Neuronų sinapso struktūra, tipai ir kaip jis veikia

The neuronų sinapse susideda iš dviejų neuronų galinių mygtukų sujungimo, siekiant perduoti informaciją. Žodis „sinapse“ kilęs iš graikų kalbos sunapteinas, tai reiškia „rinkti“.

Sinapsėje neuronas siunčia pranešimą, o kita dalis jį gauna. Taigi, bendravimas paprastai vyksta viena kryptimi: nuo vieno neurono terminalo mygtuko iki kitos ląstelės membranos. Nors tiesa, kad yra keletas išimčių.

Kiekvienas neuronas gauna informaciją iš kitų nervų ląstelių galinių mygtukų. Ir, savo ruožtu, pastarųjų terminalų mygtukai sinapsioja su kitais neuronais.

Terminalo mygtukas apibrėžiamas kaip nedidelis sutirštinimas axono pabaigoje, kuris siunčia informaciją sinapse. Kadangi axonas yra pailgos ir plonos „kabelis“, kuris perduoda pranešimus iš neurono branduolio į savo terminalo mygtuką.

Vienas neuronas gali gauti informaciją iš šimtų neuronų, ir kiekvienas iš jų gali su juo sukurti daugybę sinapsių.

Nervų ląstelių galiniai mygtukai gali sinapsiuoti su somos arba dendritų membrana.

Soma arba ląstelių organizme yra neurono branduolys. Jame yra mechanizmų, kurie leidžia išlaikyti ląstelę. Priešingai, dendritai yra neurono šakos, panašios į medį, prasidedantį nuo somos.

Kai veiksmo potencialas keliauja per neurono ašį, terminalo mygtukai atleidžia chemines medžiagas. Šios medžiagos gali sukelti eritacinį ar slopinamąjį poveikį neuronams, su kuriais jie yra susiję. Pasibaigus visam procesui, šių sinapsių poveikis lemia mūsų elgesį.

Veiksmų potencialas yra ryšių procesų, vykstančių neurone, rezultatas. Jame yra daugybė axono membranos pokyčių, dėl kurių atsiranda chemikalų ar neurotransmiterių išsiskyrimas.

Neuronai apsikeičia neurotransmiteriais jų sinapse kaip informacijos perdavimo viena kitai būdas.

Įspūdingos sinapsės

Eksitacinių neuronų sinapsų pavyzdys būtų atsitraukimo refleksas, kai mes sudegsime. Jutimo neuronas aptiktų karštą objektą, nes jis paskatintų jo dendritus.

Šis neuronas siunčia pranešimus per savo aksoną į galinius mygtukus, esančius stuburo smegenyse. Jutimo neurono galiniai mygtukai išlaisvintų chemines medžiagas, žinomas kaip neurotransmiteriai, kurie sužadintų neuroną, su kuriuo sinapse.

Visų pirma, interneuronui (kuris tarpininkauja tarp sensorinių ir motorinių neuronų). Tai sukeltų interneuroną siųsti informaciją išilgai savo aksono. Savo ruožtu interneurono terminalo mygtukai išskiria neurotransmiterius, kurie sužadina motorinį neuroną.

Tokio tipo neuronai siunčia pranešimus palei savo axoną, kuris prisijungia prie nervo, kad pasiektų tikslinį raumenį. Kai neurotransmiteriai bus paleisti iš motorinių neuronų galinių mygtukų, raumenų ląstelės susitraukia nuo karšto objekto.

Slopinamosios sinapsės

Šio tipo sinapse yra šiek tiek sudėtingesnė. Tai būtų pateikta sekančiame pavyzdyje: įsivaizduokite, kad iš krosnies išimsite labai karštą dėklą. Jūs nešiojate pirštines, kad nesusidegintumėte, tačiau jos yra plonos ir šiluma pradeda viršyti. Vietoj to, kad dėklas būtų išmestas į žemę, bandykite šiek tiek palaikyti šilumą, kol paliksite jį ant paviršiaus.

