生物原理
突触(synapse):两个神经元之间或神经元与效应器细胞之间相互接触、并借以传递信息的部位。突触一词首先由英国神经生理学家C.S.谢灵顿于1897年研究脊髓反射时引入生理学,用以表示中枢神经系统神经元之间相互接触并实 现功能联系的部位。而后,又被推广用来表示神经与效应器细胞间的功能关系部位。Synapse来自希腊语,原意是接触或接点。
突触前细胞借助化学信号,即递质(见神经递质),将信息转送到突触后细胞者,称化学突触,借助于电信号传递信息者,称电突触。在哺乳动物进行突触传递的几乎都是化学突触;电突触主要见于鱼类和两栖类。根据突触前细胞传来的信号,是使突触后细胞的兴奋性上升或产生兴奋还是使其兴奋性下降或不易产生兴奋,化学和电突触都又相应地被分为兴奋性突触和抑制性突触。使下一个神经元产生兴奋的为兴奋性突触,对下一个神经元产生抑制效应的为抑制性突触。
化学突触或电突触均由突触前膜、突触后膜以及两膜间的窄缝——突触间隙所构成,但两者有着明显差异。胞体与胞体、树突与树突以及轴突与轴突之间都有突触形成,但常见的是某神经元的轴突与另一神经元的树突间所形成的轴突-树突突触,以及与胞体形成的轴突-胞体突触。
螯虾腹神经索中,外侧与运动巨大纤维间形成的突触便是兴奋性电突触。在螯虾螯肢开肌上既有兴奋性,也有抑制性化学突触。此外,尚发现一些同时是化学又是电的混合突触。
生物特点
神经元之间神经冲动的传导是单方向传导,即神经冲动只能由一个神经元的轴突传导给另一个神经元的细胞体或树突,而不能向相反的方向传导。
这是因为递质只在突触前神经元的轴突末梢释放。当神经冲动通过轴突传导到突触小体时,突触前膜对钙离子的通透性增加,突触间隙中的钙离子即进入突触小体内,促使突触小泡与突触前膜紧密融合,并出现破裂口。小泡内的递质释放到突触间隙中,并且经过弥散到达突触后膜,立即与突触后膜上的蛋白质受体结合,并且改变突触后膜对离子的通透性,引起突触后膜发生兴奋性或抑制性的变化。这里,递质起携带信息的作用。
由于突触的单向传递,中枢神经系统内冲动的传递就有一定的方向,即由传入神经元传向中间神经元,再传向传出神经元,从而使整个神经系统的活动能够有规律地进行。中枢神经系统中任何反射活动,都需经过突触传递才能完成。