1. Cellulær neurobiologi (færdig) Flashcards
Glia, neurotransmittere, kanaler, receptorer, impulsledning, synaptisk transmission
GLIA
1.1.1 Nævn de forskellige typer af gliaceller i det perifere og det centrale nervesystem, beskriv deres morfologi og angiv de vigtigste funktioner for hver celletype.
Astrocyt – stor stjerneformet celle med mange forgrenede udløbere med en stor lys kerne ift. andre gliaceller, og i cytoplasma er der glykogenkorn og filamenter. Astrocyttens udløbere danner fodprocesser på neuronoverflader (især rundt om synapser), perivaskulært, ependymalt og mod pia mater. Udløberne er indbyrdes forbundet med gap junctions.
Kan opdeles i:
- Fibrøse astrocytter, findes overvejende i hvid substans og har talrige gliale filamenter (GFAP). Udløberne er færre, længere og mindre forgrenede.
- De protoplasmatiske findes overvejende i grå substans. Udløberne har mere varierende form, typisk tyndere og mere forgrenede.
Funktion:
- Mekanisk støtte, både for neuroner, pia mater, ependym og blodkar. Er ikke direkte med i BBB, men er med til at inducere dannelsen deraf. Kaldes mod pia mater for glia limitans externa.
- Genoptagelse af transmittere
- Dannelse af forstadier til neuroners transmittere
- Ionbuffer, generelt homeostase. Fjerner bl.a. glutamat, kalium, protoner mv.
- Oplagrer glykogen som kan omdannes til laktat. Neuroner kan ikke oplagre glykogen, men kan bruge laktat fra astrocytterne.
- Danner arvæv efter skader
- Danner nervøse vækstfaktorer
Oligodendrocytter:
Ift. astocytterne: mindre celle med færre, mindre forgrenede udløbere, derudover en mindre og mørkere kerne. Cytoplasma er uden filatmenter og glykogenkorn.
- Satellitære ligger op ad nervecellelegemerne i grå substans
- Interfascikulære ligger mellem axoner i hvid substans. Danner myelin i CNS. Oligodendrocyttens udløbere kan omskede og myelinisere mere end et axon
Mikroglia:
Lille celle med spinkle udløbere og lille mørk kerne, den findes i hele CNS. Der er spinae på udløberne, den danner dog ikke synapser. Mikroglia er udviklet fra mesoderm (de andre er udviklet fra neuroektoerm!) under udviklingen fra føtale monocytter, som når ind i hjernen via blodet (før dannelse af blod-hjerne-barriere). Inde i hjernen undergår de delinger og differentierer til mikrogliaceller.
Funktion:
- De er normalt residente mikroglia (hvilende), men kan aktiveres til reaktive mikroglia, dvs. CNS-makrofager. Disse er fagocytterende og professionelle antigenpræsenterende.
- Kan betragtes som hjernens immunforsvar, NB. Ingen lymfekar i CNS.
Ependymceller:
Enlaget kubisk epithel med cilier apikalt, der beklæder hjernens ventrikler og canalis centralis i medulla spinalis, disse celler har ingen basallamina. Apikalt forbundet med gap junctions og desmosomer.
Indeholder AQP4, så der kan findes kommunikation mellem CSF og hjernevæv.
Glia i PNS:
Schwannske celler:
Danner nerveskeder omkring perifere axoner. Det kan både være med eller uden myelin.
Schwannske celler kan kun omskede ét axon med myelin, men kan godt omskede flere axoner, dog uden dannelse af myelin:
De omskedne axoner kan være:
- Umyeliniserede: Ledningshastighed op til 1 m/s, kan omskede omkring 30 axoner ved at invaginere dem i plasmalemma, kaldes mesaxoner.
- Myeliniserede: Ledningshastighed op til 120 m/s, omskeder ét segment af ét axon. Danner gentagne spiraler med plasmalemma omkring axonet. Mellemrummet mellem to schwannske cellers myelinisering kaldes de Ranvierske indsnøringer.
Satellitceller:
Affladede celler, der omgiver neuroner i ganglier.
GLIA
1.1.2 Nævn de celler, der danner myelin i det perifere og det centrale nervesystem og redegør for forskellen i deres strukturelle relation til axonerne.
I CNS er det oligodendrocytter, de kan myelinisere mere end et axon og mere end et segment.