Mūsų organizmo pasitraukimo reakcija prieš skausmingą stimulą būtų mus išlaisvinusi, netgi, mes valdėme šį impulsą. Kaip šis reiškinys atsiranda?

Pastebima šiluma, gaunama iš dėklo, didindama sužadinimo sinapsių aktyvumą motoriniuose neuronuose (kaip paaiškinta ankstesniame skyriuje). Tačiau šį įspūdį priešinasi kita struktūra: mūsų smegenys.

Tai siunčia informaciją, rodančią, kad jei atsisakysime dėklo, tai gali būti visa nelaimė. Todėl pranešimai siunčiami į stuburo smegenis, kurie užkerta kelią atsitraukimo refleksui.

Dėl to smegenų neurono axonas pasiekia nugaros smegenis, kur jo terminalas paspaudžia sinapsę su slopinančiu interneuronu. Tai išskiria slopinančią neurotransmiterį, kuris sumažina motorinio neurono aktyvumą, blokuodamas nutraukimo refleksą.

Svarbu pažymėti, kad tai tik pavyzdžiai. Procesai yra tikrai sudėtingesni (ypač slopinantys), turintys tūkstančius neuronų.

Veiksmų potencialas

Kad būtų galima keistis informacija tarp dviejų neuronų ar neuronų sinapšų, pirma, turi būti veiksmų potencialas.

Šis reiškinys atsiranda neuronuose, kurie siunčia signalus. Šios ląstelės membrana turi elektrinį krūvį. Tiesą sakant, visų mūsų kūno ląstelių membranos turi elektrinį krūvį, tačiau tik ašys gali sukelti veiksmų potencialą.

Skirtumas tarp elektrinio potencialo neurone ir išorėje vadinamas membranos potencialu.

Šiuos elektrinius pokyčius tarp neurono vidinės ir išorinės medžiagos sąlygoja esamos jonų koncentracijos, tokios kaip natrio ir kalio..

Kai atsiranda labai greitas membranos potencialo inversija, susidaro veikimo potencialas. Jį sudaro trumpas elektros impulsas, kurį axonas iš neurono somos ar branduolio veda į terminalo mygtukus.

Reikia pridurti, kad membranos potencialas turi viršyti tam tikrą sužadinimo slenkstį, kad veiktų potencialas. Šis elektros impulsas paverčiamas į cheminius signalus, kurie išleidžiami per terminalo mygtuką.

Neuronų sinapsės struktūra

Neuronai bendrauja per sinapses, o pranešimai perduodami išleidžiant neurotransmiterius.

Šios cheminės medžiagos pasklinda į skysčio erdvę tarp terminalų mygtukų ir membranų, kurios sukuria sinapses.

Neuronas, atpalaiduojantis neurotransmiterius per savo terminalo mygtuką, vadinamas presinaptiniu neuronu. Nors tas, kuris gauna informaciją, yra postsinaptinis neuronas.

Kai pastarasis užfiksuoja neurotransmiterius, atsiranda vadinamieji sinaptiniai potencialai. Tai reiškia, kad jie yra postinaptinio neurono membranos potencialo pokyčiai.

Norėdami bendrauti, ląstelės turi išskirti chemines medžiagas (neurotransmiterius), kuriuos aptinka specializuoti receptoriai. Šie receptoriai susideda iš specializuotų baltymų molekulių.

Šie reiškiniai yra tiesiog diferencijuojami pagal atstumą tarp neurono, kuris išskiria medžiagą, ir receptorių, kurie jį užfiksuoja.

Tokiu būdu neurotransmiteriai išsiskiria presinaptinio neurono galiniais mygtukais ir aptinkami per receptorius, esančius postinaptinio neurono membranoje. Abu neuronai turi būti arti, kad šis perdavimas įvyktų.

Tačiau, priešingai nei galima manyti, neuronai, kurie daro chemines sinapses, fiziškai nesusiję. Tiesą sakant, tarp jų yra erdvė, žinoma kaip sinaptinė erdvė arba sinaptinė spraga.

