興奮性神経伝達物質と抑制性神経伝達物質の違いとは?分かりやすく解説!

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興奮性神経伝達物質と抑制性神経伝達物質の主な違いは、興奮性神経伝達物質はシナプス後神経細胞の膜を通過するイオン流を増加させて活動電位を発火させ、抑制性神経伝達物質はシナプス後神経細胞の膜を通過するイオン流を減少させて活動電位を発火しないようにすることである

 さらに、I型シナプスは興奮性神経伝達物質を使用し、II型シナプスは抑制性神経伝達物質を使用する。

興奮性神経伝達物質と抑制性神経伝達物質は、中枢神経系のシナプス前細胞の末端から放出される2種類の神経伝達物質または化学伝達物質です。

主な対象分野

  1. 興奮性神経伝達物質とは?
         – 定義、作用機序、例
  2. 抑制性神経伝達物質とは?
         – 定義、作用機序、使用例
  3. 興奮性神経伝達物質と抑制性神経伝達物質の類似点とは?
         – 共通点の概要
  4. 興奮性神経伝達物質と抑制性神経伝達物質の違いとは?
         – 主な違いの比較

この記事の重要な単語

活動電位、興奮性神経伝達物質、抑制性神経伝達物質、シナプス後神経細胞

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興奮性神経伝達物質とは?

興奮性神経伝達物質とは、脳から放出される神経伝達物質の一種である

一般に、シナプス前細胞は活動電位をシナプス後細胞に伝達する役割を担う神経細胞です。

そのため、神経伝達物質を末端に放出し、シナプス間隙を通過する神経インパルスを化学的に運びます。

そして、これらの神経伝達物質はシナプスを通じて拡散した後、シナプス後神経細胞の受容体に結合する。

しかし、脳内の興奮性神経細胞は興奮性神経伝達物質を放出し、シナプス後神経細胞上のリガンド結合型ナトリウムチャネルを開口させる。

その後、この結果、神経細胞の細胞質内にナトリウムイオンが流れ込み、内部が陽性になる。

ここで、ナトリウムイオンの透過性が局所的に高まることで、興奮性シナプス後電位(EPSP)と呼ばれる局所的な脱分極が起こります。

EPSPによってシナプス後神経細胞に活動電位が発生すると、興奮性神経伝達物質によってシナプス後神経細胞に神経インパルスが伝達されるようになります。

抑制性神経伝達物質とは?

抑制性神経伝達物質とは、脳から放出される神経伝達物質のもう一つのタイプです。

それでも、一部の神経細胞の活動電位によって、抑制性神経伝達物質が放出される。

したがって、これらの神経細胞は抑制性神経細胞を指す。

ここで、抑制性神経伝達物質とは、脳で作用するGABAと脊髄で作用するグリシンの2種類が主なもので、GABAは脳で、グリシンは脊髄で作用する。

例えば、これらは適切な受容体に結合することにより、シナプス後神経細胞上のリガンドゲート型塩化物イオンチャネルを開口させることになる。

また、いくつかのシナプス後神経細胞では、リガンド依存性のカリウムチャネルを開くことになる。

Excitatory vs Inhibitory Neurotransmitters 図2:膜電位

しかし、抑制性神経伝達物質は、シナプス後神経細胞の内部をより負極化させます。

つまり、過分極になるわけだ。

そのため、シナプス後神経細胞で活動電位が発生しにくくなる。

また、抑制性神経伝達物質がシナプス後神経細胞に発生させる電位は、抑制性シナプス後電位(IPSP)と呼ばれるものです。

ここで、抑制性神経伝達物質の主な役割は、興奮性神経伝達物質の作用を相殺することである

興奮性神経伝達物質と抑制性神経伝達物質の類似性

  • 興奮性神経伝達物質と抑制性神経伝達物質は、中枢神経系のシナプス前細胞からシナプス間隙に放出される2種類の神経伝達物質で、興奮性神経伝達物質と抑制性神経伝達物質は、シナプス間隙を通過してシナプス後細胞に拡散します。
  • また、どちらもシナプス間隙を通過してシナプス後神経細胞まで拡散します。
  • そして、シナプス後神経細胞上の特定の受容体に結合します。
  • さらに、両者は異なる方法で膜貫通型イオン流を変化させます。
  • また、どちらの神経伝達物質も脳内で重要な役割を果たし、より良い認知や行動を維持しています。

