神經的化學傳遞

有時單朵花很美，有時，花團錦簇，很開心～！

神經系統，就是得很多神經細胞一起工作，才會美麗！他們彼此合作，織成一個個大網，動作電位在其中不停的閃亮流竄，由此，組成了你我的感受與行為。無時無刻，不停止～

這當中，要靠許多化學分子，產生化學作用，來維持電力的傳播。於是，各種化學物質在網中像花朵吐出的花粉，傳遞，再傳遞～ 要聽懂這些話語，就耐性的慢慢看！

這裡出了問題，會有中毒的，麻痺的，藥物上癮的，巴金森，阿滋海默，漸凍人，多發性硬化症～  要謹慎，小心

化學性突觸的作用機制：

一個前突觸神經元的軸丘，將動作電位往下傳到軸突末梢（突觸）時，電位會刺激突觸末梢，打開電位控制的鈣離子通道，使Ca²⁺衝進細胞內，而這些Ca²⁺會促使突觸小泡與細胞膜融合，並釋放出定量的，化學性的神經傳遞物質。這些神經傳遞物質會傳給後突觸神經元，而後突觸神經元，再藉由上面的化學接受器接收訊息，並打開化學控制的Na⁺通道發起漸進電位，接收的神經傳遞物質愈多，漸進電位的去極化程度就愈高，直到去極化累積超過閾值時，就會使軸丘發動作電位往軸突末梢傳，然後再釋放神經傳遞物質，將訊息繼續通知給下一個細胞。因此，一個神經發動作電位的最終目的，就是為了打開電位控制的鈣離子通道，以釋放神經傳遞物質到突觸間隙，讓訊息再往下個神經傳導。而後突觸神經元是否能順利接到前突觸的訊息，以發動作電位，就要看前突觸神經元發動作電位的頻率，當頻率足夠、釋放的神經傳遞物質足夠，就會使後突觸神經的突觸後電位發展為動作電位。

前突觸神經的鈣離子通道開啟的時間，也是有限制的，時間一到就會關閉，才能讓突觸有時間，再做出新的突觸小泡。而跑進來的這些鈣，會再透過初級主動運輸的鈣幫浦，將鈣送出細胞外。然而，這些神經傳遞物質，有些會在被釋放後的固定時間內被回收，有些則在突觸間隙被分解，以避免一直刺激後突觸神經元。

加成作用

一個後突觸神經元，會同時接收到很多個，前突觸神經元的刺激，有的前突觸神經元，釋放出來的是刺激性的神經傳遞物質，造成EPSP（興奮性突觸後電位，作用在後突觸神經元的化學性接受器上，會在後突觸神經上產生去極化的漸進電位），有的則是釋放抑制性的神經傳遞物質，造成IPSP（抑制性突觸後電位，使後突觸神經元過極化，產生過極化電位）。一個後突觸神經元，會不會發動作電位，就是取決於前突觸神經元的作用，如果同時、短時間內很多個EPSP刺激，使膜電位過閾值就會發動作電位；如果IPSP多過於EPSP，或是EPSP的刺激頻率不夠高，就不會引發動作電位，神經訊息的傳遞將被終止。

當一個前突觸神經元因為發電頻率很高，不斷的丟EPSP，刺激後突觸神經元，過閾值而發動作電位，這種短時間內的高頻率刺激，稱為時間性加成；若是同時有很多個前突觸神經元，釋放EPSP，使後突觸神經元過閾值而發動作電位，這種在同一個空間（後突觸神經元）上多個突觸末梢一起刺激，稱為空間性加成。

※時間性加成：只有一個興奮性突觸後電位(EPSP)在突觸後細胞上作用，在極短的時間內，         釋放多個EPSP，使其達到加成效果。

※空間性加成：在同一個時間內，很多個興奮性突觸後電位(EPSP)加成於突觸後細胞上。

神經傳導物質：乙醯膽鹼

乙醯膽鹼(ACh) 由膽鹼及乙醯輔酶A在突觸末稍的細胞質內合成後，貯存於突觸小泡中。當前突觸神經發動作電位釋放出乙醯膽鹼後，ACh將擴散到後突觸神經的細胞膜接受器上，但是，它能產生什麼作用？是EPSP？還是IPSP？得由乙醯膽鹼接受器的種類來決定。

乙醯膽鹼化學接受器

乙醯膽鹼接受器分為兩種，一種是尼古丁型接受器（菸鹼性接受器），另一種是蕈毒鹼型接受器。尼古丁型接受器本身就是一個離子通道，當有2顆乙醯膽鹼與接受器結合後，接受器就會打開，這時，化學控制的Na⁺/ K⁺通道打開，Na⁺會往細胞內跑，同時，K⁺則會往細胞外跑，而Na⁺流進來的，比K⁺流出去的正電荷還要多（因為細胞內有很多的負電荷，吸引著Na⁺衝進細胞），因此會產生一個小小的去極化，此種小去極化就是EPSP。

