Neuronal synapse rakenne, tyypit ja miten se toimii

neuronaalinen synapsi koostuu kahden hermosolun päätepainikkeiden liitoksesta, jonka tarkoituksena on tiedonsiirto. Sana synapse tulee kreikkalaisesta sunaptein, mikä tarkoittaa "kerätä".

Synapssissa neuroni lähettää viestin, kun taas osa toisesta vastaanottaa sen. Täten viestintä tapahtuu yleensä yhteen suuntaan: yhden neuronin tai solun päätepainikkeesta toisen solun kalvoon. Vaikka on totta, että on olemassa joitakin poikkeuksia.

Kukin yksittäinen neuroni vastaanottaa tietoa muiden hermosolujen päätepainikkeista. Ja puolestaan ​​jälkimmäisten päätepainikkeet synapsoivat muiden neuronien kanssa.

Päätepainike on määritelty pieneksi paksunnokseksi aksonin lopussa, joka lähettää tietoa synapssissa. Aksoni on eräänlainen pitkänomainen ja ohut "kaapeli", joka kuljettaa viestejä neuronin ytimestä päätelaitteeseensa.

Yksi neuroni voi vastaanottaa informaatiota sadoista neuroneista, ja kukin voi muodostaa suuren määrän synapseja sen kanssa.

Hermosolujen päätepainikkeet voivat synapsi soman tai dendriittien kalvon kanssa.

Soma tai solurunko sisältää neuronin ytimen. Siinä on mekanismeja, jotka mahdollistavat solun ylläpitämisen. Sitä vastoin dendriitit ovat neuronin haaroja, jotka ovat samanlaisia ​​kuin puu, joka alkaa somasta.

Kun toimintapotentiaali kulkee neuronin aksonin läpi, päätepainikkeet vapauttavat kemikaaleja. Näillä aineilla voi olla ärsyttäviä tai inhiboivia vaikutuksia neuroneihin, joiden kanssa ne ovat yhteydessä. Koko prosessin päätteeksi näiden synapsien vaikutukset johtavat käyttäytymme.

Toimintapotentiaali on neuronin sisäisten viestintäprosessien tuote. Siinä on joukko muutoksia aksonikalvossa, jotka aiheuttavat kemikaalien tai neurotransmitterien vapautumisen.

Neuronit vaihtavat neurotransmittereita synapseissaan tapa lähettää tietoa toisilleen.

Jännittäviä synapseja

Esimerkki kiihottavista neuronaalisista synapseista olisi vetäytymisrefleksi, kun poltamme. Aistillinen neuroni havaitsisi kuuman kohteen, koska se stimuloi sen dendriittejä.

Tämä neuroni lähettäisi viestejä aksoninsa kautta selkäytimessä oleville päätepainikkeille. Aistien hermosolun päätepainikkeet vapauttavat kemikaaleja, joita kutsutaan neurotransmittereiksi, jotka herättävät neuronia, jolla synapsi.

Erityisesti interneuroniin (joka välittyy aistien ja motoristen neuronien välillä). Tämä aiheuttaisi interneuronin lähettämään tietoja pitkin aksonia. Interneuronin päätepainikkeet erittävät puolestaan ​​neurotransmitterit, jotka herättävät motorista neuronia.

Tämäntyyppinen neuroni lähettäisi viestejä pitkin aksoniaan, joka liittyy hermoon, joka saavuttaa kohdelihaksen. Kun neurotransmitterit vapautuvat moottorin neuronin päätepainikkeilla, lihassolut solmivat siirtymään pois kuumasta esineestä.

Estävät synapsiot

Tämän tyyppinen synapsi on hieman monimutkaisempi. Se olisi esitetty seuraavassa esimerkissä: kuvittele, että otat hyvin kuumaa astiaa uunista. Et käytä itseäsi sormuksia, mutta ne ovat ohuita ja lämpö alkaa ylittää. Sen sijaan, että lokeroa heitettäisiin maahan, yritä tukea lämpöä vähän, kunnes jätät sen pinnalle.

Organismin vetäytymisreaktio ennen kivuliaita ärsykkeitä olisi tehnyt meistä vapauttavan kohteen, vaikka olemme hallinneet tätä impulssia. Miten tämä ilmiö tapahtuu?

