突触(synapse)
神经元与神经元之间,或神经元与非神经细胞之间的一种特化的细胞连接称为突触。通过它的传递作用实现细胞与细胞之间的通讯。在神经元之间的连接中,最常见是一个神经元的轴突终末与另一个神经元的树突、树突棘或胞体连接,分别构成轴-树(axodendritic)、轴-棘(axospinous)、轴-体(axosomatic)突触。此外还有轴-轴(axoaxonal)和树-树(dendrodendritic)突触等。突触可分为化学突触(chemical synapse)和电突触(electrical synapse)两大类。前者是以化学物质(神经递质)作为通讯的媒介,后者是亦即缝隙连接,是以电流(电讯号)传递信息。哺乳动特神经系统以化学突触占大多数,通常所说的突触是指化学突触而言。

神经元及其突触超微结构模式图

神经元胞体表面的突触小体 (镀银染色)

突触超微结构模式图
电镜下,突触的结构可分突触前成分(presynaptic element)、突触间隙(synaptic cleft)和突触后成分(postsynaptic element)三部分。突触前、后成分彼此相对的细胞膜分别称为突触前膜和突触后膜(presynaptic and postsynaptic membrane),两者之间有宽约15~30nm的狭窄间隙为突触间隙,内含糖蛋白和一些细丝。突触前成分通常是神经元的轴突终末,呈球状膨大,它们在银染色标本中呈现为棕黑色的环扣状,附着在另一神经元的胞体或树突上,称突触扣结(synaptic bouton)。
突触扣结内含许多突触小泡(synapse vesicle),还有少量线粒体、滑面内质网、微管和微丝等。突触小泡的大小和形状不一,多为圆形,直径40~60nm,亦有的呈扁平形。突触小泡有的清亮,有的含有致密核芯(颗粒型小泡),大的颗粒型小泡直径可达200nm。突触小泡内含神经递质或神经调质。突触前膜和后膜均比一般细胞膜略厚,这是由于其胞质面附有一些致密物质所致。在突触前膜还有电子密度高的锥形致密突起(dense projection)突入胞质内,突起间容纳突触小泡。突触小泡表面附有突触小泡相关蛋白,称突触素(synapsin),它使突触小泡集合并附在细胞骨架上。突触前膜上富含电位门控通道,突触后膜上则富含受体及化学门控通道。
当神经冲动沿轴膜传至轴突终末时,即触发突触前膜上的电位门控钙通道开放,细胞外的Ca2+进入突触前成分,在ATP的参与下使突触素I发生磷酸化,促使突触小泡移附在突触前膜上,通过出胞作用释放小泡内的神经递质到突触间隙内。其中部分神经递质与突触后膜上相应受体结合,引起与受体偶联的化学门控通道开放,使相应离子进出,从而改变突触后膜两侧离子的分布状况,出现兴奋或抑制性变化,进而影响突触后神经元(或非神经细胞)的活动。使突触后膜发生兴奋的突触称兴奋性突触(excitatory synapse),使突触后膜发生抑制的称抑制性突触(inhibitory synapse)。突触的兴奋或抑制,取决于神经递质及其受体的种类。
一个神经元既可与其他神经元建立许多突触连接,亦可接受来自其他神经元的许多突触信息。一个神经元上突触数目的多少视不同的神经元而有很大差别,例如小脑的颗粒细胞只有几个突触,一个运动神经元要有1万个左右突触,而小脑的蒲肯野细胞树突上的突触就有10万个以上。一个神经元上众多的突触中,有些是兴奋性的,有些则是抑制性的。如果所有兴奋性突触活动的总和超过抑制性突触活动的总和,并足以刺激该神经元的轴突起始段产生动作电位时,则该神经元发生兴奋;反之,则表现为抑制。