I PNS er det schwannske celler, de kan omskede mange axoner, men kun myelinisere ét segment af ét axon.
Oligodendrocytter:
Mindre celle med få, mindre forgrenede udløbere, derudover en mindre og mørkere kerne end astrocytterne. Cytoplasma er uden filatmenter og glykogenkorn.
- Satellitære ligger op af neuroner i grå substans
- Interfascikulære ligger mellem axoner i hvid substans. Danner myelin i CNS. Oligodendrocyttens udløbere kan omskede og myelinisere mere end et axon
Schwannske celler:
Danner nerveskeder omkring perifere axoner. Det kan både være med eller uden myelin.
Schwannske celler kan kun omskede ét axon med myelin, men kan godt omskede flere axoner, dog uden dannelse af myelin:
De omskedne axoner kan være:
- Umyeliniserede: Ledningshastighed op til 1 m/s, kan omskede omkring 30 axoner ved at invaginere dem i plasmalemma, kaldes mesaxoner.
- Myeliniserede: Ledningshastighed op til 120 m/s, omskeder ét segment af ét axon. Danner gentagne spiraler med plasmalemma omkring axonet. Mellemrummet mellem to schwannske cellers myelinisering kaldes de Ranvierske indsnøringer.
NEUROTRANSMITTERE
1.2.1 Hvilke kriterier skal være opfyldt, for at et kemisk stof kan siges af være en neurotransmitter (nævn mindst 3)?
- Skal syntetiseres i nervecellen
- Skal oplagres i nerveterminalen
- Skal frigives ved depolarisering, som skal være calcium-afhængig
- Stoffet skal kunne medføre en direkte effekt på postsynapsen.
- Der skal forefindes specifikke mekanismer for fjernelse/inaktivering af neurotransmitteren.
NEUROTRANSMITTERE
1.2.2 Angiv 6 lavmolekylære transmitterstoffer og for hver af dem en nervecelletype eller en fiberprojektion, hvori de findes.
- GABA – Gamma Amino Butansyre, findes hovedsageligt i interneuroner i hele CNS, det er den mest udbredte inhibitoriske neurotransmitter.
- Glutamat – Mest udbredte exitatoriske neurotansmitter i CNS. Findes stort set over alt, hvor der skal videreformidles et exitatorisk potentielle. Eks. Pyramidebanen, BLM, ALS, retina, findes også fra cortex til striatum etc.
- Acetylkolin – Syntetiseres i CNS i nc. Basalis meynert, septumkernerne, nucleus pendunculopontinus (PPN) i retikulærsubstansen. Det findes ved alle neuromuskulære endeplader (aktivering af skeletmuskulatur), i præganglionære sympatiske neuroner, og præ- og postganglionære parasympatiske neuroner.
- Noradrenalin – Syntetisers i locus coeruleus i retikulærsubstansen, projicerer til stort set hele CNS. I PNS findes det i postganglionære sympatiske neuroner.
- Dopamin – Receptorer for denne transmitter findes hovedsageligt i basalganglier og frontallap, dog mindre grad i resten af CNS. Syntese især i substansia nigra og area ventralis tegmentalis (VTA) begge i mesencephalon. Dannes også i hypothalamus. Det er neuronerne i substansia nigra der går til grunde ved parkinssons sygdom.
- Serotonin – Syntetiseres i nuclei raphei i retikulærsubstansen. De menes til dels at være med i modulering er signaler, men især smerte er de involveret i. Alt fra at undertrykke smerte til at øge smerteoplevelse. Projektionerne går bl.a. til hippocampus, amygdala, basalganglier, cortex cerebri, hypothalamus, nucleus solitarius, og area postrema.
- Glycin – Findes typisk i interneuroner, som virker inhibitoriske på motoriske celler i medulla spinalis, og enkelte neurongrupper i hjernnestammen og lillehjernen
- Histamin – Vigtig lokalisation er i nc. Tuberomammilaris
- ATP – bl.a. i locus coeruleus, i rygmarven, gliaceller.
