NEURAL SYNAPSE: STRUKTUR, TYPER OG HVORDAN DET FUNGERER - GEOGRAFIA - 2025

Den neuronale synapse består af sammenkoblingen af ​​terminalknapterne til to neuroner for at transmittere information. I denne forbindelse sender en neuron beskeden, mens den ene del af den anden modtager den.

Kommunikation foregår således normalt i en retning: fra terminalknappen på en neuron eller celle til membranen i den anden celle, selvom det er rigtigt, at der er nogle undtagelser. En enkelt neuron kan modtage information fra hundreder af neuroner.

Dele af en neuron. Kilde: Julia Anavel Painted Cordova / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Hver enkelt neuron modtager information fra terminalknapperne på andre nerveceller, og terminalens knapper til sidst synapse med andre neuroner.

Hovedkoncepter

Klemknappen defineres som en lille fortykning i enden af ​​en akson, der sender information til synapsen. Mens en akson er en slags langstrakt og tynd "ledning", der bærer beskeder fra neuronens kerne til dens terminalknap.

De terminale knapper på nerveceller kan synapse med membranen til somaen eller dendritterne.

Skema med en neuron

Somaen eller cellelegemet indeholder neuronens kerne; Det har mekanismer, der tillader vedligeholdelse af cellen. I stedet er dendriter trælignende grene af neuronet, der starter fra somaen.

Når et handlingspotentiale bevæger sig gennem en neurons akson, frigiver terminal-knapperne kemikalier. Disse stoffer kan have stimulerende eller hæmmende virkning på de neuroner, som de forbindes med. Ved afslutningen af ​​hele processen giver virkningerne af disse synapser anledning til vores opførsel.

Et handlingspotentiale er produktet af kommunikationsprocesser inden for en neuron. I den er der et sæt ændringer i aksonmembranen, der forårsager frigivelse af kemiske stoffer eller neurotransmittere.

Neuroner udveksler neurotransmittere ved deres synapser som en måde at sende information til hinanden.

Struktur af neuronal synapse

Synaptisk transmissionsproces i neuroner

Neuroner kommunikerer gennem synapser, og meddelelser overføres gennem frigivelse af neurotransmittere. Disse kemikalier diffunderer i væskerummet mellem klemmeknapperne og membranerne, der skaber synapser.

Presynaptisk nerone

Neuronet, der frigiver neurotransmittere gennem dets terminalknap kaldes en presynaptisk neuron. Mens den, der modtager informationen, er den postsynaptiske neuron.

Presynaptisk neuron (øverst) og postsynaptisk neuron (bund). Det presynaptiske rum er mellem de to

Når sidstnævnte fanger neurotransmittere, produceres såkaldte synaptiske potentialer. Det vil sige, de er ændringer i membranpotentialet for den postsynaptiske neuron.

For at kommunikere skal celler udskilles kemikalier (neurotransmittere), der detekteres af specialiserede receptorer. Disse receptorer består af specialiserede proteinmolekyler.

Disse fænomener er simpelthen differentieret af afstanden mellem neuronen, der frigiver stoffet og receptorerne, der fanger det.

Postsynaptisk neuron

Således frigives neurotransmittere ved hjælp af terminal knapperne på den presynaptiske neuron og detekteres gennem receptorer placeret på membranen til det postsynaptiske neuron. Begge neuroner skal være placeret tæt på for at denne transmission kan ske.

Synaptisk plads

I modsætning til hvad der kan tænkes, går neuroner, der skaber kemiske synapser, ikke fysisk sammen. I virkeligheden er der mellem dem et rum, der er kendt som det synaptiske rum eller synaptisk spalte.

Dette rum ser ud til at variere fra synapse til synapse, men er generelt ca. 20 nanometer bredt. Der er et netværk af filamenter i den synaptiske spalte, der holder præ- og postsynaptiske neuroner på linje.

Handlingspotentiale

A. Skematisk billede af et ideelt handlingspotentiale. B. Reel registrering af et handlingspotentiale. Kilde: da: Memenen / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)

For at der skal udveksles information mellem to neuroner eller neuronale synapser, skal der først optræde et handlingspotentiale.

Dette fænomen forekommer i neuronen, der sender signalerne. Membranen i denne celle har en elektrisk ladning. I virkeligheden er membranerne på alle celler i vores krop elektrisk ladet, men kun aksoner kan udløse handlingspotentialer.

Forskellen mellem det elektriske potentiale inde i neuronet og udenfor kaldes membranpotentialet.

Disse elektriske ændringer mellem indersiden og ydersiden af ​​neuronet formidles af eksisterende koncentrationer af ioner, såsom natrium og kalium.

