सिनेप्टिक ट्रांसमिशन और न्यूरोट्रांसमीटर कार्य

सिनेप्टिक ट्रांसमिशन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा एक न्यूरॉन दूसरे न्यूरॉन या एक प्रभावक कोशिका के साथ एक सिनेप्स के पार संचार करता है। प्रमुख रासायनिक सिनेप्स पर, एक आने वाली क्रिया क्षमता न्यूरोट्रांसमीटर के कैल्शियम-निर्भर स्राव को ट्रिगर करती है, जो सिनेप्टिक फांक (cleft) के पार फैलती है और लक्ष्य कोशिका के झिल्ली क्षमता को बदलने के लिए पोस्टसिनेप्टिक रिसेप्टर्स से बंधती है। यह क्षेत्र उस सिग्नलिंग श्रृंखला की सेलुलर और आणविक मशीनरी और इसे ले जाने वाले न्यूरोट्रांसमीटर प्रणालियों को शामिल करता है।

Definition

सिनेप्टिक ट्रांसमिशन एक प्रीसिनेप्टिक न्यूरॉन से एक पोस्टसिनेप्टिक कोशिका तक एक संकेत का संचालन है, जो रासायनिक सिनेप्स पर एक न्यूरोट्रांसमीटर के विनियमित, कैल्शियम-ट्रिगर स्राव द्वारा प्राप्त किया जाता है जो लक्ष्य कोशिका पर रिसेप्टर्स को बांधता है और इसकी उत्तेजना को बदलता है।

Scope

यह क्षेत्र पाठक को तंत्रिका तंत्र में रासायनिक सिनेप्टिक सिग्नलिंग से परिचित कराता है: ट्रांसमीटर का संश्लेषण और पैकेजिंग कैसे होती है, इसका स्राव कैल्शियम के प्रवेश से कैसे जुड़ा होता है, पोस्टसिनेप्टिक रिसेप्टर्स रासायनिक संकेत को कैसे परिवर्तित करते हैं, उत्तेजक और निरोधात्मक इनपुट कैसे एकीकृत होते हैं, और उपयोग से सिनेप्टिक शक्ति कैसे संशोधित होती है। इसे एक शरीर विज्ञान संदर्भ के रूप में व्यवस्थित किया गया है और यह नैदानिक प्रबंधन मार्गदर्शन प्रदान नहीं करता है।

Sub-topics

• कैल्शियम-निर्भर न्यूरोट्रांसमीटर रिलीज और वेसिकल गतिकी
• उत्तेजक और निरोधात्मक सिनैप्टिक क्षमताएं और एकीकरण
• न्यूरोट्रांसमीटर का संश्लेषण, पैकेजिंग और अपचय
• पश्च-सिनैप्टिक ग्राही और सिनैप्टिक एकीकरण
• अल्पकालिक और दीर्घकालिक सिनैप्टिक प्लास्टिसिटी

Core questions

• प्रीसिनेप्टिक विध्रुवण को न्यूरोट्रांसमीटर स्राव में कैसे परिवर्तित किया जाता है?
• पोस्टसिनेप्टिक रिसेप्टर्स ट्रांसमीटर बंधन को विद्युत या जैव रासायनिक परिवर्तन में कैसे बदलते हैं?
• एकल न्यूरॉन द्वारा कई अभिसारी उत्तेजक और निरोधात्मक इनपुटों को कैसे एकीकृत किया जाता है?
• कम और लंबी समय-सीमा पर सिनेप्टिक शक्ति कैसे बदलती है?

Key concepts

• रासायनिक सिनेप्स और सिनेप्टिक फांक
• प्रीसिनेप्टिक टर्मिनल और सक्रिय क्षेत्र
• कैल्शियम-ट्रिगर वेसिकल एक्सोसाइटोसिस
• न्यूरोट्रांसमीटर रिसेप्टर्स (आयनोट्रोपिक और मेटाबोट्रोपिक)
• उत्तेजक और निरोधात्मक पोस्टसिनेप्टिक क्षमताएं
• सिनेप्टिक एकीकरण
• सिनेप्टिक प्लास्टिसिटी

Key theories

ट्रांसमीटर स्राव की क्वांटल परिकल्पना

न्यूरोट्रांसमीटर असतत, मोटे तौर पर समान पैकेटों (क्वांटा) में स्रावित होता है जो एकल सिनेप्टिक वेसिकल्स की सामग्री के अनुरूप होते हैं, ताकि पोस्टसिनेप्टिक प्रतिक्रिया एक इकाई लघु प्रतिक्रिया के पूर्णांक गुणकों से निर्मित हो।

