神経細胞はどのようにしてコミュニケーションをとるのか

神経細胞はシナプスと呼ばれる構造で、シナプス伝達と呼ばれるプロセスでコミュニケーションをとります。 シナプスは2つのニューロンで構成され、一方のニューロンが他方のニューロンに情報を送ります。 送信側のニューロンはシナプス前ニューロンと呼ばれ、受信側のニューロンはシナプス後ニューロンと呼ばれています。 脳内の情報の流れは電気的な活動によって実現されているが、神経細胞間のコミュニケーションは化学的なプロセスである。 シナプスに活動電位が到達すると、細胞膜の孔が開き、シナプス前末端にカルシウムイオン（プラスに帯電したカルシウム原子）が流入する。 これにより、神経伝達物質の小さな「パケット」が、シナプス間隙として知られる2つの細胞の間の小さな隙間に放出されます。 神経伝達物質は、シナプス間隙を越えて拡散し、シナプス後膜に埋め込まれた受容体と呼ばれる特殊なタンパク質と相互作用します。 この受容体は、ある種のイオン（電荷を帯びた原子）がその構造の中の孔を通過することを可能にするイオンチャネルである。 神経伝達物質との相互作用により孔が開き、イオンがシナプス後末端に流入し、樹状突起に沿って体幹に向かって伝搬することになる。 注釈付きのアニメーションはこちらをご覧ください。

シナプス伝達には興奮性と抑制性がある

神経伝達には、シナプス後の神経細胞が活動電位を発生させる可能性を高める興奮性と、抑制性があります。 この場合、抑制性の信号は、興奮の後に活動電位が発生する可能性を低下させます。

さて、ここからがちょっとややこしいところです。 活動電位は、脱分極波の先端が軸索内のナトリウムチャネルを活性化することで伝播することを説明しました。 また、これらのナトリウムチャネルの活性化は、神経細胞膜のわずかな脱分極によって達成されることもわかりました。

しかし、膜電位が安定していたらどうなるでしょうか。 神経軸索内の脱分極は消滅し、活動電位はそれ以上伝わらない、つまり抑制されます。 この膜電位の安定化は、軸索を伝わってくる脱分極波の影響を受けずに、マイナスの電荷を帯びた塩化物イオンが流入することで実現する。 以前は、これは正の電荷を持つナトリウムイオンの流出に相当していた。 つまり、ホースに穴を開けて、その穴から水が漏れて、スプリンクラーに水が届かないようにしているようなものです。

混乱していますか？ 負の電荷を帯びた塩化物イオンが正の電荷を帯びたナトリウムイオンを相殺するため、脱分極が起こらず、活動電位が伝播しないのです！

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