4
Synapse a integrace informace
na synaptické úrovni
Synapse a integrace informace na synaptické úrovni2
Neuron
Synapse a integrace informace na synaptické úrovni3
http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations
✓ Recepce signálu
✓ Integrace signálu
✓ Generování AP
✓ Vedení AP
✓ Přenos signálu
„Uvnitř“ neuronu Membrána neuronu
✓ …
✓ Syntéza
✓ Transport
✓ …
Akční potenciál
• Rychlá změna napětí na membráně
• Vznik na axonovém hrbolu
nebo iniciálním segmentu
• Šíří se membránou
• Princip vše nebo nic
Synapse a integrace informace na synaptické úrovni4
http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations
Synapse
Synapse a integrace informace na synaptické úrovni5
• Komunikace mezi neurony
Synapse
Synapse a integrace informace na synaptické úrovni6
• Komunikace mezi neurony
• Elektrické
• Chemické
Elektrické synapse
Synapse a integrace informace na synaptické úrovni7
• Evolučně staré
• Méně než chemických
• Ubikvitární
• Gap junctions
• Obousměrný přenos
• Rychlost
http://www.slideshare.net/CsillaEgri/presentations
Elektrické synapse
Synapse a integrace informace na synaptické úrovni8
• Evolučně staré
• Méně než chemických
• Ubikvitární
• Gap junctions
• Obousměrný přenos
• Rychlost
http://www.slideshare.net/CsillaEgri/presentations
Chemické synapse
Synapse a integrace informace na synaptické úrovni9
• Evolučně mladší
• Většinový typ
• Jednosměrný přenos
• Synaptická štěrbina
• Neurotransmiter
http://www.slideshare.net/CsillaEgri/presentations
Chemické synapse
Synapse a integrace informace na synaptické úrovni10
• Evolučně mladší
• Většinový typ
• Jednosměrný přenos
• Synaptická štěrbina
• Neurotransmiter
http://www.slideshare.net/CsillaEgri/presentations
Neurotrasnsmiter
Synapse a integrace informace na synaptické úrovni11
• Přítomen v presynaptickém neuronu
• Uvolněn do synaptické štěrbiny následkem depolarizace presynaptického
neuronu (Ca2+ dependentní mechanismus)
• Postsynaptická membrána musí obsahovat specifické receptory
http://www.slideshare.net/CsillaEgri/presentations
Neurotrasnsmiter
Synapse a integrace informace na synaptické úrovni12
• Přítomen v presynaptickém neuronu
• Uvolněn do synaptické štěrbiny následkem depolarizace presynaptického
neuronu (Ca2+ dependentní mechanismus)
• Postsynaptická membrána musí obsahovat specifické receptory
http://www.slideshare.net/CsillaEgri/presentations
Neurotrasnsmiter
Synapse a integrace informace na synaptické úrovni13
• Přítomen v presynaptickém neuronu
• Uvolněn do synaptické štěrbiny následkem depolarizace presynaptického
neuronu (Ca2+ dependentní mechanismus)
• Postsynaptická membrána musí obsahovat specifické receptory
http://www.slideshare.net/CsillaEgri/presentations
Synapse a integrace informace na synaptické úrovni14
https://classconnection.s3.amazonaws.com/108/flashcards/956108/jpg/bookpic421333407057201.jpg
15 Synapse a integrace informace na synaptické úrovni http://www.compoundchem.com/2015/07/30/neurotransmitters/
16 Synapse a integrace informace na synaptické úrovni http://www.compoundchem.com/2015/07/30/neurotransmitters/
Neuromuskulární spojení
Synapse a integrace informace na synaptické úrovni17
https://classconnection.s3.amazonaws.com/754/flashcards/2034754/png/ch_7_pic_41349381290275.png
Excitační/inhibiční postsynaptický potenciál
Synapse a integrace informace na synaptické úrovni18
http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations
Sumace signálu
Synapse a integrace informace na synaptické úrovni19
http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations
• Časová
• Prostorová
https://www.slideshare.net/drgabe/biological-psychology-synapses?from_action=save
Sumace signálu
Synapse a integrace informace na synaptické úrovni20
https://www.slideshare.net/drgabe/biological-psychology-synapses?from_action=save
http://www.geon.us/Memory/images/Summation.jpg
Konvergence signálu
Synapse a integrace informace na synaptické úrovni21
http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations
Divergence signálu
Synapse a integrace informace na synaptické úrovni22 http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations
23
http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations
Synaptická konvergence a divergence
http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations
http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations
Průměrný počet synapsí
na neuron u primátů
✓ Primární zrakový
kortex (area17)
– cca. 4 000
✓ Primární motorický
kortex (area4)
– cca. 60 000
Synapse a integrace informace na synaptické úrovni
Synapse a integrace informace na synaptické úrovni24
Networking
http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations
Synapse a integrace informace na synaptické úrovni25
Networking
http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations
Synapse a integrace informace na synaptické úrovni26
Neurotransmise vs. Neuromodulace
• Přenos informace
• Specifická
• Receptory
- Iontové kanály
• Krátký účinek
- Změny membránového potenciálu
• Regulace aktivity NS
• Difúzní (volume
transmission)
• Receptory
– Pomalé G-proteiny
• Déletrvající účinek
- Změny vlastností synapsí atd.
