Neuronális szinapszis szerkezet, típusok és hogyan működik

az neuronális szinapszis két neuron terminál gombjainak összekapcsolása az információ továbbítására irányuló céllal. A szinapszis szó a görögből származik sunaptein, ami azt jelenti, hogy "összegyűjteni".

A szinapszisnál a neuron elküldi az üzenetet, míg a másik része megkapja azt. Így a kommunikáció általában egy irányban történik: az egyik neuron terminális gombjától vagy a másik sejt membránjától. Bár igaz, hogy van néhány kivétel.

Minden egyes neuron információt kap más idegsejtek terminál gombjairól. És ezután az utóbbi terminál gombjai más neuronokkal szinapszanak.

A terminálgombot úgy definiáljuk, mint egy kis sűrűséget egy axon végén, amely információt küld a szinapszisban. Míg egy axon egyfajta hosszúkás és vékony "kábel", amely üzeneteket hordoz a neuron magjából a terminál gombjába.

Egy neuron információt kaphat több száz neuronból, amelyek mindegyike nagyszámú szinapszist hozhat létre vele.

Az idegsejtek terminál gombjai szinapszisznak a soma vagy a dendritek membránjával.

A soma vagy a sejt test tartalmazza a neuron magját. Olyan mechanizmusokkal rendelkezik, amelyek lehetővé teszik a sejt fenntartását. Ezzel ellentétben a dendritek a neuron ágai, amelyek hasonlítanak a sómától kezdődő fához.

Amikor egy akciós potenciál egy neuron axonján áthalad, a terminál gombok kémiai anyagokat bocsátanak ki. Ezek az anyagok izgalmas vagy gátló hatással lehetnek azokra a neuronokra, amelyekhez kapcsolódnak. Az egész folyamat végén ezeknek a szinapszisoknak a hatásai a viselkedésünkhöz vezetnek.

A cselekvési potenciál a neuronon belüli kommunikációs folyamatok eredménye. Ebben van egy sor változás az axonmembránban, amelyek a vegyi anyagok vagy neurotranszmitterek felszabadulását okozzák.

A neuronok átadják a neurotranszmittereket a szinapszisukon, mint az információ egymáshoz való küldésének módját.

Izgalmas szinapszisok

A kiváltó neuronális szinapszisok egyik példája az elvonási reflex, amikor égetünk. Az érzékszervi neuron felismeri a forró tárgyat, mivel stimulálja a dendriteket.

Ez a neuron üzeneteket küldene axonján keresztül a gerincvelőben található terminál gombjaihoz. A szenzoros neuron terminál gombjai olyan neurotranszmitterként ismert vegyi anyagokat bocsátanak ki, amelyek felkeltik a szinapszis neuronját.

Különösen egy interneuronnak (amely közvetíti az érzékszervi és a motoros neuronokat). Ez azt eredményezné, hogy az interneuron az axonja mentén információt küldjön. Az interneuron terminál gombjai viszont neurotranszmittereket választanak ki, amelyek a motoros neuront kiváltják.

Ez a típusú neuron üzeneteket küldene az axonja mentén, amely egy ideghez csatlakozik, hogy elérje a cél izom. Amint a neurotranszmittereket a motoros neuron terminál gombjai szabadítják fel, az izomsejtek megállapodnak abban, hogy távolodnak a forró tárgytól.

Gátló szinapszisok

Ez a szinapszis valamivel bonyolultabb. Ez a következő példában szerepelne: képzelje el, hogy egy nagyon forró tálcát vesz ki a sütőből. A kesztyűt viseli, hogy ne égesse el magát, azonban vékonyak, és a hő meghaladja őket. Ahelyett, hogy a tálcát a földre dobná, próbálja meg kissé támogatni a hőt, amíg nem hagyja a felületre.

A fájdalmas inger előtt a szervezetünk visszavonási reakciója megszabadította volna a tárgyat, még akkor is, ha ezt az impulzust szabályoztuk. Hogyan történik ez a jelenség?

