Неуронска синапса је фундаментална компонента нервног система, омогућавајући комуникацију између неурона. У овом процесу, информације се преносе са једног неурона на други путем електричних и хемијских сигнала. Структура синапсе је сложена, укључујући присуство аксонских завршетака, синаптичких везикула, неуротрансмитера и постсинаптичких рецептора. Постоје различите врсте синапси, као што су ексцитаторне и инхибиторне, које играју специфичне улоге у преношењу информација у мозгу. Функционисање неуронске синапсе је неопходно за процесе као што су учење, памћење, моторна координација и друге когнитивне функције.
Који су различити начини повезивања неурона у нервном систему?
Синапсе су специјализоване везе између неурона у нервном систему, које омогућавају пренос електричних и хемијских сигнала. Постоје различите врсте веза између неурона, које се могу класификовати у три главна типа: аксодендритичне синапсе, аксосоматске синапсе и аксоаксоналне синапсе.
Аксодендритичне синапсе су оне у којима се аксон једног неурона повезује са дендритом другог неурона. Ово је најчешћи облик синапсе у нервном систему и одговоран је за пренос информација са једног неурона на други. Аксо-соматске синапсе настају када се аксон једног неурона директно повеже са ћелијским телом другог неурона. Ове синапсе су важне за регулацију неуронске активности и интеграцију сигнала из различитих извора.
Коначно, аксоаксоналне синапсе су оне где се аксон једног неурона повезује са аксоном другог неурона. Ове синапсе су ређе, али играју важну улогу у модулацији неуронске активности и регулисању протока информација унутар нервног система.
Свака врста синапсе има специфичне функције и доприноси сложености и ефикасности нервног система.
Разумите како функционишу неуронске синапсе у 15 речи.
Неуронска синапса је веза између неурона, где се одвија пренос хемијских и електричних информација.
Неуротрансмитери се ослобађају у синаптичку пукотину и везују се за рецепторе на постсинаптичкој мембрани.
Ово генерише постсинаптички потенцијал који може бити ексцитаторни или инхибиторни, утичући на пренос нервног импулса.
Постоје различите врсте синапси, као што су ексцитаторне и инхибиторне синапсе , које обављају специфичне функције у нервном систему.
Разумевање како функционишу неуронске синапсе је неопходно за разумевање како наш мозак обрађује информације.
Разумети како синапса функционише и њен значај у нервном систему.
Синапса је фундаментална структура у функционисању нервног система, одговорна за пренос информација између неурона. Неопходна је за комуникацију између нервних ћелија и за координацију активности мозга и тела.
У синапси, комуникација се одвија путем неуротрансмитера, хемикалија које ослобађа један неурон, а апсорбује други. Ови неуротрансмитери се ослобађају из синаптичких везикула које се налазе на крају аксона неурона који преноси сигнал и везују се за рецепторе на мембрани неурона који прима, покрећући нервни импулс.
Постоје две главне врсте синапси: електричне и хемијске. У електричним синапсама, комуникација се одвија директним проласком јона између неурона, што омогућава бржи пренос нервног импулса. У хемијским синапсама, комуникација је посредована неуротрансмитерима, што омогућава већу модулацију и контролу пренетог сигнала.
Синапсе су изузетно важне за функционисање нервног система, јер омогућавају интеграцију сензорних информација, координацију покрета мишића и регулацију виталних функција као што су дисање и циркулација крви. Такође су укључене у когнитивне процесе као што су памћење, учење и емоције.
Његово правилно функционисање је неопходно за одржавање хомеостазе и здравља појединца.
Истраживање структура укључених у пренос сигнала између неурона: делови синапсе.
Синапса је структура одговорна за пренос сигнала између неурона, омогућавајући комуникацију унутар нервног система. Састоји се од неколико делова који обављају специфичне функције током овог процеса.
Један од главних делова синапсе је аксонски завршетак, који ослобађа неуротрансмитере у синаптички простор. Ови неуротрансмитери су хемикалије које преносе сигнале са једног неурона на други. Још један важан део је синаптичка пукотина, која представља простор између аксонског завршетка и постсинаптичке мембране.
Постсинаптичка мембрана садржи специфичне рецепторе за неуротрансмитере, који се везују за ове рецепторе и покрећу одговор у постсинаптичком неурону. Овај одговор може укључивати отварање јонских канала, промену акционог потенцијала неурона и ширење сигнала.
