Sinaps saraf adalah komponen asas sistem saraf, membolehkan komunikasi antara neuron. Dalam proses ini, maklumat dihantar dari satu neuron ke neuron lain melalui isyarat elektrik dan kimia. Struktur sinaps adalah kompleks, melibatkan kehadiran terminal akson, vesikel sinaptik, neurotransmitter, dan reseptor pascasinaptik. Terdapat pelbagai jenis sinaps, seperti rangsangan dan perencatan, yang memainkan peranan khusus dalam menghantar maklumat dalam otak. Fungsi sinaps saraf adalah penting untuk proses seperti pembelajaran, ingatan, koordinasi motor dan fungsi kognitif yang lain.
Apakah cara yang berbeza neuron menyambung dalam sistem saraf?
Sinaps ialah sambungan khusus antara neuron dalam sistem saraf, membolehkan penghantaran isyarat elektrik dan kimia. Terdapat pelbagai jenis sambungan antara neuron, yang boleh dikelaskan kepada tiga jenis utama: sinaps axodendritic, synapses axosomatic, dan synapses axoaxonal.
Sinapsis axodendritic adalah yang mana akson satu neuron bersambung dengan dendrit neuron lain. Ini adalah bentuk sinaps yang paling biasa dalam sistem saraf dan bertanggungjawab untuk menghantar maklumat dari satu neuron ke neuron yang lain. Sinaps axo-somatic berlaku apabila akson satu neuron bersambung terus dengan badan sel neuron lain. Sinaps ini penting untuk mengawal aktiviti neuron dan mengintegrasikan isyarat daripada sumber yang berbeza.
Akhir sekali, sinaps axoaxonal ialah tempat akson satu neuron bersambung dengan akson neuron lain. Sinaps ini kurang biasa, tetapi mereka memainkan peranan penting dalam memodulasi aktiviti neuron dan mengawal aliran maklumat dalam sistem saraf.
Setiap jenis sinaps mempunyai fungsi tertentu dan menyumbang kepada kerumitan dan keberkesanan sistem saraf.
Fahami cara sinaps saraf berfungsi dalam 15 perkataan.
Sinaps saraf ialah hubungan antara neuron, di mana penghantaran maklumat kimia dan elektrik berlaku.
Neurotransmitter dilepaskan ke dalam celah sinaptik dan mengikat reseptor pada membran postsinaptik.
Ini menghasilkan potensi postsinaptik yang boleh bersifat pengujaan atau perencatan, yang mempengaruhi penghantaran impuls saraf.
Terdapat pelbagai jenis sinaps, seperti sinaps pengujaan dan penghambat , yang melaksanakan fungsi tertentu dalam sistem saraf.
Memahami cara sinaps saraf berfungsi adalah penting untuk memahami cara otak kita memproses maklumat.
Fahami cara sinaps berfungsi dan kepentingannya dalam sistem saraf.
Sinaps ialah struktur asas dalam fungsi sistem saraf, bertanggungjawab untuk menghantar maklumat antara neuron. Ia penting untuk komunikasi antara sel saraf dan untuk menyelaraskan aktiviti otak dan badan.
Pada sinaps, komunikasi berlaku melalui neurotransmitter, bahan kimia yang dikeluarkan oleh satu neuron dan diambil oleh yang lain. Neurotransmiter ini dilepaskan daripada vesikel sinaptik yang terletak di hujung akson neuron pemancar dan mengikat kepada reseptor pada membran neuron penerima, mencetuskan impuls saraf.
Terdapat dua jenis utama sinaps: elektrik dan kimia. Dalam sinaps elektrik, komunikasi berlaku melalui laluan langsung ion antara neuron, membolehkan penghantaran impuls saraf yang lebih pantas. Dalam sinaps kimia, komunikasi dimediasi oleh neurotransmiter, membolehkan modulasi dan kawalan yang lebih baik terhadap isyarat yang dihantar.
Sinaps amat penting untuk berfungsi sistem saraf, kerana ia membolehkan penyepaduan maklumat deria, penyelarasan pergerakan otot, dan pengawalseliaan fungsi penting seperti pernafasan dan peredaran darah. Mereka juga terlibat dalam proses kognitif seperti ingatan, pembelajaran, dan emosi.