另一種是蕈毒鹼型接受器，它本身’’不是’’一個離子通道（所以這種接受器不會自己打開，讓離子通過），當有1顆乙醯膽鹼與接受器結合時，會藉由刺激接受器身旁的G蛋白，使G蛋白去通知旁邊的K⁺通道，然而，不同細胞的K⁺通道所造成的結果是不一樣。第一種，在一般細胞上（除了腸胃道）K⁺通道會打開，K⁺則會往細胞外跑，會使細胞內的正電荷減少（比靜止膜電位-70還要更負），因此會產生一個小小的過極化，IPSP。例如，心臟的K⁺通道原本是關閉的，刺激後打開使K⁺往細胞外跑，造成過極化IPSP，而使心跳減慢。第二種，是受副交感神經控制的腸胃道細胞，這種細胞的靜止膜電位，有一群特別的K⁺通道，會在乙醯膽鹼刺激後，透過蕈毒鹼接受器間接使K⁺通道關閉，使K⁺減少往細胞外跑而留在細胞內，結果細胞內正電荷增加，造成去極化EPSP，使腸蠕動上升。

※EPSP效果：

  ①打開 Na⁺/K⁺通道（Na⁺進K⁺出），如：乙醯膽鹼在骨骼肌上的尼古丁接受器。

  ②關上K⁺通道（把K⁺留在細胞內），如：乙醯膽鹼在腸胃道的蕈毒鹼接受器。

  ③打開 Na⁺/Ca²⁺通道（Na⁺進Ca²⁺進K⁺出），如：麩胺酸的NMDA接受器。

※IPSP效果：

  ①打開鉀離子通道（K⁺出），如：乙醯膽鹼的蕈毒鹼受體。

  ②打開Cl^-通道（Cl^-進），如：GABA的接受器（本身為離子通道，當2顆GABA與接受器結合後刺激Cl^-通道打開，Cl^-則藉由濃度差進入細胞內，造成過極化反應）。

乙醯膽鹼脂酶

乙醯膽鹼釋放後，在突觸後細胞膜上，有一種東西叫做，乙醯膽鹼脂酶(AChE，其實突觸前細胞膜上也有)，可以將突觸間的乙醯膽鹼切成二半，然後再藉由其他機制，將它回收回突觸前神經元，而已經與突觸後接受器結合的乙醯膽鹼，會因為突觸間乙醯膽鹼的濃度持續下降，而離開接受器失去作用。

對付乙醯膽鹼神經

（一）抑制乙醯膽鹼由突觸小泡釋放出來（鈣離子無法使突觸小泡與細胞膜      融合）：破傷風毒素、肉毒桿菌毒素，因此運動神經、骨骼肌、心肌皆會被抑制。肉毒桿菌在醫學上，可被用來使神經鬆弛性麻痺而消除臉部皺紋；而黑寡婦蜘蛛的毒液也是類似肉毒桿菌的機制，其抑制膈神經後，很容易就會使人無法呼吸而死亡。破傷風毒素則會去攻擊腦幹及脊髓的抑制性中間神經元，其後所接的運動神經失去抑制性中間神經元的抑制作用後，會高頻率的發起動作電位，造成肌肉張力增加及痙攣性麻痺，如：控制下顎移動的肌肉受破傷風毒素的影響會呈現牙關緊閉的現象。

（二）抑制尼古丁接受器：箭毒，運動神經、骨骼肌會被抑制而癱軟無力。

（三）抑制乙醯膽鹼酯酶（結果使乙醯膽鹼無法被分解）：神經毒氣沙林，造成乙醯膽鹼一直存在於突觸間隙，導致全身肌肉緊繃、痙攣性麻痺。

※重力肌無力症(myasthenia gravis)：病人的乙醯膽鹼，可以正常的從神經末梢釋放，但由於本身的免疫系統出了問題，製造出會對抗尼古丁型接受體蛋白的抗體，導致肌肉細胞上的尼古丁受體，被免疫系統破壞，所以無法接受神經的指揮，因此肌肉疲軟無力。治療上以抑制免疫系統的藥物為主，同時給予抑制乙醯膽鹼酯酶的藥物（ex.沙林），以增加乙醯膽鹼在突觸間的含量。

