Sinapse v živčnem sistemu

V centralnem živčnem sistemu je sinapsa majhna reža na koncu nevrona, ki omogoča prehod signala iz enega nevrona v drugega. Sinapse najdemo tam, kjer se živčne celice povežejo z drugimi živčnimi celicami.

Sinapse so ključne za delovanje možganov, zlasti ko gre za spomin.

Izraz sinapsa je leta 1897 prvič uvedel fiziolog Michael Foster v svojem "Učbeniku fiziologije" in izhaja iz grškega jezikasinapso, kar pomeni "veznik".

Kaj delajo sinapse

Ko živčni signal doseže konec nevrona, ne more preprosto nadaljevati do naslednje celice. Namesto tega mora sprožiti sproščanje nevrotransmiterjev, ki lahko nato prenašajo impulz čez sinapso do naslednjega nevrona.

Ko živčni impulz sproži sproščanje nevrotransmiterjev, ti kemični selci prečkajo majhno sinaptično režo in jih receptorji prevzamejo na površini naslednje celice.

Ti receptorji delujejo podobno kot ključavnica, medtem ko nevrotransmiterji delujejo podobno kot tipke. Nevrotransmiterji lahko vzbudijo ali zavirajo nevrone, na katere se vežejo.

Mislite na živčni signal kot na električni tok, nevroni pa kot na žice. Sinapse bi bile vtičnice ali razdelilne omarice, ki povezujejo tok s svetilko (ali drugo električno napravo po vaši izbiri) in omogočajo, da se svetilka prižge.

Deli sinapse

Sinapse so sestavljene iz treh glavnih delov:

• Presinaptični konec, ki vsebuje nevrotransmiterje
• Sinaptična razpoka med obema živčnima celicama
• Postinaptični konec, ki vsebuje receptorska mesta

Električni impulz potuje po aksonu nevrona in nato sproži sproščanje drobnih veziklov, ki vsebujejo nevrotransmiterje. Te vezikule se nato vežejo na membrano presinaptične celice in sproščajo nevrotransmiterje v sinapso.

Ti kemični prenašalci prečkajo sinaptično razpoko in se povežejo z receptorskimi mesti v naslednji živčni celici ter sprožijo električni impulz, znan kot akcijski potencial.

Vrste

Obstajata dve glavni vrsti sinaps:

• Kemične sinapse
• Električne sinapse

Kemične sinapse

V kemični sinapsi električna aktivnost v presinaptičnem nevronu sproži sproščanje kemičnih sel, nevrotransmiterjev.

Nevrotransmiterji difundirajo po sinapsi in se vežejo na specializirane receptorje postsinaptične celice.

Nato nevrotransmiter bodisi vzbudi ali zavre postsinaptični nevron. Vzbujanje povzroči sprožitev akcijskega potenciala, medtem ko zaviranje prepreči širjenje signala.

Električne sinapse

V električnih sinapsah sta dva nevrona povezana s specializiranimi kanali, znanimi kot vrzeli.

Električne sinapse omogočajo, da električni signali hitro potujejo od presinaptične celice do postsinaptične celice, kar hitro pospeši prenos signalov.

Posebni beljakovinski kanali, ki povezujejo obe celici, omogočajo, da pozitivni tok iz presinaptičnega nevrona teče neposredno v postsinaptično celico.

Primerjava vrst

• Razmik med: 20 nanometrov

• Hitrost: nekaj milisekund

• Brez izgube moči signala

• Vznemirljivo ali zaviralno

• Razmik med: 3,5 nanometri

• Hitrost: skoraj trenutna

• Moč signala se zmanjša

• Samo vznemirljivo

Razmik med električnimi sinapsami je veliko manjši kot pri kemični sinapsi (približno 3,5 nanometra v primerjavi z 20 nanometri).

Električne sinapse prenašajo signale veliko hitreje kot kemične sinapse. Medtem ko lahko hitrost prenosa v kemičnih sinapsah traja tudi do nekaj milisekund, je prenos v električnih sinapsah skoraj takojšen.

Medtem ko imajo električne sinapse prednost v hitrosti, se moč signala zmanjšuje, ko potuje iz ene celice v drugo. Zaradi te izgube moči signala potrebuje zelo velik presinaptični nevron, da vpliva na veliko manjše postsinaptične nevrone.

Kemične sinapse so lahko počasnejše, vendar lahko prenašajo sporočilo brez izgube moči signala. Zelo majhni presinaptični nevroni lahko vplivajo tudi na zelo velike postsinaptične celice.

Kjer so kemične sinapse lahko vzbujajoče ali zaviralne, so električne sinapse samo vzbujevalne.