Neuronal synapse -struktur, typer og hvordan det fungerer

De neuronal synapse Den består av foreningen av terminalknappene til to nevroner med mål om å overføre informasjon. I denne forbindelse sender en nevron meldingen, mens den ene delen av den andre mottar den.

Dermed forekommer kommunikasjon vanligvis i en retning: fra terminalknappen til en nevron eller celle til membranen til den andre cellen, selv om det er sant at det er noen unntak. En enkelt nevron kan motta informasjon fra hundrevis av nevroner.

Deler av et nevron. Kilde: Julia Anavel Pintado Cordova/CC BY-S (https: // CreativeCommons.Org/lisenser/by-SA/4.0)

Hver enkelt nevron mottar informasjon fra terminalknappene til andre nerveceller, og på sin side gjør terminalknappene til sistnevnte synapser med andre nevroner.

[TOC]

Hovedkonsepter

Terminalknappen er definert som en liten tykning på slutten av et akson, som sender informasjon i synapsen. Mens et akson er en slags langstrakt og fin "kabel" som gjennomfører meldinger fra nevronkjernen til terminalknappen.

Terminalknappene til nerveceller kan etablere synapser med soma -membranen eller dendritter.

Et nevron ordning

Soma eller cellekroppen inneholder neuronens kjerne; Den har mekanismer som tillater cellevedlikehold. I stedet er dendritter konsekvenser av nevronen som ligner på et tre som starter fra somaen.

Når et handlingspotensial reiser gjennom aksonet til et nevron, frigjør terminalknappene kjemiske stoffer. Disse stoffene kan ha eksiterende effekter, eller hemmende på nevronene de kobler seg sammen. På slutten av hele prosessen gir effekten av disse synapser om vår oppførsel.

Et handlingspotensial er et produkt av kommunikasjonsprosesser i en nevron. I den er det et sett med endringer i aksonmembranen som forårsaker frigjøring av kjemiske eller nevrotransmitterstoffer.

Nevroner utveksler nevrotransmittere i synapser som en måte å sende informasjon mellom dem.

Neuronal synapse -struktur

Synaptisk overføringsprosess i nevroner

Nevroner kommuniserer med synapser, og meldinger overføres ved frigjøring fra nevrotransmittere. Disse kjemikaliene spredte seg i flytende rom mellom terminalknappene og membranene som etablerer synapser.

Neruona presynaptisk

Nevronen som frigjør nevrotransmittere gjennom sin terminalknapp, kalles den presynaptiske nevronen. Mens den som mottar informasjonen, er den postsynaptiske nevronen.

Presinage (over) nevron og postsynaptisk nevron (nedenfor). Det presynaptiske rommet er mellom begge

Når sistnevnte fanger nevrotransmittere, produseres de så -kallede synaptiske potensialene. Det vil si at de er endringer i potensialet til den postsynaptiske nevronmembranen.

For å kommunisere, må celler segregere kjemiske stoffer (nevrotransmittere) som blir oppdaget av spesialiserte reseptorer. Disse reseptorene består av spesialiserte proteinmolekyler.

Disse fenomenene skiller seg ganske enkelt på grunn av avstanden mellom nevronen som frigjør stoffet og reseptorene som fanger det.

Postsynaptisk nevron

Dermed frigjøres nevrotransmittere av terminalknappene til den presynaptiske nevronen og blir oppdaget gjennom reseptorer lokalisert i den postsynaptiske nevronmembranen. Begge nevronene må være plassert på kort avstand slik at denne overføringen skjer.

Synaptisk rom

I motsetning til hva som kan tenkes, binder ikke nevroner som gjør kjemiske synapser fysisk. Faktisk, blant dem er det et rom kjent som synaptisk rom eller synaptisk spalte.

Det kan tjene deg: setninger for pasienter, for å motivere og oppmuntre dem

Dette rommet ser ut til å variere fra en synapse til en annen, men det er generelt omtrent 20 nanometer bredt. Det er et nettverk av filamenter i den synaptiske spalte som holder før og postsynaptiske nevroner justert.

Handlingspotensial

TIL. Skjematisk syn på et ideelt handlingspotensial. B. Reell registrering av et handlingspotensial. Kilde: I: Memenen/CC By-SA (http: // CreativeCommons.Org/lisenser/by-SA/3.0/)

For at en informasjonsutveksling mellom to nevroner eller neuronale synapser, må først og fremst et handlingspotensial gis.

Dette fenomenet forekommer i nevronen som sender signalene. Membranen til denne cellen har en elektrisk ladning. I virkeligheten har membranene i alle cellene i kroppen vår elektrisk ladning, men bare aksoner kan forårsake handlingspotensial.

Forskjellen mellom det elektriske potensialet i nevronen og i utlandet, kalles membranpotensial.

Disse elektriske endringene mellom interiøret og utenfor nevronen er formidlet av eksisterende ionekonsentrasjoner, for eksempel natrium og kalium.

Når det gis en veldig rask investering av membranpotensial, produseres et handlingspotensial. Den består av en kort elektrisk impuls, at aksonet leder fra neraen eller kjernen i nevronen til terminalknappene.