單胺類神經傳導物質

（一）兒茶酚胺：原料來自胺基酸酪胺酸，包括多巴胺、正腎上腺、腎上腺素。

（二）血清胺：原料來自胺基酸色胺酸，如果抑制血清胺回收系統，例如，百憂解 (prozac)，因為阻止血清胺回收，結果增加突觸間血清胺的含量，而有抗憂鬱效果。

※黑質紋狀體多巴胺系統：細胞體在黑質，軸突延伸至紋狀體，與運動的控制有關；黑質區的多巴胺神經死亡，將造成巴金森氏症

※中腦邊緣多巴胺系統：細胞體在中腦，軸突延伸至邊緣系統。若過度刺激會精神分裂，而有許多毒品均作用在這裡。

※血清胺＝血清素＝血清張力素＝Serotonin＝5-HT：有使血管和平滑肌收縮及抗憂鬱作用。

※古柯鹼(cocaine)：阻斷所有單胺類回收系統，所產生的效果，類似抑制乙醯膽酯酶一樣，使突觸間單胺類神經傳遞物質無法被回收，而一直刺激後突觸神經元。

※安非他命：阻斷單胺類的正腎上腺素回收系統，可引起精神警覺、動脈收縮、血壓上升、心臟及腎衰竭。

※單胺氧化酶抑制劑：阻斷單胺氧化酶(MAO)，增加單胺類神經傳遞物質之傳遞，可治療憂鬱症（單胺類神經傳遞物質不足）、巴金森氏症（黑質的多巴胺神經退化）。

胺基酸神經傳導物質

（一）麩胺酸（接受器為NMDA，是Ca²⁺與Na⁺離子通道，所以會產生EPSP）、天門冬胺酸，這兩種胺基酸是腦中最主要的興奮性神經傳導物。

（二）甘胺酸、GABA（兩者接受器均為Cl^-離子通道）：脊髓及腦中主要的抑制性氨基酸。能跟GABA接受器結合，以產生GABA的效果的藥物就是安眠藥及抗焦慮藥物。而甘胺酸主要在脊髓及腦幹，馬錢子（番木鱉鹼strychnine，常見於殺鼠藥）可以抑制甘胺酸接受器，結果使得骨骼肌抽搐痙孿，呼吸肌受損而致命。

※哈丁頓氏症(Huntington's disease, HD)：俗稱舞蹈症，尾狀核的GABA神經退化，造成有急速、無法控制及抽動的動作。

多胜肽類(polypeptide)→2個以上的胺基酸所結合

（一）物質P：痛神經所使用的神經傳導物質；止痛神經所使用的則是內生性   嗎啡（腦內啡）

（二）神經胜肽Y(NPY)：是腦中最豐富的神經胜肽，是一個強力食慾刺激劑。

氣體：一氧化氮(NO)，在中樞與學習記憶有關；在周邊會促使血管平滑肌擴張，有降血壓效果。

酒精可以刺激GABA神經，抑制麩胺酸神經。因此，將使腦中的神經活性整體都下降。認知，感覺（特別是聽覺與平衡覺），運動失調，判斷力與記憶力喪失。過度高劑量將抑制腦幹控制心血管及呼吸的神經。有致命危險。但是會去興奮多巴胺及內生性鴉片類神經，因此有欣悅感及上癮的依賴性產生。

肢體無力性麻痺 (flaccid paralysis)

→使神經無法傳達訊息，肌肉因無人指揮而癱軟無力

①抑制動作電位傳導（與電位控制的鈉離子通道結合）：魚貝毒素(saxitoxin)、河豚毒素(tetrodotoxin) 、局部麻醉劑。

②抑制神經傳導物質釋放：肉毒桿菌素。

③抑制接受器與神經傳導物質結合：南美箭毒(curare) 、α-金環蛇毒。

肢體痙攣性麻痺 (spastic paralysis)

①抑制乙醯膽鹼酯酶(AChE)：神經毒氣沙林(Sarin)。

②抑制神經傳導物質釋放：破傷風菌（攻擊脊髓抑制性中間神經元）

③抑制甘胺酸接受器：甘胺酸神經為抑制性神經，馬錢子素（番木鱉鹼）可以抑制甘胺酸神經，因此可以 去除對骨骼肌的抑制，而造成骨骼肌抽搐痙孿。

肌萎縮性側索硬化症 (amyotrophic lateral sclerosis, ALS)

俗稱漸凍人症，因第21對染色體的基因缺陷導致超氧化物歧化酶（SOD，負責消除超氧化自由基）無法發揮正常功能，使自由基傷害下運動神經元而退化，造成骨骼肌因為無神經刺激收縮而萎縮（用進廢退，神經也一樣啊！～）。

阿茲海默症 (Alzheimer’s disease, AD)

因澱粉樣β蛋白質(βAPP)難以溶解、沈積於細胞外，使大腦皮質及海馬回中乙醯膽鹼神經退化，造成語言、認知退化及記憶力喪失。治療上以乙醯膽鹼酯酶抑制劑（ex.沙林）可增加乙醯膽鹼在突觸間的含量及維生素E當抗氧化劑使用。