Постсинаптические потенциалы

Постсинаптические потенциалы (ПСП) — это локальные изменения электрического потенциала на участке клеточной мембраны, непосредственно прилегающем к синаптическому окончанию (постсинаптической мембране). Они возникают в ответ на выделение нейромедиатора из пресинаптического окончания при прохождении нервного импульса.

Ключевые характеристики:

  • Амплитуда: несколько милливольт (мВ).
  • Длительность: 10–15 мс.

Типы постсинаптических потенциалов

Существует два основных типа ПСП, оказывающих противоположное влияние на возбудимость нейрона:

  1. Возбуждающий постсинаптический потенциал (ВПСП)

    • Представляет собой местную деполяризацию постсинаптической мембраны (сдвиг мембранного потенциала в сторону менее отрицательных значений).
    • Если суммарная деполяризация от множества ВПСП достигает критического порогового уровня, в нейроне генерируется потенциал действия — распространяющийся электрический сигнал.

  2. Тормозной постсинаптический потенциал (ТПСП)

    • Представляет собой местную гиперполяризацию постсинаптической мембраны (сдвиг мембранного потенциала в сторону более отрицательных значений).
    • Гиперполяризация увеличивает разницу между текущим потенциалом мембраны и порогом генерации потенциала действия, тем самым затрудняя или блокируя возникновение возбуждения.

Молекулярный механизм

ПСП являются результатом изменения ионной проницаемости постсинаптической мембраны, которая содержит специализированные хемочувствительные (лиганд-зависимые) ионные каналы.

  • Механизм ВПСП: Нейромедиатор (например, глутамат) связывается с рецепторами, что приводит к открытию каналов, проницаемых преимущественно для ионов натрия (Na⁺) и калия (K⁺). Поток положительно заряженных ионов Na⁺ внутрь клетки превышает поток K⁺ наружу, что вызывает деполяризацию (ВПСП). Амплитуда ВПСП прямо зависит от количества выделившегося медиатора и числа активированных каналов.
  • Механизм ТПСП: Другие медиаторы (например, ГАМК или глицин) связываются со своими рецепторами, открывая каналы для ионов хлора (Cl⁻) или калия (K⁺). Вход Cl⁻ в клетку или выход K⁺ из неё приводит к гиперполяризации мембраны (ТПСП).

Суммация

При поступлении к синапсу серии нервных импульсов отдельные ПСП могут суммироваться во времени и пространстве. Это суммарное изменение мембранного потенциала определяет, достигнет ли нейрон порога возбуждения для генерации потенциала действия.