Постоје различите врсте синапси, као што су електричне синапсе и хемијске синапсе. У електричним синапсама, неурони су повезани јазним спојевима који омогућавају директан пролаз јона између њих. У хемијским синапсама, комуникација се одвија путем неуротрансмитера.
Разумевање како ове структуре функционишу је неопходно за разумевање како мозак обрађује информације и контролише функције тела.
Неуронска синапса: структура, врсте и како функционише
Неуронска синапса је спој терминалних веза два неурона ради преноса информација. У овом контексту, један неурон шаље поруку, док је део другог прима.
Дакле, комуникација се генерално одвија у једном смеру: од терминалног дугмета једног неурона или ћелије до мембране друге ћелије, мада постоје изузеци. Један неурон може примити информације од стотина неурона.
Сваки неурон прима информације од терминалних тачака других нервних ћелија и, заузврат, терминалне тачке ових последњих синапсе са другим неуронима.
Главни концепти
Терминално дугме се дефинише као мало задебљање на крају аксона, које шаље информације у синапси. Аксон је врста издуженог, танког „кабла“ који спроводи поруке од језгра неурона до његовог терминалног дугмета.
Терминална дугмад нервних ћелија могу синапсирати са мембраном соме или дендрита.
Сома, или тело ћелије, садржи једро неурона; она има механизме који омогућавају ћелији да се одржи. Насупрот томе, дендрити су гране неурона налик дрвету које се протежу од соме.
Када акциони потенцијал путује низ аксон неурона, терминална дугмад ослобађају хемикалије. Ове хемикалије могу имати ексцитаторне или инхибиторне ефекте на неуроне са којима се повезују. На крају крајева, ефекти ових синапси доводе до нашег понашања.
Акциони потенцијал је производ комуникационих процеса унутар неурона. Скуп промена у аксонској мембрани узрокује ослобађање хемикалија или неуротрансмитера.
Неурони размењују неуротрансмитере на својим синапсама као начин слања информација између њих.
Структура неуронске синапсе
Неурони комуницирају путем синапси, а поруке се преносе ослобађањем неуротрансмитера. Ове хемикалије дифундују у флуидни простор између терминалних дугмади и мембрана које успостављају синапсе.
Пресинаптички нерв
Неурон који ослобађа неуротрансмитере преко свог терминалног дугмета назива се пресинаптички неурон, док се онај који прима информације назива постсинаптички неурон.
Када овај други хвата неуротрансмитере, стварају се такозвани синаптички потенцијали - то јест, промене у потенцијалу постсинаптичке неуронске мембране.
Да би комуницирале, ћелије морају да луче хемикалије (неуротрансмитере) које детектују специјализовани рецептори. Ови рецептори се састоје од специјализованих протеинских молекула.
Ове појаве се једноставно разликују по растојању између неурона који ослобађа супстанцу и рецептора који је хватају.
Постсинаптички неурон
Дакле, неуротрансмитери се ослобађају терминалним дугмадима пресинаптичког неурона и детектују их рецептори који се налазе на мембрани постсинаптичког неурона. Оба неурона морају бити лоцирана на краткој удаљености да би се овај пренос догодио.
Синаптички простор
Међутим, супротно ономе што би се могло помислити, неурони који производе хемијске синапсе нису физички повезани. У ствари, између њих постоји простор познат као синаптички простор или синаптичка пукотина.
Чини се да се овај размак разликује од синапсе до синапсе, али је обично широк око 20 нанометара. Мрежа филамената у синаптичкој пукотини одржава пре- и постсинаптичке неуроне поравнате.
Акциони потенцијал
Да би дошло до размене информација између два неурона или неуронске синапсе, прво мора постојати акциони потенцијал.
Ова појава се јавља у неурону који шаље сигнале. Мембрана ове ћелије има електрични набој. У ствари, мембране свих ћелија у нашем телу имају електрични набој, али само аксони могу изазвати акционе потенцијале.
Разлика између електричног потенцијала унутар и изван неурона назива се мембрански потенцијал.
Ове електричне промене између унутрашњости и спољашњости неурона посредоване су концентрацијама постојећих јона, као што су натријум и калијум.
Када дође до веома брзе промене мембранског потенцијала, производи се акциони потенцијал. Он се састоји од кратког електричног импулса који аксон преноси од соме или једра неурона до терминалних нервних ћелија.