A tálcából érkező hő észlelhető, ami növeli a motoros neuronok izgalmas szinapszisainak aktivitását (amint azt az előző részben ismertettük). Ezt az izgalmat azonban ellensúlyozza egy másik szerkezetből eredő gátlás: az agyunk.

Ez azt jelzi, hogy ha a tálcát eldobjuk, akkor ez teljes katasztrófa lehet. Ezért az üzeneteket a gerincvelőre küldjük, amely megakadályozza a visszavonási reflexet.

Ehhez az agy egy neuronjának axonja eléri a gerincvelőt, ahol a terminálja egy gátló interneuronnal szinapszist vált ki. Ez szekretál egy gátló neurotranszmittert, amely csökkenti a motoros neuron aktivitását, blokkolva a visszavonási reflexet.

Fontos megjegyezni, hogy ezek csak példák. A folyamatok valóban bonyolultabbak (különösen a gátló hatások), amelyekben több ezer neuron van benne.

Akciópotenciál

Ahhoz, hogy két neuron vagy neuronális szinapszis között információcsere történjen, először egy akciós potenciálnak kell lennie.

Ez a jelenség a jeleket küldő neuronban jelentkezik. Ennek a cellának a membránja elektromos töltéssel rendelkezik. Valójában a testünk összes sejtjének membránjai elektromos töltéssel rendelkeznek, de csak axonok okozhatnak akciós potenciálokat.

A neuron és a külső elektromos potenciál közötti különbséget membránpotenciálnak nevezik.

Ezeket az elektromos változásokat a neuron belseje és külseje között a meglévő ionok, például a nátrium és a kálium koncentrációja közvetíti..

Amikor a membránpotenciál nagyon gyorsan megfordul, cselekvési potenciál keletkezik. Rövid elektromos impulzusból áll, amelyet az axon a neuron sómájából vagy magjából a terminál gombokig vezet..

Hozzá kell tenni, hogy a membránpotenciálnak meg kell haladnia egy bizonyos gerjesztési küszöböt az akciós potenciál előfordulásához. Ezt az elektromos impulzust kémiai jelekké alakítják át, amelyek a terminál gombon keresztül szabadulnak fel.

A neuronális szinapszis szerkezete

A neuronok szinapszisokon keresztül kommunikálnak, és az üzeneteket a neurotranszmitterek felszabadításával továbbítják.

Ezek a vegyi anyagok a terminál gombok és a szinapszisokat létrehozó membránok közötti folyékony térbe diffundálnak.

A neurotranszmittereket a terminális gombján keresztül felszabadító neuron a preszinaptikus neuronnak nevezik. Míg az, aki megkapja az információt, a posztszinaptikus neuron.

Amikor az utóbbi idegsejt-transzmittereket rögzít, úgynevezett szinaptikus potenciálok keletkeznek. Vagyis a posztszinaptikus neuron membránpotenciáljának változásai.

A kommunikációhoz a sejteknek vegyi anyagokat (neurotranszmittereket) kell kiválasztaniuk, amelyeket speciális receptorok érzékelnek. Ezek a receptorok speciális fehérje molekulákból állnak.

Ezeket a jelenségeket egyszerűen megkülönböztetik az anyagot kibocsátó neuron és az azt elfogadó receptorok közötti távolság.

Így a neurotranszmittereket a preszinaptikus neuron terminális gombjai szabadítják fel, és a posztszinaptikus neuron membránjában található receptorokon keresztül detektálják. Mindkét neuronnak közel kell lennie ahhoz, hogy az átvitel történjen.

Ellentétben azzal, amit gondolunk, a kémiai szinapszisokat létrehozó neuronok nem fizikailag egyesülnek. Valójában közöttük van egy szinaptikus tér vagy szinaptikus hasadék.

