GABAA受體介導(dǎo)的突觸通信，適合于快速、準(zhǔn)確地把突觸前活性轉(zhuǎn)變?yōu)橥挥|后信號(hào)。當(dāng)神經(jīng)末梢動(dòng)作電位到來時(shí)，局部鈣內(nèi)流觸發(fā)了釋放位點(diǎn)突觸小泡與突觸前質(zhì)膜的融合。每個(gè)小泡被認(rèn)為釋放了幾千個(gè)GABA分子進(jìn)入突觸間隙，從而產(chǎn)生毫摩爾范圍的GABA峰濃度。面對(duì)著釋放位點(diǎn)的是成簇的少量GABAA受體，從十個(gè)到幾百個(gè)不等。這些受體感受快速的GABA濃度增高，其中部分受體與GABA結(jié)合，觸發(fā)了幾乎是同步化的離子通道開放［1］。

位相性模式受體激活的規(guī)定性特征是GABA瞬變的短暫時(shí)程，突觸后受體即暴露于此短暫時(shí)程的作用之下。應(yīng)用低親和力競(jìng)爭(zhēng)性拮抗劑的實(shí)驗(yàn)表明，突觸GABA濃度衰減的時(shí)間常數(shù)小于500 μs。另有實(shí)驗(yàn)利用一些減慢GABA與其受體結(jié)合的物質(zhì)，表明突觸部位GABA清除的時(shí)間常數(shù)接近于100 μs。GABA在突觸間隙的存留時(shí)間短暫，可能是由于它從釋放位點(diǎn)的快速?gòu)浬ⅰABAA受體的有效門控，需要受體被兩個(gè)激動(dòng)劑分子占領(lǐng)；就GABA而言，它的結(jié)合率較之彌散率是慢的。雖然在穩(wěn)態(tài)時(shí)，GABA的峰濃度可能高于產(chǎn)生最大受體激活所需的濃度，但是這種短暫的暴露時(shí)間意味著并非所有突觸后受體都必須完全占領(lǐng)。當(dāng)GABA從單個(gè)小泡釋放后，雖然在某些突觸中可以發(fā)生突觸后受體飽和（也就是完全占領(lǐng)），但不同突觸之間的受體占領(lǐng)程度經(jīng)常有差別，不同的神經(jīng)元之間也有所不同，甚至單個(gè)神經(jīng)元的各個(gè)突觸也有所不同［1］。

突觸間隙內(nèi)GABA濃度瞬變的時(shí)程受以下因素的影響：突觸小泡的大小及其含量、小泡融合的性質(zhì)、突觸間隙的幾何形狀，以及對(duì)應(yīng)于釋放位點(diǎn)部位的GABA轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（GABA transporter，GAT）和突觸后受體的空間排列與數(shù)目。GABA峰值濃度及時(shí)程等是受體所遭遇的變量，因此，控制這些變量不僅會(huì)影響受體占領(lǐng)的程度，也將決定導(dǎo)致通道開放的后續(xù)變化。為了說明GABAA受體的最基本功能特點(diǎn)，已經(jīng)提出了基于穩(wěn)態(tài)及/或瞬態(tài)受體激活的微觀門控的不同動(dòng)力學(xué)模式。人們認(rèn)為，GABAA受體的構(gòu)象變化，導(dǎo)致受體不同狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)變，這些狀態(tài)包括：關(guān)閉狀態(tài)、開放（離子導(dǎo)通）狀態(tài)、脫敏狀態(tài)（時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，激動(dòng)劑結(jié)合的關(guān)閉狀態(tài)）。停留在各個(gè)狀態(tài)的時(shí)間取決于通道的內(nèi)源性特點(diǎn)，以及GABA作用的時(shí)間剖面［1］。

在對(duì)致密細(xì)胞進(jìn)行具有高時(shí)間分辨的電壓鉗測(cè)量時(shí)，可以記錄到自發(fā)產(chǎn)生的小抑制性突觸后電流（miniature IPSC，mIPSC），此電流由單個(gè)突觸小泡釋放的GABA引起。mIPSC快速發(fā)生，其上升時(shí)間為幾百毫秒。此現(xiàn)象反映了受體和GABA釋放位點(diǎn)的靠近，以及通道從關(guān)閉到開放的轉(zhuǎn)換速度。如果GABA濃度的瞬變時(shí)程是短促的，那么IPSC的衰減是由離子通道關(guān)閉所決定的，關(guān)閉后配基就被移走，這個(gè)宏觀現(xiàn)象稱為失活（deactivation）。此過程的速度由受體的微觀動(dòng)力學(xué)決定，它反映不同的轉(zhuǎn)換過程，可能多半是進(jìn)出激動(dòng)劑結(jié)合的脫敏狀態(tài)的過程。這樣在受體最后脫離結(jié)合以前，就有效地把GABA拉在受體上。在動(dòng)物發(fā)育的不同階段上以及在不同的細(xì)胞類型中，觀察到IPSC衰減的區(qū)別，這被認(rèn)為與整合不同亞單位的受體亞型表達(dá)有關(guān)［1］。