Når der sker en meget hurtig vending af membranpotentialet, opstår der et handlingspotentiale. Den består af en kort elektrisk impuls, som aksonen leder fra neuronen soma eller kerne til terminal knapperne.

Det skal tilføjes, at membranpotentialet skal overstige en bestemt excitationstærskel for, at handlingspotentialet kan forekomme. Denne elektriske impuls oversættes til kemiske signaler, der frigøres via terminalknappen.

Hvordan fungerer en synapse?

Multipolær neuron. Kilde: BruceBlaus

Neuroner indeholder sække kaldet synaptiske vesikler, som kan være store eller små. Alle terminal knapper har små vesikler, der bærer neurotransmitter molekyler inde i dem.

Vesikler produceres i en mekanisme placeret i somaen kaldet Golgi-apparatet. De transporteres derefter tæt på terminalknappen. De kan imidlertid også fremstilles på terminalknappen med "genanvendt" materiale.

Når der sendes et handlingspotentiale langs aksonet, forekommer depolarisering (excitation) af den presynaptiske celle. Som en konsekvens åbnes neuronkalciumkanalerne, så calciumioner kan komme ind i det.

Efter ankomsten af ​​handlingspotentialet depolariserer den presynaptiske neuron sig, og calciumkanalerne åbnes ved at gå ind i ioner

Disse ioner binder til molekyler på membranerne i de synaptiske vesikler, der er på terminalknappen. Nævnte membran går i stykker, og den smelter sammen med membranen på terminalknappen. Dette frembringer frigivelse af neurotransmitteren i det synaptiske rum.

Cellens cytoplasma fanger de resterende membranstykker og bærer dem til cisternerne. Der genvindes de og skaber nye synaptiske vesikler med dem.

Frigivelse af neurotransmittorer fra den presynaptiske neuron og binding til receptorer på den postsynaptiske neuron

Den postsynaptiske neuron har receptorer, der fanger stoffer, der er i det synaptiske rum. Disse er kendt som postsynaptiske receptorer, og når de aktiveres, får de ionkanalerne til at åbne.

Illustration af kemisk synapse. Når der åbnes nok natriumkanaler, depolariserer den postsynaptiske celle, og handlingspotentialet fortsætter gennem neuronet.

Når disse kanaler åbnes, kommer visse stoffer ind i neuronet, hvilket forårsager et postsynaptisk potentiale. Dette kan have eksiterende eller hæmmende virkning på cellen afhængigt af typen af ​​ionkanal, der er åbnet.

Normalt forekommer exciterende postsynaptiske potentialer, når natrium trænger ind i nervecellen. Mens inhibitorerne produceres ved udgang af kalium eller indtræden af ​​klor.

Indtræden af ​​calcium i neuronen forårsager exciterende postsynaptiske potentialer, skønt det også aktiverer specialiserede enzymer, der producerer fysiologiske ændringer i denne celle. For eksempel udløser det forskydningen af ​​synaptiske vesikler og frigørelsen af ​​neurotransmittere.

Det letter også strukturelle ændringer i neuronet efter læring.

Synapse afsluttet

Postsynaptiske potentialer er normalt meget korte og afsluttes gennem specielle mekanismer.

En af dem er inaktivering af acetylcholin med et enzym kaldet acetylcholinesterase. Neurotransmitter-molekyler fjernes fra det synaptiske rum ved genoptagelse eller genoptagelse af transportere, der er på den presynaptiske membran.

Således har både presynaptiske og postsynaptiske neuroner receptorer, der fanger tilstedeværelsen af ​​kemikalier omkring dem.

Der er presynaptiske receptorer kaldet autoreceptorer, der kontrollerer mængden af ​​neurotransmitter, som neuronen frigiver eller syntetiserer.

Synapse typer

Elektriske synapser

Illustration af en elektrisk synapse. Handlingspotentialet værdsættes

I dem finder en elektrisk neurotransmission sted. De to neuroner er fysisk forbundet via proteinstrukturer kendt som "gap junctions" eller gap junction.

Disse strukturer tillader ændringer i den ene neurons elektriske egenskaber for direkte at påvirke den anden og vice versa. På denne måde ville de to neuroner fungere som om de var en.

Kemiske synapser

Skema med en kemisk synapse. Kilde: Thomas Splettstoesser (www.scistyle.com)

Kemisk neurotransmission finder sted ved kemiske synapser. Pre- og postsynaptiske neuroner adskilles af det synaptiske rum. Et handlingspotentiale i den presynaptiske neuron ville forårsage frigivelse af neurotransmittere.

