基础电生理学以动物为实验对象,应用细胞内外记录技术,研究单个神经元或群体神经元的电生理活动特征。 发生动作电位时,首先出现轻度去极化(depolarization),膜上离子通道开放,膜的离子通透性上升,去极化一旦达到阈值水平就会触发强烈去极化‐动作电位。例如,位于神经元上一个轴突末端突触释放的神经递质与该神经元结合,打开位于细胞膜结合位点处的离子通道,从而选择性改变其细胞膜对某种离子的通透性。如果神经递质激活了胞膜通道对胞外高浓度带负电荷离子(如氯离子)的通透性,那么就会有沿跨膜电化学梯度的净负电荷流入胞内,导致膜电位负向偏转,从而增大跨膜电位差异(细胞的超极化)。如果膜离子通道的开放是针对带正电荷离子的,如钠离子,就会引起跨膜电位的短暂减小,是神经元的去极化活动。钾离子通道对钾离子通透性的增强是充分的,足以促使膜电位向钾离子的跨膜平衡电位回归(80~90mV),在下一个引发电压依赖钾离子传导性降低的变化出现以前回归到膜静息电位。但是,对于钾离子而言,这个电位是负值,而且要比膜静息电位再负10~20mV,部分起因于要与钾离子发生置换的ATP 水解酶。在棘波性电位出现后,钙离子引起膜的大超极化反应,是后超极化反应(afterhyperpolarization),这个反应推迟下一个棘波的到来。
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