シナプス伝達｜生体機能の統御（２）
看護師のための生理学の解説書『図解ワンポイント生理学』より。
[前回の内容]
今回は、シナプス伝達について解説します。
片野由美
山形大学医学部名誉教授
松本 裕
東海大学医学部看護学科講師
Summary
〈目次〉
シナプス伝達
ニューロン上の情報（興奮）の伝導は電気的に行われる。「興奮の発生と興奮の伝導」で述べたように、情報は活動電位により電気信号として迅速に伝えられ、神経終末まで到達する。
ニューロン同士は密着しておらず隙間を隔てて接続しており、ニューロンとそれによって支配される効果器（骨格筋など）との間にも隙間がある。興奮を伝達するプロセスでは、電気的変化がこれらの隙間を直接伝わる事ができないため、神経伝達物質による化学的な信号へと変換される。ニューロンとニューロンの接続部をシナプスとよび、両者の隙間をシナプス間隙とよぶ。また、神経終末と筋肉との接合部は、神経筋接合部とよばれる。
では、シナプス間隙で情報はどのように伝えられるのであろうか。
神経終末まで情報（活動電位）が達すると、神経終末の小胞に蓄えられている神経伝達物質がエクソサイトーシスにより放出される。放出された神経伝達物質は、シナプス間隙を拡散して、次の神経細胞膜、あるいは効果器の細胞膜上にある受容体に結合し、情報は細胞内へと伝えられるのである。
神経線維内の情報（活動電位）の伝播を伝導というのに対し、シナプス間隙の情報の伝播を伝達とよんで区別している。
図1シナプス伝達
（A）神経の興奮伝達（情報伝達）
神経上の興奮の伝播は、活動電位により電気信号として迅速に伝えられ、その情報が神経終末まで到達する。
（B）シナプス間隙の情報伝達
情報（活動電位）が神経終末に達するとシナプス前膜は脱分極し、電位依存性Ca2＋チャネルが開く。すると細胞外のCa2＋は細胞内へと流入する。細胞内Ca2＋濃度が上昇すると、シナプス小胞は移動し始め、ついにはシナプス前膜と接合（融合）する。
すると小胞内に蓄えられている化学伝達物質がシナプス間隙へと開口分泌（エクソサイトーシス）される。シナプス間隙に放出された化学伝達物質は拡散して、 次の神経線維シナプス後膜上あるいは効果器の膜上の受容体に結合し、情報を受容する。
化学伝達物質の放出
化学伝達物質が放出される一連の事象は、図1に示すように、
1. 情報（活動電位）が神経終末に達するとシナプス前膜は脱分極する。この脱分極はシナプス前膜のCaチャネルを開く。するとCa2+は濃度勾配により細胞外から細胞内へと流入する。
2. 細胞内Ca2+濃度が上昇すると、シナプス小胞は移動し始め、ついにはシナプス前膜と接合（融合）する。すると小胞内に蓄えられている神経伝達物質が、シナプス間隙へ放出される（「エクソサイトーシス」参照）。
3. シナプス間隙に放出された神経伝達物質は拡散して、次の神経線維シナプス後膜上、あるいは効果器官の膜上の受容体に結合する。すると受容体は、情報が伝わってきたことを細胞内に伝達する。
神経線維シナプス後膜上にある受容体に伝達物質を結合すると、神経細胞膜の電位を変化させ、活動電位を誘発し、情報を伝播する。効果器細胞膜上にある受容体に伝達物質を結合すると、細胞内に新しい情報がつくり出され、機能を発揮する。
なお、シナプスにおける化学伝達には、放出される伝達物質の違い、それを受容する側（受容体）の違いによって、興奮を伝達する興奮性伝達と、興奮を抑制する抑制性伝達がある。
情報伝達物質
情報の伝達に関与する化学物質を情報伝達物質とよぶ。
情報伝達物質には、上記で述べた神経伝達物質の他にも、内分泌物質（ホルモン）、局所ホルモンともよばれるオータコイド、細胞増殖・分化因子（サイトカイン、その他）や細胞接着因子などさまざまな物質がある。
神経伝達物質としてよく知られているものに、アセチルコリン、ノルアドレナリン（ノルエピネフリン）、ドパミン、セロトニン、一酸化窒素（NO）、アミノ酸（γ - アミノ酪酸、グルタミン酸、グリシン）、ペプチド（サブスタンス P、エンケファリン、ニューロペプチド）、プリン体（ATP、アデノシン）などがある。
※編集部注※
当記事は、2016年2月24日に公開した記事を、第2版の内容に合わせ、更新したものです。
[次回]
本記事は株式会社サイオ出版の提供により掲載しています。
［出典］ 『新訂版 図解ワンポイント 生理学』 （著者）片野由美、内田勝雄／2015年5月刊行／ サイオ出版
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