NERVINĖ SINAPSĖ: STRUKTŪRA, TIPAI IR KAIP JI VEIKIA - GEOGRAFÍA - 2025

Neuronų Synapse susideda iš terminalo mygtukų dviejų neuronų sąjungos, siekiant perduoti informaciją. Šiuo atžvilgiu neuronas siunčia pranešimą, o viena kita dalis jį priima.

Taigi, bendravimas paprastai vyksta viena kryptimi: nuo neurono ar ląstelės galinio mygtuko iki kitos ląstelės membranos, nors tiesa, kad yra keletas išimčių. Vienas neuronas gali priimti informaciją iš šimtų neuronų.

Neurono dalys. Šaltinis: Julia Anavel Painted Cordova / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Kiekvienas atskiras neuronas gauna informaciją iš kitų nervinių ląstelių galinių mygtukų, o pastarųjų galiniai mygtukai savo ruožtu sinapsuoja su kitais neuronais.

Pagrindinės sąvokos

Gnybto mygtukas apibūdinamas kaip mažas sustorėjimas aksono gale, kuris perduoda informaciją sinapsėms. Tuo tarpu ašonas yra tam tikra pailgos ir plonos vielos rūšis, kuri perduoda neurono branduolio pranešimus į galinį mygtuką.

Nervinių ląstelių galiniai mygtukai gali sinapsuoti su somos arba dendrito membrana.

Neurono schema

Somos ar ląstelės kūne yra neurono branduolys; Jis turi mechanizmus, leidžiančius išlaikyti ląstelę. Vietoj to, dendritai yra medžių pavidalo neurono šakos, kurios prasideda nuo somos.

Kai veiksmo potencialas keliauja per neurono aksoną, gnybtų mygtukai išskiria chemikalus. Šios medžiagos gali sužadinti ar slopinti neuronus, su kuriais jos jungiasi. Pasibaigus visam procesui, šių sinapsių padariniai sukelia mūsų elgesį.

Veiksmo potencialas yra komunikacijos procesų neurone rezultatas. Jame yra aksonų membranos pokyčių rinkinys, sukeliantis cheminių medžiagų ar neurotransmiterių išsiskyrimą.

Neuronai keičiasi neuromediatoriais sinapsėse kaip būdas perduoti informaciją vieni kitiems.

Neuronų sinapsių sandara

Sinapsinio perdavimo procesas neuronuose

Neuronai bendrauja per sinapses, o pranešimai perduodami išleidžiant neurotransmiterius. Šios cheminės medžiagos pasklinda skysčio erdvėje tarp gnybtų mygtukų ir membranų, kurios sukuria sinapses.

Presinapsinis neruonas

Neuronas, kuris išskiria neuromediatorius per savo galinį mygtuką, yra vadinamas presinapsiniu neuronu. Nors tas, kuris gauna informaciją, yra postsinapsinis neuronas.

Presinapsinis neuronas (viršuje) ir postsinapsinis neuronas (apačia). Presinapsinė erdvė yra tarp dviejų

Kai pastarasis fiksuoja neuromediatorius, susidaro vadinamieji sinapsiniai potencialai. Tai yra, jie yra postsinapsinio neurono membraninio potencialo pokyčiai.

Norėdami susisiekti, ląstelės turi išskirti chemikalus (neuromediatorius), kuriuos aptinka specializuoti receptoriai. Šie receptoriai susideda iš specializuotų baltymų molekulių.

Šie reiškiniai paprasčiausiai skiriasi pagal atstumą tarp neurono, kuris išskiria medžiagą, ir receptorių, kurie ją fiksuoja.

Postsinapsinis neuronas

Taigi, neuromediatoriai išsiskiria presinapsinio neurono galiniais mygtukais ir yra aptinkami per receptorius, esančius postsinapsinio neurono membranoje. Abu neuronai turi būti arti šio perdavimo.