सिनेप्टिक ट्रांसमिशन का रासायनिक सिद्धांत

अधिकांश केंद्रीय और परिधीय सिनेप्स प्रत्यक्ष विद्युत निरंतरता के बजाय एक विसरणीय रासायनिक संदेशवाहक को जारी करके संचारित होते हैं, जिसमें स्राव प्रीसिनेप्टिक कैल्शियम प्रवाह से कसकर जुड़ा होता है।

Mechanisms

प्रीसिनेप्टिक टर्मिनल पर आक्रमण करने वाली एक क्रिया क्षमता वोल्टेज-गेटेड कैल्शियम चैनलों को खोलती है; परिणामस्वरूप कैल्शियम का प्रवाह सक्रिय क्षेत्र में प्लाज्मा झिल्ली के साथ न्यूरोट्रांसमीटर-भरे वेसिकल्स के संलयन को ट्रिगर करता है, जिससे ट्रांसमीटर फांक में स्रावित होता है। ट्रांसमीटर पोस्टसिनेप्टिक रिसेप्टर्स को बांधता है, जो या तो सीधे आयन चैनलों को गेट करते हैं (आयनोट्रोपिक) या द्वितीयक संदेशवाहकों (मेटाबोट्रोपिक) के माध्यम से कार्य करते हैं, जिससे विध्रुवण (उत्तेजक) या अतिध्रुवण (निरोधात्मक) क्षमताएं उत्पन्न होती हैं। पोस्टसिनेप्टिक न्यूरॉन इन इनपुटों को स्थान और समय में जोड़ता है, और बार-बार की गतिविधि कनेक्शन को मजबूत या कमजोर कर सकती है, जो सिनेप्टिक प्लास्टिसिटी का आधार है।

Clinical relevance

सिनेप्टिक ट्रांसमिशन वह स्तर है जिस पर कई न्यूरोलॉजिकल और मनोरोग संबंधी विकार, और उनका इलाज करने के लिए उपयोग की जाने वाली दवाएं, अपने प्रभाव डालती हैं, क्योंकि ट्रांसमीटर संश्लेषण, स्राव, रिसेप्टर बंधन और पुनःग्रहण सामान्य औषधीय लक्ष्य हैं। यह क्षेत्र सामान्य शरीर विज्ञान का वर्णन करता है जिस पर ऐसे हस्तक्षेप कार्य करते हैं और इसे नैदानिक या उपचार मार्गदर्शन के बजाय पृष्ठभूमि की समझ के रूप में अभिप्रेत है।

History

सिनेप्टिक ट्रांसमिशन की रासायनिक प्रकृति बीसवीं शताब्दी की शुरुआत में स्थापित की गई थी और बर्नार्ड काट्ज़ और उनके सहयोगियों द्वारा परिष्कृत की गई थी, जिनके 1950 के दशक में न्यूरोमस्कुलर जंक्शन पर किए गए कार्य से पता चला कि ट्रांसमीटर क्वांटा में स्रावित होता है। बाद के आणविक कार्य, जिसे काट्ज़ और बाद में सुधोफ और अन्य को नोबेल पुरस्कारों से मान्यता मिली, ने वेसिकल-संलयन मशीनरी और कैल्शियम सेंसर की पहचान की जो विद्युत गतिविधि को स्राव से जोड़ते हैं।

Key figures

• Bernard Katz
• Thomas Südhof
• Eric Kandel

Seminal works

• fatt-katz-1952
• sudhof-2013
• kandel-2001

Frequently asked questions

रासायनिक और विद्युत सिनेप्स में क्या अंतर है?

एक रासायनिक सिनेप्स एक न्यूरोट्रांसमीटर जारी करके संकेत देता है जो एक फांक को पार करता है और लक्ष्य कोशिका पर रिसेप्टर्स को बांधता है, जबकि एक विद्युत सिनेप्स सीधे गैप-जंक्शन चैनलों के माध्यम से धारा प्रवाहित करता है; यह क्षेत्र रासायनिक संचरण से संबंधित है, जो स्तनधारी तंत्रिका तंत्र में प्रमुख तरीका है।

सिनेप्टिक ट्रांसमिशन के लिए कैल्शियम केंद्रीय क्यों है?

वोल्टेज-गेटेड चैनलों के माध्यम से प्रीसिनेप्टिक टर्मिनल में प्रवेश करने वाला कैल्शियम वह ट्रिगर है जो विद्युत गतिविधि को वेसिकल संलयन से जोड़ता है, ताकि ट्रांसमीटर स्राव कैल्शियम संकेत पर अत्यधिक निर्भर हो।