Невронална структура на синапсите, видове и как тя работи

на невронален синапс Състои се от обединението на терминалните бутони на два неврона с цел предаване на информация. Думата синапс идва от гръцкия sunaptein, което означава "да се съберат".

В синапса невронът изпраща съобщението, докато част от друга го получава. По този начин комуникацията обикновено се осъществява в една посока: от терминалния бутон на един неврон или клетка до мембраната на другата клетка. Въпреки че е вярно, че има някои изключения.

Всеки един неврон получава информация от крайните бутони на други нервни клетки. И на свой ред, терминалните бутони на последния синапсират с други неврони.

Терминалният бутон се дефинира като малко удебеляване в края на аксон, който изпраща информация в синапса. Като има предвид, че един аксон е вид удължен и тънък "кабел", който пренася съобщения от ядрото на неврон до неговия терминален бутон.

Един неврон може да получи информация от стотици неврони и всеки от тях може да установи с него голям брой синапси.

Терминалните бутони на нервните клетки могат да синапсират с мембраната на сомата или дендритите.

Сомата или клетъчното тяло съдържа ядрото на неврона. Той има механизми, които позволяват поддържането на клетката. Обратно, дендритите са клонове на неврон, подобни на дърво, което започва от сомата.

Когато потенциалът за действие пътува през аксона на неврон, терминалните бутони освобождават химикали. Тези вещества могат да имат възбудителни или инхибиторни ефекти върху невроните, с които са свързани. В края на целия процес ефектите от тези синапси водят до нашето поведение.

Потенциал за действие е продукт на комуникационните процеси вътре в неврон. В него има набор от промени в мембраната на аксоните, които причиняват отделянето на химикали или невротрансмитери.

Невроните обменят невротрансмитери в синапсите си като начин за изпращане на информация един към друг.

Вълнуващи синапси

Пример за възбуждащи невронални синапси би бил рефлексът на отнемане, когато ние изгорим. Сетивният неврон би открил горещия обект, тъй като той би стимулирал неговите дендрити.

Този неврон ще изпраща съобщения чрез своя аксон до крайните бутони, разположени в гръбначния мозък. Терминалните бутони на сензорния неврон ще освободят химикали, известни като невротрансмитери, които биха възбудили неврона с който синапс.

По-специално, към интернейрон (който посредничи между сензорните и моторните неврони). Това би накарало интерневроните да изпратят информация по своя аксон. От своя страна, терминалните бутони на интерневроните отделят невротрансмитери, които възбуждат моторния неврон.

Този тип неврон ще изпраща съобщения по своя аксон, който се присъединява към нерв, за да достигне целевия мускул. След като невротрансмитерите се освободят от крайните бутони на моторния неврон, мускулните клетки се свиват, за да се отдалечат от горещия обект..

Инхибиторни синапси

Този тип синапс е малко по-сложен. Тя ще бъде дадена в следния пример: представете си, че изваждате много гореща тава от фурната. Носите ръкавици, за да не се изгорите, но те са тънки и топлината започва да ги надвишава. Вместо да хвърляте таблата на земята, опитайте се да поддържате топлината малко, докато не я оставите на повърхността.

Реакцията на оттегляне на нашия организъм преди болезнен стимул да ни накара да освободим обекта, дори и така, ние контролирахме този импулс. Как става това явление?

Топлината, идваща от тавата, се възприема, увеличавайки активността на възбудителните синапси върху моторните неврони (както е обяснено в предишния раздел). Това вълнение обаче е противодействано от инхибирането, което идва от друга структура: нашия мозък.

Това изпраща информация, показваща, че ако изпуснем таблата, тя може да бъде пълна катастрофа. Следователно, съобщенията се изпращат до гръбначния мозък, които предотвратяват рефлекс на отнемане.

За това, аксон на неврон на мозъка достига до гръбначния мозък, където неговият терминал бутонира синапса с инхибиторна интерневрона. Това отделя инхибиторен невротрансмитер, който намалява активността на моторния неврон, блокирайки рефлекса на отнемане.

Важно е да се отбележи, че това са само примери. Процесите са наистина по-сложни (особено инхибиторните), като в тях участват хиляди неврони.

Потенциал за действие

За да има обмен на информация между два неврона или невронални синапси, първо трябва да има потенциал за действие.

