Struttura della sinapsi neuronale, tipi e come funziona

IL Sinapsi neuronale È costituito dall'unione dei pulsanti terminali di due neuroni con l'obiettivo di trasmettere informazioni. A questo proposito un neurone invia il messaggio, mentre una parte dell'altra lo riceve.

Pertanto, la comunicazione di solito si verifica in una direzione: dal pulsante terminale di un neurone o cellula alla membrana dell'altra cella, sebbene sia vero che ci sono alcune eccezioni. Un singolo neurone può ricevere informazioni da centinaia di neuroni.

Parti di un neurone. Fonte: Julia Anavel Pintado Cordova/CC BY-S (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/4.0)

Ogni singolo neurone riceve informazioni dai pulsanti terminali di altre cellule nervose e, a sua volta, i pulsanti terminali di questi ultimi rendono le sinapsi con altri neuroni.

[TOC]

Concetti principali

Il pulsante terminale è definito come un piccolo ispessimento all'estremità di un assone, che invia informazioni nella sinapsi. Mentre, un assone è una specie di "cavo" allungato e fine che conduce messaggi dal nucleo del neurone al pulsante terminale.

I pulsanti terminali delle cellule nervose possono stabilire sinapsi con la membrana Soma o i dendriti.

Schema di un neurone

Il Soma o il corpo cellulare contiene il nucleo del neurone; Ha meccanismi che consentono la manutenzione delle cellule. Invece, i dendriti sono ramificazioni del neurone simili a un albero che inizia dal soma.

Quando un potenziale di azione viaggia attraverso l'assone di un neurone, i pulsanti terminali rilasciano sostanze chimiche. Queste sostanze possono avere effetti eccitatori o inibitori sui neuroni con cui si collegano. Alla fine dell'intero processo, gli effetti di queste sinapsi danno origine al nostro comportamento.

Un potenziale d'azione è un prodotto dei processi di comunicazione all'interno di un neurone. In esso ci sono una serie di alterazioni nella membrana degli assoni che causano il rilascio di sostanze chimiche o neurotrasmettitori.

I neuroni scambiano i neurotrasmettitori nelle loro sinapsi come un modo per inviare informazioni tra loro.

Struttura della sinapsi neuronale

Processo di trasmissione sinaptico nei neuroni

I neuroni comunicano per sinapsi e i messaggi vengono trasmessi dalla liberazione dai neurotrasmettitori. Questi prodotti chimici si diffondono nello spazio liquido tra i pulsanti del terminale e le membrane che stabiliscono le sinapsi.

Neruona Presinaptica

Il neurone che rilascia i neurotrasmettitori attraverso il suo pulsante terminale è chiamato neurone presinaptico. Mentre quello che riceve le informazioni è il neurone postsinaptico.

Presinage (sopra) neurone e neurone postsinaptico (sotto). Lo spazio presinaptico è tra i due

Quando quest'ultimo cattura i neurotrasmettitori, vengono prodotti i potenziali sinaptici così chiamati. Cioè, sono alterazioni del potenziale della membrana del neurone postsinaptico.

Per comunicare, le cellule devono separare le sostanze chimiche (neurotrasmettitori) che vengono rilevate da recettori specializzati. Questi recettori sono costituiti da molecole proteiche specializzate.

Questi fenomeni differiscono semplicemente a causa della distanza tra il neurone che rilascia la sostanza e i recettori che la catturano.

Neurone postsinaptico

Pertanto, i neurotrasmettitori vengono rilasciati dai pulsanti terminali del neurone presinaptico e vengono rilevati attraverso i recettori situati nella membrana del neurone postsinaptico. Entrambi i neuroni devono essere posizionati a breve distanza in modo che si verifichi questa trasmissione.

Spazio sinaptico

Tuttavia, contrariamente a quanto si può pensare, i neuroni che fanno sinapsi chimici non si legano fisicamente. In effetti, tra questi c'è uno spazio noto come spazio sinaptico o schisi sinaptica.