Det skal legges til at membranpotensialet må overvinne en viss eksitasjonsterskel slik at handlingspotensialet oppstår. Denne elektriske impulsen oversettes til kjemiske signaler som frigjøres gjennom terminalknappen.

Hvordan fungerer et synapse?

Multipolar nevron. Kilde: Bruceblaus [Public Domain]

Nevroner inneholder poser kalt synaptiske vesikler, som kan være store eller små. Alle terminalknappene har små vesikler som bærer nevrotransmittere inni.

Vesikler forekommer i en mekanisme som ligger i Soma kalt Golgi -apparatet. Så blir de transportert i nærheten av terminalknappen. Imidlertid kan de også forekomme i terminalknappen med "resirkulert" materiale.

Når et handlingspotensial sendes langs aksonet, er det en depolarisering (eksitasjon) av den presynaptiske cellen. Som en konsekvens åpner neuronkalsiumkanalene slik at kalsiumioner kan komme inn i den.

Etter ankomsten av handlingspotensialet, den presynaptiske nevronen

Disse ionene er sammen med molekyler av synaptiske vesikler som er i terminalknappen. Denne membranen går i stykker, og smelter sammen med terminalknappmembranen. Dette produserer frigjøring av nevrotransmitter til synaptisk rom.

Cytoplasmaet til cellen fanger overflatemembranbitene og tar dem med til tankene. Det er resirkulert, og skaper nye synaptiske vesikler med dem.

Frigjøring av nevrotransmittere av den presynaptiske nevronen og foreningen med postsynaptiske nevronreseptorer

Postsynaptisk nevron har reseptorer som fanger opp stoffene som er i det synaptiske rommet. Disse er kjent som postsynaptiske reseptorer, og når de aktiveres, produserer de åpningen av ionekanaler.

Kjemisk sinapsisillustrasjon. Når nok natriumkanaler åpnes, er den postsynaptiske cellen depolarisert og handlingspotensialet fortsetter gjennom nevronen

Når disse kanalene åpnes, kommer visse stoffer inn i nevronen og forårsaker et postsynaptisk potensial. Dette kan ha eksiterende eller hemmende effekter på cellen avhengig av typen ionisk kanal som er åpnet.

Normalt oppstår eksitatoriske postsynaptiske potensialer når natrium trenger inn i nervecellen. Mens hemmende produseres ved kaliumutgang eller kloroppføring.

Inntreden av kalsium i nevronen forårsaker postsynaptiske eksitatoriske potensialer, selv om spesialiserte enzymer som gir fysiologiske forandringer i denne cellen. For eksempel utløser det forskyvningen av synaptiske vesikler og frigjøring av nevrotransmittere.

Det kan tjene deg: Alexitimia

Det letter også strukturelle endringer i nevronen etter å ha lært.

Synapse fullføring

Postsynaptiske potensialer er vanligvis veldig korte og slutter gjennom spesielle mekanismer.

En av dem er inaktivering av acetylkolin av et enzym kalt acetylkolinesterase. Nevrotransmittermolekyler elimineres fra synaptisk rom -reabsorbering av transportører som er i den presynaptiske membranen.

Dermed har både presynaptiske og postsynaptiske nevroner reseptorer som fanger tilstedeværelsen av kjemiske stoffer rundt seg.

Det er noen presynaptiske reseptorer som kalles selvreseptorer som kontrollerer mengden nevrotransmitter som frigjør eller syntetiserer nevronen.

Typer synapser

Elektrisk synapse

Illustrasjon av en elektrisk synapse. Handlingspotensialet blir verdsatt

I dem er det en elektrisk nevrotransmisjon. De to nevronene er fysisk forbundet gjennom proteinstrukturer kjent som "Gap Junctions" eller enhet i Hendidura.

Disse strukturene tillater endringer i de elektriske egenskapene til den ene nevronen direkte påvirker den andre og omvendt. På denne måten ville de to nevronene fungere som om de var en.

Kjemiske synapser

Ordning med en kjemisk synapse. Kilde: Thomas Splettstoesser (www.Scistyle.com)

I kjemisk synapse oppstår en kjemisk nevrotransmisjon. Pre og postsynaptiske nevroner er atskilt med synaptisk rom. Et potensial for handling i den presynaptiske nevronen ville føre til frigjøring av nevrotransmittere.

Disse nå synaptiske kløfter, og er tilgjengelig for å utøve sine effekter på postsynaptiske nevroner.

Eksitative synapser

Et eksempel på eksitasjons neuronale synapser vil være refleksjonen av tilbaketrekning når vi brenner. En sensorisk nevron ville oppdage det varme objektet, siden det ville stimulere dendritene.

Denne nevronen ville sende meldinger gjennom aksonet til terminalknappene, som ligger i ryggmargen. Terminalknappene til den sensoriske nevronen ville frigjøre kjemiske stoffer kjent som nevrotransmittere som ville begeistre nevronen som Sinapta. Spesielt til en interneuron (den som gjennomsnittet mellom sensoriske og motoriske nevroner).