Disse når synaptisk spalte og er tilgængelige for at udøve deres virkning på postsynaptiske neuroner.

Spændende synapser

Et eksempel på en stimulerende neuronal synapse ville være tilbagetrækningsrefleksen, når vi brænder ud. En sensorisk neuron detekterer den varme genstand, da den ville stimulere dens dendritter.

Denne neuron ville sende beskeder gennem sin axon til dens terminal knapper placeret i rygmarven. Terminalknapperne på den sensoriske neuron frigiver kemikalier kendt som neurotransmittere, der ville begejse neuronet, som den synaptes med. Specifikt til en internuron (den, der medierer mellem sensoriske og motoriske neuroner).

Dette ville få den interneuron til at sende oplysninger langs dens akson. Til gengæld udskiller terminaluronerne til den interneuron neurotransmittere, der begejstrer den motoriske neuron.

Denne type neuron ville sende beskeder langs dens axon, der fastgøres til en nerv for at nå målmuskelen. Når neurotransmittere frigøres fra terminalknapperne på den motoriske neuron, trækkes muskelcellerne sammen for at bevæge sig væk fra det varme objekt.

Inhiberende synapser

Denne type synapse er noget mere kompliceret. Det vil blive givet i følgende eksempel: forestil dig, at du tager en meget varm bakke ud af ovnen. Du bærer vanter for ikke at forbrænde dig selv, de er dog noget tynde, og varmen begynder at overvinde dem. I stedet for at tabe bakken på gulvet, prøver du at modstå varmen lidt, indtil du lægger den på en overflade.

Vores krops tilbagetrækningsreaktion på en smertefuld stimulus ville have fået os til at give slip på genstanden, selvom vi har kontrolleret denne impuls. Hvordan produceres dette fænomen?

Varmen, der kommer fra bakken, opfattes, hvilket øger aktiviteten af ​​de stimulerende synapser på motorneuronerne (som forklaret i det foregående afsnit). Imidlertid modvirkes denne spænding af hæmning, der kommer fra en anden struktur: vores hjerne.

Det sender information, der indikerer, at hvis vi taber bakken, kan det være en total katastrofe. Derfor sendes meddelelser til rygmarven, der forhindrer tilbagetrækningsrefleksen.

For at gøre dette når en akson fra en neuron i hjernen rygmarven, hvor dens terminalknapper synapse med en hæmmende internuron. Det udskiller en hæmmende neurotransmitter, der reducerer aktiviteten af ​​den motoriske neuron, hvilket blokerer tilbagetrækningsrefleksen.

Det er vigtigt, at dette er bare eksempler. Processerne er virkelig mere komplekse (især de hæmmende), med tusinder af neuroner involveret i dem.

Synapse klasser i henhold til de steder, hvor de forekommer

- Axodendritiske synapser: i denne type forbindes terminal-knappen med overfladen på en dendrit. Eller med dendritiske rygsøjler, som er små fremspring beliggende på dendritterne i nogle typer neuroner.

- Axosomatiske synapser: i disse synkroniseres terminalknappen med neuronen soma eller kerne.

- Axoaxonic synapser: terminalknappen på den presynaptiske celle forbindes med den postsynaptiske celle akson. Disse typer synapser fungerer anderledes end de to andre. Dets funktion er at reducere eller øge mængden af ​​neurotransmitter, der frigøres med terminalknappen. Således fremmer eller inhiberer det aktiviteten af ​​den presynaptiske neuron.

Dendrodendritiske synapser er også blevet fundet, men deres nøjagtige rolle i neuronal kommunikation er ikke kendt i øjeblikket.

Stoffer frigivet ved den neuronale synapse

1. Carlson, NR (2006). Opførselens fysiologi 8. udg. Madrid: Pearson. s: 32-68.
2. Cowan, WM, Südhof, T. & Stevens, CF (2001). Synapser. Baltirnore, MD: Johns Hopkins University Press.
3. Elektrisk synapse. (Sf). Hentet den 28. februar 2017 fra Pontificia Universidad Católica de Chile: 7.uc.cl.
4. Stufflebeam, R. (nd). Neuroner, synapser, handlingspotentialer og neurotransmission. Hentet den 28. februar 2017 fra CCSI: mind.ilstu.edu.
5. Nicholls, JG, Martín, A R., Fuchs, P. A, & Wallace, BG (2001). Fra Neuron til Brain, 4. udg. Sunderland, MA: Sinauer.
6. Synapse. (Sf). Hentet den 28. februar 2017 fra University of Washington: fakultet.washington.edu.