NEUROTRANSMITTERE
1.2.3 Angiv de lavmolekylære transmittersubstanser i centralnervesystemet, opdelt efter kemisk type.
- Aminosyrer – Glutamat, GABA, Glysin og aspartat
- Aminer – Acetylkolin, Noradrenalin, Dopamin, Histamin, Serotonin
- Puriner – ATP
- Gasarter – NO
- Peptider – Enkelafin, Substans P, b-endorphin, Dynorphin, Neuropeptid Y og neurotensin
Aminerne og aminosyrerne er klart de vigtigste at kende til!
NEUROTRANSMITTERE
1.2.4 Hvad forstås ved neuroaktive peptider? Nævn to af disse, og giv et eksempel på deres cellulære forekomst.
Neuropeptider består af 3-35 aminosyrer og omfatter opioidpeptider, hypofysepeptider og gastrointestinale peptider.
Neuropeptider har en virkning på nervecellerns eksitabilitet. De findes ofte i lave koncentrationer, men kan opreguleres kraftig ved stærkt øget påvirkning. De findes ofte som co-transmitter i samme vesikler som de småmolekylære transmittere.
Syntesen foregår i somaet og involverer gentranskription, posttranslationelle modifikationer, axoplasmatisk transport til nerveterminal og pakning i vesikler.
- Angiotensin, dannes efter spaltning af angiotensinogen af renin. Der findes både ANG 1, 2 og 3. ANG 2 er vigtigst mht. funktion. Bl.a. karkontraktion, syntese af aldosteron mv. Fælles for mange neuropeptider er, at de også kan medregnes som lokale hormoner.
- Substans P, findes i rygmarv og er med i transmition af smerte. Findes som co-transmitter i basalganglierne, mere specifikt i striatums celler involveret i den direkte pathway. Findes her sammen med GABA.
Nedenfor følger en liste over udvalgte neuropeptider:
Opioidpeptider: Leucin Enkefalin, Methionin Enkefalin, β-endorfin, Dynorfiner
Hypofysepeptider: Oxytocin, AVP, ACTH, TSH
Gastrointestinale peptider: CCK, Substans, P, Neurotensin, Gastrin, Insulin, Glukagon, Somatostatin
Andre: Angiotensin, Bradykinin, Neuropeptid Y
NEUROTRANSMITTERE
1.2.5 Nævn to aminosyrer, som er neurotransmittere i CNS, og angiv deres typiske receptorvirkning.
Der er 4 der er vigtige at kende til.
- Glutamat – virker på AMPA (Natrium-influx) og NMDA (især Calcium influx) som ionotrope Fast EPSP (eksitatorisk postsynaptisk potentiale).
Metebotrope glutamatreceptorer (mGluR1-5), langsom EPSP, men også IPSP. - GABA – virker på GABAA som er en ionotrop klorid kanal. Dvs. hurtig IPSP. Den virker også på GABAB som er en metabotrop receptor. Her sker efflux af især kalium eller blokering af calciumkanaler, dvs. langsom IPSP
- Aspartat – primært exitatorisk
- Glycin – Ionotrop på klorid kanal, dvs. hurtig IPSP.
NEUROTRANSMITTERE
1.2.6 Hvilket kemisk stof er GABA forkortelsen for?
Gamma-Amino Butan-Acid/syre
NEUROTRANSMITTERE
1.2.7 Hvordan virker neurotransmitteren GABA, og hvordan ophører dens virkning på receptorerne?
Gamma-amino-butansyre, GABA, er den mest udbredte inhibitoriske neurotransmitter. Oftest findes GABA i interneuroner og ikke i projektionsneuroner. GABA kan virke på to slags receptorer, GABAA og GABAB, hvor førstnævnte er den hyppigst forekommende:
- GABAA – er en ionotrop kloridkanal der åbnes direkte ved binding af GABA: der sker Cl--influx og kortvarig hyperpolarisering. Den formidler således hurtig IPSP (inhibitorisk postsynaptisk potentiale). Mange celler har hvilemembranpotentiale lig klorids ligevægtspotentiale. Således vil en åbning af kloridkanalen egentlig ikke føre til hyperpolarisering. Man siger dog at den gør det, da den mindste depolarisering hurtigt vil elimineres af de åbne kloridkanaler.
- GABAB – metabotrop receptor. Ikke så udbredt som GABAA. Her kan der fremkaldes langsom IPSP, som typisk er langvarigt. Dette sker gennem åbning af K+-kanaler, dvs. efflux af kalium, og/eller lukning af calcium-kanaler. GABAB findes både præ og postsynaptisk.
