神経伝達物質は隣接ニューロンにどのように衝動を発生させるか

シナプス伝達の流れ

神経伝達物質はシナプス伝達という過程で隣接するニューロンに刺激（インパルス）を生じさせます。以下に主要なステップを示します。

1. 活動電位の到達

シナプス前ニューロン（信号を送る側）の軸索終末に活動電位が到達し、シナプス端に到達します。

2. カルシウムイオンの流入

シナプス前端が脱分極すると電位依存性カルシウムチャネルが開き、細胞外から Ca²⁺ が流入します。

3. 神経伝達物質の放出

カルシウムの流入により、神経伝達物質を含むシナプス小胞がシナプス前膜と融合し、シナプス間隙へ放出されます。

4. 受容体への結合

放出された神経伝達物質はシナプス間隙を拡散し、シナプス後ニューロンの特異的受容体に結合します。

5. イオンチャネルの開口

受容体に結合した神経伝達物質はイオンチャネルを開きます。興奮性受容体は Na⁺ など正イオンを流入させ、抑制性受容体は Cl^- の流入や K⁺ の流出を促します。

6. シナプス後電位の生成

イオンの流入・流出によりシナプス後膜の電位が変化し、興奮性シナプス後電位（EPSP）は脱分極、抑制性シナプス後電位（IPSP）は過分極を引き起こします。

7. 活動電位の発生

EPSP が閾値に達すると電位依存性 Na⁺ チャネルが開き、シナプス後ニューロンで新たな活動電位が発生し、軸索を伝搬します。

実際には多数の EPSP と IPSP が時間的・空間的に統合され、閾値に達するかどうかが決定されます。また、神経伝達物質はイオン受容体だけでなく、代謝性受容体を介して細胞内シグナル伝達を調節し、広範な神経活動に影響を与えます。