Kalamar devi sinaps - Squid giant synapse

kalamar devi sinaps bir kimyasal sinaps içinde bulunan kalamar. Doğadaki en büyük kimyasal bağlantı noktasıdır.

Anatomi

Kalamar devi sinaps (Şekil 1) ilk olarak John Zachary Young içinde 1939. Yıldız biçiminde yatıyor ganglion orta hattın her iki yanında, kalamarın kaslı mantosunun arka duvarında. Bu sinapsın aktivasyonu, manto kas yapısının senkronize bir kasılmasını tetikleyerek, mantodan bir su huzmesinin kuvvetli bir şekilde fırlamasına neden olur. Bu su itme gücü, kalamarın su içinde hızla hareket etmesine ve hatta avcılardan kaçmak için su yüzeyinden (hava-su bariyerini kırarak) atlamasına izin verir.

Mantoya gelen sinyal, üç devden oluşan bir zincir yoluyla iletilir. nöronlar sırayla organize edilmiştir. İlki, gözlerin merkezinde, ventral magnoselüler lobda bulunur. Hepsini alan merkezi bir entegre manifold görevi görür. duyu sistemleri ve iki simetrik nörondan (I) oluşur. Sırasıyla, dorsal magnoselüler lobda ve (II) sekonder nöronlarla (her iki tarafta birer tane) temas ederler ve sırayla yıldız gangliondaki üçüncül dev aksonlarla (III, mantonun her iki tarafında bir tane) temas ederler. Bunlar sonuncusu dev aksonlardır. Alan Hodgkin ve Andrew Huxley ünlü yaptı. Her ikincil akson yıldız ganglionunda dallanır ve tüm üçüncül aksonlar; bu nedenle, ilgili duyusal girdiye ilişkin bilgiler, sefalik gangliondaki (kalamar beyni) duyu organlarından kasılabilen kas mantosuna (doğrudan üçüncül dev aksonlar tarafından aktive edilen) aktarılır.

Şekil 1. Bir kalamarın sol üst, yandan görünümü. Sağ üstte, siyah karenin içindeki alan, birinci (kırmızı) ikinci (yeşil) ve üçüncü dev nöronal elementlerle (kahverengi) dev nöronal sistemi gösteren aşağıdaki diyagramda büyütülmüştür. Oklar, baş gangliondan mantoya doğru iletim akışının yönünü gösterir. Açık mavi huni, manto büzüldüğünde hızlı su tahliyesini takiben su akışının yapıldığı yerdir ( Llinás 1999 ).^{[sayfa gerekli ]}

Elektrofizyoloji

Tüm kimyasal sinapsların nasıl işlediğine dair birçok temel unsur, ilk olarak kalamar devi sinapsı inceleyerek keşfedildi. Erken elektrofizyolojik çalışmalar, in vitro presinaptik ve postsinaptik terminallerden eşzamanlı hücre içi kayıt yaparak bu sinapstaki iletimin kimyasal doğasını göstermiştir (Bullock & Hagiwara1957, Hagiwara ve Tasaki 1958, Takeuchi ve Takeuchi 1962 ). Daha sonra klasik deneyler, aksiyon potansiyellerinin yokluğunda aktarımın meydana gelebileceğini gösterdi (Bloedel vd. 1966, Katz & Miledi1967, Kusano, Geçim ve Werman 1967 ). kalsiyum Sinaptik iletim için hipotez, bu sinapsta doğrudan gösterildi. denge potansiyeli kalsiyum için verici serbest bırakılmaz (Katz ve Miledi 1967 ). Böylece transmembran elektrik alanındaki değişim değil kalsiyum girişi aslında vericinin serbest bırakılmasından sorumludur (Llinás ve diğerleri, 1981,^{[doğrulamak için yeterince spesifik değil ]} Augustine, Charlton ve Smith 1985 ). Bu hazırlık, transmiter salımı için moleküler ve hücre biyolojik temelinin incelenmesi için en yararlı olmaya devam etmektedir. Diğer önemli yeni memeli hazırlıkları şu anda bu tür çalışmalar için mevcuttur. Held kaliks.

İncir. 2. Sol üst resim: Kalamar yıldızsı ganglionun dev sinapsı gösteren büyütülmüş resmi. Hücre içi boya enjeksiyonu presinaptik akson yeşili ve postsinaptik akson kırmızısını boyamak için kullanıldı. Presinpatik lifin her biri bir dev üçüncül akson için yedi dalı vardır. Sadece sağdaki son postsinaptik akson renklidir. Sol alt görüntü: A) Presinaptik fiberden (ön) ve postsinaptik aksondan (post) eşzamanlı hücre içi kayıt. Sinaptik aksiyon potansiyeli, postsinaptik reseptörlere etki eden ve postsinaptik aksiyon potansiyelini aktive eden bir verici madde (glutamat) salar. B & C) Sinaptik iletim, bir kare voltaj darbesi (B) veya bir yapay aksiyon potansiyeli dalga formu (C) ile uyarılabilir; bunlar, bir komut amplifikatörünün (CO) DD Şemasında ve akım enjeksiyonunda gösterildiği gibi bir komut amplifikatörüne iletilir. presinaptik voltaj (Pre V) yoluyla bir geri besleme kontrollü amplifikatör (I). Bu uyaranlara verilen yanıt bir akım (Im) olarak kaydedilir ve E ve F'de yeşil renkte gösterilir. E) Sinaptik iletim ve kare voltaj darbesi (Ön) tarafından uyandırılan kalsiyum akımı (ICa, yeşil). F) Yapay bir aksiyon potansiyeli (Pre) tarafından uyandırılan kalsiyum akımı (yeşil) ve postsinaptik potansiyel (Post). F'de kalsiyum para biriminin presinaptik aksiyon potansiyelinin aşağı salınımı sırasında başladığını unutmayın ( Llinás 1999 ).^{[sayfa gerekli ]} Orta Resim: Sol, mV cinsinden transmembran voltajı (her kaydın altındaki kare dalga) nA'daki (orta kayıt) kalsiyum akım genliği ve mV'deki postsinaptik potansiyel arasındaki ilişkiyi gösteren Voltaj kıskaç kayıtları. Zaman işareti bir ms. Gerilim adımları, -170mV'lik bir tutma potansiyelinden üretilir. (Llinás ve diğerleri 1981).^{[doğrulamak için yeterince spesifik değil ]} Sağdaki resim: "Açık" (kırmızı grafik) ve "kuyruk" (beyaz grafik) kalsiyum akımı için voltaj ve akım arasındaki ilişki. NA cinsinden mV akım cinsinden voltaj ( Llinás 1999 ).^{[sayfa gerekli ]}