Треба додати да мембрански потенцијал мора да пређе одређени праг побуђивања да би се догодио акциони потенцијал. Овај електрични импулс се претвара у хемијске сигнале који се ослобађају преко терминалног дугмета.
Како функционише синапса?
Неурони садрже кесице које се називају синаптичке везикуле, које могу бити велике или мале. Сва терминална дугмад садрже мале везикуле које носе молекуле неуротрансмитера.
Везикуле се производе механизмом који се налази у соми и назива се Голџијев апарат. Затим се транспортују близу терминалног пупољка. Међутим, могу се произвести и у терминалном пупољку од „рециклираног“ материјала.
Када се акциони потенцијал пошаље дуж аксона, ћелија се деполаризује (ексцитује). Као резултат тога, калцијумови канали неурона се отварају, омогућавајући улазак јона калцијума.
Ови јони се везују за мембранске молекуле синаптичких везикула које се налазе у терминалном бутону. Ова мембрана се разара, спајајући се са мембраном терминалног бутона. То резултира ослобађањем неуротрансмитера у синаптички простор.
Цитоплазма ћелије хвата преостале фрагменте мембране и преноси их у цистерне, где се рециклирају, стварајући нове синаптичке везикуле.
Постсинаптички неурон има рецепторе који хватају супстанце у синаптичком простору. Они су познати као постсинаптички рецептори и када се активирају, отварају јонске канале.
Када се ови канали отворе, одређене супстанце улазе у неурон, изазивајући постсинаптички потенцијал. Ово може имати ексцитаторне или инхибиторне ефекте на ћелију, у зависности од типа јонског канала који је отворен.
Нормално, ексцитаторни постсинаптички потенцијали настају када натријум уђе у нервну ћелију, док инхибиторни постсинаптички потенцијали настају ослобађањем калијума или уласком хлорида.
Улазак калцијума у неурон изазива ексцитаторне постсинаптичке потенцијале, али такође активира специјализоване ензиме који производе физиолошке промене у ћелији. На пример, покреће померање синаптичких везикула и ослобађање неуротрансмитера.
Такође олакшава структурне промене у неурону након учења.
Крај синапсе
Постсинаптички потенцијали су генерално веома кратки и завршавају се посебним механизмима.
Једна од њих је инактивација ацетилхолина ензимом који се зове ацетилхолинестераза. Молекули неуротрансмитера се уклањају из синаптичког простора поновним преузимањем или реапсорпцијом од стране транспортера који се налазе у пресинаптичкој мембрани.
Дакле, и пресинаптички и постсинаптички неурони имају рецепторе који детектују присуство хемикалија око себе.
Постоје пресинаптички рецептори који се називају ауторецептори и контролишу количину неуротрансмитера коју неурон ослобађа или синтетише.
Врсте синапси
Електричне синапсе
Електрична неуротрансмисија се одвија унутар њих. Два неурона су физички повезана преко протеинских структура познатих као јаз-спојеви.
Ове структуре омогућавају да промене у електричним својствима једног неурона директно утичу на други и обрнуто. На овај начин, два неурона би деловала као да су један.
Хемијске синапсе
Хемијска неуротрансмисија се одвија у овим неуронима. Пре- и постсинаптички неурони су раздвојени синаптичким простором. Акциони потенцијал у пресинаптичком неурону би покренуо ослобађање неуротрансмитера.
Они доспевају до синаптичке пукотине, што их чини доступним за испољавање својих ефеката на постсинаптичке неуроне. У следећем видеу, иако на енглеском језику, можете видети како функционише хемијска синапса.
Ексцитаторне синапсе
Пример ексцитаторне неуронске синапсе био би рефлекс повлачења када се опечемо. Сензорни неурон би детектовао врући предмет стимулишући своје дендрите.
Овај неурон би слао поруке преко свог аксона до својих терминалних тачака, које се налазе у кичменој мождини. Терминалне тачке сензорног неурона би ослобађале хемикалије познате као неуротрансмитери који би побуђивали неурон са којим се синхронизује, тачније, интернеурон (онај који посредује између сензорних и моторних неурона).
Ово би навело интернеурон да шаље информације дуж свог аксона. Заузврат, терминална дугмад интернеурона би лучила неуротрансмитере који побуђују моторни неурон.