Sinapsinė erdvė

Tačiau, priešingai nei galima manyti, neuronai, sudarantys chemines sinapses, fiziškai nesijungia. Tiesą sakant, tarp jų yra erdvė, vadinama sinapsine erdve arba sinapsine plyšiu.

Atrodo, kad ši erdvė gali skirtis nuo sinapsių iki sinapsių, tačiau paprastai jos plotis yra apie 20 nanometrų. Sinapsiniame plyšyje yra gijų tinklas, kuris palaiko išankstinius ir postsinapsinius neuronus.

Veiksmo potencialas

A. Idealaus veiksmo potencialo schema. B. Realus veiksmo potencialo įrašas. Šaltinis: lt: „Memenen“ / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)

Kad pasikeistų informacija tarp dviejų neuronų ar neuronų sinapsių, pirmiausia turi atsirasti veikimo potencialas.

Šis reiškinys atsiranda neurone, kuris siunčia signalus. Šios ląstelės membrana turi elektrinį krūvį. Realybėje visų mūsų kūno ląstelių membranos yra įkrautos elektra, tačiau tik aksonai gali sukelti veikimo potencialą.

Skirtumas tarp elektrinio potencialo neurono viduje ir išorėje vadinamas membraniniu potencialu.

Šiuos elektrinius pokyčius tarp neurono vidaus ir išorės lemia esamos jonų, pavyzdžiui, natrio ir kalio, koncentracijos.

Kai labai greitai keičiasi membranos potencialas, atsiranda veikimo potencialas. Jį sudaro trumpas elektrinis impulsas, kurį aksonas veda iš neurono somos ar branduolio į galinius mygtukus.

Reikėtų pridurti, kad membranos potencialas turi viršyti tam tikrą sužadinimo slenkstį, kad įvyktų veikimo potencialas. Šis elektrinis impulsas paverčiamas cheminiais signalais, kurie paleidžiami per gnybto mygtuką.

Kaip veikia sinapsė?

Daugiapolis neuronas. Šaltinis: BruceBlaus

Neuronuose yra maišų, vadinamų sinapsinėmis pūslelėmis, kurios gali būti didelės ar mažos. Visi galiniai mygtukai turi mažas pūsleles, kurių viduje yra neurotransmiterio molekulės.

Vezikulės gaminamos mechanizme, esančiame somoje, vadinamame Golgi aparatu. Tada jie gabenami arti terminalo mygtuko. Tačiau juos taip pat galima gaminti ant terminalo mygtuko su „perdirbta“ medžiaga.

Kai veikimo potencialas siunčiamas palei aksoną, įvyksta presinapsinės ląstelės depoliarizacija (sužadinimas). Dėl to atidaromi neurono kalcio kanalai, į kuriuos kalcio jonai gali patekti.

Atlikus veikimo potencialą, presinapsinis neuronas depoliarizuojasi ir atidaromi kalcio kanalai, patenkantys į jonus.

Šie jonai jungiasi prie molekulių, esančių ant sinapsinių pūslelių membranų, esančių ant galinio mygtuko. Minėta membrana lūžta, susiliedama su gnybto mygtuko membrana. Dėl to neurotransmiteris išsiskiria į sinapsinę erdvę.

Ląstelės citoplazma užfiksuoja likusius membranos gabalus ir perneša juos į cisternas. Ten jie yra perdirbami, kartu sukuriant naujas sinapsines pūsleles.

Neuromediatorių išsiskyrimas iš presinapsinio neurono ir prisijungimas prie postsinapsinio neurono receptorių

Postinapsiniame neurone yra receptorių, kurie užfiksuoja medžiagas, esančias sinapsinėje erdvėje. Jie yra žinomi kaip postsinapsiniai receptoriai, o aktyvavę juos jonų kanalai atsidaro.

Cheminės sinapsės iliustracija. Kai atidaroma pakankamai natrio kanalų, postsinapsinė ląstelė depoliarizuojasi ir veikimo potencialas tęsiasi per neuroną.