Può servirti: frasi per i pazienti, per motivarli e incoraggiarli

Questo spazio sembra variare da una sinapsi all'altra, ma è generalmente largo circa 20 nanometri. Esiste una rete di filamenti nella fessura sinaptica che mantiene allineati i neuroni pre e postsinaptici.

Potenziale d'azione

A. Vista schematica di un potenziale d'azione ideale. B. Record reale di un potenziale d'azione. Fonte: In: Memenen/CC BY-SA (http: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0/)

Affinché uno scambio di informazioni tra due neuroni o sinapsi neuronali, prima di tutto, deve essere dato un potenziale d'azione.

Questo fenomeno si verifica nel neurone che invia i segnali. La membrana di questa cella ha una carica elettrica. In realtà, le membrane di tutte le cellule del nostro corpo hanno una carica elettrica, ma solo gli assoni possono causare potenziale d'azione.

La differenza tra il potenziale elettrico all'interno del neurone e all'estero, è chiamata potenziale di membrana.

Questi cambiamenti elettrici tra l'interno e l'esterno del neurone sono mediati dalle concentrazioni di ioni esistenti, come sodio e potassio.

Quando viene dato un investimento molto rapido di potenziale di membrana, viene prodotto un potenziale d'azione. È costituito da un breve impulso elettrico, che l'assone conduce dal Soma o dal nucleo del neurone ai pulsanti terminali.

Va aggiunto che il potenziale di membrana deve superare una certa soglia di eccitazione in modo che il potenziale d'azione si verifichi. Questo impulso elettrico si traduce in segnali chimici che vengono rilasciati tramite il pulsante terminale.

Come funziona una sinapsi?

Neurone multipolare. Fonte: Bruceblaus [dominio pubblico]

I neuroni contengono borse chiamate vescicole sinaptiche, che possono essere grandi o piccole. Tutti i pulsanti del terminale hanno piccole vescicole che trasportano neurotrasmettitori all'interno.

Le vescicole si verificano in un meccanismo situato nel Soma chiamato Golgi Apparatus. Quindi vengono trasportati vicino al pulsante del terminale. Tuttavia, possono anche verificarsi nel pulsante terminale con materiale "riciclato".

Quando viene inviato un potenziale d'azione lungo l'assone, c'è una depolarizzazione (eccitazione) della cellula presinaptica. Di conseguenza, i canali del calcio del neurone si aprono consentendo gli ioni di calcio di inserirlo.

Dopo l'arrivo del potenziale d'azione, il neurone presinaptico

Questi ioni sono uniti per le molecole delle vescicole sinaptiche che si trovano nel pulsante terminale. Questa membrana si rompe, unendo con la membrana del pulsante terminale. Questo produce il rilascio di neurotrasmettitore allo spazio sinaptico.

Il citoplasma della cellula cattura i pezzi della membrana di superficie e li porta ai carri armati. Ci sono riciclati, creando con loro nuove vescicole sinaptiche.

Liberazione dei neurotrasmettitori del neurone presinaptico e dell'Unione con recettori dei neuroni postsinaptici

Il neurone postsinaptico ha recettori che catturano le sostanze che si trovano nello spazio sinaptico. Questi sono noti come recettori postsinaptici e quando sono attivati, producono l'apertura dei canali ionici.

Illustrazione di Sinapsi chimica. Quando si aprono abbastanza canali di sodio, la cellula postsinaptica viene depolarizzata e il potenziale d'azione continua attraverso il neurone

Quando si aprono questi canali, alcune sostanze entrano nel neurone, causando un potenziale postsinaptico. Ciò può avere effetti eccitatori o inibitori sulla cellula a seconda del tipo di canale ionico che è stato aperto.

Normalmente, si verificano potenziali post -sinaptici eccitatori quando il sodio penetra nella cellula nervosa. Mentre l'inibitorio sono prodotti dalla produzione di potassio o dall'ingresso di cloro.