Fungsinya yang betul adalah penting untuk mengekalkan homeostasis dan kesihatan individu.
Meneroka struktur yang terlibat dalam menghantar isyarat antara neuron: bahagian sinaps.
Sinaps ialah struktur yang bertanggungjawab untuk menghantar isyarat antara neuron, membolehkan komunikasi dalam sistem saraf. Ia terdiri daripada beberapa bahagian yang melaksanakan fungsi tertentu semasa proses ini.
Salah satu bahagian utama sinaps ialah terminal akson, yang melepaskan neurotransmitter ke dalam ruang sinaptik. Neurotransmiter ini adalah bahan kimia yang menghantar isyarat dari satu neuron ke neuron yang lain. Satu lagi bahagian penting ialah celah sinaptik, iaitu ruang antara terminal akson dan membran pascasinaptik.
Membran postsynaptic mengandungi reseptor khusus untuk neurotransmitter, yang mengikat kepada reseptor ini dan mencetuskan tindak balas dalam neuron postsynaptic. Tindak balas ini mungkin termasuk pembukaan saluran ion, mengubah potensi tindakan neuron dan menyebarkan isyarat.
Terdapat pelbagai jenis sinaps, seperti sinaps elektrik dan sinaps kimia. Dalam sinaps elektrik, neuron disambungkan oleh persimpangan jurang yang membenarkan laluan terus ion di antara mereka. Dalam sinaps kimia, komunikasi berlaku melalui neurotransmitter.
Memahami cara struktur ini berfungsi adalah penting untuk memahami cara otak memproses maklumat dan mengawal fungsi badan.
Sinaps saraf: struktur, jenis dan cara ia berfungsi
Sinaps neuron ialah penyatuan butang terminal dua neuron untuk menghantar maklumat. Dalam konteks ini, satu neuron menghantar mesej, manakala sebahagian daripada neuron yang lain menerimanya.
Oleh itu, komunikasi biasanya berlaku dalam satu arah: dari butang terminal satu neuron atau sel ke membran sel lain, walaupun terdapat beberapa pengecualian. Satu neuron boleh menerima maklumat daripada beratus-ratus neuron.
Setiap neuron menerima maklumat daripada butang terminal sel saraf lain dan, seterusnya, butang terminal terakhir sinaps dengan neuron lain.
Konsep utama
Butang terminal ditakrifkan sebagai penebalan kecil pada hujung akson, yang menghantar maklumat pada sinaps. Akson ialah sejenis "kabel" nipis yang memanjang yang menghantar mesej dari nukleus neuron ke butang terminalnya.
Butang terminal sel saraf boleh bersinaps dengan membran soma atau dendrit.
Soma, atau badan sel, mengandungi nukleus neuron; ia mempunyai mekanisme yang membolehkan sel mengekalkan dirinya. Sebaliknya, dendrit adalah cabang neuron seperti pokok yang memanjang dari soma.
Apabila potensi tindakan bergerak ke bawah akson neuron, butang terminal membebaskan bahan kimia. Bahan kimia ini boleh mempunyai kesan rangsangan atau perencatan pada neuron yang mereka sambungkan. Akhirnya, kesan sinaps ini menimbulkan tingkah laku kita.
Potensi tindakan ialah hasil proses komunikasi dalam neuron. Satu set perubahan dalam membran akson menyebabkan pembebasan bahan kimia atau neurotransmitter.
Neuron bertukar neurotransmitter pada sinaps mereka sebagai cara menghantar maklumat di antara mereka.
Struktur sinaps saraf
Neuron berkomunikasi melalui sinaps, dan mesej dihantar melalui pembebasan neurotransmitter. Bahan kimia ini meresap ke dalam ruang bendalir antara butang terminal dan membran yang membentuk sinaps.
Saraf presinaptik
Neuron yang melepaskan neurotransmitter melalui butang terminalnya dipanggil neuron presinaptik, manakala neuron yang menerima maklumat dipanggil neuron postsynaptic.
Apabila yang terakhir menangkap neurotransmitter, apa yang dipanggil potensi sinaptik dihasilkan-iaitu, perubahan dalam potensi membran neuron pascasinaptik.