Ова врста неурона шаље поруке дуж свог аксона, који повезује живац да би стигао до циљног мишића. Када терминална дугмад моторног неурона ослободе неуротрансмитере, мишићне ћелије се контрахују да би се удаљиле од врућег предмета.
Инхибиторне синапсе
Ова врста синапсе је мало компликованија. То би било илустровано следећим примером: замислите да вадите веома врућ плех из рерне. Користите рукавице за рерну да бисте избегли опекотине, али су мало танке и топлота почиње да их преплављује. Уместо да баците плех на под, покушајте да издржите мало топлоте док не стане на неку површину.
Реакција повлачења нашег тела на болни стимулус натерала би нас да отпустимо објекат, али ми контролишемо тај импулс. Како се овај феномен јавља?
Топлота са послужавника се осећа, повећавајући активност ексцитаторних синапси у моторним неуронима (као што је објашњено у претходном одељку). Међутим, ово побуђивање се неутралише инхибицијом која долази из друге структуре: нашег мозга.
Ово шаље информације које указују да би, ако пустимо послужавник, могла бити потпуна катастрофа. Стога се кичменој мождини шаљу поруке које спречавају рефлекс повлачења.
Да би се то постигло, аксон из можданог неурона стиже до кичмене мождине, где његова терминална дугмад стварају синапсу са инхибиторним интернеуроном. Овај интернеурон лучи инхибиторни неуротрансмитер који смањује активност моторних неурона, блокирајући рефлекс повлачења.
Важно је напоменути да су ово само примери. Процеси су заправо сложенији (посебно инхибиторни), са хиљадама укључених неурона.
Класе синапси према месту где се јављају
– Аксодендритичне синапсе: код овог типа, терминално дугме се повезује са површином дендрита. Или, са дендритичним бодљама, које су мала испупчења која се налазе на дендритима код неких врста неурона.
– Аксосоматске синапсе: код њих се терминално дугме синхронизује са сомом или једром неурона.
– Аксоаксонске синапсе : завршни део пресинаптичке ћелије повезује се са аксоном постсинаптичке ћелије. Ова врста синапсе функционише другачије од друге две. Њена функција је да смањи или појача количину неуротрансмитера који ослобађа завршни део. На тај начин, она подстиче или инхибира активност пресинаптичког неурона.
Такође су пронађене дендродендритичне синапсе, али њихова тачна улога у неуронској комуникацији тренутно није позната.
Супстанце које се ослобађају у неуронској синапси
Током неуронске комуникације, не ослобађају се само неуротрансмитери као што су серотонин, ацетилхолин, допамин, норепинефрин итд. Могу се ослободити и друге хемикалије, као што су неуромодулатори.
Тако су названи јер модулирају активност многих неурона у датом делу мозга. Они се луче у већим количинама и путују на веће удаљености, ширећи се шире од неуротрансмитера.
Друга врста супстанце су хормони. Њих ослобађају ћелије у ендокриним жлездама, које се налазе у различитим деловима тела, као што су желудац, црева, бубрези и мозак.
Хормони се ослобађају у екстрацелуларну течност (ван ћелија) и потом их хватају капилари. Затим се дистрибуирају по целом телу путем крвотока. Ове супстанце се могу везати за неуроне који имају посебне рецепторе за њихово хватање.
Дакле, хормони могу утицати на понашање мењајући активност неурона који их примају. На пример, изгледа да тестостерон повећава агресију код већине сисара.
Референце
- Карлсон, Н.Р. (2006). Физиологија понашања, 8. издање. Мадрид: Пирсон, стр.: 32–68.
- Кован, В. М., Зидхоф, Т. и Стивенс, К. Ф. (2001). Синапсе. Балтимор, Мериленд: Издаваштво Универзитета Џонс Хопкинс.
- Електрична синапса. (н.д.). Преузето 28. фебруара 2017. са Папског католичког универзитета у Чилеу: 7.uc.cl.
- Стафлбим, Р. (н.д.). Неурони, синапсе, акциони потенцијали и неуротрансмисија. Преузето 28. фебруара 2017. са CCSI: mind.ilstu.edu.
- Николс, Џ. Г., Мартин, АР, Фукс, П. А. и Волас, Б. Г. (2001). Од неурона до мозга, 4. издање. Сандерленд, Масачусетс: Синауер.
- Синапса (н.д.). Преузето 28. фебруара 2017. са Универзитета у Вашингтону: faculty.washington.edu.