Synapse a integrace informace na synaptické úrovni27
Neurotransmise vs. Neuromodulace
• Přenos informace
• Specifická
• Receptory
- Iontové kanály
• Krátký účinek
- Změny membránového potenciálu
• Regulace aktivity NS
• Difúzní (volume
transmission)
• Receptory
– Pomalé G-proteiny
• Déletrvající účinek
- Změny vlastností synapsí atd.
Synapse a integrace informace na synaptické úrovni28
Neurotransmise vs. Neuromodulace
• Přenos informace
• Specifická
• Receptory
- Iontové kanály
• Krátký účinek
- Změny membránového potenciálu
• Regulace aktivity NS
• Difúzní (volume
transmission)
• Receptory
– Pomalé G-proteiny
• Déletrvající účinek
- Změny vlastností synapsí atd.
Synapse a integrace informace na synaptické úrovni29
Neurotransmise vs. Neuromodulace
• Přenos informace
• Specifická
• Receptory
- Iontové kanály
• Krátký účinek
- Změny membránového potenciálu
• Regulace aktivity NS
• Difúzní (volume
transmission)
• Receptory
– Pomalé G-proteiny
• Déletrvající účinek
- Změny vlastností synapsí atd.
Acetylcholin
Synapse a integrace informace na synaptické úrovni30
• Nucleus basalis (Meynerti) a
řada dalších jader
• Nikotinové receptory
• Muskarinové receptory
http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations
• Regulace spánku/bdění
• Kognitivní funkce
• Chování
• Emoce
Noradrenalin
Synapse a integrace informace na synaptické úrovni31
• Locus coeruleus
• Nuclei raphe caudalis
• Bdělost
• Responzivita na nečekané
podměty
• Paměť
• Učení
http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations
Dopamin
Synapse a integrace informace na synaptické úrovni32
http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations
• Nigrostriatální systém
– Pohyb
– Senzorika
• Ventrotegmentno-mesolimbicko-frontální
systém
– Systém odměny
– Kognitivní funkce
– Emoční chování
• Tubero-infundibulární systém
– Regulace hypotalamohypofyzárního
systému
• D1 receptory – stimulační
• D2 receptory - inhibiční
Serotonin
Synapse a integrace informace na synaptické úrovni33
http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations
• Nuclei raphe rostralis
• Nuclei raphe caudalis
• Úzkost/relaxace
• Impulzivnost
• Spánek
Neuromodulační systémy
Synapse a integrace informace na synaptické úrovni34
http://image.slidesharecdn.com/neuromodulationincogniti
on-140119031056-phpapp02/95/neuromodulation-in-
cognition-5-638.jpg?cb=1419657931
Neuromodulační systémy
Synapse a integrace informace na synaptické úrovni35
http://ausm.org.uk/wp-content/uploads/2015/02/Dopamine_Norepinephrine_Serotonin.jpg
71. Synapse a integrace informace na synaptické úrovni,
neurotransmise vs. neuromodulace
Synapse a integrace informace na synaptické úrovni36
✓ Synapse
• Definice
• Elektrické vs. chemické
✓ Definice a základní klasifikace neurotransmiterů
✓ Excitační/inhibiční postsynaptické potenciály vs. Akční potenciál
• Časová a místní sumace signálu
✓ Konvergence a divergence signálu
✓ Neurotransmise vs. neuromodulace
• Příklady neuromodulačních systémů