Úgy tűnik, hogy ez a tér egy szinapszisról a másikra változik, de általában körülbelül 20 nanométer széles. A szinaptikus hasadékban van egy olyan szálhálózat, amely megtartja a pre- és posztszinaptikus neuronokat.

ingerületátvitel

A neurotranszmisszió vagy a szinaptikus átvitel a két neuron közötti kommunikáció a szinapszisokon keresztül történő vegyi anyagok vagy elektromos jelek cseréje miatt.

Elektromos szinapszisok

Bennük van egy elektromos neurotranszmisszió. A két neuron fizikailag összekapcsolódik a "réscsatlakozások" néven ismert fehérjeszerkezeteken, vagy a résen belüli szakszervezetben.

Ezek a struktúrák lehetővé teszik az egyik neuron elektromos tulajdonságainak megváltozását, hogy közvetlenül befolyásolják a másikat, és fordítva. Ily módon a két neuron úgy viselkedne, mintha egy lenne.

Kémiai szinapszisok

Ezekben egy kémiai neurotranszmisszió történik. A pre- és posztszinaptikus neuronokat a szinaptikus tér választja el. A preszinaptikus neuronban fellépő akciós potenciál neurotranszmitterek felszabadulását idézi elő.

Ezek elérik a szinaptikus hasadékot, amely a posztszinaptikus neuronokra gyakorolt ​​hatásuk elérésére szolgál.

A neuronális szinapszisban kibocsátott anyagok

A neuronális kommunikáció során nemcsak a neurotranszmitterek, például a szerotonin, az acetilkolin, a dopamin, a noradrenalin stb. Más vegyi anyagok, például neuromodulátorok is szabadulhatnak fel.

Ezeket úgy nevezik, mert sok idegsejt aktivitását modulálják az agy bizonyos területein. Nagyobb mennyiségben szétválnak és hosszabb távolságokat utaznak, szélesebb körben terjednek, mint a neurotranszmitterek.

Egy másik típusú anyag a hormon. Ezeket az endokrin mirigyek sejtjei szabadítják fel, amelyek a test különböző részein, például a gyomorban, a belekben, a vesékben és az agyban találhatók..

A hormonokat felszabadítják az extracelluláris folyadékba (a sejteken kívül), és ezt követően a kapillárisok rögzítik. Ezután a véráramkörön keresztül eloszlanak a testben. Ezek az anyagok kötődhetnek olyan neuronokhoz, amelyek speciális receptorokkal rendelkeznek, hogy azokat rögzítsék.

Így a hormonok befolyásolhatják a viselkedést, megváltoztatva a fogadó neuronok aktivitását. A tesztoszteron például úgy tűnik, hogy növeli az agressziót a legtöbb emlősnél.

A neuronális szinapszisok típusa

A neurális szinapszisok három különböző típusra oszthatók azoknak a helyeknek megfelelően, ahol ezek előfordulnak.

- Axodendritikus szinapszisok: ebben az esetben a terminál gomb csatlakozik a dendrit felületéhez. Vagy, a dendritikus tüskékkel, amelyek a dendriteken a kis neuronok bizonyos típusú neuronokban találhatók..

- Axoszomatikus szinapszisok: ezekben a terminális szinapta gomb a neuron magjával vagy magjával.

- Axoaxonikus szinapszisok: a preszinaptikus sejt terminális gombja összekapcsolódik a posztszinaptikus sejt axonnal.

Ez a típusú szinapszis másképp működik, mint a másik kettő. Funkciója a terminálgomb által felszabaduló neurotranszmitter mennyiségének csökkentése vagy megerősítése. Így elősegíti vagy gátolja a preszinaptikus neuron aktivitását.

Dendrodendritikus szinapszisokat is találtak, de pontos funkciójuk a neuronális kommunikációban jelenleg nem ismert.

Hogyan történik a szinapszis?

A neuronok zsákokat tartalmaznak, amelyeket szinaptikus vezikulumoknak neveznek, amelyek nagyak vagy kisek lehetnek. A terminál minden gombjához kis vezikulák tartoznak, amelyek magukban hordozzák a neurotranszmitter molekulákat.

