Структура неуронских синапси, типови и како функционише

Тхе неуронал синапсе састоји се од спајања терминалних тастера два неурона са циљем преношења информација. Ријеч синапси долази од грчког сунаптеин, што значи "окупити".

У синапси, неурон шаље поруку, док је део друге прима. Дакле, комуникација се обично јавља у једном смеру: од терминала једног неурона или ћелије до мембране друге ћелије. Иако је тачно да постоје изузеци.

Сваки појединачни неурон прима информације од терминалних тастера других нервних ћелија. И, заузврат, терминални тастери потоњег синапирају са другим неуронима.

Терминално дугме дефинисано је као мало задебљање на крају аксона, које шаље информације у синапсу. Док је аксон врста издуженог и танког "кабла" који преноси поруке од нуклеуса неурона до његовог терминалног тастера.

Један неурон може примити информације од стотина неурона, а сваки од њих може са њим успоставити велики број синапси.

Терминални тастери нервних ћелија могу синапси са мембраном сома или дендрита.

Сома или ћелијско тело садржи нуклеус неурона. Има механизме који омогућавају одржавање ћелије. Насупрот томе, дендрити су гране неурона сличне дрвету које почиње од сома.

Када акциони потенцијал путује кроз аксон неурона, тастери на терминалу ослобађају хемикалије. Ове супстанце могу имати ексцитаторне или инхибиторне ефекте на неуроне са којима су повезани. На крају читавог процеса, ефекти ових синапси доводе до нашег понашања.

Акциони потенцијал је производ комуникацијских процеса унутар неурона. У њему постоји скуп измена у мембрани аксона које узрокују ослобађање хемикалија или неуротрансмитера.

Неурони размењују неуротрансмитере у својим синапси као начин да шаљу информације једни другима.

Узбудљиве синапсе

Пример ексцитаторних неуронских синапса био би рефлекс повлачења када спалимо. Сензорни неурон би открио врели објект, јер би стимулисао његове дендрите.

Овај неурон би послао поруке преко свог аксона својим терминалним тастерима, који се налазе у кичменој мождини. Терминални тастери сензорног неурона би ослободили хемикалије познате као неуротрансмитери који би побудили неурон са којим синапси.

Посебно, на интернеурон (онај који посредује између сензорних и моторичких неурона). То би проузроковало да интернеурон пошаље информације дуж аксона. Заузврат, терминалне типке интернеурона излучују неуротрансмитере који побуђују моторни неурон.

Овај тип неурона би слао поруке дуж аксона, који се придружује живцу да би дошао до циљног мишића. Када се неуротрансмитери ослободе терминалним тастерима моторног неурона, мишићне ћелије се склапају да би се удаљиле од врућег објекта.

Инхибиторни синапси

Овај тип синапсе је нешто компликованији. То би се дало у сљедећем примјеру: замислите да из пећнице извадите врло вруће пладњеве. Носите рукавице да се не опечете, међутим, оне су танке и врућина их прелази. Уместо да бацате пладањ на тло, покушајте да мало подуприте топлоту док је не оставите на површини.

Реакција повлачења нашег организма пре него што би нас болни подстицаји натерали да ослободимо објекат, чак и тако, контролисали смо овај импулс. Како се појављује овај феномен?

Топлина која долази из лежишта се уочава, повећавајући активност ексцитаторних синапси на моторним неуронима (као што је објашњено у претходном одељку). Међутим, ово узбуђење је супротстављено инхибицијом која долази из друге структуре: нашег мозга.

Ово шаље информације које указују да, ако испустимо пладањ, то може бити тотална катастрофа. Стога се поруке шаљу на кичмену мождину која спречава рефлекс повлачења.

За то, аксон неурона мозга допире до кичмене мождине, где се на његовом терминалу отварају синапси са инхибиторним интернеуроном. Ово излучује инхибиторни неуротрансмитер који смањује активност моторног неурона, блокирајући рефлекс повлачења.

Важно је напоменути да су ово само примјери. Процеси су заиста сложенији (посебно инхибиторни), који имају хиљаде неурона укључених у њих.

Акциони потенцијал

Да би дошло до размене информација између два неурона или неуронских синапса, прво, мора постојати акциони потенцијал.

Овај феномен се јавља у неурону који шаље сигнале. Мембрана ове ћелије има електрични набој. Заправо, мембране свих ћелија у нашем телу имају електрични набој, али само аксони могу изазвати акционе потенцијале.