Това явление се случва в неврон, който изпраща сигналите. Мембраната на тази клетка има електрически заряд. Всъщност, мембраните на всички клетки в нашето тяло имат електрически заряд, но само аксоните могат да предизвикат потенциал за действие.

Разликата между електрическия потенциал в неврона и външния, се нарича мембранния потенциал.

Тези електрически промени между вътрешността и външната страна на неврона се медиират от съществуващите концентрации на йони, като натрий и калий..

Когато се получи много бързо обръщане на мембранния потенциал, се получава потенциал за действие. Състои се от кратък електрически импулс, който аксонът води от сомата или ядрото на неврон до крайните бутони..

Трябва да се добави, че потенциалът на мембраната трябва да надвишава определен праг на възбуждане, за да възникне потенциалът за действие. Този електрически импулс се преобразува в химически сигнали, които се освобождават чрез терминалния бутон.

Структура на невронния синапс

Невроните комуникират чрез синапси и съобщенията се предават чрез освобождаването на невротрансмитери.

Тези химикали се разпространяват в пространството между течните бутони и мембраните, които създават синапсите.

Невронът, който освобождава невротрансмитерите чрез своя терминален бутон, се нарича пресинаптичен неврон. Докато тази, която получава информацията, е постсинаптичен неврон.

Когато последният улавя невротрансмитерите, се получават така наречените синаптични потенциали. Това означава, че те са промени в мембранния потенциал на постсинаптичния неврон.

За да общуват, клетките трябва да отделят химикали (невротрансмитери), които се откриват от специализирани рецептори. Тези рецептори се състоят от специализирани протеинови молекули.

Тези явления са просто диференцирани от разстоянието между неврон, който освобождава веществото и рецепторите, които го улавят.

По този начин, невротрансмитерите се освобождават от крайните бутони на пресинаптичния неврон и се откриват чрез рецептори, разположени в мембраната на постсинаптичния неврон. И двата неврона трябва да бъдат разположени на близко разстояние, за да се получи това предаване.

Въпреки това, противно на това, което може да се мисли, невроните, които правят химически синапси, не се обединяват физически. Всъщност, между тях има пространство, известно като синаптично пространство или синаптична цепка.

Това пространство изглежда варира от един синапс до друг, но обикновено е около 20 нанометра. Има мрежа от нишки в синаптичната цепка, която поддържа предварително и постсинаптичните неврони подравнени.

невротрансмисия

Невротрансмисията или синаптичното предаване е комуникацията между два неврона, дължащи се на обмена на химикали или електрически сигнали чрез синапси.

Електрически синапси

В тях има електрическа невротрансмисия. Двата неврона са физически свързани чрез протеинови структури, известни като "пролукови връзки" или съюз в процепа.

Тези структури позволяват промените в електрическите свойства на един неврон директно да влияят на другия и обратно. По този начин двата неврона ще действат така, сякаш са едно.

Химични синапси

В тях възниква химическа невротрансмисия. Предварителните и постсинаптичните неврони са разделени от синаптичното пространство. Потенциал на действие в пресинаптичния неврон ще задейства освобождаването на невротрансмитери.

Те достигат до синаптичната цепнатина, като са на разположение, за да упражняват ефекта си върху постсинаптичните неврони.

Вещества, освободени в невронния синапс

По време на невроналната комуникация не само се освобождават невротрансмитери като серотонин, ацетилхолин, допамин, норадреналин и др. Други химикали, като невромодулатори, също могат да бъдат освободени.

Те се наричат ​​така, защото модулират активността на много неврони в определена област на мозъка. Те сегрегират в по-голямо количество и пътуват по-дълги разстояния, разпространявайки се по-широко от невротрансмитерите.

Друг вид вещества са хормоните. Те се освобождават от клетки на ендокринните жлези, които се намират в различни части на тялото, като стомаха, червата, бъбреците и мозъка.

Хормоните се освобождават в екстрацелуларната течност (извън клетките) и впоследствие се улавят от капилярите. След това те се разпределят в тялото през кръвния поток. Тези вещества могат да се свързват с неврони, които имат специални рецептори, за да ги улавят.

Така, хормоните могат да повлияят на поведението, като променят активността на невроните, които ги получават. Например, тестостеронът увеличава агресията при повечето бозайници.

Видове невронални синапси

Невралните синапси могат да бъдат диференцирани на три типа според местата, където те се срещат.

