ニューロン結合の基本形 – 完全攻略ガイド
はじめに
ニューロン間の情報伝達はシナプス結合によって行われます。この結合には興奮性と抑制性があり、それぞれの仕組みを理解することは神経系の機能を理解する上で非常に重要です。この記事では、シナプス結合の種類と、シナプス前抑制・促通、反回性抑制などの複雑な神経回路について解説します。
詳しい解説
基本的なシナプス結合
| 種類 | 機序 | 効果 |
|---|---|---|
| 興奮性結合 | シナプス後膜が脱分極してEPSP発生 | 閾値に達すると活動電位発生 |
| 抑制性結合 | シナプス後膜が過分極してIPSP発生 | 興奮が抑制される |
EPSPとIPSP
- EPSP(興奮性シナプス後電位):脱分極により膜電位が上昇
- IPSP(抑制性シナプス後電位):過分極により膜電位が低下
シナプス前抑制・促通
| 種類 | 機序 | 効果 |
|---|---|---|
| シナプス前抑制 | ニューロンAの影響が減少 | Bへの興奮伝達が低下 |
| シナプス前促通 | ニューロンAの影響が増加 | Bへの興奮伝達が増加 |
これらはシナプス前の軸索終末に作用し、神経伝達物質の放出量を調節します。
反回性抑制・促通
| 種類 | 機序 | 効果 |
|---|---|---|
| 反回性抑制 | 自らの過度な興奮を抑制 | 活動を安定化 |
| 反回性促通 | 自らの活動を促進 | 活動を持続 |
反回性抑制は運動ニューロンの活動調節に重要で、レンショウ細胞が関与します。
脱促通・脱抑制
| 種類 | 機序 |
|---|---|
| 脱促通 | 促通がなくなる → 活動低下 |
| 脱抑制 | 抑制がなくなる → 興奮(二重否定で肯定) |
興奮性・抑制性ニューロンと伝達物質
| 種類 | 主な伝達物質 | 効果 |
|---|---|---|
| 興奮性ニューロン | グルタミン酸 | 脱分極(EPSP) |
| 抑制性ニューロン | GABA、グリシン | 過分極(IPSP) |
絶対に覚えるべきポイント
- 興奮性結合 → 脱分極 → EPSP
- 抑制性結合 → 過分極 → IPSP
- 反回性抑制はニューロンの活動を安定化させる
- 脱抑制 = 抑制がなくなる = 興奮する
- グルタミン酸は興奮性、GABAは抑制性の代表的伝達物質
一問一答(6問)
Q1. 興奮性シナプス後電位(EPSP)では膜電位はどうなる?
【答え】 A. 脱分極(膜電位が上昇)
EPSPでは脱分極が起こり、閾値に達すると活動電位が発生します。
Q2. 抑制性シナプス後電位(IPSP)では膜電位はどうなる?
【答え】 A. 過分極(膜電位が低下)
IPSPでは過分極が起こり、興奮が抑制されます。
Q3. 反回性抑制の役割は?
【答え】 A. ニューロンの過度な興奮を抑え、活動を安定化させる
自分自身の活動をフィードバックして抑制します。
Q4. 中枢神経系の主要な興奮性神経伝達物質は?
【答え】 A. グルタミン酸
グルタミン酸は中枢神経系で最も多い興奮性伝達物質です。
Q5. 中枢神経系の主要な抑制性神経伝達物質は?
【答え】 A. GABA(γ-アミノ酪酸)
GABAは中枢神経系で最も多い抑制性伝達物質です。脊髄ではグリシンも重要です。
Q6. 脱抑制とは何?
【答え】 A. 抑制がなくなることで興奮が起こる現象
二重否定で肯定になるように、抑制の抑制で興奮が起こります。
国家試験対策問題(4問)
問題1(選択問題)
興奮性シナプス後電位(EPSP)について正しいのはどれか。
a. 過分極が起こる
b. 脱分極が起こる
c. GABAが関与する
d. 膜電位が低下する
【解答と解説】 正解:b
EPSPでは脱分極が起こり、膜電位が上昇します。過分極が起こるのはIPSPです。
問題2(○×問題)
反回性抑制はニューロンの活動を持続させる。
【解答と解説】 正解:×
反回性抑制はニューロンの過度な興奮を抑え、活動を安定化させます。活動を持続させるのは反回性促通です。
問題3(選択問題)
抑制性神経伝達物質はどれか。
a. グルタミン酸
b. アセチルコリン
c. GABA
d. ノルアドレナリン
【解答と解説】 正解:c
GABAは中枢神経系の主要な抑制性伝達物質です。グルタミン酸は興奮性伝達物質です。
問題4(穴埋め問題)
興奮性結合ではシナプス後膜に( )が発生し、閾値に達すると活動電位が発生する。
【解答と解説】 正解:EPSP(興奮性シナプス後電位)
EPSPは脱分極による膜電位の上昇で、閾値を超えると活動電位が発生します。
まとめ
シナプス結合の種類
| 結合 | 膜電位変化 | 電位 | 効果 |
|---|---|---|---|
| 興奮性 | 脱分極 | EPSP | 興奮促進 |
| 抑制性 | 過分極 | IPSP | 興奮抑制 |
神経伝達物質
| 種類 | 代表的伝達物質 |
|---|---|
| 興奮性 | グルタミン酸 |
| 抑制性 | GABA、グリシン |
チェックリスト
- [ ] 興奮性結合 → 脱分極 → EPSP
- [ ] 抑制性結合 → 過分極 → IPSP
- [ ] 反回性抑制 = 活動の安定化
- [ ] 脱抑制 = 抑制がなくなる = 興奮
- [ ] グルタミン酸 = 興奮性、GABA = 抑制性
#解剖学 #神経系 #国試対策







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