HEALTH WORDS / 用語解説
神経伝達
Neurotransmission
神経伝達とは、神経細胞(ニューロン)の間、あるいは神経細胞と筋細胞や腺細胞などの効果器との間で、化学物質を介して情報伝達が行われる生体機構のことである。1
神経細胞の軸索先端に到達した電気信号である活動電位は、シナプス前端子において電位依存性カルシウムチャネルを開口させ、細胞外から細胞質内へのカルシウムイオンの流入を引き起こす。2
このカルシウムイオン濃度の上昇をトリガーとして、神経伝達物質を内包したシナプス小胞がシナプス前膜へとエキサイトーシス(開口放出)を行い、シナプス間隙と呼ばれる微小な空間へと化学物質が放出される仕組みになっている。2
シナプス間隙に放出された神経伝達物質は拡散によって移動し、対向するシナプス後膜に存在する特異的な受容体(レセプター)と結合する。1
受容体への結合は、イオンチャネルを直接開閉させるリガンド作動性イオンチャネル(代謝型受容体に対するイオンotropic受容体)や、細胞内のシグナル伝達系を介して間接的にチャネルを制御するGタンパク質共役受容体などを通じて、シナプス後膜の膜電位を変化させる。2
この膜電位の変動によって生じる電位変化は、興奮性シナプス後電位(EPSP)または抑制性シナプス後電位(IPSP)と呼ばれ、次の神経細胞における活動電位の発生を促進あるいは抑制する働きを持つ。1
一度シナプス間隙に放出された神経伝達物質は、持続的な情報伝達を防ぎ信号の正確な時間的分解能を維持するため、迅速にその場から除去される必要がある。1
除去のメカニズムとしては、シナプス前終末や周囲のグリア細胞(アストロサイトなど)に存在するトランスポーターを介した再取り込み(リアップテイク)が行われるほか、酵素による化学的分解(例えばアセチルコリンに対するアセチルコリンエステラーゼなど)によって速やかに不活性化される。2
代表的な神経伝達物質には、中枢神経系および末梢神経系の運動神経と骨格筋の接合部で働くアセチルコリン、中枢神経系の主要な興奮性神経伝達物質であるグルタミン酸、主要な抑制性神経伝達物質であるγ-アミノ酪酸(GABA)やグリシンなどが挙げられる。1
また、脳内の報酬系や運動調節、感情の制御などに深く関与するドパミン、覚醒やストレス応答に関わるノルアドレナリン、気分や体温調節を司るセロトニンなども、単アミン系神経伝達物質として神経伝達において極めて重要な役割を果たしている。1