Atrodo, kad ši erdvė skiriasi nuo vienos sinapso į kitą, bet paprastai yra apie 20 nanometrų pločio. Synaptic skiltyje yra filamentų tinklas, kuris išlaiko prieš ir postinaptinius neuronus.

Neurotransmisija

Neurotransmisija arba sinaptinis perdavimas - tai ryšys tarp dviejų neuronų dėl cheminių medžiagų arba elektrinių signalų mainų per sinapses.

Elektrinės sinapsės

Juose yra elektrinė neurotransmisija. Šie du neuronai yra fiziškai sujungti per baltymų struktūrą, vadinamą „atotrūkio sankryžomis“ arba sąryšiu plyšyje.

Šios struktūros leidžia keisti vieno neurono elektrines savybes, kad galėtų tiesiogiai paveikti kitą ir atvirkščiai. Tokiu būdu abu neuronai veiktų taip, lyg jie būtų vienas.

Cheminės sinapsės

Juose įvyksta cheminė neurotransmisija. Prieš ir postinaptinius neuronus atskiria sinaptinė erdvė. Veiksmų potencialas presinaptiniame neurone paskatintų neurotransmiterių išsiskyrimą.

Jie pasiekia sinapinį šlaunį, kuris yra galimas daryti poveikį postsinaptiniams neuronams.

Medžiagos, išleistos neuronų sinapse

Neuronų transliacijų metu ne tik yra neurotransmiteriai, tokie kaip serotoninas, acetilcholinas, dopaminas, noradrenalinas ir kt. Taip pat galima išleisti kitas chemines medžiagas, pvz., Neuromoduliatorius.

Tai vadinama, nes jie moduliuoja daugelio neuronų aktyvumą tam tikroje smegenų srityje. Jie skiriasi didesniu kiekiu ir keliauja ilgesniais atstumais, plačiau nei neurotransmiteriai.

Kitas medžiagų tipas yra hormonai. Juos išlaisvina endokrininių liaukų ląstelės, kurios yra skirtingose ​​kūno dalyse, pvz., Skrandyje, žarnyne, inkstuose ir smegenyse..

Hormonai išsiskiria į ekstraląstelinį skystį (už ląstelių ribų), o vėliau juos užfiksuoja kapiliarai. Tada jie per kraują patenka į kūną. Šios medžiagos gali jungtis prie neuronų, turinčių specialius receptorius, kad juos užfiksuotų.

Taigi, hormonai gali paveikti elgesį, pakeisdami juos gaunančių neuronų aktyvumą. Pavyzdžiui, atrodo, kad testosteronas didina agresiją daugelyje žinduolių.

Neuroninių sinapcijų tipai

Neuroninės sinapsės gali būti skirstomos į tris tipus pagal vietas, kuriose jos atsiranda.

- Axodendritinės sinapsės: šiuo atveju terminalo mygtukas jungiasi prie dendrito paviršiaus. Arba, su dendritiniais spygliais, kurie yra nedideli iškyšos, esančios kai kurių neuronų tipų dendrituose.

- Axosomatic sinapses: jais galutinis sinapto mygtukas su neuronu soma arba branduoliu.

- Axoaxonic sinapso: presinaptinės ląstelės terminalo mygtukas jungiasi su postinaptinės ląstelės axonu.

Šis sinapso tipas veikia kitaip nei kiti du. Jo funkcija yra sumažinti ar sustiprinti neurotransmiterio kiekį, kurį išleidžia terminalo mygtukas. Taigi jis skatina arba slopina presinaptinio neurono aktyvumą.

Taip pat nustatyta, kad dendrodendritinės sinapsės, tačiau jų tikslinė funkcija neuronų komunikacijoje šiuo metu nėra žinoma.

Kaip atsiranda sinapsė?

Neuronuose yra maišelių, vadinamų sinaptinėmis vezikulėmis, kurios gali būti didelės arba mažos. Visi terminalo mygtukai turi mažas pūsleles, kurios jose vykdo neurotransmiterių molekules.