Lokerosta tuleva lämpö havaitaan, mikä lisää motoristen neuronien eksitatoristen synapsien aktiivisuutta (kuten edellisessä osassa on selitetty). Tätä jännitystä torjuu kuitenkin toinen rakenne: aivomme.

Tämä lähettää tietoja, jotka osoittavat, että jos pudotamme lokeron, se voi olla täydellinen katastrofi. Siksi lähetetään selkäytimelle viestejä, jotka estävät vetäytymiskeinon.

Tätä varten aivojen hermosolun aksoni saavuttaa selkäytimen, jossa sen päätepainikkeet painavat synapseja estävän interneuronin kanssa. Tämä erittää inhiboivan neurotransmitterin, joka vähentää motorisen neuronin aktiivisuutta ja joka estää vetäytymis- refleksin.

On tärkeää huomata, että nämä ovat vain esimerkkejä. Prosessit ovat todella monimutkaisempia (erityisesti inhiboivia), joihin liittyy tuhansia neuroneja.

Toimintapotentiaali

Jotta kahden hermosolun tai neuronaalisen synapsin välillä olisi tietojenvaihto, on ensinnäkin oltava toimintapotentiaali.

Tämä ilmiö esiintyy neuroneissa, joka lähettää signaalit. Tämän solun kalvolla on sähkövaraus. Itse asiassa kaikkien kehossamme olevien solujen kalvoilla on sähkövaraus, mutta vain aksonit voivat aiheuttaa toimintapotentiaalia.

Neuronin ja sen ulkopuolisen sähköpotentiaalin eroa kutsutaan kalvopotentiaaliksi.

Näiden sähköisen muutoksen välissä neuronin sisä- ja ulkopuolelta välittävät olemassa olevat ionien, kuten natriumin ja kaliumin, pitoisuudet.

Kun kalvopotentiaalin kääntyminen tapahtuu hyvin nopeasti, syntyy toimintapotentiaali. Se koostuu lyhyestä sähköisestä impulssista, jonka aksoni johtaa neuronin somasta tai ytimestä päätepainikkeisiin.

Olisi lisättävä, että kalvopotentiaalin on ylitettävä tietty virityskynnys, jotta vaikutuspotentiaali voi tapahtua. Tämä sähköinen impulssi muunnetaan kemiallisiksi signaaleiksi, jotka vapautetaan päätepainikkeen kautta.

Neuronaalisen synapsin rakenne

Neuronit kommunikoivat synapsien kautta, ja viestit välitetään välittäjäaineiden vapauttamisen kautta.

Nämä kemikaalit diffundoituvat nestetilaan päätelaitteiden ja synapseja muodostavien kalvojen välillä.

Neuronia, joka vapauttaa neurotransmitterit päätepainikkeensa kautta, kutsutaan presynaptiseksi neuroniksi. Vaikka informaatiota vastaanottava henkilö on postsynaptinen neuroni.

Kun jälkimmäinen vangitsee neurotransmitterit, syntyy ns. Synaptisia potentiaaleja. Toisin sanoen ne ovat muutoksia postsynaptisen neuronin kalvopotentiaalissa.

Kommunikointiin solujen täytyy erittää kemikaalit (neurotransmitterit), jotka ovat erikoistuneiden reseptorien havaitsemia. Nämä reseptorit koostuvat erikoistuneista proteiinimolekyyleistä.

Nämä ilmiöt erotetaan yksinkertaisesti sen välisen etäisyyden välityksellä, joka vapauttaa ainetta, ja reseptorit, jotka tarttuvat siihen.

Niinpä neurotransmitterit vapautetaan presynaptisen neuronin päätepainikkeilla ja ne havaitaan reseptoreilla, jotka sijaitsevat postsynaptisen neuronin membraanissa. Molemmat neuronit on sijoitettava lähelle tätä lähetystä.

Toisin kuin voidaan ajatella, kemiallisia synapseja tuottavat neuronit eivät fyysisesti yhdisty. Itse asiassa niiden välillä on tila, jota kutsutaan synaptiseksi avaruudeksi tai synaptiseksi kuiluksi.