L'ingresso del calcio nel neurone provoca potenziali eccitatori postsinaptici, sebbene enzimi specializzati che producono cambiamenti fisiologici in questa cellula. Ad esempio, innesca lo spostamento delle vescicole sinaptiche e il rilascio di neurotrasmettitori.

Può servirti: Alexitimia

Facilita anche i cambiamenti strutturali nel neurone dopo l'apprendimento.

Completamento della sinapsi

I potenziali postsinaptici sono generalmente molto brevi e terminano attraverso meccanismi speciali.

Uno di questi è l'inattivazione dell'acetilcolina da parte di un enzima chiamato acetilcolinesterasi. Le molecole di neurotrasmettitore vengono eliminate dallo spazio sinaptico che riassorbono da trasportatori che si trovano nella membrana presinaptica.

Pertanto, sia i neuroni presinaptici che quelli postsinaptici hanno recettori che catturano la presenza di sostanze chimiche intorno a loro.

Esistono alcuni recettori presinaptici chiamati auto -recettori che controllano la quantità di neurotrasmettitore che rilascia o sintetizza il neurone.

Tipi di sinapsi

Sinapsi elettrica

Illustrazione di una sinapsi elettrica. Il potenziale d'azione è apprezzato

In essi c'è una neurotrasmissione elettrica. I due neuroni sono fisicamente collegati attraverso strutture proteiche note come "giunzioni gap" o unità in hendidura.

Queste strutture consentono i cambiamenti nelle proprietà elettriche di un neurone influenzano direttamente l'altro e viceversa. In questo modo, i due neuroni avrebbero agito come se fossero uno.

Sinapsi chimiche

Schema di una sinapsi chimica. Fonte: Thomas Splettstoesser (www.Scistilo.com)

Nella sinapsi chimica si verifica una neurotrasmissione chimica. I neuroni pre e postsinaptici sono separati dallo spazio sinaptico. Un potenziale di azione nel neurone presinaptico causerebbe il rilascio di neurotrasmettitori.

Questi raggiungono la fessura sinaptica, essendo disponibili per esercitare i loro effetti sui neuroni postsinaptici.

Sinapsi eccitative

Un esempio di sinapsi neuronali di eccitazione sarebbe il riflesso del ritiro quando bruciamo. Un neurone sensoriale avrebbe rilevato l'oggetto caldo, poiché stimolerebbe i suoi dendriti.

Questo neurone avrebbe inviato messaggi tramite il suo assone ai suoi pulsanti terminali, situati nel midollo spinale. I pulsanti terminali del neurone sensoriale rilascerebbero sostanze chimiche note come neurotrasmettitori che ecciterebbero il neurone con cui Sinapta. In particolare, a un interneurone (quello che media tra i neuroni sensoriali e motori).

Ciò causerebbe l'interneurone di inviare informazioni su tutto il suo assone. A loro volta, i pulsanti del terminale interneurone separano i neurotrasmettitori che eccitano il neurone del motone.

Questo tipo di neurone invierebbe messaggi in tutto il suo assone, che si lega a un nervo per raggiungere il muscolo bersaglio. Una volta che i neurotrasmettitori vengono rilasciati dai pulsanti del terminale dei motoneuroni, le cellule muscolari si contraggono per allontanarsi dall'oggetto caldo.

Sinapsi inibitorie

Questo tipo di sinapsi è in qualche modo più complicato. Sarebbe dato nel seguente esempio: Immagina di ottenere un vassoio molto caldo dal forno. Porti alcuni guanti per non bruciarti, tuttavia, sono qualcosa di buono e il calore inizia a superarli. Invece di gettare il vassoio a terra, si cerca di sopportare il calore fino a quando non lo lasci su una superficie.

La reazione di astinenza del nostro corpo prima che uno stimolo doloroso ci avrebbe fatto rilasciare l'oggetto, anche così, abbiamo controllato questo impulso. Come viene prodotto questo fenomeno?

Il calore del vassoio viene percepito, aumentando l'attività delle sinapsi eccitatorie sui motoneuroni (come spiegato nella sezione precedente). Tuttavia, questa eccitazione è contrastata dall'inibizione che proviene da un'altra struttura: il nostro cervello.