Pūslelės gaminamos mechanizme, esančiame somoje, vadinamoje Golgi aparatu. Tada jie yra transportuojami netoli terminalo mygtuko. Tačiau jie taip pat gali būti gaminami ant terminalo mygtuko su „perdirbta“ medžiaga.

Kai palei akoną siunčiamas veikimo potencialas, atsiranda ląstelės depolarizacija (sužadinimas). Dėl to atidaromi neurono kalcio kanalai, leidžiantys patekti į kalcio jonus.

Šie jonai jungiasi prie sinaptinių pūslelių membranų molekulių, kurios yra galiniame mygtuke. Minėta membrana yra sulūžusi, sujungiama su terminalo mygtuko membrana. Tai sukuria neurotransmiterio išsiskyrimą į sinaptinę erdvę.

Ląstelės citoplazma užfiksuoja likusias membranos dalis ir paima į cisternas. Ten jie perdirbami, su jais sukurdami naujus sinaptinius pūslelius.

Postinaptinis neuronas turi receptorių, kurie užfiksuoja sinapsinėje erdvėje esančias medžiagas. Tai vadinama postsinaptiniais receptoriais, ir kai jie yra aktyvuoti, jie atveria jonų kanalus.

Kai šie kanalai atsidaro, tam tikros medžiagos patenka į neuroną ir sukelia postinaptinį potencialą. Tai gali turėti sužadinimo ar slopinimo poveikį ląstelei, priklausomai nuo atidaryto jonų kanalo tipo.

Paprastai, kai natrio patenka į nervų ląstelę, atsiranda eksitacinių postinaptinių potencialų. Nors inhibitoriai yra gaunami iš kalio išėjimo ar chloro.

Kalcio patekimas į neuroną sukelia postinaptinius sužadinimo potencialus, nors jis taip pat aktyvuoja specializuotus fermentus, kurie sukelia fiziologinius pokyčius šioje ląstelėje. Pavyzdžiui, jis sukelia sinaptinių pūslelių poslinkį ir neurotransmiterių išsiskyrimą.

Jis taip pat palengvina struktūrinius pokyčius neurone po mokymosi.

Sinapso užbaigimas

Postinaptiniai potencialai paprastai būna labai trumpi ir baigiami naudojant specialius mechanizmus.

Vienas iš jų yra acetilcholino inaktyvavimas fermentu, vadinamu acetilcholinesteraze. Neurotransmiterių molekulės iš sintetinės erdvės pašalinamos iš naujo užfiksavus arba pakartotinai absorbuojant transporterius, kurie yra presinaptinėje membranoje..

Taigi, tiek presinaptiniai, tiek postsinaptiniai neuronai turi receptorių, kurie užfiksuoja cheminių medžiagų buvimą aplink juos.

Yra presinaptinių receptorių, vadinamų autoreceptoriais, kurie kontroliuoja neurotransmiterio kiekį, kuris išskiria arba sintezuoja neuroną..

Nuorodos

1. Carlson, N.R. (2006). Elgesio fiziologija 8. Ed. Madridas: Pearson. pp: 32-68.
2. Cowan, W. M., Südhof, T. & Stevens, C. F. (2001). Sinapsijos Baltirnore, MD: Johns Hopkins University Press.
3. Elektrinė sinapsė (s.f.). Gauta 2017 m. Vasario 28 d., Iš Pontificia Universidad Católica de Chile: 7.uc.cl.
4. Stufflebeam, R. (s.f.). Neuronai, sinapsijos, veiksmo potencialai ir neurotransmisija. Gauta 2017 m. Vasario 28 d. Iš CCSI: mind.ilstu.edu.
5. Nicholls, J. G., Martin, A. R., Fuchs, P. A ir Wallace, B. G. (2001). Nuo Neurono iki Smegenų, 4-asis red. Sunderland, MA: Sinauer.
6. Sinapsė. (s.f.). Gauta 2017 m. Vasario 28 d. Vašingtono universitete: faculty.washington.edu.