W ośrodkowym układzie nerwowym synapsa to mała przerwa na końcu neuronu, która umożliwia przekazywanie sygnału z jednego neuronu do drugiego. Synapsy znajdują się tam, gdzie komórki nerwowe łączą się z innymi komórkami nerwowymi.
Synapsy są kluczem do funkcji mózgu, zwłaszcza jeśli chodzi o pamięć.
Termin synapsa został po raz pierwszy wprowadzony w 1897 r. Przez fizjologa Michaela Fostera w jego „Podręczniku fizjologii” i wywodzi się z greckiegosynapsis, czyli „koniunkcja”.
Science Picture Co / Collection Mix: Subjects / Getty ImagesCo robią synapsy
Kiedy sygnał nerwowy dociera do końca neuronu, nie może po prostu przejść do następnej komórki. Zamiast tego musi wyzwolić neuroprzekaźniki, które mogą następnie przenieść impuls przez synapsę do następnego neuronu.
Gdy impuls nerwowy wyzwoli uwolnienie neuroprzekaźników, te chemiczne przekaźniki przekraczają małą szczelinę synaptyczną i są wychwytywane przez receptory na powierzchni następnej komórki.
Te receptory działają podobnie jak zamek, podczas gdy neuroprzekaźniki działają podobnie jak klucze. Neuroprzekaźniki mogą pobudzać lub hamować neuron, z którym się wiążą.
Pomyśl o sygnale nerwowym jak o prądzie elektrycznym, a neurony jak o przewodach. Synapsami byłyby gniazdka lub skrzynki połączeniowe, które łączą prąd z lampą (lub innym wybranym urządzeniem elektrycznym), umożliwiając lampie zaświecenie.
Jak działają neurotransmitery i co robiąCzęści synapsy
Synapsy składają się z trzech głównych części:
- Zakończenie presynaptyczne zawierające neuroprzekaźniki
- Szczelina synaptyczna między dwiema komórkami nerwowymi
- Zakończenie postsynaptyczne, które zawiera miejsca receptora
Impuls elektryczny przemieszcza się w dół aksonu neuronu, a następnie wyzwala uwalnianie małych pęcherzyków zawierających neuroprzekaźniki. Pęcherzyki te następnie połączą się z błoną komórki presynaptycznej, uwalniając neuroprzekaźniki do synapsy.
Te przekaźniki chemiczne przekraczają szczelinę synaptyczną i łączą się z miejscami receptora w następnej komórce nerwowej, wyzwalając impuls elektryczny zwany potencjałem czynnościowym.
Rodzaje
Istnieją dwa główne typy synaps:
- Synapsy chemiczne
- Synapsy elektryczne
Synapsy chemiczne
W synapsie chemicznej aktywność elektryczna w neuronie presynaptycznym wyzwala uwalnianie przekaźników chemicznych - neuroprzekaźników.
Neuroprzekaźniki dyfundują przez synapsę i wiążą się z wyspecjalizowanymi receptorami komórki postsynaptycznej.
Neuroprzekaźnik następnie pobudza lub hamuje neuron postsynaptyczny. Wzbudzenie prowadzi do wyzwolenia potencjału czynnościowego, podczas gdy hamowanie zapobiega propagacji sygnału.
Synapsy elektryczne
W synapsach elektrycznych dwa neurony są połączone wyspecjalizowanymi kanałami zwanymi połączeniami szczelinowymi.
Synapsy elektryczne umożliwiają szybką drogę sygnałów elektrycznych z komórki presynaptycznej do komórki postsynaptycznej, szybko przyspieszając przesyłanie sygnałów.
Specjalne kanały białkowe, które łączą dwie komórki, umożliwiają przepływ dodatniego prądu z neuronu presynaptycznego bezpośrednio do komórki postsynaptycznej.
Porównanie typów
Synapsy chemiczneSzczelina między: 20 nanometrów
Szybkość: kilka milisekund
Bez utraty siły sygnału
Pobudzające lub hamujące
Odstęp między: 3,5 nanometra
Prędkość: prawie natychmiastowa
Siła sygnału słabnie
Tylko pobudzające
Luka między synapsami elektrycznymi jest znacznie mniejsza niż w przypadku synaps chemicznych (około 3,5 nanometra w porównaniu do 20 nanometrów).
Synapsy elektryczne przesyłają sygnały znacznie szybciej niż synapsy chemiczne. Podczas gdy prędkość transmisji w synapsach chemicznych może trwać nawet kilka milisekund, transmisja w synapsach elektrycznych jest prawie natychmiastowa.
Podczas gdy synapsy elektryczne mają przewagę szybkości, siła sygnału zmniejsza się, gdy przechodzi on z jednej komórki do drugiej. Z powodu tej utraty siły sygnału, do wpływania na znacznie mniejsze neurony postsynaptyczne potrzebny jest bardzo duży neuron presynaptyczny.
Synapsy chemiczne mogą być wolniejsze, ale mogą przesyłać wiadomość bez utraty siły sygnału. Bardzo małe neurony presynaptyczne mogą również wpływać na nawet bardzo duże komórki postsynaptyczne.
Tam, gdzie synapsy chemiczne mogą być pobudzające lub hamujące, synapsy elektryczne są tylko pobudzające.
