Синапсы в нервной системе

В центральной нервной системе синапс представляет собой небольшой промежуток в конце нейрона, который позволяет сигналу проходить от одного нейрона к другому. Синапсы обнаруживаются там, где нервные клетки соединяются с другими нервными клетками. Синапсы являются ключом к функционированию мозга, особенно когда речь идет о памяти.

Что делают синапсы

Когда нервный сигнал достигает конца нейрона, он не может просто перейти к следующей клетке. Вместо этого он должен инициировать высвобождение нейротрансмиттеров, которые затем могут передавать импульс через синапс к следующему нейрону.

Как только нервный импульс вызывает высвобождение нейротрансмиттеров, эти химические мессенджеры пересекают крошечный синаптический разрыв и поглощаются рецепторами на поверхности следующей клетки. Эти рецепторы действуют очень похоже на замок, в то время как нейротрансмиттеры функционируют так же, как ключи. Нейротрансмиттеры могут возбуждать нейрон, с которым они связываются, или тормозить его.

Думайте о нервном сигнале как о электрическом токе, а о нейронах как о проводах. Синапсы - это розетки или распределительные коробки, которые соединяют ток с лампой (или другим электрическим прибором по вашему выбору), позволяя лампе загораться.

Части синапса

Синапсы состоят из трех основных частей:

• Пресинаптическое окончание, содержащее нейротрансмиттеры
• Синаптическая щель между двумя нервными клетками
• Постсинаптическое окончание, содержащее рецепторные сайты

Электрический импульс движется вниз по аксону нейрона и затем запускает высвобождение крошечных пузырьков, содержащих нейротрансмиттеры. Эти пузырьки затем будут связываться с мембраной пресинаптической клетки, высвобождая нейротрансмиттеры в синапс. Эти химические посредники пересекают синаптическую щель и соединяются с рецепторными участками в следующей нервной клетке, вызывая электрический импульс, известный как потенциал действия.

Типы

Существует два основных типа синапсов:

Химический синапс: Первый - химический синапс с электрической активностью в пресинаптическом нейроне, запускающий высвобождение химических мессенджеров, нейротрансмиттеров. Нейротрансмиттеры диффундируют через синапс и связываются со специализированными рецепторами постсинаптической клетки. Затем нейротрансмиттер либо возбуждает, либо ингибирует постсинаптический нейрон. Возбуждение приводит к срабатыванию потенциала действия, в то время как подавление препятствует распространению сигнала.

Электрические синапсыВ этом типе два нейрона связаны специализированными каналами, известными как щелевые контакты. Электрические синапсы позволяют электрическим сигналам быстро проходить от пресинаптической ячейки к постсинаптической ячейке, быстро ускоряя передачу сигналов. Разрыв между электрическими синапсами намного меньше, чем у химического синапса (около 3,5 нм по сравнению с 20 нм). Специальные белковые каналы, которые соединяют две клетки, позволяют положительному току пресинаптического нейрона течь непосредственно в постсинаптическую клетку.

Электрические синапсы передают сигналы намного быстрее, чем химические синапсы. В то время как скорость передачи в химических синапсах может занимать до нескольких миллисекунд, передача в электрических синапсах почти мгновенная. Там, где химические синапсы могут быть возбуждающими или тормозящими, электрические синапсы являются только возбуждающими.

В то время как электрические синапсы имеют преимущество в скорости, сила сигнала уменьшается, когда он проходит от одной ячейки к другой. Из-за этой потери мощности сигнала требуется очень большой пресинаптический нейрон, чтобы влиять на гораздо меньшие постсинаптические нейроны. Химические синапсы могут быть медленнее, но они могут передавать сообщение без потери мощности сигнала. Очень маленькие пресинаптические нейроны также способны влиять даже на очень большие постсинаптические клетки.

история

Термин синапс был впервые введен в 1897 году физиологом Майклом Фостером в его «Учебнике физиологии» и происходит от греческого синапсис, что означает «соединение».