A vezikulákat egy olyan mechanizmusban állítják elő, amely a Soma-ban található, úgynevezett Golgi készülék. Ezután a terminál gomb közelében kerülnek szállításra. Azonban a terminálgombon "újrahasznosított" anyaggal is előállíthatók.

Ha az axon mentén akciós potenciált küldünk, a sejt depolarizációja (gerjesztése) történik. Ennek eredményeként megnyílik a neuron kalciumcsatornái, amelyek lehetővé teszik a kalciumionok belépését.

Ezek az ionok kötődnek a terminál gombjában lévő szinaptikus vezikulák membránjainak molekuláihoz. Az említett membrán megszakadt, és a terminál gomb membránjával összeolvad. Ezzel a neurotranszmitter felszabadul a szinaptikus térbe.

A sejt citoplazma rögzíti a membrán maradék darabjait és elvezet a tartályokba. Ott újrahasznosítanak, új szinaptikus vezikulákat hoznak létre velük.

A posztszinaptikus neuron olyan receptorokkal rendelkezik, amelyek a szinaptikus térben lévő anyagokat rögzítik. Ezeket posztszinaptikus receptoroknak nevezik, és amikor aktiválódnak, az ioncsatornák megnyitását eredményezik.

Amikor ezek a csatornák nyitottak, bizonyos anyagok belépnek a neuronba, ami posztszinaptikus potenciált okoz. Ez kiváltható vagy gátló hatással lehet a sejtre a megnyitott ioncsatorna típusától függően.

Általában az ingerlő posztszinaptikus potenciálok akkor lépnek fel, amikor a nátrium belép az idegsejtbe. Míg az inhibitorokat a kálium-kilépés vagy a klórbejárás adja.

A kalcium bejutása a neuronba posztszinaptikus excitációs potenciált okoz, bár aktiválja a speciális enzimeket, amelyek fiziológiai változásokat hoznak létre ebben a sejtben. Például kiváltja a szinaptikus vezikulumok elmozdulását és a neurotranszmitterek felszabadulását.

A tanulás után megkönnyíti a neuron strukturális változásait is.

A szinapszis befejezése

A posztszinaptikus potenciálok általában nagyon rövidek és speciális mechanizmusok révén végződnek.

Az egyik az acetil-kolin inaktiválása egy acetil-kolinészteráz nevű enzimmel. A neurotranszmitter molekulákat eltávolítják a szinaptikus térből a preszinaptikus membránban lévő transzporterek visszatartásával vagy újbóli felszívódásával..

Tehát mind a preszinaptikus, mind a posztszinaptikus neuronok olyan receptorokkal rendelkeznek, amelyek a kémiai anyagok jelenlétét rögzítik körülöttük.

Vannak presinaptikus receptorok, amelyeket autoreceptoroknak neveznek, amelyek a neurontranszmitter mennyiségét szabályozzák, amely a neuront kibocsátja vagy szintetizálja.

referenciák

1. Carlson, N.R. (2006). A viselkedés élettana 8. kiadás Madrid: Pearson. pp: 32-68.
2. Cowan, W. M., Südhof, T. & Stevens, C. F. (2001). Szinapszisok. Baltirnore, MD: Johns Hopkins University Press.
3. Elektromos szinapszis (N.d.). A (z) 2017. február 28-án érkezett a következőtől: Pontificia Universidad Católica de Chile: 7.uc.cl.
4. Stufflebeam, R. (s.f.). Neuronok, szinapszisok, cselekvési potenciálok és neurotranszmisszió. A (z) CCSI: 2017. február 28-án érkezett: mind.ilstu.edu.
5. Nicholls, J. G., Martin, R. R., Fuchs, P. A. és Wallace, B. G. (2001). Neuron-tól Brain-ig, 4. ed. Sunderland, MA: Sinauer.
6. A szinapszis. (N.d.). 2017. február 28-án a Washingtoni Egyetemről származik: faculty.washington.edu.