Tämä tila näyttää vaihtelevan synapseista toiseen, mutta on yleensä noin 20 nanometriä leveä. Synaptisessa kuilussa on filamenttiverkko, joka pitää pre- ja postsynaptiset neuronit linjassa.

neurotransmissiota

Neurotransmissio tai synaptinen siirto on kahden neuronin välinen viestintä kemikaalien tai sähköisten signaalien vaihdon kautta synapsien kautta.

Sähköiset synapsiot

Niissä on sähköinen neurotransmissio. Kaksi neuronia on fyysisesti liitetty proteiinirakenteisiin, jotka tunnetaan "raon liitoksina" tai liitoksena rakoina.

Nämä rakenteet sallivat yhden neuronin sähköisten ominaisuuksien muutokset vaikuttamaan suoraan toiseen ja päinvastoin. Näin kaksi hermosolua toimisivat ikään kuin ne olisivat yhtä.

Kemialliset synapsiot

Näissä tapahtuu kemiallinen neurotransmissio. Pre- ja postsynaptiset neuronit erotetaan synaptisella avaruudella. Toimintapotentiaali presynaptisessa neuronissa laukaisi välittäjäaineiden vapautumisen.

Nämä saapuvat synaptiselle kuilulle, joka on käytettävissä vaikuttamaan postsynaptisiin neuroneihin.

Neuronaalisessa synapssissa vapautuneet aineet

Neuronaalisen viestinnän aikana vapautuu paitsi neurotransmitterit, kuten serotoniini, asetyylikoliini, dopamiini, noradrenaliini jne.. Myös muita kemikaaleja, kuten neuromodulaattoreita, voidaan vapauttaa.

Näitä kutsutaan niin, että ne moduloivat monien neuronien aktiivisuutta tietyssä aivojen alueella. Ne erottuvat suuremmassa määrin ja kulkevat pitkiä matkoja, levittäen laajemmin kuin välittäjäaineet.

Toinen aineen tyyppi on hormonit. Ne vapautuvat endokriinisten rauhasien soluista, jotka sijaitsevat kehon eri osissa, kuten mahassa, suolistossa, munuaisissa ja aivoissa..

Hormonit vapautuvat solunulkoiseen nesteeseen (solujen ulkopuolella), ja kapillaarit kaappaavat sen jälkeen. Sitten ne jaetaan koko kehon verenkiertoon. Nämä aineet voivat sitoutua neuroneihin, joilla on erityisiä reseptoreita niiden sieppaamiseksi.

Siten hormonit voivat vaikuttaa käyttäytymiseen muuttamalla ne vastaanottavien hermosolujen aktiivisuutta. Esimerkiksi testosteroni näyttää lisäävän aggressiota useimmissa nisäkkäissä.

Neuronisten synapsien tyypit

Neuraaliset synapsiot voidaan erottaa kolmeen tyyppiin niiden paikkojen mukaan, joissa ne esiintyvät.

- Axodendriittiset synapsiot: Tässä tyypissä päätepainike yhdistää dendriitin pintaan. Tai dendriittisten piikkien kanssa, jotka ovat pieniä ulkonemia, jotka sijaitsevat dendriitteissä tietyissä neuronityypeissä.

- Axosomatic synapses: näissä terminaalinen synapta-painike neuronin soman tai ytimen kanssa.

- Axoaxonic-synapsiot: presynaptisen solun päätepainike yhdistyy postsynaptisen solun aksoniin.

Tämän tyyppinen synapsi toimii eri tavalla kuin kaksi muuta. Sen tehtävänä on vähentää tai vahvistaa neurotransmitterin määrää, jota päätelaitteen painike vapauttaa. Siten se edistää tai inhiboi presynaptisen neuronin aktiivisuutta.

Dendrodendriittisiä synapseja on myös havaittu, mutta niiden tarkkaa funktiota neuronaalisessa viestinnässä ei tällä hetkellä tiedetä.

Miten synapsi tapahtuu?

Neuronit sisältävät sappejä, joita kutsutaan synaptisiksi vesikkeleiksi, jotka voivat olla suuria tai pieniä. Kaikissa päätepainikkeissa on pieniä vesikkeleitä, jotka kuljettavat niihin neurotransmitterimolekyylejä.

