Hvordan neurotrasmittører påvirker postsynaptisk membranepotentiale

Ekscitatoriske neurotrasmittører fremmer handlingspotentiale-gennerering ved at depolarisere den postsynaptiske membrane mod grænseværdi.

Mekanisme: Ionotrop (Hurtig) ekscitatorisk transmission

1. Frigivelse: Handlingspotentiale → spændingsstyret Ca²⁺-kanaler åbner præsynaptisk → vesikel-fusion → neurotrasmittør (fx glutamat, acetylkolin) frigivet i synaptisk cleft.
2. Binding: Neurotrasmittør binder specifikke ligand-styrede ion-kanal reseptorer på postsynaptisk membrane (fx AMPA/NMDA for glutamat; nikotinerg for ACh).
3. Kanal-åbning: Konformationsændring åbner katjon-permeabel pore.
4. Ion-flux: Na⁺-indstrømning (primær), Ca²⁺-indstrømning (NMDA, nogle nAChR), K⁺-udstrømning (mindre). Netto indadvendt positiv strøm.
5. Depolarisering (EPSP): Membranepotentiale bliver mindre negativt (fx –70 mV → –60 mV). Dette er et graderet potentiale – størrelse afhængig af trasmittør-mængde, reseptor-tæthed, driver-kraft.
6. Summation: Rumlig (flere synapser) + temporel (hurtige på hinanden følgende EPSP'er) summation ved akson initial segment (AIS).
7. Grænseværdi: Hvis summeret depolarisering når ~–55 mV ved AIS → spændingsstyret Na⁺-kanaler åbner → handlingspotentiale.

Metabotrop (Langsom) modulation

Glutamat (mGluR) og ACh (muskarinerg) virker også via G-proteiner → sekundære budskabere → modulér kanal-fosforylering, gen-udtryk – langsommere, længerevarende effekter på ekscitabilitet.

Balance med hæmning

GABA/glycin → Cl⁻-indstrømning (eller K⁺-udstrømning) → hyperpolarisering (IPSP) → flytter membrane væk fra grænseværdi. E/I-balance bestemmer nevral output.

Vigtige begreber

• Omvendingspotentiale: ~0 mV for katjonisk EPSP (vægtet gennemsnit af Na⁺/K⁺/Ca²⁺ ligevægtspotentialer).
• Driver-kraft: Vm – E_rev. Større i hvile.
• Shunting hæmning: Konduktans-stigning uden stor Vm-ændring – "gennemkobler" EPSP'er.