Baylor D A, Nicholls J G
J Physiol. 1969 Aug;203(3):555-69. doi: 10.1113/jphysiol.1969.sp008879.
对水蛭中枢神经系统中的单个神经元和神经胶质细胞进行了实验,以研究由于冲动活动而在神经元周围细胞外空间中发生的钾离子积累情况。
神经元的静息电位对钾离子浓度的微小变化过于不敏感,无法用于估计。然而,动作电位的负后电位提供了一个可靠的指标,可用于指示活动期间神经元周围发生的钾离子积累。
单个冲动后,第二个动作电位负后电位的幅度降低;这种效应相当于峰电位后钾离子浓度立即峰值增加约0.8 mM/l,并以约100毫秒的时间常数呈指数下降。对于一连串冲动,钾离子浓度呈指数增加,时间常数同样约为100毫秒。钾离子的最终值取决于频率,可累积至正常浓度4 mM/l的约两倍。
通过去除神经元周围的神经胶质包膜来扩大细胞外空间时,钾离子的积累明显减少。
对水蛭中枢神经系统中神经元群的同步、重复激活导致相邻神经胶质细胞缓慢去极化,类似于在两栖动物和哺乳动物中观察到的情况。神经胶质细胞膜电位的变化也用于估计钾离子浓度的变化,这些值与从负后电位得出的测量值一致。
与神经放电引起的钾离子浓度增加幅度相同的情况下,浴液中钾离子浓度的增加显著影响了中枢神经系统中某些神经元内“自发”神经元放电的频率和突触电位。
讨论了生理上发生的钾离子浓度增加对整合可能产生的影响。