Vesikkeleitä tuotetaan mekanismissa, joka sijaitsee Soma-nimisessä Golgi-laitteessa. Sitten ne kuljetetaan päätepainikkeen lähelle. Niitä voidaan kuitenkin myös valmistaa päätepainikkeella "kierrätetyllä" materiaalilla.

Kun toimintopotentiaali lähetetään aksonia pitkin, tapahtuu solun depolarisaatio (viritys). Tämän seurauksena neuronin kalsiumkanavat avautuvat, jolloin kalsiumionit pääsevät siihen.

Nämä ionit sitoutuvat synaptisten vesikkeleiden kalvojen molekyyleihin, jotka ovat päätepainikkeessa. Mainittu kalvo on rikki, fuusioimalla liitinpainikkeen kalvo. Tämä tuottaa neurotransmitterin vapautumisen synaptiseen tilaan.

Solun sytoplasma sieppaa jäljellä olevat kalvon osat ja vie ne säiliöihin. Siellä he kierrättävät ja luovat uusia synaptisia vesikkeleitä.

Postynaptisessa neuronissa on reseptoreita, jotka sieppaavat synaptisessa tilassa olevat aineet. Nämä tunnetaan postsynaptisina reseptoreina, ja kun ne aktivoidaan, ne tuottavat ionikanavien avaamisen.

Kun nämä kanavat avautuvat, tietyt aineet tulevat neuroniin, mikä aiheuttaa postynaptisen potentiaalin. Tällä voi olla soluun vaikuttavia tai inhiboivia vaikutuksia riippuen avatun ionikanavan tyypistä.

Normaalisti excitatory postsynaptic potentiaalit esiintyvät, kun natrium tulee hermosoluun. Vaikka inhibiittorit tuotetaan kaliumpoistosta tai kloorin sisääntulosta.

Kalsiumin tulo neuroniin aiheuttaa postynaptisia eksitatorisia potentiaaleja, vaikka se myös aktivoi erikoistuneita entsyymejä, jotka tuottavat fysiologisia muutoksia tässä solussa. Esimerkiksi se laukaisee synaptisten vesikkeleiden siirtymisen ja neurotransmitterien vapautumisen.

Se myös helpottaa neuronien rakenteellisia muutoksia oppimisen jälkeen.

Synapsin loppuun saattaminen

Postynaptiset mahdollisuudet ovat yleensä hyvin lyhyitä ja päättyvät erityisten mekanismien kautta.

Yksi niistä on asetyylikoliinin inaktivointi entsyymillä, jota kutsutaan asetyylikoliiniesteraasiksi. Neurotransmitterimolekyylit poistetaan synaptisesta tilasta talteenottamalla tai reabsorboimalla presynaptisessa kalvossa olevat kuljettajat..

Niinpä sekä presynaptisilla että postsynaptisilla neuroneilla on reseptoreita, jotka sieppaavat niiden ympärillä olevien kemiallisten aineiden läsnäolon.

On olemassa presynaptisia reseptoreita, joita kutsutaan autoreseptoreiksi, jotka ohjaavat neurotransmitterin määrää, joka vapauttaa tai syntetisoi neuronin..

viittaukset

1. Carlson, N.R. (2006). Käyttäytymisen fysiologia 8. painos Madrid: Pearson. s. 32-68.
2. Cowan, W. M., Südhof, T. & Stevens, C. F. (2001). Synapsien. Baltirnore, MD: Johns Hopkins University Press.
3. Sähköinen synapsi (N.D.). Haettu 28. helmikuuta 2017 alkaen Pontificia Universidad Católica de Chile: 7.uc.cl.
4. Stufflebeam, R. (s.f.). Neuronit, synapsiot, toimintamahdollisuudet ja neurotransmissio. Haettu 28.2.2017 alkaen CCSI: mind.ilstu.edu.
5. Nicholls, J. G., Martin, A. R., Fuchs, P. A ja Wallace, B. G. (2001). Neuronista Brainiin, 4. ed. Sunderland, MA: Sinauer.
6. Synapsi. (N.D.). Haettu 28.2.2017 Washingtonin yliopistosta: faculty.washington.edu.