Συνάψεις στο νευρικό σύστημα

Στο κεντρικό νευρικό σύστημα, η σύναψη είναι ένα μικρό κενό στο τέλος ενός νευρώνα που επιτρέπει σε ένα σήμα να περάσει από τον ένα νευρώνα στον άλλο. Βρίσκονται συνάψεις όπου τα νευρικά κύτταρα συνδέονται με άλλα νευρικά κύτταρα.

Οι συνάψεις είναι βασικές για τη λειτουργία του εγκεφάλου, ειδικά όταν πρόκειται για τη μνήμη.

Ο όρος σύναψη εισήχθη για πρώτη φορά το 1897 από τον φυσιολόγο Μάικλ Φόστερ στο «Κείμενο της Φυσιολογίας» και προέρχεται από τα ελληνικάσύναψη, που σημαίνει "συνδυασμό".

Τι κάνουν οι συνάψεις

Όταν ένα νευρικό σήμα φτάσει στο τέλος του νευρώνα, δεν μπορεί απλά να συνεχίσει στο επόμενο κύτταρο. Αντ 'αυτού, πρέπει να πυροδοτήσει την απελευθέρωση νευροδιαβιβαστών που μπορούν στη συνέχεια να μεταφέρουν την ώθηση κατά μήκος της σύναψης στον επόμενο νευρώνα.

Μόλις μια νευρική ώθηση έχει προκαλέσει την απελευθέρωση νευροδιαβιβαστών, αυτοί οι χημικοί αγγελιοφόροι διασχίζουν το μικροσκοπικό κενό και προσλαμβάνονται από τους υποδοχείς στην επιφάνεια του επόμενου κυττάρου.

Αυτοί οι υποδοχείς λειτουργούν σαν κλειδαριά, ενώ οι νευροδιαβιβαστές λειτουργούν σαν κλειδιά. Οι νευροδιαβιβαστές μπορεί να διεγείρουν ή να αναστέλλουν τον νευρώνα στον οποίο συνδέονται.

Σκεφτείτε το νευρικό σήμα όπως το ηλεκτρικό ρεύμα και τους νευρώνες σαν καλώδια. Οι συνάψεις θα είναι οι πρίζες ή τα κουτιά διακλάδωσης που συνδέουν το ρεύμα με μια λάμπα (ή άλλη ηλεκτρική συσκευή της επιλογής σας), επιτρέποντας στη λάμπα να ανάψει.

Μέρη της συνάψεως

Οι συνάψεις αποτελούνται από τρία κύρια μέρη:

• Το προσυναπτικό τέλος που περιέχει νευροδιαβιβαστές
• Η συναπτική σχισμή μεταξύ των δύο νευρικών κυττάρων
• Το μετασυναπτικό τέλος που περιέχει τοποθεσίες υποδοχέων

Μια ηλεκτρική ώθηση ταξιδεύει κάτω από τον άξονα ενός νευρώνα και στη συνέχεια ενεργοποιεί την απελευθέρωση μικροσκοπικών κυστιδίων που περιέχουν νευροδιαβιβαστές. Αυτά τα κυστίδια θα συνδεθούν στη συνέχεια στη μεμβράνη του προσυναπτικού κυττάρου, απελευθερώνοντας τους νευροδιαβιβαστές στη σύναψη.

Αυτοί οι χημικοί αγγελιοφόροι διασχίζουν τη συναπτική σχισμή και συνδέονται με θέσεις υποδοχέων στο επόμενο νευρικό κύτταρο, προκαλώντας μια ηλεκτρική ώθηση γνωστή ως δυναμικό δράσης.

Τύποι

Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι συνάψεων:

• Χημικές συνάψεις
• Ηλεκτρικές συνάψεις

Χημικές συνάψεις

Σε μια χημική σύναψη, η ηλεκτρική δραστηριότητα στον προσυναπτικό νευρώνα πυροδοτεί την απελευθέρωση χημικών αγγελιοφόρων, τους νευροδιαβιβαστές.

Οι νευροδιαβιβαστές διαχέονται κατά μήκος της σύναψης και συνδέονται με τους εξειδικευμένους υποδοχείς του μετασυναπτικού κυττάρου.

Ο νευροδιαβιβαστής στη συνέχεια είτε διεγείρει είτε αναστέλλει τον μετασυναπτικό νευρώνα. Η διέγερση οδηγεί στην ενεργοποίηση ενός δυναμικού δράσης ενώ η αναστολή εμποδίζει τη διάδοση ενός σήματος.

Ηλεκτρικές συνάψεις

Στις ηλεκτρικές συνάψεις, δύο νευρώνες συνδέονται με εξειδικευμένα κανάλια γνωστά ως διακλάδωση διακένου.

Οι ηλεκτρικές συνάψεις επιτρέπουν στα ηλεκτρικά σήματα να ταξιδεύουν γρήγορα από το προσυναπτικό στοιχείο στο μετασυναπτικό στοιχείο, επιταχύνοντας γρήγορα τη μεταφορά σημάτων.

Τα ειδικά κανάλια πρωτεΐνης που συνδέουν τα δύο κύτταρα καθιστούν δυνατή τη ροή του θετικού ρεύματος από τον προσυναπτικό νευρώνα απευθείας στο μετασυναπτικό κύτταρο.

Συγκρίνοντας τους τύπους

• Χάσμα μεταξύ: 20 νανόμετρα

• Ταχύτητα: Αρκετά χιλιοστά του δευτερολέπτου

• Καμία απώλεια ισχύος σήματος

• Διεγερτικό ή ανασταλτικό

• Απόκλιση μεταξύ: 3,5 νανόμετρα

• Ταχύτητα: Σχεδόν στιγμιαία

• Η ισχύς του σήματος μειώνεται

• Μόνο διεγερτικό

Το χάσμα μεταξύ ηλεκτρικών συνάψεων είναι πολύ μικρότερο από αυτό μιας χημικής σύναψης (περίπου 3,5 νανόμετρα σε σύγκριση με 20 νανόμετρα).

Οι ηλεκτρικές συνάψεις μεταφέρουν σήματα πολύ πιο γρήγορα από τις χημικές συνάψεις. Ενώ η ταχύτητα μετάδοσης σε χημικές συνάψεις μπορεί να διαρκέσει έως και αρκετά χιλιοστά του δευτερολέπτου, η μετάδοση σε ηλεκτρικές συνάψεις είναι σχεδόν στιγμιαία.

Ενώ οι ηλεκτρικές συνάψεις έχουν το πλεονέκτημα της ταχύτητας, η ισχύς ενός σήματος μειώνεται καθώς ταξιδεύει από το ένα κελί στο άλλο. Λόγω αυτής της απώλειας ισχύος σήματος, απαιτείται ένας πολύ μεγάλος προσυναπτικός νευρώνας για να επηρεάσει πολύ μικρότερους μετασυναπτικούς νευρώνες.

Οι χημικές συνάψεις μπορεί να είναι πιο αργές, αλλά μπορούν να μεταδώσουν ένα μήνυμα χωρίς απώλεια ισχύος σήματος. Πολύ μικροί προσυναπτικοί νευρώνες μπορούν επίσης να επηρεάσουν ακόμη και πολύ μεγάλα μετασυναπτικά κύτταρα.

Όπου οι χημικές συνάψεις μπορεί να είναι διεγερτικές ή ανασταλτικές, οι ηλεκτρικές συνάψεις είναι μόνο διεγερτικές.