- Axodendritic синапси: в този тип терминалният бутон се свързва с повърхността на дендрита. Или с дендритните бодли, които са малки издатини, разположени върху дендритите в някои видове неврони..

- Аксосоматични синапси: в тях, крайният синаптов бутон със сомата или ядрото на неврона.

- Axoaxonic синапси: терминалният бутон на пресинаптичната клетка се свързва с аксона на постсинаптичната клетка.

Този тип синапси работи по различен начин от другите две. Неговата функция е да намали или засили количеството невротрансмитер, който се освобождава от терминалния бутон. По този начин той насърчава или инхибира активността на пресинаптичния неврон.

Намерени са също и дендродентритни синапси, но тяхната точна функция в невроналната комуникация в момента не е известна.

Как се появява синапса?

Невроните съдържат торбички, наречени синаптични везикули, които могат да бъдат големи или малки. Всички терминални бутони имат малки везикули, които носят невротрансмитерни молекули в тях.

Везикулите се произвеждат в механизъм, разположен в сома, наречен апарат на Голджи. След това се транспортират близо до терминалния бутон. Те могат да се произвеждат и върху терминалния бутон с "рециклиран" материал.

Когато по аксона се изпраща потенциал за действие, се случва деполяризация (възбуждане) на клетката. В резултат на това се отварят калциевите канали на неврона, които позволяват на калциевите йони да влизат в него.

Тези йони се свързват с молекулите на мембраните на синаптичните везикули, които са в терминалния бутон. Споменатата мембрана е счупена, свързва се с мембраната на терминалния бутон. Това води до освобождаване на невротрансмитер в синаптичното пространство.

Цитоплазмата на клетката улавя останалите парчета мембрана и ги отвежда до цистерните. Там те рециклират, създавайки с тях нови синаптични везикули.

Постсинаптичният неврон има рецептори, които улавят веществата, които са в синаптичното пространство. Те са известни като постсинаптични рецептори и когато се активират, те произвеждат отварянето на йонните канали.

Когато тези канали се отворят, някои вещества влизат в неврон, причинявайки постсинаптичен потенциал. Това може да има възбуждащо или инхибиращо въздействие върху клетката в зависимост от типа на отворения йонен канал.

Обикновено възбуждащите постсинаптични потенциали се появяват, когато натрият влезе в нервната клетка. Докато инхибиторите се произвеждат от изхода на калий или от входа на хлора.

Влизането на калций в невроза причинява постсинаптични възбудителни потенциали, въпреки че също активира специализирани ензими, които произвеждат физиологични промени в тази клетка. Например, той предизвиква изместване на синаптичните везикули и освобождаването на невротрансмитери.

Той също така улеснява структурните промени в неврона след учене.

Завършване на синапса

Постсинаптичните потенциали обикновено са много кратки и завършват със специални механизми.

Един от тях е инактивирането на ацетилхолин чрез ензим, наречен ацетилхолинестераза. Невротрансмитерните молекули се отстраняват от синаптичното пространство чрез повторно улавяне или реабсорбиране от транспортери, които са в пресинаптичната мембрана..

По този начин и пресинаптичните, и постсинаптичните неврони имат рецептори, които улавят присъствието на химически вещества около тях.

Има пресинаптични рецептори, наречени авторецептори, които контролират количеството невротрансмитер, който освобождава или синтезира неврона..

препратки

1. Carlson, N.R. (2006 г.). Физиология на поведението 8. Изд. Мадрид: Pearson. pp: 32-68.
2. Cowan, W. M., Südhof, T. & Stevens, C.F. (2001). Synapses. Baltirnore, MD: Университетската преса на Джон Хопкинс.
3. Електрически синапс (Н.О.). Взето на 28 февруари 2017 г. от Pontificia Universidad Católica de Chile: 7.uc.cl.
4. Stufflebeam, R. (s.f.). Неврони, синапси, потенциали на действие и невротрансмисия. Получено на 28 февруари 2017 г. от CCSI: mind.ilstu.edu.
5. Nicholls, J.G., Martin, A.R., Fuchs, P.A. & Wallace, B.G. (2001). От Neuron до Brain, 4-то изд. Съндърланд, Масачузетс: Синауер.
6. Синапсата. (Н.О.). Възстановен на 28 февруари 2017 г. от Университета на Вашингтон: faculty.washington.edu.