Sinapses elétricas: como são e como funcionam no sistema nervoso

Sinapses elétricas: como são e como funcionam no sistema nervoso 1

A principal característica do nosso sistema nervoso é a capacidade de transmitir informações de uma célula para outra. Essa comunicação intercelular ocorre de várias maneiras, e uma delas é através de sinapses elétricas, pequenas fendas que permitem a passagem de corrente elétrica .

Embora esses tipos de sinapses sejam mais típicos dos animais invertebrados e dos vertebrados inferiores, eles também foram observados em algumas áreas do sistema nervoso dos mamíferos, incluindo seres humanos.

Nos últimos anos, as sinapses elétricas perderam destaque em favor das sinapses químicas, mais numerosas e complexas. Neste artigo, veremos como são essas sinapses elétricas e o que as caracteriza.

Como são as sinapses elétricas?

A transferência de informações entre neurônios ocorre no nível de uma união especializada conhecida como sinapses. Nesse espaço sináptico, os neurônios se comunicam e utilizam, principalmente, duas maneiras: a sinapse química, quando a transmissão de informações é produzida pela liberação de substâncias ou neurotransmissores, e a elétrica.

Na sinapse elétrica, as membranas dos neurônios pré e pós-sinápticos são unidas por um tipo de gap, ou união de comunicação, através da qual a corrente elétrica flui de uma célula para outra e diretamente .

Esses canais das junções de gap têm uma baixa resistência (ou alta condutância), ou seja, a passagem da corrente elétrica, seja de íons com carga positiva ou negativa, flui do neurônio pré-sináptico para a geração pós-sináptica, ou despolarização ou hiperpolarização.

Hiperpolarização e despolarização

Em repouso, um neurônio tem um potencial de repouso (potencial através da membrana) de -60 a -70 milivolts. Isso implica que o interior da célula é carregado negativamente em relação ao exterior .

Em uma sinapse elétrica, a hiperpolarização ocorre quando o potencial da membrana se torna mais negativo em um ponto específico da membrana neuronal, enquanto a despolarização ocorre quando o potencial da membrana se torna menos negativo (ou mais positivo).

Tanto a hiperpolarização quanto a despolarização ocorrem quando os canais iônicos (proteínas que permitem a passagem de íons específicos através da membrana celular) da membrana abrem ou fecham, o que altera a capacidade de certos tipos de íons de entrar ou sair da célula.

  • Você pode estar interessado: ” Potencial de ação: o que é e quais são suas fases? “

Diferenças com sinapses químicas

Do ponto de vista funcional, a comunicação entre neurônios através de sinapses elétricas difere substancialmente daquela que ocorre nas sinapses químicas . A principal diferença é a velocidade: no segundo, existe um atraso sináptico desde o momento em que o potencial de ação atinge o terminal pré-sináptico até o neurotransmissor ser liberado, enquanto nas sinapses elétricas o atraso é praticamente inexistente.

Essa comunicação intercelular a uma velocidade tão alta permite o acoplamento funcional simultâneo (uma sincronização) de redes de neurônios ligadas por sinapses elétricas.

Outra diferença entre sinapses elétricas e químicas está em sua regulação . Este último deve seguir um processo complexo de várias etapas, sujeito a vários pontos de controle, que acabam levando à liberação e ligação do neurotransmissor ao receptor. Tudo isso contrasta com a simplicidade das sinapses elétricas, onde os canais intercelulares permitem o fluxo bidirecional de íons e pequenas moléculas em quase qualquer situação.

Vantagens de sinapses elétricas vs. sinapses químicas

Sinapses elétricas são as mais comuns em animais vertebrados menos complexos e em algumas áreas do cérebro de mamíferos . Eles são mais rápidos que sinapses químicas, mas menos plásticos. No entanto, esse tipo de sinapse tem várias vantagens muito notáveis:

Bidirecionalidade

A sinapse elétrica possui uma transmissão bidirecional de potenciais de ação . A química, no entanto, só pode se comunicar unidirecionalmente.

Capacidade de coordenação

Nas sinapses elétricas é gerada uma sincronização na atividade neuronal, o que faz com que as células nervosas possam se coordenar .

Velocidade

No que diz respeito à velocidade da comunicação, isso é mais rápido nas sinapses elétricas, porque os potenciais de ação viajam através do canal iônico sem ter que liberar nenhuma substância química .

Desvantagens

Sinapses elétricas também têm desvantagens em relação às sinapses químicas. Principalmente, eles não podem converter um sinal excitatório de um neurônio em um sinal inibitório em outro. Ou seja, eles não têm flexibilidade, versatilidade e capacidade de modular sinais que seus colegas químicos fazem.

  • Você pode estar interessado: ” Sinapse: o que são, tipos e funções “

Propriedades desse tipo de sinapse

A maioria dos canais intercelulares que formam sinapses elétricas depende da tensão ; isto é, sua condutância (ou, inversamente, sua resistência à passagem da corrente elétrica) varia dependendo da diferença de potencial de ambos os lados das membranas que formam a junção.

De fato, em algumas uniões, essa sensibilidade à voltagem dos canais permite conduzir as correntes que despolarizam em apenas uma direção (o que é conhecido como sinapses elétricas retificadoras).

Também acontece que a maioria dos canais de comunicação está fechada em resposta à diminuição do pH intracelular ou devido a uma elevação do cálcio citoplasmático (muitos dos processos metabólicos da célula ocorrem no citoplasma).

Foi sugerido que essas propriedades têm um papel protetor na tentativa de dissociar as células danificadas por outras células, uma vez que no primeiro há aumentos significativos no cálcio e nos prótons citoplasmáticos que podem afetar as células adjacentes se passarem pelos canais de comunicação.

Conectividade neural

Numerosas investigações mostraram que os neurônios não estão conectados anarquicamente entre si, mas que as relações entre os diferentes centros nervosos seguem diretrizes que transcendem uma espécie animal específica, sendo características do grupo animal .

Essa conectividade entre diferentes centros nervosos se origina durante o desenvolvimento embrionário e é aperfeiçoada à medida que cresce e se desenvolve. A fiação básica nos diferentes animais vertebrados mostra uma semelhança geral, um reflexo dos padrões de expressão genética herdados de ancestrais comuns.

Durante a diferenciação de um neurônio, seu axônio cresce guiado pelas características químicas das estruturas que estão em seu caminho e serve como referência para saber como se posicionar e se posicionar dentro da estrutura neuronal.

Nos estudos de conectividade neuronal, também foi demonstrado que geralmente existe uma correspondência previsível entre a posição dos neurônios no centro de origem e a de seus axônios no centro de destino, podendo estabelecer mapas topográficos precisos da conexão entre as duas zonas.

Referências bibliográficas:

  • Waxman, S. (2012). Neuroanatomia clínica Pádua: Piccin.

Deixe um comentário

Este site usa cookies para lhe proporcionar a melhor experiência de usuário. política de cookies, clique no link para obter mais informações.

ACEPTAR
Aviso de cookies