GABA kan enten genbruges eller nedbrydes.
GABA kan genbruges af nerveterminalen ved genoptagelse gennem glutaminsyre transporter/GABA transporter (GAT). Det er GAT1 i præsynapsen og GAT3 i astrocytter.
Mange neurontyper og gliaceller indeholder specifikke transportmolekyler, der fjerner GABA fra synapsespalten. Astrocytter kan optage dem og enzymatisk omdanne dem til glutamat, dette sker gennem enzymet GABA-transaminase (GABA-T). GABA, der optages af andre neurontyper eller gliaceller, omdannes til succinat som en del af citronsyrecyklus. Den enzymatiske nedbrydning sker vha. GABA Transaminase og Succinat Semialdehyd Dehydrogenase i mitokondrierne.
egen note: Nikolaj skriver at GABA omdannes til glutamat, noter fra boksen skriver at GABA omdannes til citrullin. Hvilken er rigtig?
NEUROTRANSMITTERE
1.2.8 Redegør kort for aminerge nervetransmitteres modulerende effekt på aktiviteten af andre neuroner.
De aminerge nervetransmittere er f.eks. dopamin, serotonin, histamin, noradrenalin og adrenalin, samt acetylkolin.
Disse transmitter er excitatorisk ved at binde sig til metabotrope receptorer, som er G-protein koblede receptorer. Disse receptorer påvirker phosphorylerings processer i den postsynaptiske celle. Deres effekt på aktiviteten af andre neuroner virker over tid, dvs. langsomme og er modulerende.
- For det første dannes aminerne i kerner, som projiceres til stort set hele CNS.
- For det andet danner de mange forgreninger på nerveterminalerne. De danner sjældent en egentlig synapse, men har varikositeter på forgreningerne som bare frigiver aminerne ekstracellulært. Således får de en mindre specifik men meget udbredt effekt.
- Til sidst, så er transmitterne overvejende metabotrope, altså langsomt virkende, men typisk med lang varrighed.
De formidler altså ikke præcist temporal og spatiel information. Derimod er de gode til at sløre unødvendig støj, præcisere information el lign.
KANALER
1.3.1 Hvor finder man især spændingsstyrede Na+-kanaler på neuronet, og hvilken virkning har de?
Spændingsafhængige natrium kanaler sidder over alt, men især på aksoner og boutons. Der er flest i det initiale segment, hvor aktionspotentialet initieres og ligeledes ved de Ranvierske indsnøringer.
Virkningen er en hurtig depolarisering. Spændingsstyrede kanaler åbnes først ved et givent transmembranalt potentiale. Spændingsstyrede natrium-kanaler vil åbnes ved en lille depolarisering (tærskelværdien), herefter strømmer natrium hurtigt ind i cellen og depolariserer den yderlige. Er altafgørende for propagering af stimuli langs axon.
KANALER
1.3.2 Hvad forstås ved ligevægtspotentialet for kalium?
Det er det membranpotentiale der opnås, hvis kun kalium-ioner er permeable for cellen. Det ligger typisk på -75 til -90 mV.
KANALER
1.3.3 Forklar hvordan en transmitterstyret åbning eller lukning af K+-kanaler vil påvirke nervecellens excitationstærskel.
- En transmitterstyret åbning vil øge permeabiliteten for kalium. Nu bestemmer kalium endnu mere over membranpotentialet. En åbning vil føre til efflux af kalium og derved en hyperpolarisering. Nervecellen bliver mindre excitatorisk.
- En transmitterstyret lukning af kalium vil føre til mindre permeabilitet for kalium, og nu relativt mere for andre ioner. Det vil føre til at kalium ophobes intracellulært, det vil føre til en depolarisering og cellen er nu hyperexciterbar.
KANALER
1.3.4 Hvad forstås ved ligevægtspotentialet for klorid-ioner?
Membranpotentialet der opnås, hvis kun klorid er permeabel for cellen. Det ligger typisk på -65mV, altså ca. omkring cellens hvilemembranpotentiale.
KANALER
1.3.5 Forklar hvordan en transmitterstyret åbning af Cl-kanaler påvirker nervecellers excitabilitet.
- Her afhænger det lidt af hvilken tilstand cellen er i på forhånd.