Разлика између електричног потенцијала унутар неурона и изван њега назива се мембрански потенцијал.

Ове електричне промене између унутрашњег и спољашњег дела неурона су посредоване постојећим концентрацијама јона, као што су натријум и калијум..

Када се догоди веома брзо инверзија мембранског потенцијала, ствара се акциони потенцијал. Састоји се од кратког електричног импулса, који аксон води од сома или језгра неурона до терминалних тастера.

Треба додати да мембрански потенцијал мора да пређе одређени праг узбуде како би се акциони потенцијал појавио. Овај електрични импулс се преводи у хемијске сигнале који се ослобађају преко терминала.

Структура неуронске синапсе

Неурони комуницирају преко синапси, а поруке се преносе кроз ослобађање неуротрансмитера.

Ове хемикалије се шире у течни простор између тастера терминала и мембрана које успостављају синапсе.

Неурон који ослобађа неуротрансмитере преко свог терминалног тастера назива се пресинаптички неурон. Док онај који прима информацију је постсинаптички неурон.

Када потоњи ухвати неуротрансмитере, производе се такозвани синаптички потенцијали. То јест, то су промјене у мембранском потенцијалу постсинаптичког неурона.

Да би комуницирали, ћелије морају да луче хемикалије (неуротрансмитери) које откривају специјализовани рецептори. Ови рецептори се састоје од специјализованих протеинских молекула.

Ове појаве су једноставно диференциране дистанцом између неурона који ослобађа супстанцу и рецептора који га хватају.

Тако се неуротрансмитери ослобађају преко терминалних тастера пресинаптичког неурона и детектују се преко рецептора лоцираних у мембрани постсинаптичког неурона. Оба неурона морају бити лоцирана на малом домету да би се овај пренос догодио.

Међутим, супротно ономе што се може мислити, неурони који стварају хемијске синапсе не физички се уједињују. У ствари, између њих постоји простор познат као синаптички простор или синаптички расцјеп.

Чини се да овај простор варира од једне синапсе до друге, али је обично широк око 20 нанометара. Постоји мрежа филамената у синаптичкој пукотини која одржава поравнање пре и постсинаптичких неурона.

Неуротрансмиссион

Неуротрансмисија или синаптичка трансмисија је комуникација између два неурона због размене хемикалија или електричних сигнала кроз синапсе.

Елецтриц синапсес

У њима постоји електрична неуротрансмисија. Два неурона су физички повезана преко протеинских структура познатих као "шупљине" или унија у прорезу.

Ове структуре омогућавају да промене у електричним својствима једног неурона директно утичу на друге и обрнуто. На тај начин би се два неурона понашала као да су један.

Цхемицал синапсес

У њима се јавља хемијска неуротрансмисија. Пре и постсинаптички неурони су одвојени синаптичким простором. Акциони потенцијал у пресинаптичком неурону би изазвао ослобађање неуротрансмитера.

Они стижу до синаптичког расцјепа, јер су на располагању да испољавају своје ефекте на постсинаптичке неуроне.

Супстанце које се ослобађају у неуроналној синапси

Током неуронске комуникације ослобођени су не само неуротрансмитери као што су серотонин, ацетилхолин, допамин, норадреналин итд. Остале хемикалије, као што су неуромодулатори, такође могу бити ослобођене.

То су такозвани зато што модулирају активност многих неурона у одређеном подручју мозга. Они се одвајају у већој количини и путују на веће удаљености, ширећи се шире од неуротрансмитера.

Друга врста супстанци су хормони. Оне се ослобађају ћелијама ендокриних жлезда, које се налазе у различитим деловима тела, као што су стомак, црева, бубрези и мозак..

Хормони се ослобађају у екстрацелуларну течност (изван ћелија), а затим их захватају капиларе. Затим се дистрибуирају кроз тијело кроз крвоток. Ове супстанце се могу везати за неуроне који имају посебне рецепторе да их ухвате.

Дакле, хормони могу да утичу на понашање, мењајући активност неурона који их примају. На пример, изгледа да тестостерон повећава агресивност код већине сисара.

Врсте неуронских синапси

Неуралне синапсе могу се разликовати у три типа према местима на којима се појављују.

