28、神经元中的钙电流与钾电流：特性、功能及对神经活动的调控

神经元中的钙电流与钾电流：特性、功能及对神经活动的调控

1. 钙电流

钙电流在神经元的活动中扮演着重要角色，不同类型的钙电流具有各自独特的性质和功能。

1.1 N 型钙电流

N 型钙电流的特性介于 L 型和 T 型钙电流之间，因此得名（N 代表既非 L 也非 T）。它在低阈值和高阈值电流之间的电位区间被激活。与 T 电流相比，N 电流的失活动力学更慢，并且有特定的药理学通道阻滞剂。N 电流的模型如下（此处省略具体模型公式，原文为 (9.5) ）。

研究人员用针对 N 通道一部分的抗体对整个大鼠大脑进行染色，结果显示中枢神经系统的大部分灰质都被染色，特别是近端和远端树突以及突触前末梢。这表明 N 通道似乎与 L 通道的分布位置互补，L 通道主要局限于锥体细胞的细胞体和近端树突。

1.2 钙作为神经元放电活动的指标

无论钙离子通过哪种类型的钙通道进入神经元，它们都会在可用空间内扩散，并与细胞膜和细胞质中的酶及蛋白质相互作用。在细胞内钙通道的开口附近，钙离子以每秒超过一百万的速率从 5 埃的孔中流出。这些离子在神经元内扩散，与细胞质和细胞内细胞器中的可用位点结合，这种结合还可能促使细胞器释放钙离子。

大部分钙离子会被结合，但仍有少量未结合的钙离子在细胞质中缓慢积累。每次动作电位都会使更多的钙离子进入细胞，从而增加细胞内钙离子的浓度 [Ca²⁺]ᵢ。数值模拟显示，在牛蛙交感神经节细胞的球形细胞体中，动作电位期间钙通道短暂开放的几毫秒内，涌入的钙离子会使细胞核心处的 [Ca²⁺]ᵢ 增加 3 - 4 nM。这种增加在一定程度上与放电频率（10 - 50 Hz）相对独立。尽管 3 nM 的增加看似微小，但