- En åbning vil normalt ikke føre til en ændring, da cellen alligevel ligger på klorids ligevægtspotentiale.
- Dog bliver cellen mindre exciterbar da den mindste depolarisering hurtigt udlignes af indstrøm af klorid.
- Således er cellen mindre exciterbar.
- Ved åbning af kloridkanaler vil der altså komme en smule klorid ind i cellen og dennes membranpotentiale vil falde og cellen bliver mindre eksitabel.
KANALER
1.3.6 Angiv en neurotransmitter der åbner Cl -kanaler.
GABA der sætter sig på GABAA
KANALER
1.3.7 Forklar kort, hvordan åbning af ionkanaler for klor-ioner og lukning af ion kanaler for kalium-ioner påvirker en nervecelles hvilepotentiale.
Klorid
- For klorid vil det ikke nødvendigvis føre til ændring i membranpotentiale.
- Dog bliver cellen mindre exciterbar, da den mindste depolarisering vil føre til influx af klorid og derved hyperpolarisering.
- Kort svar: Når Cl--kanal åbnes ⇒ Influx af Cl- ⇒ Lille hyperpolarisering
Kalium
- For kalium betyder det ophobning intracellulært og derved depolarisering.
- Sker det på samme celle, så vil ionen med størst permeabilitet ”vinde”, og det er jo kalium → Dvs. der sker en lille depolarisering.
- Om cellen når tærskelværdi er dog ikke sikkert.
- Kort svar: Når K+-kanal lukkes ⇒ Hæmmer efflux af K+ ⇒ Depolarisering
Har lige vedhæftet de forskellige ion-koncentrationer, så man “kan regne ud” i hvilken retning hvv. Cl- og K+ vil bevæge sig, når deres kana.er åbnes.
RECEPTORER
1.4.1 Receptorer for neurotransmittere findes ofte i flere undertyper.
Angiv to eksempler på sådanne undertyper, og deres funktionelle karakteristika.
Neurotransmittere binder til og aktiverer i synapsespalten receptorer, som kan forekomme både præ- og postsynaptisk, endda også ekstrasynaptisk. Receptorerne formidler effekten af transmitteren til modtager-cellen. Der findes to hovedtyper af receptorer: Ionotrope og metabotrope.
Ionotrope receptorer
- Er en integreret del af en ionkanal og har altså en direkte virkning.
- Er excitatoriske, hvis ionerne er natrium og calcium → formidles en hurtigt og kortvarig depolarisering, fast EPSP1.
- Er inhibitoriske, hvis klorid og kalium er ionerne → formidles et fast IPSP2, altså hyperpolarisering.
- Virkningen er således enten en hurtig de- eller hyperpolarisering.
- Virkningen er desuden kortvarig, da den ophører, så snart transmitteren fjernes fra receptoren.
- Ionotrope recep-torer er derfor egnede til at formidle præcis information.
-
Eksempler er:
- den nikotine acetylkolinreceptor ved den motoriske endeplade;
- glutamatreceptorer, der formidler hurtige eksitatoriske postsynaptiske po-tentialer, EPSP;
- GABAerge receptorer, GABAA, der formidler hurtige inhibitoriske postsynaptiske potenti-aler, IPSP.
Metabotrope receptorer
- Aktiverer intermediære proteiner for at kunne regulere konduktansen af kanaler og kaldes også for de indirekte-virkende receptorer.
- De er G-Proteinkoblede og bygget op af et protein med syv transmembrane helixer.
- Det ekstracellulære domæne har et bindingssite for neurotransmitteren, mens det intracellulære domæne har et bindingssite for G-Proteinmolekyler.
- Aktiverede G-Proteiner kan virke direkte på ionkanaler, aktivere en kaskade af biokemiske reaktioner, eller de kan virke på genniveau.
- De metaboliske processer er tidskrævende, hvilket betyder, at synaptisk trans-mission via metabotrope receptorer er relativt langsom
- Det skal dog understreges, at af de tre anførte virkemåder er den første hurtigst, den sidste langsomst. Til gengæld kan responset vare i længere tid ved sidstnævnte.
- De formidler således slow IPSP2 og slow EPSP1.
-
Eksempler er:
- De muskarine acetylkolinreceptorer
- GABAerge receptorer, GABAB.