Ayrıca bakınız

Kalamar dev akson

Referanslar

Genç, John Z. (25 Mayıs 1939). "Kafadanbacaklıların dev sinir liflerinde kaynaşmış nöronlar ve sinaptik bağlantılar". Kraliyet Topluluğu'nun Felsefi İşlemleri B: Biyolojik Bilimler. 229 (564): 465–503. doi:10.1098 / rstb.1939.0003.CS1 bakimi: ref = harv (bağlantı)
Bullock, Theodore H.; Hagiwara, Susumu (20 Mart 1957). "Kalamarın dev sinapsından hücre içi kayıt". Genel Fizyoloji Dergisi. 40 (4): 565–577. doi:10.1085 / jgp.40.4.565.CS1 bakimi: ref = harv (bağlantı)
Hagiwara, S .; Tasaki, I. (29 Ağustos 1958). "Kalamarın dev sinapsı boyunca dürtü aktarım mekanizması üzerine bir çalışma". Journal of Physiology. 143 (1): 114–137. doi:10.1113 / jphysiol.1958.sp006048. PMC 1356715. PMID 13576464.CS1 bakimi: ref = harv (bağlantı)
Takeuchi, Akira; Takeuchi, Noriko (Temmuz 1962). "Loligo'nun dev sinapsının sinaptik öncesi ve sonrası aksonlarındaki elektriksel değişiklikler". Genel Fizyoloji Dergisi. 45 (6): 1181–1193. doi:10.1085 / jgp.45.6.1181. PMC 2195243. PMID 13919241.CS1 bakimi: ref = harv (bağlantı)
Bloedel, J.R .; Gage, P.W.Q .; Llinás, R.; Quastel, D.M.J. (Ekim 1966). "Tetrodotoksin varlığında mürekkep balığı devi sinapsta verici salınımı". Doğa. 212 (5057): 49–50. doi:10.1038 / 212049a0. PMID 5965569.CS1 bakimi: ref = harv (bağlantı)
Katz, B.; Miledi, R. (Eylül 1967). "Sinir uyarılarının yokluğunda sinaptik aktarım çalışması". Journal of Physiology. 192 (2): 407–436. doi:10.1113 / jphysiol.1967.sp008307. PMC 1365564. PMID 4383089.CS1 bakimi: ref = harv (bağlantı)
Kusano, Kiyoshi; Geçim, David R .; Werman, Robert (Aralık 1967). "Kalamar devi sinapsının presinaptik lifinin membran özellikleriyle verici salınımının ilişkisi". Genel Fizyoloji Dergisi. 50 (11): 2579–2601. doi:10.1085 / jgp.50.11.2579. PMC 2225670. PMID 4296572.CS1 bakimi: ref = harv (bağlantı)
Llinás, Rodolfo; Steinberg, Izchak Z .; Walton Kerry (Ağustos 1976). "Presinaptik kalsiyum akımları ve bunların sinaptik iletimle ilişkisi. Kalamar devi sinapsında voltaj kıskaç çalışması ve kalsiyum geçidi için teorik model". Amerika Birleşik Devletleri Ulusal Bilimler Akademisi Bildirileri. 73 (8): 2918–2922. doi:10.1073 / pnas.73.8.2918. PMC 430802. PMID 183215.CS1 bakimi: ref = harv (bağlantı)
Llinás, R.; Steinberg, I.Z .; Walton, K. (Mart 1981a). "Kalamar devi sinapstaki presinaptik kalsiyum akımları". Biyofizik Dergisi. 33 (3): 289–321. doi:10.1016 / S0006-3495 (81) 84898-9. PMC 1327433. PMID 7225510 - Cell Press aracılığıyla.CS1 bakimi: ref = harv (bağlantı)
Llinás, R.; Steinberg, I.Z .; Walton, K. (Mart 1981b). "Kalamar devi sinapsta presinaptik kalsiyum akımı ile postsinaptik potansiyel arasındaki ilişki". Biyofizik Dergisi. 33 (3): 323–352. doi:10.1016 / S0006-3495 (81) 84899-0. PMC 1327434. PMID 6261850 - Cell Press aracılığıyla.CS1 bakimi: ref = harv (bağlantı)
Augustine, G.J .; Charlton, M.P .; Smith, S.J. (Ekim 1985). "Kalamarın voltaja kenetli presinaptik terminallerine kalsiyum girişi". J. Physiol. 367 (1): 163–181. doi:10.1113 / jphysiol.1985.sp015819. PMC 1193058. PMID 2865362.CS1 bakimi: ref = harv (bağlantı)
Llinás, Rodolfo R. (1999). Kalamar Dev Sinapsı. New York: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-511652-6. OCLC 934117310.CS1 bakimi: ref = harv (bağlantı)