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突触前抑制和突触后抑制作用机理

突触前抑制与突触后抑制是神经元通讯中两种关键的抑制性机制,它们通过不同的方式影响突触后神经元的电位,从而调节神经系统的功能。让我们详细分析这两种抑制作用的机理。

突触前抑制发生在突触前膜,主要依赖于突触前神经元的去极化过程。去极化通常被认为是兴奋性的,但在此情况下,其抑制作用源于电位变化的幅度而非方向。当去极化幅度较小,释放的神经递质较少时,突触后神经元的兴奋性降低,产生抑制效应。这一过程的关键在于,去极化的幅度与神经递质的释放量成反比,即幅度越大,释放的神经递质越多,作用于突触后膜的兴奋性越强;反之,则抑制作用增强。

进一步解析,当神经细胞的静息电位为-70mV时,若只有兴奋性纤维放电,产生去极化至+20mV,电位变化幅度为90mV。而在突触前抑制作用下,抑制性纤维放电使得电位从-70mV变化至-60mV,电位变化幅度为80mV。由于幅度减小,释放的神经递质减少,导致突触后神经元的兴奋性降低,表现为抑制作用。

相比之下,突触后抑制通过使突触后膜电位超级化(即电位变得更负)来实现抑制效果。这种抑制作用包括传入侧枝性抑制和回返性抑制。传入侧枝性抑制涉及神经纤维发出的侧枝,能够同时激发或抑制多个神经元,确保不同神经元间的协调工作。例如,在屈肌反射中,屈肌收缩的同时,伸肌神经元被抑制,实现了不同肌肉的协调运动。回返性抑制则涉及神经纤维下传至抑制性中间神经元,同时回返至控制中枢,对神经信号的发放和接收进行双重调节。

兴奋性神经元与抑制性神经元的分类基于它们对下游神经元的作用效果。兴奋性神经元通过释放兴奋性神经递质增加突触后神经元的兴奋性,而抑制性神经元则通过释放抑制性神经递质降低兴奋性,调节神经系统的平衡。递质-受体相互作用后离子通道的开放情况决定了神经元的兴奋或抑制状态。

关于神经元中是否存在多种神经递质,过去认为一个神经元内只存在一种递质。但随着技术进步,发现一个神经元内可能共存两种或多种递质,这一现象称为“递质共存”。递质共存的生理意义目前尚不完全清楚,但这一发现揭示了神经元功能的复杂性和多样性。

综上所述,突触前抑制与突触后抑制通过不同的机制调节神经元的兴奋性和抑制性,对维持神经系统功能的稳定性和协调性至关重要。

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