「遅いシナプス後電位」の版間の差分

類義語：遅いシナプス電流 (slow synaptic current)、遅いシナプス後電流 (slow postsynaptic current)、遅いシナプス伝達 (slow synaptic transmission)、遅いEPSP (slow EPSP)、遅いIPSP (slow IPSP)

　遅いシナプス電位については、1950年代から1980年代にかけて、[[wikipedia:ja:ウシガエル|ウシガエル]]の[[交感神経節]]（sympathetic ganglion）を用いた研究で多くの事実が明らかにされた。この[[シナプス]]では、[[ニコチン性アセチルコリン受容体]]を介した速い興奮性シナプス電位の他に、[[ムスカリン性アセチルコリン受容体]]を介した遅い抑制性電位と興奮性電位があり、さらに、[[LHRH-like peptide]]（哺乳動物の[[LHRH]]に類似したペプチド）による後期の遅いシナプス電位（late slow synaptic potential）があることが明らかにされた<ref name=ref1/>。これらの発見の経緯は久場による総説<ref>'''久場健司'''<BR>興奮膜とシナプス生理学の黎明の頃―纐纈教三先生の研究史を辿りながら<BR>''日本生理学雑誌'': 2007, 69(12): 362-377[http://physiology.jp/exec/nisseishi/backnumber/151 日本生理学雑誌 第69巻 12号]</ref>に詳しい。

　速いシナプス伝達を担うイオンチャネル型受容体はそれ自体に[[wikipedia:ja:イオン|イオン]]が透過する孔（pore）を持っているのに対し、遅いシナプス伝達を担う代謝型受容体はそれ自体には[[イオンチャンネル]]としての機能はなく、[[細胞内シグナル伝達]]を介してイオンチャンネルに働きかけることによって[[膜電位]]に影響を与える。神経系において遅いシナプス電位に関わる代謝型受容体の殆どは[[Gタンパク質共役受容体]]（G-protein coupled receptors） <ref>'''Bertil Hille'''<BR>G protein-coupled receptor<BR>''Scholarpedia'': 2009, 4(12):8214 [http://www.scholarpedia.org/article/G_protein-coupled_receptor Scholarpedia]</ref>である。 神経系に存在する主なGタンパク質共役受容体としては、[[代謝型グルタミン酸受容体]]（metabotropic glutamate receptor）、[[GABAB受容体|GABA_B受容体]]（型）、[[ドーパミン受容体]]（dopamine receptor）、[[セロトニン#セロトニン受容体|セロトニン（5-HT）受容体]]（serotonin receptor）（3型を除く）、[[アドレナリン#受容体|アドレナリン受容体]]（adrenergic receptor）、[[アデノシン受容体]]（adenosine receptor）、[[ムスカリン性アセチルコリン受容体]]（muscarinic acetylcholine receptor）、[[エンドカンナビノイド#カンナビノイド受容体|カンナビノイド受容体]]（cannabinoid receptor）、[[ヒスタミン受容体]]（histamine receptor）、[[P2Y受容体]]（P2Y receptor）があり、各々の[[リガンド]]により活性化される。

　GIRKチャンネルやKCNQチャンネルのようにカリウムイオンを選択的に透過するチャンネルの場合は、開口により膜電位はカリウムの平衡電位である-80 mV付近に近づくため、静止膜電位から過分極する。逆に、閉口する場合には膜電位は脱分極する。TRPチャンネルのような非選択的陽イオンチャンネルの場合は、0 mV付近が平衡電位であるため、開口により膜電位は脱分極し、閉口により過分極する方向に向かう。 また、いずれのチャンネルの場合も、開口の場合には、電流が膜を通り易くなるため、膜抵抗が減少する。逆に、閉口の場合には膜抵抗は増加する。

　GIRKチャンネルはGタンパク質共役受容体の[[Gβγサブユニット|G_βγ サブユニット]]により活性化されるのに加え、[[cAMP依存性蛋白質リン酸化酵素]]（protein kinase A, PKA）依存的[[リン酸化]]によって活性化され、[[カルシウム／リン脂質依存性蛋白質リン酸化酵素]]（protein kinase C, PKC）依存的リン酸化で阻害される。また、[[ホスホリパーゼC]]　(PLC)の活性化により細胞膜の[[ホスファチジルイノシトール#PI.284.2C5.29P2|ホスファチジルイノシトール-4,5-ビスリン酸]] (phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate, PI(4,5)P₂)が枯渇するとGIRKチャンネルおよびKCNQチャンネルは阻害される<ref name="ref3" /><ref name="ref4" />。TRPチャンネルの活性化もPLCの活性化により誘導される<ref name="ref11"><pubmed>16133266</pubmed></ref>。

　速いシナプス電位はシナプス前線維を一回刺激することで惹起できるが、遅いシナプス電位を惹起するためにはシナプス前線維を高頻度で連続刺激する必要があることが初期の研究から知られていた。このことから、遅いシナプス電位を惹起するためにはより多量の伝達物質の放出と伝達物質の細胞外蓄積が必要であることが示唆された。このため、速いシナプス電位を担う受容体はシナプス接合部に存在するのに対し、遅いシナプス電位を担う[[受容体]]はシナプス周辺やシナプス外に存在すると推定されていた<ref name="ref3"/><ref><pubmed>10774734</pubmed></ref>。実際、近年の[[wikipedia:ja:免疫標識法|免疫標識法]]による研究によって、代謝型受容体がシナプス外に多く存在することが示されている<ref><pubmed>14657159</pubmed></ref>。ただし、どの程度の割合で受容体がシナプス外に存在するかは、受容体の種類や細胞の種類によって様々であると考えられる。

　一般的に遅いシナプス電位の振幅は小さく、興奮性伝達の場合においても、それ自体で閾値に達して活動電位の発火を引き起こすことは殆どない。むしろ、速いシナプス伝達による発火のしやすさを調節したり、[[自発発火]]（spontaneous firing）に影響を与えたりするなど、修飾的な役割が主であると考えられる。例えば、興奮性の遅いシナプス後電位は、数mVの脱分極をもたらすことで膜電位を閾値に近づけるため、そこに速いシナプス伝達等による脱分極が加わった場合には、比較的容易に閾値に達して活動電位を発火する。逆に、抑制性の遅いシナプス後電位が発生している最中は、その細胞は発火しにくい傾向になる。

　また、遅いシナプス伝達は膜抵抗にも影響を与える。その意義を理解する為には、膜電位変化&Delta;Vが&Delta;V = R（膜抵抗）&times;I（膜電流）で決まることを思い出すと良い。例えば、カリウムチャンネルの閉口を伴う遅いシナプス後電位の場合は、膜抵抗（R）が増加する。その状態で、もし早い興奮性シナプス電流（I）が発生した場合には、シナプス電位はより振幅の大きな脱分極（&Delta;V）として生じる。このため、閾値への到達がより容易になり、活動電位が発生しやすくなる。

  <references />