「興奮性シナプス」の版間の差分

|+ 表1　''主な興奮性神経伝達物質と興奮性ニューロンの分布''

　興奮性の化学シナプスでは、シナプス前終末から放出された神経伝達物質がシナプス後膜上の[[受容体]]に結合することでシナプス後細胞が脱分極する。神経細胞から放出され、作用する物質として（広義の）神経伝達物質の種類は100種類以上にも及ぶが、哺乳類の中枢神経系では[[グルタミン酸]]が、末梢神経系では[[アセチルコリン]]と[[ノルアドレナリン]]が主な興奮性神経伝達物質として用いられている（表１）。同じ神経伝達物質でも、シナプス後膜上の受容体の種類が違えばその作用も異なる。例えばアセチルコリンは、[[ニコチン受容体]]に結合するとシナプス後細胞を興奮させるが、[[ムスカリン受容体]]はサブタイプによって興奮作用を示すものと抑制作用を示すものがある<ref><pubmed> 6113545 </pubmed></ref> <ref><pubmed> 9647869 </pubmed></ref>。

　興奮性シナプスの形態は、脳の多くの領域で見られるボタン状シナプスの他、[[網膜神経回路|網膜]]のリボン状シナプスや、脳幹や毛様体神経節で見られる杯状シナプスなど多岐にわたる<ref><pubmed> 16932936 </pubmed></ref>。ボタン状シナプスは、樹状突起に1μm以下の間隔で密に並んだ[[スパイン]]と呼ばれる微細な突起にシナプスを形成している。多くの場合、単一のボタン状シナプスの入力による脱分極は大きくないが、一つの神経細胞に数千から数万も存在するスパインへのシナプス入力の加算によってシナプス後細胞で活動電位が発生する。リボン状や杯状の巨大なシナプスは、単一シナプスに複数のアクティブゾーンを持ち、シナプス後細胞を強く興奮させる。

　開口放出された神経伝達物質はシナプス間隙を拡散し、シナプス後細胞膜上の受容体に結合する。[[イオンチャネル共役型受容体]]の場合は、神経伝達物質の結合によって即座にイオンチャネルが開き、ナトリウムやカルシウムといった陽イオンが細胞内に流入することでシナプス後細胞が脱分極する。[[代謝活性型受容体]]の場合は、受容体への神経伝達物質結合によって[[GTP結合蛋白|Gタンパク質]]を介した細胞内シグナルが働き、受容体とは別に存在するイオンチャネルの開口状態が変化することで[[遅いシナプス後電位|遅い時間スケールでの脱分極]]が起こる。

　[[静止膜電位]]においては、イオンチャネル共役型受容体の[[反転電位]]より細胞の膜電位は低いので、受容体への神経伝達物質の結合によって陽イオンがシナプス後細胞に流入し、膜電位は脱分極する。この膜電位変化を興奮性[[シナプス後電位]]（excitatory postsynaptic potential; EPSP）という。このとき電流は細胞の内側に向かって流れ、この内向きの電流を興奮性[[シナプス後電流]]（excitatory postsynaptic current; EPSC）と呼ぶ。単一ニューロンのEPSPやEPSCは、細胞内記録やパッチクランプ記録によって測定することができる。また、細胞膜を横切って電流が流れることで細胞外電場にも変化が生じるので、興奮性[[シナプス後場電位]]（field EPSP; fEPSP）として細胞外に設置した電極でシナプス伝達を観測することができる。