Kai šie kanalai atsidaro, tam tikros medžiagos patenka į neuroną, sukeldamos postsinapsinį potencialą. Tai gali turėti sužadinantį ar slopinantį poveikį ląstelei, atsižvelgiant į atidaryto jonų kanalo tipą.

Paprastai sužadinamasis postsinapsinis potencialas atsiranda, kai natris įsiskverbia į nervų ląstelę. Inhibitoriai gaminami kalio arba chloro pašalinimu.

Kalcio patekimas į neuroną sukelia sužadinamąjį postsinapsinį potencialą, nors jis taip pat aktyvina specializuotus fermentus, kurie gamina fiziologinius pokyčius šioje ląstelėje. Pavyzdžiui, jis suaktyvina sinapsinių pūslelių poslinkį ir neurotransmiterių išsiskyrimą.

Tai taip pat palengvina struktūrinius neurono pokyčius po mokymosi.

Sinapsės pabaiga

Postsinapsinis potencialas paprastai būna labai trumpas ir baigiasi specialiais mechanizmais.

Vienas iš jų yra acetilcholino inaktyvinimas fermentu, vadinamu acetilcholinesteraze. Neurotransmiterio molekulės pašalinamos iš sinapsinės erdvės, ją reabsorbuojant arba reabsorbuojant transporteriais, kurie yra ant presinapsinės membranos.

Taigi tiek presinapsiniai, tiek postsinapsiniai neuronai turi receptorius, fiksuojančius chemikalų buvimą aplink juos.

Yra presinapsiniai receptoriai, vadinami autoreceptoriais, kurie kontroliuoja neuromediatorių kiekį, kurį neuronas išskiria arba sintezuoja.

Sinapsių tipai

Elektrinės sinapsės

Elektrinės sinapsės iliustracija. Vertinamas veiksmų potencialas

Juose vyksta elektrinis neurotransmisija. Abu neuronai yra fiziškai sujungti per baltymų struktūras, žinomas kaip „plyšių jungtys“ arba plyšių jungtys.

Šios struktūros leidžia vieno neurono elektrinių savybių pokyčiams tiesiogiai paveikti kitą ir atvirkščiai. Tokiu būdu du neuronai veiktų taip, lyg jie būtų vienas.

Cheminės sinapsės

Cheminės sinapsės schema. Šaltinis: Thomas Splettstoesser (www.scistyle.com)

Cheminis neurotransmisija vyksta cheminėse sinapsėse. Pre- ir postsinapsinius neuronus skiria sinapsinė erdvė. Presinapsiniame neurone veikiantis potencialas galėtų išlaisvinti neuromediatorius.

Jie pasiekia sinapsinį plyšį, kad galėtų paveikti postsinapsinius neuronus.

Jaudinančios sinapsės

Jaudinančios neuronų sinapsės pavyzdys yra pasitraukimo refleksas, kai perdegame. Jutimo neuronas aptiktų karštą objektą, nes jis stimuliuotų jo dendritus.

Šis neuronas per savo aksoną siųs žinutes į galinius mygtukus, esančius nugaros smegenyse. Jutiklinio neurono galiniai mygtukai išlaisvins chemikalus, žinomus kaip neurotransmiteriai, kurie sužadins neuroną, su kuriuo jis sinaps. Tiksliau, interneuronui (tam, kuris tarpininkauja tarp jutimo ir motorinių neuronų).

Tai leistų interneuronui siųsti informaciją išilgai savo ašies. Savo ruožtu, galiniai internetourono mygtukai išskiria neuromediatorius, kurie sužadina motorinį neuroną.

Šio tipo neuronas siųstų žinutes išilgai savo aksono, kuris pritvirtinamas prie nervo, kad pasiektų tikslinį raumenį. Išleidus neurotransmiterius iš motorinio neurono galinių mygtukų, raumenų ląstelės susitraukia tolyn nuo karšto objekto.