興奮性神経伝達物質と抑制性神経伝達物質の違いについて

定義

興奮性神経伝達物質とは、シナプス後神経細胞に活動電位を発生させる神経伝達物質を指し、抑制性神経伝達物質とは、シナプス後神経細胞の活動電位の発生を抑制する神経伝達物質を指します。

これが、興奮性神経伝達物質と抑制性神経伝達物質の大きな違いです。

神経細胞の種類

大脳皮質の錐体細胞などの興奮性神経細胞は興奮性の神経伝達物質を放出し、大脳皮質の星状体細胞、シャンデリア細胞、バスケット細胞などの抑制性神経細胞は抑制性の神経伝達物質を放出します。

作用範囲

また、興奮性神経伝達物質は大脳皮質の局所的または長距離に作用し、抑制性神経伝達物質は局所的に作用する。

したがって、この点も興奮性神経伝達物質と抑制性神経伝達物質の違いです。

主な種類

興奮性神経伝達物質には主にグルタミン酸とアセチルコリンが、抑制性神経伝達物質には主にGABAとグリシンが存在します。

その他の例

また、他の興奮性神経伝達物質にはエピネフリン、ノルエピネフリン、一酸化窒素などがあり、他の抑制性神経伝達物質にはセロトニン、ドーパミンなどがあります。

シナプスの種類

また、タイプIのシナプスは興奮性の神経伝達物質を使用し、タイプIIのシナプスは抑制性の神経伝達物質を使用します。

膜貫通型イオン流への影響

興奮性神経伝達物質と抑制性神経伝達物質のもう一つの重要な違いは、膜貫通型イオンフローに対する影響です。

すなわち、興奮性神経伝達物質はシナプス後ニューロンの膜貫通型イオンフローを増加させ、抑制性神経伝達物質はシナプス後ニューロンの膜貫通型イオンフローを減少させる。

脱分極

さらに、興奮性神経伝達物質はシナプス後神経細胞を脱分極させやすく、抑制性神経伝達物質はシナプス後神経細胞を脱分極させにくくしている。

オープニングチャネルの種類

興奮性神経伝達物質はシナプス後神経細胞内のナトリウムチャネルを開き、抑制性神経伝達物質はカリウムチャネルを開く。

シナプス後電位の種類

興奮性神経伝達物質によって発生するシナプス後電位をEPSP、抑制性神経伝達物質によって発生するシナプス後電位をIPSPと呼びます。

流れの方向

また、興奮性神経伝達物質は一方向と双方向の流れを作り出し、抑制性神経伝達物質は双方向の流れを作り出します。

重要性


興奮性神経伝達物質は情報の流れを可能にし、抑制性神経伝達物質は興奮性神経伝達物質の作用を相殺する

結論

興奮性神経伝達物質とは、脳の神経細胞から放出される神経伝達物質の一種で、シナプス後神経細胞に活動電位を発生させやすくする物質である

つまり、シナプス後神経細胞上のナトリウムチャネルを開き、脱分極させる。

また、EPSPとは、興奮性神経伝達物質によってシナプス後神経細胞に発生する活動電位の種類を指す。

一方、抑制性神経伝達物質とは、脳内の神経細胞から放出されるもう一つのタイプの神経伝達物質です。

抑制性神経伝達物質とは、脳内の神経細胞が放出するもうひとつの神経伝達物質で、シナプス後神経細胞の活動電位を発生しにくくする役割を担っています。

そのため、シナプス後神経細胞上のカリウムイオンチャネルを開き、脱分極を防いでいる。

ここで、抑制性神経伝達物質によって発生する活動電位の種類をIPSPと呼ぶ。

したがって、興奮性神経伝達物質と抑制性神経伝達物質の主な違いは、それぞれの神経伝達物質がシナプス後神経細胞に与える影響にあると言えます。

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