Prevajanje informacij v
živčevju
Dejan Georgiev, dr.med.
Prof. dr. Zvezdan Pirtošek, dr.med.
Klinični oddelek za bolezni živčevja – KOBŽ
Ljubljana
Vsebina
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Kaj je živčna celica in kako je zgrajena?
Kaj je potencial membrane v mirovanju?
Kaj je akcijski potencial?
Kaj so sinapse in kako signal potuje iz
presinaptične na postsinaptično membrano?
Kaj so nevrotransmitorji?
Kaj je dolgoročna potenciacija (Long term
potentiation - LTP) in dolgoročna depresija (Long
term depression - LTD)?
Nivoji študija živčevja
 Makro
nivo
 Celični nivo
 Molekularni nivo
Celice v živčevju
 Nevroni
– osnovna gradbena enota živčevja;
generiranje in prenašanje informacij v živčevju
 Glia – podporna (in več...) funkcija
- astrociti
- oligodendrociti in Schwan-ove celice
- mikroglia
- ependimociti
Št.nevronov: 1011 100 000 000 000
Št. sinaps:
1014 100 000 000 000 000
Nevron
Senzorični nevroni
Motorični nevroni
Internevroni
Golgi tip I
Golgi tip II
Celična membrana in potencial
membrane v mirovanju
c(Na)z=150 mmol/L
c(K)z= 5 mmol/L
Model Hodgkin-Huxley
Vm= -65 mV
c(Na)n=15 mmol/L
c(K)n= 100 mmol/L
d=5 nm
Akcijski potencial
Osnovni principi prevajanja informacij
Izmenjava ionov med notranjostjo celice in
medceličnim prostorom
Ranvierjevi zažemki
E =62 mV; E =-80mV
Na
Nernestova enačba
Goldmanova enačba
K
Va= +40 mV
Sinapsa
sinapse – gap junction – 3 nm
 Kemične sinapse – večina sinaps – špranja
20-50 nm
- presinaptična membrana
- postsinaptična membrana
- nevrotransmitorji
 Električne
Aksosomatska sinapsa
Aksoaksonska sinapsa
EPSP
IPSP
Aksodendritska sinapsa
Dendrodendritska sinapsa
Nevromišični stik
Asimetrična sinapsa – Gray I - ekscitatorna
Simetrična sinapsa – Gray II - inhibitorna
Nevrotransmitorji
Nevrotransmitorji
 Sinteza
nevrotransmitorjev
- sinaptične vezikule (50 nm)
- sekretorne granule (100 nm)
 Sproščanje
Delovanje na receptorje – ionotropni in
metabotropni (G-protein vezani receptorji); Gprotein – protein, ki veže GTP
 Razgradnja nevrotransmitorjev
- ponovni prevzem
- difuzija v medcelični prostor
- encimi

Nevrotransmitorji
Sinteza nevrotransmitorjev
- sinaptične vezikule (50 nm)
- sekretorne granule (100 nm)
 Sproščanje
 Delovanje na receptorje – ionotropni in
metabotropni (G-protein vezani receptorji); Gprotein – protein, ki veže GTP
 Razgradnja nevrotransmitorjev
- ponovni prevzem
- difuzija v medcelični prostor
- encimi

Noradrenalinski beta
receptor - Gs
Dolgoročna potenciacija (Long
term potentiation - LTP)
 Okrepitev
sinapse s pomočjo sinhrono
repetitivne stimulacije presinaptične celice
 Molekularni mehanizmi učenja in formiranja
spomina
 Sinaptična plastičnost
 Primer hipokampusa
Dolgoročna potenciacija - LTP
Dolgoročna depresija - LTD
 Redukcija
sposobnosti prevajanja sinapse
Proteinska
fosfataza
Cam K-II
Defosforilacija AMPA receptorjev
Fosforilacija AMPA
receptorjev
Povečevanje števila AMPA
receptorjev
Povečevanje števila
dendritskih trnov
Zmanjšanje števila AMPA receptorjev