突触传递（比较）

信号如何从一个可兴奋细胞传递到下一个细胞，无论是通过间隙连接的快速电耦合，还是通过突触间隙神经递质释放的化学接力。

Definition

突触传递是指信号从突触前细胞传递到突触后细胞的过程，可以通过间隙连接进行电传递，也可以通过神经递质的调节性释放进行化学传递，神经递质结合突触后受体并改变靶细胞的膜电导。

Scope

本主题涵盖动物突触的生理学：化学突触的结构、钙触发的神经递质量子释放、突触后受体和电导变化，以及与直接耦合细胞的电突触的对比。它涉及兴奋性和抑制性突触后电位、时间总和与空间总和，以及短期可塑性，借鉴了经典的无脊椎动物和神经肌肉制剂。本论述是比较性和机制性的，而非药理学处方。

Core questions

• 神经末梢的动作电位如何触发神经递质的释放？
• 为什么神经递质以离散的量子包形式释放，钙的作用是什么？
• 突触后受体如何将化学信号转化为兴奋或抑制？
• 何时使用电突触而非化学突触，它们的权衡是什么？

Key theories

递质释放的量子假说

神经递质以与突触囊泡对应的离散多分子包（量子）形式释放，因此突触后反应是由单位微小电位的整数倍构成的。

释放的钙假说

突触前末梢的去极化打开电压门控Ca2+通道，由此产生的短暂Ca2+进入是囊泡融合和递质释放的直接触发因素。

Mechanisms

当动作电位侵入化学突触末梢时，电压门控Ca2+通道打开，局部Ca2+进入触发充满神经递质的囊泡与突触前膜融合。释放的递质扩散穿过间隙并结合突触后受体：离子型受体直接门控离子通道，产生快速兴奋性或抑制性突触后电位，而代谢型受体通过第二信使发挥作用，产生较慢的调节效应。递质的作用通过再摄取或酶促分解终止。许多小的突触后电位在时间和空间上累加，以决定突触后细胞是否达到阈值。电突触绕过这种化学过程，通过间隙连接通道直接传递电流，实现非常快速、通常是双向的信号传导。

Clinical relevance

对神经肌肉接头的经典研究确立了原理，解释了神经毒剂、毒素、神经肌肉阻滞剂以及许多靶向受体和转运体的药物的作用；同样的框架也是突触可塑性研究的基础。本条目是教育性的比较生理学，而非治疗指导。

History

奥托·勒维（Otto Loewi）对化学神经传递的证明和埃克尔斯（Eccles）对突触后电位的细胞内记录确立了化学突触，而卡茨（Katz）及其同事利用蛙神经肌肉接头揭示了量子释放和钙触发。后来的比较研究描绘了电突触和调节性传递在无脊椎动物和脊椎动物神经系统中的广泛应用。

Key figures

• Bernard Katz
• Ricardo Miledi
• John Eccles
• Otto Loewi

Seminal works

• katzmiledi1967
• randall2002
• kandel2021

Frequently asked questions

什么是神经递质的量子？

它是单个突触囊泡中包含的递质数量；释放以该包的整数倍发生，而不是连续流。

电突触和化学突触有何不同？

电突触通过间隙连接在细胞之间直接传递电流，实现非常快速的信号传导，而化学突触则利用神经递质释放，允许放大、符号改变和调节，但会增加短暂的延迟。