナプス伝達の効率が上昇し、シナプス後ニューロンに起こるEPSPの振れ幅が長時間増大する現象として説明されているかと思います。

ここで、教えていただきたいんですが、どのようなメカニズムでシナプス伝達の効率が上昇するのでしょうか?
そして、なぜ、EPSPの振れ幅が長時間増大するのでしょうか?

すいませんが、教えてください。
よろしくお願い致します。

Aベストアンサー

これについては、簡潔にご説明する自信がありませんので、詳しいサイトを 下記に貼らせて頂きます。

「どのようなメカニズムでシナプス伝達の効率が上昇するのでしょうか?」 については、まず 下記引用1 (特に 5段落目) をご覧頂くと、良いように思います。

「なぜ、EPSPの振れ幅が長時間増大するのでしょうか?」 については、EPSPが高頻度に生じることによる加重の結果 なのではないでしょうか (下記引用2 〔「長期増強のメカニズム」〕、引用3)。もし、ご質問の題意を取り違えておりましたら、ごめんなさい。m(_ _)m

1) LTPの基礎知識 (“海馬”を究める)
http://gaya.jp/research/LTP.htm

2) 長期増強 (Wikipedia)
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%95%B7%E6%9C%9F%E5%A2%97%E5%BC%B7#.E9.95.B7.E6.9C.9F.E5.A2.97.E5.BC.B7.E3.81.AE.E3.83.A1.E3.82.AB.E3.83.8B.E3.82.BA.E3.83.A0

3) シナプス後電位の時間的・空間的加重 (中枢神経系の機能総論 用語集)
http://shutoku.fc2web.com/special_subjects/3rd_grade/D7/lecture/general_remarks_of_CNS_function.html

今回引用のサイトは、全てよそさまのサイトです。ありがとうございます。m(_ _)m

これについては、簡潔にご説明する自信がありませんので、詳しいサイトを 下記に貼らせて頂きます。

「どのようなメカニズムでシナプス伝達の効率が上昇するのでしょうか?」 については、まず 下記引用1 (特に 5段落目) をご覧頂くと、良いように思います。

「なぜ、EPSPの振れ幅が長時間増大するのでしょうか?」 については、EPSPが高頻度に生じることによる加重の結果 なのではないでしょうか (下記引用2 〔「長期増強のメカニズム」〕、引用3)。もし、ご質問の題意を取り違えておりましたら、ご...続きを読む

Qシナプスの伝達の時間について

シナプスの勉強しているとき電気的と化学的のの2つあるということをはじめて知りました。そこで疑問に思ったんですけど、シナプスで電気的と化学的での伝達の時間はどのように違うんですか?電気的と化学的での時間の速さはどのくらい違うんでしょうか?教えてください。

Aベストアンサー

 少し用語の意味を混同しておられるようですが・・・。(以下、xmcyr6bhさんが高校生であるものとして)

 神経系ではニューロンっていう単位(あの細長いやつ)がいっぱい連なってできてますヨネ?で、刺激がニューロンを次々と伝わるとき、必然的に伝わり方は2つできちゃうんですヨ。

(1)1本のニューロン中を刺激が伝わるとき
(2)あるニューロンから、次のニューロンに刺激をパスするとき

(1)は電気的で、(2)が化学物質です。で、普通『伝導』という言葉と、『伝達』という言葉は区別して使います。(1)が『伝導』で(2)が『伝達』です。

 ですから、ある刺激がニューロンを次々と伝わるとき、必然的に伝導も伝達も行われるわけですが、刺激がニューロン間を通るときは、わざわざ化学物質をパスしなくちゃいけないので、少し遅くなっちゃうんですネ。
(たぶん後々、伝導と伝達の方向性とかについても習いますヨ。ニューロンには、頭としっぽがあることを図説などで確認しておいてくだサイ。)

Qシナプスにおける可塑性における学習

シナプスにおける可塑性における学習という事は、
多く必要な時にはシナプスが増えたり、逆の場合は減ったりして、神経伝達に誤差が生じたりする事を言うのでしょうか?
学習というのはどういう事なのでしょうか?
無視してシナプスの可塑性で考えてもいいのでしょうか?
よろしくお願いします

Aベストアンサー

MiJunさんの紹介のURLは古くてリンク切れの物もありますので,下記URLが参考になりますでしょうか。簡単にいえる代物ではなさそうですが…

◎シナプス可塑性と学習の関係の現状が載っています。
http://ethol.zool.kyoto-u.ac.jp/coe/event/lab_sinkeiseibutu.html
◎長期増強(long-term potentiation)はシナプス可塑性が原因
http://www5.airnet.ne.jp/gaya/no5.htm
◎発達脳におけるシナプス可塑性と成熟脳におけるシナプス可塑性
http://web.kanazawa-u.ac.jp/~med05/kenkyu.html

参考URL:http://web.kanazawa-u.ac.jp/~med05/kenkyu.html

Q活動電位と静止電位

活動電位から静止電位にもどるときに、静止電位よりも下がってから戻るのはなぜなのでしょうか?
教えてください。

Aベストアンサー

このテの話はいちど教科書で読まないと理解が難しい感じもします。

>K+リークチャンネルが開いているため、K+が膜外にもれるので、静止電位はマイナスなんですよね?

