Tổ chức và các loại khớp thần kinh

Khớp thần kinh là một điểm nối chuyên biệt mà qua đó một tế bào thần kinh giao tiếp với một tế bào khác. Khớp thần kinh có hai loại chính: khớp thần kinh hóa học, nơi đầu tận cùng tiền khớp thần kinh giải phóng chất dẫn truyền thần kinh qua khe khớp thần kinh đến các thụ thể hậu khớp thần kinh, và khớp thần kinh điện, nơi các mối nối khe cho phép dòng điện đi trực tiếp giữa các tế bào. Tổ chức của chúng — vùng hoạt động, khe khớp thần kinh và mật độ hậu khớp thần kinh — xác định cách tín hiệu được truyền và điều chỉnh.

Definition

Khớp thần kinh là một điểm nối tế bào-tế bào chuyên biệt mà tại đó một tế bào thần kinh truyền tín hiệu đến một tế bào thần kinh, cơ hoặc tuyến khác, hoặc bằng hóa học thông qua việc giải phóng chất dẫn truyền thần kinh qua khe khớp thần kinh hoặc bằng điện thông qua các mối nối khe.

Scope

Mục này mô tả tổ chức cấu trúc của khớp thần kinh và các loại khớp thần kinh chính, bao gồm khớp thần kinh hóa học so với khớp thần kinh điện và các phân loại hình thái phổ biến. Đây là tài liệu tham khảo mô tả về giải phẫu và mô học và không cung cấp hướng dẫn lâm sàng.

Core questions

• Các thành phần cấu trúc của một khớp thần kinh hóa học là gì?
• Khớp thần kinh hóa học và điện khác nhau về cấu trúc và chức năng như thế nào?
• Các khớp thần kinh được phân loại theo hình thái và vị trí như thế nào?
• Cấu trúc khớp thần kinh có thể thay đổi như thế nào theo hoạt động (tính dẻo)?

Key concepts

• Đầu tận cùng tiền khớp thần kinh và vùng hoạt động
• Khe khớp thần kinh
• Mật độ hậu khớp thần kinh
• Khớp thần kinh hóa học
• Khớp thần kinh điện (mối nối khe)
• Khớp thần kinh kích thích và ức chế
• Khớp thần kinh Loại I và Loại II của Gray
• Dẫn truyền thần kinh hóa học qua khe khớp thần kinh
• Tính dẻo khớp thần kinh như một chất nền cấu trúc và chức năng của học tập

Mechanisms

Tại một khớp thần kinh hóa học, đầu tận cùng tiền khớp thần kinh chứa các túi chứa chất dẫn truyền thần kinh neo đậu tại vùng hoạt động; một điện thế hoạt động đến sẽ kích hoạt sự giải phóng chúng vào khe khớp thần kinh, và chất dẫn truyền thần kinh liên kết với các thụ thể tập trung trong mật độ hậu khớp thần kinh đậm đặc điện tử. Kính hiển vi điện tử phân giải các thành phần này và là cơ sở để phân loại khớp thần kinh, bao gồm sự phân biệt lâu đời giữa các tiếp xúc không đối xứng (Loại I của Gray, thường là kích thích) và đối xứng (Loại II, thường là ức chế) (Harris & Weinberg, 2012). Thay vào đó, các khớp thần kinh điện sử dụng các mối nối khe để ghép nối trực tiếp các tế bào, cho phép dòng điện nhanh chóng, thường là hai chiều (Söhl et al., 2005). Các khớp thần kinh không cố định: sức mạnh và cấu trúc của chúng có thể thay đổi theo hoạt động, với sự vận chuyển thụ thể AMPA là trung tâm của sự tăng cường dài hạn (Huganir & Nicoll, 2013) và các cơ chế bổ sung làm nền tảng cho sự suy yếu dài hạn (Collingridge et al., 2010).

Clinical relevance

Cấu trúc và chức năng khớp thần kinh bị thay đổi trong nhiều tình trạng thần kinh và tâm thần, và khớp thần kinh là nơi tác động của nhiều chất hoạt thần kinh. Hiểu biết về tổ chức bình thường của chúng là nền tảng để giải thích những thay đổi đó. Mục này là tài liệu tham khảo mô tả và không phải là cơ sở để chẩn đoán hoặc điều trị.

History

Sherrington đã đặt ra thuật ngữ khớp thần kinh vào khoảng năm 1897 để đặt tên cho điểm tiếp xúc chức năng giữa các tế bào thần kinh. Bản chất hóa học của sự truyền dẫn tại nhiều khớp thần kinh đã được xác lập vào đầu thế kỷ XX, và công trình của Katz đã làm rõ sự giải phóng lượng tử. Kính hiển vi điện tử vào những năm 1950 và 1960 đã phân giải các túi tiền khớp thần kinh, khe khớp thần kinh và mật độ hậu khớp thần kinh, và phân loại các khớp thần kinh không đối xứng và đối xứng của George Gray đã đưa ra một khuôn khổ hình thái bền vững. Các thập kỷ sau đó đã bổ sung sự hiểu biết về khớp thần kinh như những cấu trúc dẻo có sức mạnh có thể được sửa đổi bởi hoạt động.

Key figures

• Charles Sherrington
• George Gray
• Bernard Katz

Seminal works

• harris-weinberg-2012
• huganir-nicoll-2013
• sohl-2005

Frequently asked questions

Sự khác biệt giữa khớp thần kinh hóa học và khớp thần kinh điện là gì?

Khớp thần kinh hóa học truyền tín hiệu bằng cách giải phóng chất dẫn truyền thần kinh qua khe khớp thần kinh đến các thụ thể hậu khớp thần kinh, gây ra một sự chậm trễ ngắn; khớp thần kinh điện sử dụng các mối nối khe để truyền dòng điện trực tiếp giữa các tế bào, cho phép truyền dẫn nhanh hơn và thường là hai chiều.

Khớp thần kinh Loại I và Loại II của Gray là gì?

Chúng là một phân loại hình thái từ kính hiển vi điện tử: Khớp thần kinh Loại I không đối xứng với mật độ hậu khớp thần kinh nổi bật và thường là kích thích, trong khi khớp thần kinh Loại II đối xứng và thường là ức chế.