前面描述的位相性受體激活，其所討論的僅僅是多數(shù)直截了當(dāng)?shù)那闆r。在這些情況下，單個(gè)小泡從活動(dòng)帶釋放出來，而釋放的遞質(zhì)又僅僅激活那些在突觸后致密（PSD）下面成簇的受體（圖4-2a）。實(shí)際情況沒那么簡(jiǎn)單，可能包含同一突觸終扣內(nèi)鄰近的PSD部位受體的激活；或者有多個(gè)不同小泡之間的相互作用，小泡可以在短時(shí)間間隔（≤1 ms）內(nèi)從單個(gè)突觸特異化中釋放出來；也可以來自幾個(gè)鄰近突觸，或來自重復(fù)的突觸激活。如果一個(gè)動(dòng)作電位在單個(gè)活動(dòng)帶觸發(fā)多個(gè)小泡釋放，這就是所謂多小泡釋放，那么突觸后受體將要暴露在GABA濃度的不同瞬變之下。如果小泡釋放在時(shí)間上是分散的，比如異步化釋放，則突觸GABA濃度變化的時(shí)程可有相當(dāng)程度的修飾。從釋放部位彌散后，GABA可以激活鄰近受體（突觸周圍受體），可以是同一突觸終扣其他PSD上的受體，也可以是更遠(yuǎn)一些的突觸外區(qū)受體，或者是鄰近突觸的其他受體。在這些情況下，任何特定受體所接受的GABA濃度，將取決于受體相對(duì)于釋放位點(diǎn)的定位、鄰近其他細(xì)胞元素的幾何形狀及空間排列，取決于彌散屏障及與神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞GABA轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白靠近的程度。重要的是注意一點(diǎn)：由于GABA溢出（spillover）所導(dǎo)致的電流，從其與釋放事件是相關(guān)聯(lián)的意義上講，仍可認(rèn)為是位相性的［1］。

圖4-2　GABAA受體激活的模式（彩圖見圖版此處）

（a）突觸前末梢單個(gè)小泡的釋放僅僅激活那些突觸后GABAA受體，這些受體在膜上成簇，直接靠近釋放位點(diǎn)（黃色）。彌散（藍(lán)色陰影）表明釋放GABA的擴(kuò)散。電流記錄顯示小抑制性突觸后電流（mIPSC）的平均波形，記錄時(shí)用了鈉通道阻斷劑河鲀毒素（TTX）。記錄底下的陰影面積表示電荷轉(zhuǎn)移。GAT：GABA轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。（b）動(dòng)作電位依賴的數(shù)個(gè)末梢的多小泡釋放或誘發(fā)釋放，它促進(jìn)GABA的“溢出”，激活突觸受體、突觸周圍區(qū)受體或突觸外區(qū)受體（藍(lán)色）。電流記錄顯示較大和較慢的、由電刺激誘發(fā)的平均波形IPSC。為了比較，把mIPSC面積覆蓋在上面。（c）雖然神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞具有GABA轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（GAT-1和GAT-3）活性，細(xì)胞周圍仍然存在著低濃度GABA。這種細(xì)胞周圍的GABA張力性地激活高親和力的突觸外區(qū)受體。曲線顯示，由隨機(jī)的高親和力GABAA受體開放而引起張力性電流噪聲，覆蓋于其上的是位相性電流（在此圖內(nèi)，突觸事件將產(chǎn)生的部位在圖中是看不出來的）。高濃度（10 μmol/L）GABAA型拮抗劑gabazine（SR-95531）阻斷位相性IPSC和張力性通道的活性，引起“保持”電流的變化，并減少電流變異。在SR-95531的條件下，仍然保持著的不經(jīng)常出現(xiàn)的位相性事件是谷氨酸興奮性突觸后電流（EPSC）。在給予SR-95531之前，電流記錄下面的陰影區(qū)代表張力性活性GABAA受體所攜帶的電流。自發(fā)性IPSC的頻率相對(duì)緩慢，張力性受體活性所造成的電導(dǎo)，比位相性IPSC的平均電導(dǎo)大幾倍。電流記錄是根據(jù)成年小鼠急性小腦腦片顆粒細(xì)胞的全細(xì)胞膜片鉗記錄，記錄時(shí)采用對(duì)稱性氯離子濃度，保持電壓-70 mV，溫度25℃。pA：皮安（電流）。（圖引自［1］）