Può servirti: igiene personale

Questo invia informazioni che indicano che, se lasciamo cadere il vassoio, potrebbe essere un disastro totale. Pertanto, i messaggi vengono inviati al midollo spinale che impediscono il riflesso di astinenza.

Per fare ciò, un assone di un neurone del cervello raggiunge il midollo spinale, dove i suoi pulsanti terminali producono sinapsi con un interneurone inibitorio. Questo segreto è un neurotrasmettitore inibitorio che riduce l'attività del motoneurone, bloccando il riflesso di astinenza.

È importante notare che questi sono solo esempi. I processi sono davvero più complessi (specialmente l'inibitorio), con migliaia di neuroni coinvolti in essi.

Lezioni di sinapsi secondo i luoghi in cui si verificano

- Sinapsi axodendritica: In questo tipo, il pulsante terminale è collegato alla superficie di un dendrite. Oppure, con spine dendritiche, che sono piccoli dossi situati nei dendriti in alcuni tipi di neuroni.

- Sinapsi axosomatiche: In questi, il pulsante del terminale Synapta con SOMA o nucleo del neurone.

- Sinapsi axoaxoniche: Il pulsante terminale della cella presinaptica è collegato all'assone della cella postsinaptica. Questo tipo di sinapsi funziona in modo diverso dagli altri due. La sua funzione è quella di ridurre o rafforzare la quantità di neurotrasmettitore che viene rilasciato dal pulsante terminale. Pertanto, promuove o inibisce l'attività del neurone presinaptico.

Hanno anche trovato sinapsi di dendrite, ma la sua esatta funzione nella comunicazione neuronale non è attualmente nota.

Sostanze rilasciate in sinapsi neuronali

Durante la comunicazione neuronale, non solo neurotrasmettitori come serotonina, acetilcolina, dopamina, noradrenalina, ecc. Vengono rilasciati. Possono anche essere rilasciate altre sostanze chimiche come i neuromodulatori.

Questi sono chiamati perché modulano l'attività di molti neuroni in una certa area del cervello. Sono separati in quantità maggiore e percorrono distanze più lunghe, diffondendo in modo più ampio dei neurotrasmettitori.

Un altro tipo di sostanze sono gli ormoni. Questi sono rilasciati dalle cellule delle ghiandole endocrine, che si trovano in diverse parti del corpo come stomaco, intestino, reni e cervello.

Gli ormoni vengono rilasciati nel fluido extracellulare (fuori dalle cellule) e successivamente catturati dai capillari. Quindi sono distribuiti in tutto l'organismo attraverso il flusso sanguigno. Queste sostanze possono unire i neuroni che hanno recettori speciali per catturarli.

Pertanto, gli ormoni possono influenzare il comportamento, alterando l'attività dei neuroni che li ricevono. Ad esempio, il testosterone sembra aumentare l'aggressività nella maggior parte dei mammiferi.

Riferimenti

1. Carlson, n.R. (2006). Fisiologia della condotta 8a ed. Madrid: Pearson. PP: 32-68.
2. Cowan, w. M., Südhof, t. & Stevens, C. F. (2001). Sinapsi. Baltirnore, MD: Johns Hopkins University Press.
3. Sinapsi elettrica. (S.F.). Estratto il 28 febbraio 2017 dalla Pontificale Università Cattolica del Cile: 7.Uc.Cl.
4. Stufflebeam, r. (S.F.). Neuroni, sinapsi, potenziali d'azione e neurotrasmissione. Estratto il 28 febbraio 2017 da CCSI: Mind.Ilstu.Edu.
5. Nicholls, J. G., Martín, r., Fuchs, p. A, & wallace, b. G. (2001). Dal neurone al cervello, 4.ª ed. Sunderland, MA: Sinauer.
6. La sinapsi. (S.F.). Estratto il 28 febbraio 2017 presso l'Università di Washington: Facoltà.Washington.Edu.