Inhibicinės sinapsės

Šio tipo sinapsės yra šiek tiek sudėtingesnės. Tai būtų pateiktas tokiu pavyzdžiu: įsivaizduokite, kad išėmėte iš orkaitės labai karštą dėklą. Jūs dėvite kumštines pirštines, kad nesudegintumėte savęs, tačiau jos yra šiek tiek plonos ir karštis pradeda jas nugalėti. Užuot numetę padėkliuką ant grindų, jūs stengiatės šiek tiek atlaikyti šilumą, kol pastatysite jį ant paviršiaus.

Mūsų kūno pasitraukimo reakcija į skausmingą dirgiklį būtų privertusi mus paleisti daiktą, net ir mes valdėme šį impulsą. Kaip sukuriamas šis reiškinys?

Suvokiama iš dėklo sklindanti šiluma, padidinanti sužadinamųjų sinapsių aktyvumą motoriniuose neuronuose (kaip paaiškinta ankstesniame skyriuje). Tačiau šiam jauduliui atsveria slopinimas, atsirandantis iš kitos struktūros: mūsų smegenų.

Siunčiama informacija, nurodanti, kad jei numesime dėklą, tai gali būti visiška nelaimė. Todėl į nugaros smegenis siunčiamos žinutės, kurios neleidžia atsiimti reflekso.

Norėdami tai padaryti, aksonas iš neurono smegenyse pasiekia nugaros smegenis, kur jo galiniai mygtukai sinapsėja su slopinančiu interneuronu. Jis išskiria slopinantį neurotransmiterį, kuris sumažina motorinio neurono aktyvumą, blokuodamas abstinencijos refleksą.

Svarbu tai, kad tai tik pavyzdžiai. Procesai yra tikrai sudėtingesni (ypač slopinantys), juose dalyvauja tūkstančiai neuronų.

Sinapsių užsiėmimai pagal vietas, kur jie vyksta

- Ašodendritinės sinapsės: tokio tipo gnybtų mygtukas jungiasi su dendrito paviršiumi. Arba su dendritiniais spygliais, kurie yra mažos iškyšos, esančios ant kai kurių tipų neuronų dendritų.

- Aksosomatinės sinapsės: jose galinis mygtukas sinapsuojasi su neurono soma ar branduoliu.

- Aksoaksinės sinapsės : presinapsinės ląstelės galinis mygtukas jungiasi su postsinapsinės ląstelės aksonu . Šios sinapsių rūšys veikia skirtingai nei kitos dvi. Jos funkcija yra sumažinti arba padidinti neurotransmiterio, kurį išskiria terminalo mygtukas, kiekį. Taigi, jis skatina arba slopina presinapsinio neurono veiklą.

Taip pat rasta dendrodendritinių sinapsių, tačiau tikslus jų vaidmuo neuronų komunikacijoje šiuo metu nežinomas.

Medžiagos, išsiskiriančios per neuronų sinapsę

1. Carlson, NR (2006). Elgesio fiziologija 8-asis leidimas, Madridas: Pearsonas. p .: 32–68.
2. Cowan, WM, Südhof, T. ir Stevens, CF (2001). Sinapsės. MD „Baltirnore“: Johns Hopkins University Press.
3. Elektrinė sinapsė. (sf). Gauta 2017 m. Vasario 28 d. Iš „Pontificia Universidad Católica de Chile“: 7.uc.cl.
4. Stufflebeam, R. (nd). Neuronai, sinapsės, veiksmų potencialas ir neurotransmisija. Gauta 2017 m. Vasario 28 d. Iš CCSI: mind.ilstu.edu.
5. Nicholls, JG, Martín, R., Fuchs, P. A, & Wallace, BG (2001). Nuo Neurono iki Smegenų, 4-asis ed. Sunderland, MA: Sinaueris.
6. Sinapsė. (sf). Gauta 2017 m. Vasario 28 d. Iš Vašingtono universiteto: faculty.washington.edu.