- Акодендритиц синапсес: у овом типу, терминалски тастер се повезује са површином дендрита. Или, са дендритским бодљама, које су мале избочине које се налазе на дендритима у неким типовима неурона.

- Акосоматиц синапсес: \ т у овим, терминални синаптички тастер са сомом или језгром неурона.

- Акоакониц синапсес: терминални тастер пресинаптичке ћелије се повезује са аксоном постсинаптичке ћелије.

Овај тип синапсе функционише другачије него друга два. Његова функција је да смањи или ојача количину неуротрансмитера који се ослобађа помоћу терминалног тастера. Дакле, он промовише или инхибира активност пресинаптичког неурона.

Дендродендритички синапси су такође пронађени, али њихова тачна функција у неуронској комуникацији тренутно није позната.

Како настаје синапса?

Неурони садрже врећице назване синаптичке везикуле, које могу бити велике или мале. Сви тастери на терминалу имају мале везикуле које носе молекуле неуротрансмитера унутар њих.

Везикуле се производе у механизму који се налази у сомама званом Голги апарат. Затим се преносе близу терминала. Међутим, они се такође могу произвести на терминалу са "рециклираним" материјалом.

Када се акциони потенцијал шаље дуж аксона долази до деполаризације (ексцитације) ћелије. Као резултат, отварају се калцијумски канали неурона који омогућавају улазак калцијумовим јонима.

Ови јони се везују за молекуле мембрана синаптичких везикула које се налазе у терминалном тастеру. Наведена мембрана је сломљена, спаја се са мембраном на терминалу. Ово производи ослобађање неуротрансмитера у синаптички простор.

Цитоплазма ћелије хвата преостале комаде мембране и одводи их у цистерне. Тамо они рециклирају, стварајући с њима нове синаптичке везикуле.

Постинаптички неурон има рецепторе који хватају супстанце које се налазе у синаптичком простору. Они су познати као постсинаптички рецептори, и када се активирају, они производе отварање јонских канала.

Када се ови канали отворе, одређене супстанце улазе у неурон, изазивајући постснаптички потенцијал. Ово може имати ексцитаторне или инхибиторне ефекте на ћелију у зависности од типа отвореног јонског канала.

Нормално, ексцитаторни постсинаптички потенцијали настају када натријум уђе у нервну ћелију. Док се инхибитори производе помоћу излаза калијума или уласка у хлор.

Улазак калцијума у ​​неурон узрокује постсинаптичке ексцитаторне потенцијале, иако активира и специјализоване ензиме који производе физиолошке промјене у овој ћелији. На пример, изазива померање синаптичких везикула и ослобађање неуротрансмитера.

Такође олакшава структурне промене у неурону након учења.

Завршетак синапсе

Постинаптички потенцијали су обично веома кратки и завршавају се посебним механизмима.

Једна од њих је инактивација ацетилхолина ензимом званим ацетилколинестераза. Неуротрансмитерске молекуле се уклањају из синаптичког простора поновним заузимањем или реапсорпцијом помоћу транспортера који се налазе у пресинаптичној мембрани..

Дакле, и пресинаптички и постсинаптички неурони имају рецепторе који хватају присуство хемијских супстанци око њих.

Постоје пресинаптички рецептори који се називају ауторецептори који контролишу количину неуротрансмитера који ослобађа или синтетише неурон.

Референце

1. Царлсон, Н.Р. (2006). Физиологија понашања 8. Ед Мадрид: Пеарсон. пп: 32-68.
2. Цован, В. М., Судхоф, Т. & Стевенс, Ц.Ф. (2001). Синапсес Балтирноре, МД: Јохнс Хопкинс Университи Пресс.
3. Елецтриц синапсе (с.ф.). Преузето 28. фебруара 2017. из Понтифициа Универсидад Цатолица де Цхиле: 7.уц.цл.
4. Стуффлебеам, Р. (с.ф.). Неурони, синапси, акциони потенцијали и неуротрансмисија. Преузето 28. фебруара 2017. из ЦЦСИ: минд.илсту.еду.
5. Ницхоллс, Ј.Г., Мартин, А.Р., Фуцхс, П.А., & Валлаце, Б.Г. (2001). Од Неурона до Браин, 4. изд. Сандерленд, МА: Синауер.
6. Тхе Синапсе. (с.ф.). Преузето 28. фебруара 2017. са Универзитета у Вашингтону: фацулти.васхингтон.еду.