Untuk berkomunikasi, sel mesti merembeskan bahan kimia (neurotransmitter) yang dikesan oleh reseptor khusus. Reseptor ini terdiri daripada molekul protein khusus.
Fenomena ini hanya dibezakan oleh jarak antara neuron yang melepaskan bahan dan reseptor yang menangkapnya.
Neuron pascasinaptik
Oleh itu, neurotransmitter dilepaskan oleh butang terminal neuron presinaptik dan dikesan oleh reseptor yang terletak pada membran neuron postsynaptic. Kedua-dua neuron mesti terletak dalam jarak yang singkat untuk penghantaran ini berlaku.
Ruang sinaptik
Walau bagaimanapun, bertentangan dengan apa yang mungkin difikirkan, neuron yang menghasilkan sinaps kimia tidak bersambung secara fizikal. Malah, di antara mereka terdapat ruang yang dikenali sebagai ruang sinaptik atau celah sinaptik.
Jurang ini nampaknya berbeza dari sinaps ke sinaps, tetapi biasanya kira-kira 20 nanometer lebar. Rangkaian filamen dalam celah sinaptik memastikan neuron pra dan pascasinaptik sejajar.
Potensi tindakan
Agar terdapat pertukaran maklumat antara dua neuron atau sinaps neuron, mesti ada potensi tindakan terlebih dahulu.
Fenomena ini berlaku pada neuron yang menghantar isyarat. Membran sel ini mempunyai cas elektrik. Sebenarnya, membran semua sel dalam badan kita mempunyai cas elektrik, tetapi hanya akson yang boleh menyebabkan potensi tindakan.
Perbezaan antara potensi elektrik di dalam dan di luar neuron dipanggil potensi membran.
Perubahan elektrik antara bahagian dalam dan luar neuron ini dimediasi oleh kepekatan ion sedia ada, seperti natrium dan kalium.
Apabila pembalikan potensi membran yang sangat cepat berlaku, potensi tindakan dihasilkan. Ini terdiri daripada impuls elektrik ringkas yang dibawa oleh akson dari soma atau nukleus neuron ke butang terminal.
Perlu ditambah bahawa potensi membran mesti melebihi ambang pengujaan tertentu untuk potensi tindakan berlaku. Impuls elektrik ini diterjemahkan kepada isyarat kimia yang dikeluarkan melalui butang terminal.
Bagaimanakah sinaps berfungsi?
Neuron mengandungi kantung yang dipanggil vesikel sinaptik, yang boleh menjadi besar atau kecil. Semua butang terminal mengandungi vesikel kecil yang membawa molekul neurotransmitter.
Vesikel dihasilkan dalam mekanisme yang terletak di soma yang dipanggil radas Golgi. Mereka kemudiannya diangkut berhampiran tunas terminal. Walau bagaimanapun, ia juga boleh dihasilkan dalam tunas terminal daripada bahan "kitar semula".
Apabila potensi tindakan dihantar sepanjang akson, sel menyahkutub (menguja). Akibatnya, saluran kalsium neuron terbuka, membenarkan ion kalsium masuk.
Ion-ion ini mengikat molekul membran vesikel sinaptik yang terletak di bouton terminal. Membran ini terganggu, bercantum dengan membran bouton terminal. Ini mengakibatkan pembebasan neurotransmitter ke dalam ruang sinaptik.
Sitoplasma sel menangkap serpihan membran yang tinggal dan membawanya ke cisternae, di mana ia dikitar semula, mewujudkan vesikel sinaptik baru.
Neuron postsynaptic mempunyai reseptor yang menangkap bahan dalam ruang sinaptik. Ini dikenali sebagai reseptor postsynaptic, dan apabila diaktifkan, ia membuka saluran ion.
Apabila saluran ini terbuka, bahan tertentu memasuki neuron, menyebabkan potensi pascasinaptik. Ini boleh mempunyai kesan rangsangan atau perencatan pada sel, bergantung pada jenis saluran ion yang dibuka.
Kebiasaannya, potensi pascasinaptik rangsang berlaku apabila natrium memasuki sel saraf, manakala potensi pascasinaptik perencatan dihasilkan oleh pembebasan kalium atau kemasukan klorida.
