2．睡眠与觉醒

中枢ACh能系统抑制中缝背核5-HT递质系统触发的慢波睡眠， 从而抑制慢波睡眠。 中枢ACh也参与快波睡眠的维持，在实验中将ACh注入猫的侧脑 室或脑桥被盖内，均可导致动物产生快波睡眠，而注入密胆碱阻 止ACh合成或使用M受体拮抗剂阿托品均可减少快波睡眠，可见 快波睡眠可能主要与中枢M受体的激动作用有关。
用机制。
一、神经递质(neurotransmitter)
（一）神经递质的概念及其具备的条件 1. 概念
由突触前膜释放、具有在神经元之间或神经元 与效应细胞之间传递信息的一些特殊化学物质。
2. 具备的条件

在突触前神经元内具有合成递质的 前体物质与酶系统，能合成递质贮 存于囊泡内。 神经冲动到来时，囊泡内递质能释 入突触间隙。 递质可作用于突触后膜上的特异受 体，产生特定生理效应。 在突触部位存在着能使递质失活的 酶或使递质移除的机制。 递质的突触传递作用，能被递质激 动剂或受体阻断剂加强或阻断。
Ach能神经元对中枢神经元的作用以兴奋为主，它在
传递特异性感觉、维持机体觉醒状态、促进学习与记
忆以及调节躯体运动、心血管活动、呼吸、体温、摄 食与饮水行为、调制痛觉等生理活动均起重要作用。
1．感觉与运动功能

在感觉特异投射系统中，第二、三级神经元均属ACh能神经元，
如丘脑后腹核内的特异感觉投射神经元就是ACh能神经元，它和 相应的皮层感觉区神经元形成的突触，以传递并产生特定感觉。
（二）N受体
1．N受体的亚型与分布
N受体是个受体家族，分为外周N受体与中枢N受体。
（1）中枢N受体
中枢N受体有两种类型，α-银环蛇毒（α-BGT）不敏感受 体/中枢神经元N受体与α-BGT敏感受体。 主要存在于大脑皮层浅层、丘脑、下丘脑、海马、扣带回、
脑干、小脑、脊髓Renshaw细胞等部位。根据该受体在不同部位
神经元末梢
乙酰胆碱 （Ach）
量子式释放
高亲和力载体转运 重新摄取
—
ch
+
乙酸
乙酰胆碱酯酶 （ChE）
释放 Ach
HC-3 血液
（二）乙酰胆碱的贮存与释放
乙酰胆碱的贮存：
囊泡贮存 胞浆贮存 乙酰胆碱的释放 囊泡释放：释放新合成神经递质 胞浆释放：膜闸门蛋白介导释放 贮存囊泡 活动囊泡
二、乙酰胆碱的受体及其信号转导
M2和M3受体主要存在于各种组织平滑肌
近年来的资料还表明: 交感神经节中也存在M受体，M1～M3受体均有分布。

（2）中枢M受体
结构分型 药理分型 分 布 m1 M1 m2 M2 m3 M3 脑、腺体（腮腺、 颌下腺、胰 腺）、平滑肌 L-689600 darifenacin m4 M4 脑 m5 M5 脑
③不同神经肽共存，如下丘脑弓状核有β-内啡肽（β- EP） 与ACTH共存，下丘脑室旁核大细胞有SP与VIP的共存， 降钙素基因相关肽（CGRP）与SP共存于感觉神经节与 支配心脏神经末梢等。
３. 神经递质与调质的相互作用
两种共存的递质或调质在神经化学传递中可能五种作用模式：
① 两种递质均经突触间隙作用于同一突触后细胞的一种或两种受
１．概念
在神经系统中，有一类其本身不负责跨突触膜 的信息传递或不直接引起突触后效应细胞的功能改 变，而是对递质的突触传递效率起调节作用的化学 物质 。
２. 基本特征

可为神经细胞、胶质细胞 和其他分泌细胞所释放。

间接调制主导递质在突触
前末梢的释放及其基础活 动水平。 调制突触后效应细胞膜受 体的数量和反应性，从而 增强或削弱递质的效应。

阻断剂
阿托品是M受体的阻断剂，能和M受体结合，阻断 Ach的M样作用。
M样作用：包括心脏活
动的抑制、支气管与胃
肠道平滑肌的收缩、膀
胱逼尿肌和瞳孔括约肌
的收缩、消化腺与汗腺
的分泌、以及骨骼肌血 管的舒张等。
（2） N受体（烟碱性受体）

分布
N1受体分布于中枢神经系统内和自主神经节的突触 后膜上；N2受体分布在神经-肌接头的终板膜上 。
1．M受体的亚型与分布
根据M受体对不同选择性激动剂或拮抗剂亲和
力的高低，M受体可分为M1、M2、M3、M4和M5五
种药理亚型。
（1）外周M受体
外周M受体主要是M1、M2和M3亚型，主要分布在
外周Ach能节后纤维所支配的效应细胞上 。


M2受体主要分布在心脏，
M1和M3受体主要分布于外分泌腺，

效应（N样作用 ） Ach与N1受体结合可引起节后神经元兴奋 ；Ach与 N2受体结合可使骨骼肌兴奋 。

阻断剂
氯筒箭毒碱能同时阻断N1和N2受体 ；六烃季铵主要 阻断N1受体；十烃季铵主要阻断N2受体。
（二）Ach在中枢的功能
Ach能神经元在中枢神经系统内的分布极为广泛，
它们参与神经系统的多种功能活动。在细胞水平，
脑、腺体（泪腺、 心脑、平滑 腮腺、颌下腺） 腺
选择性激动剂 选择性拮抗剂