その理解で正しいです。

で、その後の活動電位以下ですが、URLをご覧になり、13.5.3 活動電位とNa, Kイオンの透過性 を見てください。

Naチャネルは1msecで閉じ、K+チャネルはNaチャネルから遅れること0.5msecでだらーりと開いているのがおわかりかと思います。この時間差が過分極をひきおこします。
全体で数ミリ秒の間です。

参考URL:http://castor.sci.hokudai.ac.jp/~watanabe/Lecture/StructBio/Stryer5e-Chapter13.pdf

Qシナプスと脳細胞

シナプスは幼少期にもっとも発達し、6才くらいでほとんどできあがるとききました。そしてその一度できたシナプスはなくなることはないともききましたが、
20歳をすぎると脳細胞が毎日死滅していくそうなのですが、その脳細胞とシナプスは別物なのでしょうか?
シナプスはへることはないのでしょうか?

http://park7.wakwak.com/~takuto/main/text/shinapusu.html

Aベストアンサー

★科学好きな一般人です。
・神経細胞と神経細胞を『神経伝達物質』でやり取りしているのが『シナプス』です。
・回答者 No.1 さんでいう所の『インターフェイス』の役割ですよ。
・『神経伝達物質』は、『神経細胞A』よりでた物質が『神経細胞B』の受容体で信号を
 キャッチして情報を伝えていきます。
・よって、たくさんの神経細胞があっても『シナプス』で結ばれていなければ意味がなく
 『馬鹿』って事になるのです。
・学校でいろいろと学びますが、学ぶことで『シナプス』は形成され反復すればするほど
 『シナプス』の信号のやり取りが増大して一生切れなくなりますが、1度しか覚えたことが
 ないような事柄は忘れますよね。
・ずっと忘れず続けると『シナプス』も信号を出さなくなり無くなってしまうのです。
・また『20歳をすぎると脳細胞が毎日死滅』します。確かにすごい量が死滅するようです。
→1日に 10 万の神経細胞が死滅すると聞いています。
・でもご安心下さい。毎日、私たちは何かしら『脳』を使っていますし『神経細胞』の数も
 膨大ですので、そう簡単には死滅しません。
・でも、『ぼ~』って生きているとなんと 35 歳にはすべて死滅してしまう量です。
・よって、若年性の痴呆症は 30代の前半から来るとの事です。気お付けましょう。
・以上。『神経細胞』と『シナプス=信号物質』は別物です。

参考URL:http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%A5%9E%E7%B5%8C%E4%BC%9D%E9%81%94%E7%89%A9%E8%B3%AA

★科学好きな一般人です。
・神経細胞と神経細胞を『神経伝達物質』でやり取りしているのが『シナプス』です。
・回答者 No.1 さんでいう所の『インターフェイス』の役割ですよ。
・『神経伝達物質』は、『神経細胞A』よりでた物質が『神経細胞B』の受容体で信号を
 キャッチして情報を伝えていきます。
・よって、たくさんの神経細胞があっても『シナプス』で結ばれていなければ意味がなく
 『馬鹿』って事になるのです。
・学校でいろいろと学びますが、学ぶことで『シナプス』は形成され反復すればす...続きを読む

Q活動電位におけるプラスマイナスの電位変化について

「神経伝達物質は、シナプス後膜でどのようにプラスとマイナスの電位変化を起こすか、プラスとマイナスの違いがわかるように説明せよ」という問題があるのですが、よくわかりません。

基本的な機序については、以下の部分までは何とか調べました。
-----------
活動電位は、細胞膜に生じる局所的な電位変化の事。
細胞膜が刺激を受ける事で電気的な緊張状態が生まれ、その状態が閾値を超える事で、
通常は細胞膜を透過できないNA+(ナトリウムイオン)K+(カリウムイオン)が一時的に透過する。
そして、イオンチャネルを通じて細胞内外に拡散する事で起こる。
また、活動電位の発生は隣接部位に刺激を与え、それが新たな活動電位を結果的に引き起こし、連続で活動電位が伝達される。
----------

たぶん、シナプス後膜というのと、プラスとマイナスの電位変化について、
もう少し詳しい知識が必要だと思うのですが。
それと、アセチルコリンがレセプターと結合して膜電位を局所変化させ、活動電位を引き起こすという知識だけはあるのですが、それがこの電位変化とどう関連して繋がるのかもよくわかっていません。
どなたか私の説明に、足りない部分を補足していただけないでしょうか。

「神経伝達物質は、シナプス後膜でどのようにプラスとマイナスの電位変化を起こすか、プラスとマイナスの違いがわかるように説明せよ」という問題があるのですが、よくわかりません。

基本的な機序については、以下の部分までは何とか調べました。
-----------
活動電位は、細胞膜に生じる局所的な電位変化の事。
細胞膜が刺激を受ける事で電気的な緊張状態が生まれ、その状態が閾値を超える事で、
通常は細胞膜を透過できないNA+(ナトリウムイオン)K+(カリウムイオン)が一時的に透過する。
そして、イオ...続きを読む

Aベストアンサー

細胞体および樹状突起で多数のシナプスが形成されています。これらのシナプスで伝達された刺激(※1)が細胞体で荷重され、シナプス後電位を少しづつ脱分極させ、その電位変化が、電位依存性のNaチャンネルの閾値に達すると、軸索丘(細胞体部の軸索に近い部位)で活動電位が生じ、軸索を伝わる、興奮の伝導が始まります。

補注(※1):シナプス後電位については、アセチルコリンがイオンチャンネル型の受容体に結合すると、チャンネルでもあるその受容体が開いて陽イオンが通過します。Naイオンの流入よってマイナスである細胞内の電位が少し高くなります。



活動電位についてはいくらでも検索できますよ。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%B4%BB%E5%8B%95%E9%9B%BB%E4%BD%8D

答えを知りたいのではなく、出来る限り、努力されたいのですよね。勉強がんばってください。


人気Q&Aランキング

おすすめ情報