Kemasukan kalsium ke dalam neuron menyebabkan potensi pascasinaptik yang merangsang, tetapi ia juga mengaktifkan enzim khusus yang menghasilkan perubahan fisiologi dalam sel. Sebagai contoh, ia mencetuskan anjakan vesikel sinaptik dan pembebasan neurotransmitter.
Ia juga memudahkan perubahan struktur dalam neuron selepas pembelajaran.
Tamat sinaps
Potensi postsynaptic biasanya sangat pendek dan ditamatkan oleh mekanisme khas.
Salah satunya ialah ketidakaktifan asetilkolin oleh enzim yang dipanggil acetylcholinesterase. Molekul neurotransmitter dikeluarkan dari ruang sinaptik melalui pengambilan semula atau penyerapan semula oleh pengangkut yang terletak di membran presinaptik.
Oleh itu, kedua-dua neuron presinaptik dan postsinaptik mempunyai reseptor yang menangkap kehadiran bahan kimia di sekelilingnya.
Terdapat reseptor presinaptik yang dipanggil autoreseptor yang mengawal jumlah neurotransmitter yang dikeluarkan atau disintesis oleh neuron.
Jenis sinaps
Sinaps elektrik
Penghantaran neuro elektrik berlaku di dalamnya. Kedua-dua neuron disambungkan secara fizikal melalui struktur protein yang dikenali sebagai gap junctions.
Struktur ini membenarkan perubahan dalam sifat elektrik satu neuron untuk secara langsung mempengaruhi yang lain, dan sebaliknya. Dengan cara ini, kedua-dua neuron akan bertindak seolah-olah mereka adalah satu.
Sinaps kimia
Neurotransmisi kimia berlaku dalam neuron ini. Neuron pra dan pascasinaptik dipisahkan oleh ruang sinaptik. Potensi tindakan dalam neuron presinaptik akan mencetuskan pembebasan neurotransmitter.
Ini mencapai celah sinaptik, menjadikannya tersedia untuk memberikan kesannya pada neuron pascasinaptik. Dalam video berikut, walaupun dalam bahasa Inggeris, anda boleh melihat cara sinaps kimia berfungsi.
Sinaps pengujaan
Contoh sinaps neuron rangsang ialah refleks penarikan apabila kita terbakar. Neuron deria akan mengesan objek panas dengan merangsang dendritnya.
Neuron ini akan menghantar mesej melalui aksonnya ke butang terminalnya, yang terletak di dalam saraf tunjang. Butang terminal neuron deria akan mengeluarkan bahan kimia yang dikenali sebagai neurotransmitter yang akan merangsang neuron yang dengannya ia menyegerakkan, khususnya, interneuron (yang menjadi pengantara antara neuron deria dan motor).
Ini akan menyebabkan interneuron menghantar maklumat sepanjang aksonnya. Sebaliknya, butang terminal interneuron akan merembeskan neurotransmitter yang merangsang neuron motor.
Neuron jenis ini menghantar mesej di sepanjang aksonnya, yang menghubungkan saraf untuk mencapai otot sasaran. Sebaik sahaja neurotransmitter dilepaskan oleh butang terminal neuron motor, sel-sel otot mengecut untuk bergerak menjauhi objek panas.
Sinaps perencatan
Sinaps jenis ini agak rumit. Ini akan digambarkan dalam contoh berikut: bayangkan mengeluarkan dulang yang sangat panas daripada ketuhar. Anda menggunakan sarung tangan ketuhar untuk mengelak daripada membakar diri anda, tetapi ia agak nipis, dan haba mula menimpa mereka. Daripada membuang dulang ke atas lantai, cuba tahan sedikit haba sehingga ia terletak di atas permukaan.
Reaksi penarikan badan kita terhadap rangsangan yang menyakitkan akan membuatkan kita melepaskan objek itu, namun kita mengawal impuls ini. Bagaimanakah fenomena ini berlaku?
Haba dari dulang dirasakan, meningkatkan aktiviti sinaps rangsangan dalam neuron motor (seperti yang dijelaskan dalam bahagian sebelumnya). Walau bagaimanapun, pengujaan ini dilawan oleh perencatan yang datang dari struktur lain: otak kita.