Dette vil føre til at interneuron sender informasjon gjennom hele akson. På sin side ville interneuron terminalknappene segregere nevrotransmittere som begeistrer motorens nevron.

Denne typen nevron vil sende meldinger gjennom hele aksonet, som binder seg til en nerve for å nå målmuskelen. Når nevrotransmittere er utgitt av Motor Neuron Terminal -knappene, trekker muskelceller sammen for å komme seg bort fra det varme objektet.

Hemmende synapser

Denne typen synapsis er noe mer komplisert. Det vil bli gitt i følgende eksempel: Tenk deg at du får et veldig varmt brett fra ovnen. Du har noen votter for ikke å brenne deg, men de er noe bra og varmen begynner å overskride dem. I stedet for å kaste brettet til bakken, prøver du å tåle varmen til den etterlater det på en overflate.

Tilbaketrekksreaksjonen av kroppen vår før en smertefull stimulans ville ha fått oss til å frigjøre objektet, men vi har kontrollert denne impulsen. Hvordan produseres dette fenomenet?

Varmen fra brettet oppfattes, øker aktiviteten til eksitatoriske synapser på motoriske nevroner (som forklart i forrige seksjon). Imidlertid motvirkes denne spenningen med hemming som kommer fra en annen struktur: hjernen vår.

Kan tjene deg: personlig hygiene

Dette sender informasjon som indikerer at hvis vi slipper brettet, kan det være en total katastrofe. Derfor sendes meldinger til ryggmargen som forhindrer abstinens refleks.

For å gjøre dette når et akson fra et nevron av hjernen ryggmargen, der terminalknappene lager synapser med en hemmende interneuron. Denne hemmeligheten er en hemmende nevrotransmitter som reduserer aktiviteten til den motoriske nevronen, og blokkerer tilbaketrekningsrefleksen.

Det er viktig å merke seg at dette bare er eksempler. Prosessene er virkelig mer komplekse (spesielt hemmende), og har tusenvis av nevroner involvert i dem.

Synapse -klasser i henhold til stedene der de oppstår

- Axodendritic Synapse: I denne typen er terminalknappen koblet til overflaten til en dendritt. Eller, med dendritiske torner, som er små humper som ligger i dendrittene i noen typer nevroner.

- Axosomatiske synapser: I disse er Synapta Terminal -knappen med soma eller kjernen i nevronen.

- Axoaxonic synapser: Terminalknappen til den presynaptiske cellen er koblet til aksonet til den postsynaptiske cellen. Denne typen synapse fungerer annerledes enn de to andre. Funksjonen er å redusere eller forsterke mengden nevrotransmitter som frigjøres av terminalknappen. Dermed fremmer det eller hemmer aktiviteten til den presynaptiske nevronen.

De har også funnet Dendrite -synapser, men dens eksakte funksjon i neuronal kommunikasjon er foreløpig ikke kjent.

Stoffer frigitt i nevronale synapser

Under neuronal kommunikasjon blir ikke bare nevrotransmittere som serotonin, acetylkolin, dopamin, noradrenalin, etc. frigitt. Andre kjemiske stoffer som nevromodulatorer kan også frigjøres.

Disse kalles det fordi de modulerer aktiviteten til mange nevroner i et bestemt område av hjernen. De er segregerte i større mengde og reiser lengre avstander, og sprer seg bredere enn nevrotransmittere.

En annen type stoffer er hormoner. Disse frigjøres av celler fra de endokrine kjertlene, som er lokalisert i forskjellige deler av kroppen som mage, tarmer, nyrer og hjerne.

Hormoner frigjøres i ekstracellulær væske (utenfor cellene), og deretter fanget av kapillærer. Så distribueres de over hele organismen gjennom blodomløpet. Disse stoffene kan slå sammen nevroner som har spesielle reseptorer for å fange dem.

Dermed kan hormoner påvirke atferd og endre aktiviteten til nevronene som mottar dem. For eksempel ser testosteron ut til å øke aggressiviteten hos de fleste pattedyr.

Referanser

1. Carlson, n.R. (2006). Fysiologi av oppførsel 8. utg. Madrid: Pearson. PP: 32-68.
2. Cowan, w. M., Südhof, t. & Stevens, C. F. (2001). Synapser. Baltirnore, MD: Johns Hopkins University Press.
3. Elektrisk synapse. (s.F.). Hentet 28. februar 2017, fra Pontifical Catholic University of Chile: 7.Uc.Cl.
4. Stufflebeam, r. (s.F.). Nevroner, synapser, handlingspotensialer og nevrotransmisjon. Hentet 28. februar 2017, fra CCSI: Mind.Ilstu.Edu.
5. Nicholls, J. G., Martín, r., Fuchs, p. A, & Wallace, B. G. (2001). Fra nevron til hjerne, 4.ª Ed. Sunderland, MA: Sinaauer.
6. Synapsen. (s.F.). Hentet 28. februar 2017 fra University of Washington: Fakultet.Washington.Edu.