位相性GABAA受體所介導(dǎo)的抑制，主要特征是數(shù)量相對(duì)較少的通道快速、同步開放，這些通道在突觸接頭部位成簇［1］。

阻止神經(jīng)元過度興奮從而避免網(wǎng)絡(luò)活性的病理狀態(tài)，這是成年個(gè)體中樞神經(jīng)系統(tǒng)GABA釋放中間神經(jīng)元和GABAA受體之基本任務(wù)。同樣清楚的是，中間神經(jīng)元的作用較之提供一種普遍性的抑制更為復(fù)雜，而且關(guān)鍵性地依賴于突觸位置和IPSC出現(xiàn)的時(shí)機(jī)（timing）。有效性取決于兩個(gè)變量（突觸位置和IPSC出現(xiàn)時(shí)機(jī)）的位相性抑制，其重要功能之一是在神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生節(jié)律性活動(dòng)。來自皮層和海馬籃細(xì)胞以支配錐體細(xì)胞胞體周圍區(qū)的實(shí)驗(yàn)，提供了著名的實(shí)例。由于大量群體的錐體細(xì)胞具有位相性及同步化活性，因此這些中間神經(jīng)元的一個(gè)基本作用就是產(chǎn)生和維持神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)振蕩——θ和γ頻率的振蕩。此作用需要中間神經(jīng)元通過化學(xué)突觸和電突觸相互連接。就GABAA受體介導(dǎo)的突觸后電導(dǎo)而言，快速時(shí)程（大約5 ms）對(duì)高頻率同步化是必需的，例如γ頻率。位相性抑制在產(chǎn)生或調(diào)節(jié)同步化群體活動(dòng)中的作用，在其他腦區(qū)也被證明是有的，包括丘腦和嗅球［1］。

在受體激活以及與其他突觸和電壓門控電導(dǎo)之間的相互關(guān)系方面，在調(diào)控再生性樹突的電活性方面，GABA釋放的準(zhǔn)確突觸位置以及時(shí)間相互關(guān)系都是重要的。突觸位置也影響位相性GABA介導(dǎo)的輸入對(duì)于突觸整合之影響。例如在海馬錐體細(xì)胞的前饋抑制中，選擇性激活終止于胞體的中間神經(jīng)元，需要準(zhǔn)確地同時(shí)檢測(cè)（coincidence detection）胞體的興奮性輸入，而樹突可以在一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)整合突觸輸入。最后，成年皮層錐體細(xì)胞保留的GABA去極化作用，究竟是抑制性的還是興奮性的，依賴于突觸所在的位置，以及其相對(duì)于興奮性輸入活性的時(shí)間點(diǎn)［1］。

這些例子說明，空間分布受到限制的IPSP，其重要性在于使某些神經(jīng)元有所作為。某些神經(jīng)細(xì)胞接受空間分離的、不同來源的可塑性抑制性輸入。重要的是應(yīng)該注意到，這種輸入也可能受到精細(xì)調(diào)制，或者通過親本（parent）中間神經(jīng)元活性的改變，或者通過神經(jīng)末梢遞質(zhì)釋放的調(diào)節(jié)。已知皮層和海馬中間神經(jīng)元按照細(xì)胞類型特異的方式表達(dá)各種受體，包括各種神經(jīng)遞質(zhì)和神經(jīng)調(diào)質(zhì)的受體，如GABA、谷氨酸、5-羥色胺、阿片樣肽、單胺類、乙酰膽堿、內(nèi)源性大麻素（endocannabinoid）等。中間神經(jīng)元以方式獨(dú)特的放電頻率變化或GABA釋放，對(duì)這些神經(jīng)調(diào)質(zhì)的變化作出反應(yīng)。改變特定類型中間神經(jīng)元的活性或輸出可靠性，這種調(diào)制可以非常精細(xì)，程度超過僅僅改變細(xì)胞所有IPSC的頻率、幅度及時(shí)程。例如，如果皮層的軸突-軸突細(xì)胞被選擇性地靜默，那么突觸后靶細(xì)胞總的IPSC頻率將只有很少一點(diǎn)點(diǎn)變化，但它們的輸出可能受到很大的影響。與此類似，如果籃細(xì)胞誘發(fā)的胞體周圍IPSC發(fā)生去同步化，那么總的位相性抑制將沒有什么變化，但節(jié)律性網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)可能會(huì)垮臺(tái)。所以小的、空間的及/或時(shí)間受限制的中間神經(jīng)元活性的變動(dòng)，即使并未很大地改變總的位相性抑制，也可以關(guān)鍵性地改變皮層下信息如何輸送到皮層神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的方式［1］。