毛果芸香碱 L-689660 MT-7toxin
Bethanechol tripitramine
McN-A343 MT-3 toxin
-


M1受体主要分布于大脑皮层锥体细胞、海马、尾核头部、丘脑 腹侧核、中脑与延髓； M2受体位于大脑皮层浅表层神经元特别是感觉区、运动区、听 区与视区。下丘脑、脑桥与延髓也有M2受体。 M3受体的分布与M1、M4受体相似。 M4受体分布在基底前脑和纹状体。 M5受体分布在黑质。
体，共存的辅递质或调质对突触后细胞上主递质的受体数量和
反应性起调制作用。 ② 一种递质激活突触后细胞的一种受体，另一种递质则阻断另一 种受体。 ③ 一种递质作用于突触后细胞，另一种递质则作用于突触前末梢 自身受体，共存的经典递质与神经肽可互相调节彼此的释放。 ④ 一种递质作用于突触后细胞，另一种递质作用于其它神经末梢 上的突触前受体，发挥突触前的抑制或易化作用。 ⑤ 一种递质作用于一类细胞，另一种递质作用于另一类细胞。
Ach是外周传出神经系统的重要神经递质，与 外周受体结合后产生其生理学效应。
（1） M受体（毒蕈碱性受体）

分布 绝大多数副交感节后纤维支配的效应器（少数肽能 纤维支配的效应器除外），以及部分交感节后纤维 支配的汗腺、骨骼肌的血管壁上。

效应（M样作用）
Ach与M受体结合后，可产生一系列自主神经节后胆 碱能纤维兴奋的效应 。


关于对觉醒的研究证明，脑干网状结构上行激动系统的各个环节 都存在ACh递质。实验中，刺激中脑网状结构使脑电出现快波时， 皮层的ACh释放量明显增多。 可见，脑干网状结构ACh能上行激动系统和皮层ACh能系统对激 活、维持觉醒状态有重要作用。

3．学习与记忆

大脑皮层、边缘结构等脑区内富有ACh能纤维。在边缘系统中， 尤其是隔区―海马―边缘叶这条M样ACh能通路与学习记忆功能 密切相关，这些脑区损伤可引起学习记忆功能缺陷，出现顺行性 遗忘症等。由海马―穹隆―下丘脑―乳头体―丘脑前核―扣带回― 海马所构成的海马回路是ACh能通路，阻断M受体后能阻抑信息 由短时贮存系统向长时贮存系统转移。海马锥体细胞接受ACh能 纤维的传入，锥体细胞上M受体数目减少可能引起记忆减退。 网状结构ACh能上行激动系统和皮层深层锥体细胞ACh敏感神经 元组成的非特异ACh能系统，可以激活皮层以维持清醒状态，从 而为学习记忆提供基础性活动的背景。说明大脑皮层、边缘系统 特别是海马等脑区的ACh能神经系统有调节学习记忆的功能。

在运动功能方面，脊髓前角运动神经元是ACh能神经元，其发出
的轴突支配骨骼肌运动，该轴突的侧支可与闰绍细胞构成ACh能 突触，最终通过闰绍细胞的活动抑制运动神经元的活动；

脑干的躯体、内脏运动传出通路最后一级神经元是ACh能神经元

锥体系中，大脑皮层的大锥体细胞是ACh敏感细胞；锥体外系中， 纹状体内（特别是尾核）有ACh递质系统，它和多巴胺递质系统 之间的平衡，对于维持机体的运动有重要意义。
的可能功能又分为突触前N受体与突触后N受体。
（2）外周N受体
外周N受体分为神经节N受体、骨骼肌－电器官N受体、 突触前N受体。 神经节N受体，又称N1受体，位于自主神经节的突触后膜。 骨骼肌-电器官N受体：又称N2受体，主要分布于神经骨骼 肌接头的终板膜和电鱼的电器官上。 突触前N受体可作为自身受体，存在于外周Ach能神经的突
2．M受体的信号转导
M受体属G蛋白偶联的代谢型受体，有7个跨膜 结构域，在Ach的作用下，M受体首先与G蛋白结合 诱导一系列生化反应，然后通过第二信使或直接调 节细胞膜上的离子通道功能状态，产生一系列生理 效应。
（1）M1和M3受体
通过Gq蛋白激活磷脂酶C，促使二酰甘油（DG）与三磷 酸肌醇（IP3）等第二信使物质的产生，DG激活蛋白激酶C （PKC），关闭K+通道，开放Ca2+通道，产生细胞膜的去极 化，引起平滑肌收缩或兴奋性突触后电位（EPSP），使突触 后神经元兴奋；IP3则可通过IP3-Ca2+途径动员内质网贮存 Ca2+的释放，使细胞内Ca2+升高，引发腺体分泌、平滑肌收缩 和突触前神经递质释放等多种生理效应。 通过Gs蛋白激活腺苷酸环化酶系统，进而激活蛋白激酶A， 关闭K+通道，开放Ca2+通道，使突触后神经元兴奋。
（2）M2受体
激活Gi蛋白后，可抑制腺苷酸环化酶（AC）系统，使细
胞内cAMP含量减少，蛋白激酶A（PKA）活性降低，导致心
肌细胞膜上Ca2+通道关闭，心肌细胞膜超极化；AC抑制，还 可使平滑肌细胞膜K+通道关闭，平滑肌细胞膜去极化。 激活GK蛋白后，其游离的βγ亚单位激活磷脂酶A2，促使花 生四烯酸的代谢，其代谢产物使K+通道开放，产生IPSP，抑制 突触后神经元的活动，或导致心肌细膜超极化。