第35章神経系
Review Questions確認問題
Exercises 10–13練習問題 10–13
Exercise 10問題 10
For a neuron to fire an action potential, its membrane must reach ________.
ニューロンが活動電位を発火するには、その膜が________に達しなければならない。
- hyperpolarization過分極
- the threshold of excitation興奮閾値
- the refractory period不応期
- inhibitory postsynaptic potential抑制性シナプス後電位
Solution解き方
B
B
Exercise 11問題 11
After an action potential, the opening of additional voltage-gated ________ channels and the inactivation of sodium channels, cause the membrane to return to its resting membrane potential.
活動電位の後、追加の電位依存性________チャネルが開き、ナトリウムチャネルが不活性化すると、膜は静止膜電位へ戻る。
- sodiumナトリウム
- potassiumカリウム
- calciumカルシウム
- chloride塩化物
Solution解き方
B
B
Exercise 12問題 12
What is the term for protein channels that connect two neurons at an electrical synapse?
電気シナプスで二つのニューロンをつなぐタンパク質チャネルを何というか。
- synaptic vesiclesシナプス小胞
- voltage-gated ion channels電位依存性イオンチャネル
- gap junction proteinギャップ結合タンパク質
- sodium-potassium exchange pumpsナトリウム・カリウム交換ポンプ
Solution解き方
C
C
Exercise 13問題 13
Which of the following molecules is not involved in the maintenance of the resting membrane potential?
静止膜電位の維持に関与しない分子はどれか。
- potassium cationsカリウム陽イオン
- ATPATP
- voltage-gated ion channels電位依存性イオンチャネル
- calcium cationsカルシウム陽イオン
Solution解き方
D
D
Critical Thinking Questions考察問題
Exercises 14–16練習問題 14–16
Exercise 14問題 14
How does myelin aid propagation of an action potential along an axon? How do the nodes of Ranvier help this process?
ミエリンは、軸索に沿う活動電位の伝導をどのように助けるか。ランビエ絞輪はこの過程をどのように助けるか。
Solution解き方
Myelin prevents the leak of current from the axon. Nodes of Ranvier allow the action potential to be regenerated at specific points along the axon. They also save energy for the cell since voltage-gated ion channels and sodium-potassium transporters are not needed along myelinated portions of the axon.
ミエリンは軸索からの電流の漏れを防ぐ。ランビエ絞輪は、軸索に沿った特定の点で活動電位を再生できるようにする。また、髄鞘に覆われた軸索部分には電位依存性イオンチャネルやナトリウム・カリウム輸送体が不要になるので、細胞のエネルギーも節約する。
Exercise 15問題 15
What are the main steps in chemical neurotransmission?
化学的な神経伝達の主な段階は何か。
Solution解き方
An action potential travels along an axon until it depolarizes the membrane at an axon terminal. Depolarization of the membrane causes voltage-gated Ca2+ channels to open and Ca2+ to enter the cell. The intracellular calcium influx causes synaptic vesicles containing neurotransmitter to fuse with the presynaptic membrane. The neurotransmitter diffuses across the synaptic cleft and binds to receptors on the postsynaptic membrane. Depending on the specific neurotransmitter and postsynaptic receptor, this action can cause positive (excitatory postsynaptic potential) or negative (inhibitory postsynaptic potential) ions to enter the cell.
活動電位が軸索を伝わり、軸索終末の膜を脱分極させる。脱分極によって電位依存性Ca2+チャネルが開き、Ca2+が細胞内へ入る。細胞内へのカルシウム流入により、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する。神経伝達物質はシナプス間隙を拡散して渡り、シナプス後膜の受容体に結合する。神経伝達物質とシナプス後受容体の種類によって、この作用は正のイオン（興奮性シナプス後電位）または負のイオン（抑制性シナプス後電位）の細胞内流入を起こしうる。
Exercise 16問題 16
Describe how long-term potentiation can lead to a nicotine addiction.
長期増強がニコチン依存につながる仕組みを説明しなさい。
Solution解き方
Long-term potentiation describes the process whereby exposure to a stimulus increases the likelihood that a neuron will depolarize in response to that stimulus in the future. Nicotine exposure causes long-term potentiation of neurons in the amygdala, and activates reward centers of the brain. As nicotine exposure continues, long-term potentiation reinforces the activation of the reward pathways in response to nicotine consumption.
英語のヒント
長期増強とは、ある刺激への曝露によって、その後ニューロンが同じ刺激に応じて脱分極する可能性が高まる過程である。ニコチンへの曝露は扁桃体のニューロンに長期増強を起こし、脳の報酬中枢を活性化する。曝露が続くと、長期増強によって、ニコチン摂取に応答する報酬経路の活性化が強められる。
action potential
活動電位
self-propagating momentary change in the electrical potential of a neuron (or muscle) membrane
ニューロンまたは筋の膜電位に起こる、自己伝播する一過性の変化。
depolarization
脱分極
change in the membrane potential to a less negative value
膜電位が、負の程度の小さい値へ変化すること。
excitatory postsynaptic potential (EPSP)
興奮性シナプス後電位（EPSP）
depolarization of a postsynaptic membrane caused by neurotransmitter molecules released from a presynaptic cell
シナプス前細胞から放出された神経伝達物質分子によって生じる、シナプス後膜の脱分極。
hyperpolarization
過分極
change in the membrane potential to a more negative value
膜電位が、負の程度の大きい値へ変化すること。
inhibitory postsynaptic potential (IPSP)
抑制性シナプス後電位（IPSP）
hyperpolarization of a postsynaptic membrane caused by neurotransmitter molecules released from a presynaptic cell
シナプス前細胞から放出された神経伝達物質分子によって生じる、シナプス後膜の過分極。
long-term depression (LTD)
長期抑圧（LTD）
prolonged decrease in synaptic coupling between a pre- and postsynaptic cell
シナプス前細胞と後細胞の間の結合が、長く続いて弱まること。
long-term potentiation (LTP)
長期増強（LTP）
prolonged increase in synaptic coupling between a pre-and postsynaptic cell
シナプス前細胞と後細胞の間の結合が、長く続いて強まること。
membrane potential
膜電位
difference in electrical potential between the inside and outside of a cell
細胞内と細胞外の電位差。
refractory period
不応期
period after an action potential when it is more difficult or impossible for an action potential to be fired; caused by inactivation of sodium channels and activation of additional potassium channels of the membrane
活動電位の後、再び活動電位を発火するのが難しい、または不可能な期間。膜のナトリウムチャネルの不活性化と、追加のカリウムチャネルの活性化によって起こる。
saltatory conduction
跳躍伝導
“jumping” of an action potential along an axon from one node of Ranvier to the next
活動電位が、軸索に沿って一つのランビエ絞輪から次の絞輪へ「跳ぶ」こと。
summation
加重
process of multiple presynaptic inputs creating EPSPs around the same time for the postsynaptic neuron to be sufficiently depolarized to fire an action potential
複数のシナプス前入力がほぼ同時にEPSPを生じ、シナプス後ニューロンを活動電位が発火するほど十分に脱分極させる過程。
synaptic cleft
シナプス間隙
space between the presynaptic and postsynaptic membranes
シナプス前膜とシナプス後膜の間の空間。
synaptic vesicle
シナプス小胞
spherical structure that contains a neurotransmitter
神経伝達物質を含む球状の構造。
threshold of excitation
興奮閾値
level of depolarization needed for an action potential to fire
活動電位を発火するのに必要な脱分極の水準。