假头窝
1 名称与定义
假头窝(Ephapse)是指神经纤维之间在无突触连接的情况下,通过邻近部位的电场效应或电流渗漏而发生的非突触性信号传导现象。此现象发生于相邻轴突之间或无髓神经纤维靠近区域,因其形似“突触”但无真正突触结构,故名“假头窝”。
2 发生机制
假头窝的本质是电偶联(electrotonic coupling)或电场感应放电(field effect discharge),其机制主要包括以下几方面:
– 相邻轴突无髓鞘隔离或髓鞘缺失:髓鞘退化、脱失或薄化导致邻近轴突间电流扩散增加;
– 动作电位在一根神经纤维传导时,可通过局部场电位影响邻近纤维膜电位;
– 若邻近纤维处于高兴奋状态或部分去极化状态,外源性电场可能诱发其阈上反应;
– 该机制常见于病理状态如去髓鞘病变(如多发性硬化)或神经损伤后再生异常过程中。
3 发现与命名
“Ephapse”一词由Hugo Kronecker于20世纪初提出,意指神经元间的一种非典型传导方式,源自希腊词根“ephapsis”,意为“紧靠”。尽管在正常神经系统中极为罕见,但在病理条件下或特定实验模型中较为显著。
4 临床与实验相关性
4.1 去髓鞘疾病
– 在多发性硬化(Multiple Sclerosis, MS)等疾病中,髓鞘丧失造成轴突暴露,易于 ephaptic transmission;
– 患者可能出现“跳跃样”异常传导,导致肌阵挛(myoclonus)、感觉错乱等;
– Ephaptic transmission 可解释某些患者感知中“非同步刺激”的来源。
4.2 神经交感干扰
– 在三叉神经痛、舌咽神经痛等面部神经异常兴奋疾病中,研究发现 ephaptic transmission 可引发旁支间异常放电,引起剧烈疼痛;
– 某些药物(如钠通道阻滞剂)能间接抑制 ephapse,缓解症状。
4.3 实验电生理研究
– 实验中通过电刺激邻近神经纤维可诱导“次发放电”;
– Ephaptic effects 也被用于构建“神经网络电偶联”模型,研究无突触放电协同机制。
5 与突触传导的区别
| 特征 | 假头窝(Ephapse) | 化学突触(Chemical synapse) |
|---|---|---|
| 解剖结构 | 无明确突触前后膜及突触间隙 | 有突触前膜、突触间隙及突触后膜 |
| 信息传递方式 | 电场感应、电流渗漏 | 神经递质释放与受体结合 |
| 单向或双向 | 常为双向 | 通常为单向 |
| 传导速度 | 快(无突触延迟) | 相对较慢(受递质释放与扩散限制) |
| 病理相关性 | 多见于病变、去髓鞘、轴突再生等情况 | 生理状态普遍存在 |
6 研究意义
– Ephaptic transmission 在理解神经网络异常放电、病理性同步及神经再生后的误接触等方面具有重要意义;
– 某些人工神经网络或神经电路建模尝试借鉴其“场效应”特征,用以模拟生物神经的高效快速协调机制;
– 在癫痫、高频神经兴奋模式下也可能存在 ephaptic 现象,与突触传导共同作用。
7 参考文献
(¹) Jefferys JGR. Nonsynaptic modulation of neuronal activity in the brain: Electric field effects. Physiol Rev. 1995;75(4):689–723.
(²) Traub RD, Miles R. Neuronal Networks of the Hippocampus. Cambridge University Press, 1991.
(³) Blight AR. Effects of transection of the spinal cord on evoked potentials recorded from the dorsal columns in cats. J Physiol. 1983;334:343–356.
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