Ini menghantar maklumat yang menunjukkan bahawa jika kita melepaskan dulang, ia boleh menjadi bencana besar. Oleh itu, mesej dihantar ke saraf tunjang yang menghalang refleks penarikan.
Untuk melakukan ini, akson dari neuron otak mencapai saraf tunjang, di mana butang terminalnya bersinaps dengan interneuron yang menghalang. Interneuron ini merembeskan neurotransmitter perencatan yang mengurangkan aktiviti neuron motor, menghalang refleks penarikan.
Yang penting, ini hanyalah contoh. Prosesnya sebenarnya lebih kompleks (terutamanya yang menghalang), dengan beribu-ribu neuron terlibat.
Kelas sinaps mengikut lokasi di mana ia berlaku
– Sinaps aksodendritik: dalam jenis ini, butang terminal bersambung ke permukaan dendrit. Atau, dengan duri dendritik, iaitu bengkak kecil yang terletak pada dendrit dalam beberapa jenis neuron.
– Sinaps aksonomatik: dalam sinaps ini, butang terminal disegerakkan dengan soma atau nukleus neuron.
– Sinaps aksoakson : butang terminal sel presinaptik bersambung dengan akson sel postsinaptik. Sinaps jenis ini berfungsi secara berbeza daripada dua yang lain. Fungsinya adalah untuk mengurangkan atau menguatkan jumlah neurotransmiter yang dilepaskan oleh butang terminal. Oleh itu, ia menggalakkan atau menghalang aktiviti neuron presinaptik.
Sinaps dendrodendritik juga telah ditemui, tetapi peranan sebenar mereka dalam komunikasi neuron pada masa ini tidak diketahui.
Bahan yang dikeluarkan dalam sinaps neuron
Semasa komunikasi neuron, bukan sahaja neurotransmitter seperti serotonin, acetylcholine, dopamine, norepinephrine, dan lain-lain dikeluarkan. Bahan kimia lain, seperti neuromodulator, juga boleh dilepaskan.
Mereka dinamakan sedemikian kerana mereka memodulasi aktiviti banyak neuron di kawasan otak tertentu. Mereka merembeskan dalam kuantiti yang lebih besar dan menempuh jarak yang lebih jauh, merebak lebih meluas daripada neurotransmitter.
Satu lagi jenis bahan ialah hormon. Ini dikeluarkan oleh sel-sel dalam kelenjar endokrin, yang terletak di bahagian tubuh yang berlainan, seperti perut, usus, buah pinggang, dan otak.
Hormon dilepaskan ke dalam cecair ekstraselular (di luar sel) dan kemudiannya ditangkap oleh kapilari. Mereka kemudiannya diedarkan ke seluruh badan melalui aliran darah. Bahan ini boleh mengikat neuron yang mempunyai reseptor khas untuk menangkapnya.
Oleh itu, hormon boleh menjejaskan tingkah laku dengan mengubah aktiviti neuron yang menerimanya. Sebagai contoh, testosteron nampaknya meningkatkan pencerobohan dalam kebanyakan mamalia.
Rujukan
- Carlson, N.R. (2006). Fisiologi Tingkah Laku 8th Ed. Madrid: Pearson. ms: 32-68.
- Cowan, W. M., Südhof, T. & Stevens, C. F. (2001). Sinaps. Baltimore, MD: Johns Hopkins University Press.
- Sinaps elektrik. (n.d.). Diperoleh pada 28 Februari 2017, daripada Universiti Katolik Pontifical Chile: 7.uc.cl.
- Stufflebeam, R. (n.d.). Neuron, sinaps, potensi tindakan, dan penghantaran neuro. Diperoleh pada 28 Februari 2017, daripada CCSI: mind.ilstu.edu.
- Nicholls, JG, Martín, AR, Fuchs, PA & Wallace, BG (2001). Dari Neuron ke Otak, ed ke-4. Sunderland, MA: Sinauer.
- Sinaps (n.d.). Diperoleh pada 28 Februari 2017, dari University of Washington: faculty.washington.edu.