Трехсторонний синапс - Tripartite synapse

Трехсторонний синапс относится к функциональной интеграции и физической близости пресинаптической мембраны, постсинаптической мембраны и их тесной связи с окружающей средой. глия а также объединенный вклад этих трех синаптических компонентов в производство активности в химический синапс.[1] Трехсторонние синапсы возникают в нескольких местах в Центральная нервная система с астроциты[1] а также может существовать с Мюллер глия из ганглиозные клетки сетчатки[2] и Шванновские клетки на нервномышечное соединение.[3] Термин был впервые введен в конце 1990-х годов для объяснения растущего числа доказательств того, что глия не является просто пассивными нейронными поддерживающими клетками, но вместо этого играет активную роль в интеграции синаптической информации посредством двунаправленной связи с нейронами. нейронный компоненты синапс как опосредовано нейротрансмиттеры и глиотрансмиттеры.[4]

Доказательства трехстороннего синапса

Доказательства роли астроцитов в интеграции и обработке синаптической интеграции представлены несколькими способами:

  • Астроциты - это возбудимые клетки: В ответ на стимулы от любого из трех компонентов трехчастного синапса астроциты способны производить временные изменения в своих внутриклеточных кальций концентрации за счет высвобождения запасов кальция из эндоплазматический ретикулум[5]
  • Астроциты двунаправленно общаются с нейронами: Благодаря изменениям в их возбудимости концентрации кальция, астроциты способны обнаруживать нейротрансмиттеры и другие сигналы, высвобождаемые нейронами в синапсе.[5] и могут высвобождать собственные нейротрансмиттеры или глиотрансмиттеры[6] которые, в свою очередь, способны изменять электрофизиологический возбудимость нейронов.[7]
  • Астроциты способны избирательно реагировать на раздражители: Астроциты ориенсы гиппокампа образуют трехсторонние синапсы с аксональный прогнозы из альвеус. Выступы альвеусов могут образовывать либо глутаматергический или же холинергический синапсы с ориентировочным слоем, но астроциты этой области реагируют изменениями концентрации кальция только на холинергическую активацию выступов альвеуса.[8] Это происходит не только из-за чувствительности этих астроцитов исключительно к ацетилхолину, поскольку они также будут реагировать на глутаматергическую синаптическую активность, исходящую из другой области мозга, Обеспечение Schaffer.[9]
  • Астроциты интегрируют и модулируют информацию из своих синаптических входов: Изменения концентрации кальция в астроцитах в ответ на одновременную стимуляцию двумя типами нейротрансмиттеров не всегда являются линейным суммированием (линейное суммирование - это увеличение внутриклеточной концентрации кальция в астроците в ответ на два одновременных стимула, что было бы эквивалентом добавления изменений концентрации кальция. которые будут происходить в ответ на каждую стимуляцию индивидуально) эффектов каждого отдельного входного сигнала, но зависит от комбинаций передатчиков, а также от частоты стимуляции. Астроциты ориентированного слоя гиппокампа, которые отвечают на синаптическую активность глутаматергических нейронов, происходящих из коллатералей Шаффера, и холинергических нейронов, возникающих в альвеусе, вызывают изменения внутриклеточных концентраций кальция, которые нелинейны с силой синаптического входа.[9] Кроме того, эти же самые раздражители способны вызывать либо усиленную реакцию концентрации кальция при низких частотах стимуляции, либо реакцию пониженной концентрации кальция при высоких частотах стимуляции.[9]

Рекомендации

  1. ^ а б Аракэ, А. (22 мая 1999 г.). «Трехсторонние синапсы: глия, непризнанный партнер». Тенденции в неврологии. 22 (5): 208–215. Дои:10.1016 / s0166-2236 (98) 01349-6. PMID  10322493.
  2. ^ Ньюман, EA (1 июня 1998 г.). «Модуляция нейрональной активности глиальными клетками сетчатки». Журнал неврологии. 18 (11): 4022–4028.
  3. ^ Рочон, Д. (1 июня 2001 г.). «Синапс-глия взаимодействия в нервно-мышечном соединении млекопитающих». Журнал неврологии. 21 (11): 3819–3829.
  4. ^ Переа, Гертрудис (15 июля 2009 г.). «Трехсторонние синапсы: процесс астроцитов и контроль синаптической информации». Тенденции в неврологии. 32 (8): 421–431. Дои:10.1016 / j.tins.2009.05.001. PMID  19615761.
  5. ^ а б Переа, Гертрудис (сентябрь 2005 г.). «Передача сигналов глиального кальция и нейрон-глия». Клеточный кальций. 38 (3–4): 375–382. Дои:10.1016 / j.ceca.2005.06.015. HDL:10261/154079.
  6. ^ Вольтерра, А. Трехчастный синапс: глия в синаптической передаче. Глава 13: Высвобождение передатчиков из глиальных клеток: Oxford University Press. С. 164–184.CS1 maint: location (связь)
  7. ^ Ньюман, Э.А. (2003). «Новые роли астроцитов: регуляция синаптической передачи». Тенденции в неврологии. 26: 536–542. Дои:10.1016 / s0166-2236 (03) 00237-6. PMID  14522146.
  8. ^ Араке, Альфонсо (1 апреля 2002 г.). «Синаптически высвобождаемый ацетилхолин вызывает повышение Ca2 + в астроцитах в срезах гиппокампа». Журнал неврологии. 22 (7): 2443–2450. PMID  11923408.
  9. ^ а б c Переа, Гертрудис (16 марта 2005 г.). "Свойства синаптически вызванного сигнала кальция астроцита раскрывают синаптическую обработку информации астроцитами". Журнал неврологии. 25 (9): 2192–2203. Дои:10.1523 / jneurosci.3965-04.2005. PMID  15745945.