- Noradrenalin på a- og b-receptorer som er enten Gai, Gas eller Gaq-koblet
- 1EPSP = Excitatorisk postsynaptisk potentiale*
- 2IPSP = Inhibitorisk postsynaptisk potential*
RECEPTORER
1.4.7 Forklar funktionen af præsynaptiske transmitterreceptorer, eksempelvis præsynaptiske acetylcholinreceptorer koblet til Ca++-kanaler.
- Typisk vil præsynaptiske transmitterreceptorer være autoreceptorer.
- De fungere som en del af en negativ feedback-mekanisme.
- Transmitteren virker på autoreceptoren som vil hæmme exocytosen af transmitteren.
- Således undgås voldsomme langvarige påvirkninger af postsynapsen.
- De kan også være med til enten at øge eller hæmme exocytosen af en anden transmitter.
- Tit ser man at der findes co-transmittere der skal være med i modulering og præcisering af signaloverføring.
- For acetylkolin på Ca++-kanal vil den virke hæmmende og lukke calciumkanalen.
- Calcium bruges jo til exocytose af vesikler med neurotransmitteren.
- Således stoppes frigivelsen af acetylkolin.
- Den kan også reagere på andre nærliggende neuroners transmittersubstanser og enten virke excitatorisk eller inhibitorisk på neuronet og ændre membranpotentialet.
- Dette er igen for at have en indvirkning på hvor meget transmittersubstans der skal frigives fra nerveterminalen.
- Acetylcholin kan binde til både muskarine og nikotinerge receptorer.
IMPULSLEDNING
1.5.3 Beskriv hvad der betinger en nervecelles refraktærperiode, og hvad der er dens funktion.
Efter udløsning af et aktionspotentiale går der et rum tid, før neuronet igen kan fyre. Der er tale om en re- fraktærperiode, og man skelner mellem:
1: Den absolutte refraktærperiode – Na+-kanalerne inaktiveres. Cellen vil slet ikke kunne danne et ak- tionspotentiale.
2: Den relative refraktærperiode – K+-kanalerne holder sig åbne i længere tid end selve repolarise- ringsfasen, hvorfor cellen hyperpolariseres. Der kan dannes aktionspotentialer, men kun hvis depolariseringen er større end sædvanligt.
Funktionen: Det refraktære stadie sørger også for, at aktionspotentialet ensrettes.
Uddybet: Na+-kanalerne har to porte; en aktiveringsport (lukket i hvile) og en inaktiveringsport. Når tærskelsværdien opnås, åbnes aktiveringsporten, og der sker natriuminflux. Nogle inaktiveringsporte er tidsafhængige. Kort tid efter åbning af aktiveringsporten lukker inaktiveringsporten. Nu er natriumkanalen lukket og den indtræder i den absolutte refraktærperiode.
Kalium-kanaler er samtidig åbnet som medierer efflux af kalium. Det gør at nervecellen hyperpolariseres mere end hvilemembranpotentialet. Inaktiveringsporten for natriumkanalerne åbner, og der kan nu dannes et nyt AP. Dog er cellen lidt mere hyperpolariseret, og der skal et kraftigere stimuli til. Dette kaldes den relative refraktærperiode.
IMPULSLEDNING 1.5.4
1.5.4 Gør rede for, hvorledes aktionspotentialet propageres i et axon, og angiv hvilke forhold, der har betydning for propageringshastigheden.
Aktionspotentialets propagering:
Når tærskelværdien opnås åbner spændingsafhængige natrium-kanaler. Dette gør indersiden mere positiv, altså der skabes en depolarisering.
De positive ioner skubbes lateralt, og en ny tærskelværdi opnås for spændingsafhængige natrium-kanaler ved siden af. Således skal der dannes et nyt AP langs hele axonet.
Propageringshastigheden afhænger af:
Axonets diameter (indre modstand) – axoner med stor diameter har en lavere cytoplasmatisk mod- stand. Dvs. en passiv Na+-strøm breder sig mere effektivt gennem axoplasma af et stort axon, hvilket øger propageringshastigheden.
Myeliniseringsgraden (membranens modstand) – myelinisering øger membranens modstand ved at til- føre en ekstra barriere, som hindrer flow af ioner fra axoplasma til ekstracellulærvæsken. Impulslednin- gen i myeliniserede nerver skal også fornys – dette sker ved de Ranvierske indsnøringer, hvor axonet jo mangler myelin (saltatorisk ledning). Myeliniserede axoner er som regel også tykkere end de umyelini- serede, hvilket som nævnt nedsætter den indre modstand. Dvs. både en nedsat indre modstand og en øget membranmodstand sørger for, at den passive Na+-strøm bredes effektivt. Tætheden af de spæn- dingsstyrede Na+-kanaler er højst ved de Ranvierske indsnøringer.
Membranens kapacitans – cellemembranen har en vis kapacitans, og membranen skal oplades for at få strømmen til at flytte sig videre.
IMPULSLEDNING
1.5.5 Tegn et koordinatsystem med membranpotentialet (mV) som ordinat og tiden (msek) som abscisse og illustrér fænomenerne: Synaptisk inhibition, synaptisk excitation og synaptisk temporal summation.
Øverst ses først et EPSP der ikke når tærskelværdi. Lidt tid efter dannes et nyt EPSP som hurtigt efterfølges af et nyt. Efter to EPSP opnås tærskelværdien og et AP kan finde sted. Dette er en temporal summation. Altså en tidsafhængig summation.
Nederst ses et IPSP, senere dannes et IPSP og EPSP. Da cellen er en smule hyperpolariseret efter IPSP, så kommer EPSP ikke til at give et AP. Dette er også summation.
IMPULSLEDNING 1.5.9
1.5.9 Hvorfor har aktivering af en inhibitorisk synapse placeret på axonets initiale segment alt andet lige større effekt end en tilsvarende synapse placeret på en dendrit?
Dette er pga. den spatiale summation. Et signal på dendritten skal vandre længere end et på axonets initiale segment. Det er ved axonets initiale segment at densiteten af spændingsafhængige natriumkanaler et størst. Det er nemlig her AP enten dannes eller undertrykkes. Oftest ser man at inhibitoriske synapser sidder på axon hillock. Dette er for at sikre en effektiv bremse.
SYNAPTISK TRANSMISSION
1.6.10 Beskriv det ultrastrukturelle udseende af en synapse. (Brug gerne tegning med betegnelser til illu-stration)
En synapse består af en præsynapse, synapsekløft og en postsynapse.
I præsynapsen findes vesikler med neurotransmitter. Der findes spændingsafhængige natrium og calcium kanaler, autoreceptorer og heteroreceptorer.
I synapsekløften vil der i hvile ikke rigtig være noget. Det er en smal spalte.
Postsynapsen ses en smule fortykket, kaldet postsynaptisk density (PSD) og indsnævret lige der hvor præsynapsen støder op til.
Der findes selvfølgelig receptorer for neurotransmitteren frisat fra præsynapsen.
SYNAPTISK TRANSMISSION
1.6.13 Redegør kort for fænomenet ”long term potentiation” (LTP) og den funktionelle betydning af LTP.
LTP er en fænomen der menes at være grund for læring og hukommelse. Det er en synaptisk plasticitet.
Det er glutamat der er transmitteren og AMPA og NMDA receptorerne er vigtige herfor.
- Glutamat sætter sig på AMPA, der formidles et fast EPSP
- Glutamat sætter sig også på NMDA, denne er dog lukket af magnesium som først frigives ved en lille depolarisering. Heldigvis er depolariseringen sket ved aktivering af AMPA. Det kunne også være andet end AMPA, det er bare en eller anden depolarisering der skal ske.
- Der medieres nu calcium-influx gennem NMDA, cellen depolariseres yderlige, samtidig bruges calcium også som second messenger.
- Der aktivers diverse kinaser, proteiner dannes eks. Receptorer. Eks. Opformeres AMPA-receptoren ved LTP.
Der ses efter LTP en øget tæthed og tykkelse af spinae, større tæthed på postsynapsen (PSD), flere AMPA-receptorer etc.
Det sker på baggrund af en højfrekvent fyring. I hippocampus hvor hukommelse er vigtig, der kan man hæmme indlæring og hukommelse ved at hæmme NMDA. Det er pyramidecellerne i CA1 der undergår synaptiske ændringer.
Ved lavfrekvent stimuli får vi det modsatte, nemlig Long term depression (LTD).
Læsegruppens svar er indsat som billede
