| Egy tipikus kémiai szinapszis szerkezete |
|---|
|
posztszinaptikus membrán Elektro - függő Ca 2+ csatorna szinaptikus vezikula A szivattyú visszafogása Receptor neurotranszmitter Terminál szinaptikus hasadék Dendrit |
| A kémiai szinapszis alapelemei: szinaptikus hasadék, vezikulák (szinaptikus vezikulák), neurotranszmitterek , receptorok |
Szinapszis ( görögül σύναψις , συνάπτειν - kapcsolat, kapcsolat) - érintkezési pont két idegsejt között vagy egy neuron és egy jelet fogadó effektor sejt között. Idegimpulzus továbbítására szolgál két sejt között , szinaptikus átvitel során pedig szabályozható a jel amplitúdója és frekvenciája. Az impulzusok átvitele kémiai úton , közvetítők segítségével, vagy elektromosan , az ionok egyik sejtből a másikba való áthaladásával történik.
A kifejezést Charles Sherrington angol fiziológus vezette be 1897 -ben . Sherrington azonban azt állította, hogy a kifejezés ötletét egy beszélgetés során Michael Foster fiziológustól kapta [1] .
A leggyakoribb kémiai szinapszisok. Az emlősök idegrendszerére az elektromos szinapszisok kevésbé jellemzőek, mint a kémiai szinapszisok.
Helyszín és hovatartozási struktúrák szerintUgyanakkor a szinapszisban nem mindig csak egy mediátor termelődik. Általában a fő közvetítőt egy másikkal együtt dobják ki, amely modulátor szerepet játszik.
Ha az előbbi hozzájárul a gerjesztés fellépéséhez a posztszinaptikus sejtben (az impulzus vétele következtében a membrán depolarizálódik bennük, ami bizonyos körülmények között akciós potenciált okozhat), akkor az utóbbi éppen ellenkezőleg, leáll. vagy megakadályozza annak előfordulását, megakadályozza az impulzus további terjedését. Általában gátolják a glicinerg (mediátor - glicin ) és a GABA-erg szinapszisok (közvetítő - gamma-aminovajsav ).
A gátló szinapszisoknak két típusa van: 1) szinapszis, amelynek preszinaptikus végződéseiben olyan mediátor szabadul fel, amely hiperpolarizálja a posztszinaptikus membránt és gátló posztszinaptikus potenciál megjelenését idézi elő; 2) axo-axonális szinapszis, amely preszinaptikus gátlást biztosít.
Egyes szinapszisok posztszinaptikus denzifikációval rendelkeznek , amely egy fehérjékből álló elektronsűrű zóna. Jelenléte vagy hiánya szerint aszimmetrikus és szimmetrikus szinapszisokat különböztetünk meg . Ismeretes, hogy minden glutamáterg szinapszis aszimmetrikus, míg a GABAerg szinapszisok szimmetrikusak.
Azokban az esetekben, amikor több szinaptikus nyúlvány érintkezik a posztszinaptikus membránnal, több szinapszis képződik .
A szinapszisok speciális formái közé tartoznak a tüskés apparátusok , amelyekben a dendrit posztszinaptikus membránjának rövid, egyszeri vagy többszörös kiemelkedései érintkeznek a szinaptikus nyúlvánnyal. A tüskés apparátus jelentősen megnöveli a szinaptikus kontaktusok számát az idegsejteken, és ennek következtében a feldolgozott információ mennyiségét. A "nem tüskés" szinapszisokat "ülő"-nek nevezik. Például minden GABAerg szinapszis ülő.
Egy tipikus szinapszis egy axodendrites kémiai szinapszis . Egy ilyen szinapszis két részből áll: preszinaptikus , amelyet az átvivő sejt axonjának egy klub alakú meghosszabbított vége alkot, és posztszinaptikus , amelyet a fogadó sejt plazmamembránjának érintkező szakasza (ebben az esetben a dendrit szakasz ) képvisel. .
Mindkét rész között szinaptikus rés van - egy 10-50 nm széles rés a posztszinaptikus és a preszinaptikus membránok között, amelynek szélei intercelluláris érintkezésekkel vannak megerősítve.
A rúd alakú nyúlvány axolemmájának a szinaptikus hasadékkal szomszédos részét preszinaptikus membránnak nevezzük . Az észlelő sejt citolemmájának azt a szakaszát, amely a szinaptikus hasadékot az ellenkező oldalon korlátozza, posztszinaptikus membránnak nevezik , a kémiai szinapszisokban dombornyomott, és számos receptort tartalmaz .
A szinaptikus expanzióban kis vezikulák , úgynevezett szinaptikus vezikulák vannak , amelyek vagy egy közvetítőt (a gerjesztés átvitelének közvetítője), vagy egy enzimet tartalmaznak , amely elpusztítja ezt a közvetítőt. A posztszinaptikus, és gyakran a preszinaptikus membránokon receptorok találhatók egyik vagy másik mediátor számára.
Amikor a preszinaptikus terminális depolarizálódik, feszültségérzékeny kalciumcsatornák nyílnak meg , a kalciumionok belépnek a preszinaptikus terminálisba, és beindítják a szinaptikus vezikulák és a membrán fúziójának mechanizmusát. Ennek eredményeként a mediátor belép a szinaptikus hasadékba, és a posztszinaptikus membrán receptorfehérjéihez kötődik, amelyek metabotrop és ionotróp fehérjékre oszlanak. Az előbbiek egy G-proteinhez kapcsolódnak, és intracelluláris jelátviteli reakciók kaszkádját váltják ki. Ez utóbbiak olyan ioncsatornákhoz kapcsolódnak, amelyek akkor nyílnak meg, amikor egy neurotranszmitter kötődik hozzájuk, ami a membránpotenciál változásához vezet . A mediátor nagyon rövid ideig fejti ki hatását, majd egy specifikus enzim elpusztítja. Például a kolinerg szinapszisokban az acetilkolinészteráz enzim, amely elpusztítja a mediátort a szinaptikus hasadékban . Ugyanakkor a mediátor egy része a hordozófehérjék segítségével a posztszinaptikus membránon keresztül (közvetlen befogás), a preszinaptikus membránon keresztül pedig az ellenkező irányba (reverse capture) tud mozogni. Egyes esetekben a neurotranszmittert a szomszédos neurogliasejtek is felveszik .
Két felszabadulási mechanizmust fedeztek fel: a hólyagocskának a plazmalemmával való teljes összeolvadásával és az úgynevezett „kiss-and-run” ( eng. kiss-and-run ), amikor a vezikula a membránhoz kapcsolódik, valamint a kis molekulák. kijön belőle a szinaptikus hasadékba, míg a nagyok a hólyagban maradnak. A második mechanizmus feltehetően gyorsabb, mint az első, melynek segítségével a szinaptikus transzmisszió a szinaptikus plakk magas kalciumion -tartalma esetén megy végbe.
A szinapszis ezen szerkezetének következménye az idegimpulzus egyoldalú vezetése. Van egy úgynevezett szinaptikus késés - az idegimpulzus átviteléhez szükséges idő. Időtartama körülbelül -0,5 ms .
Az úgynevezett „ Dale -elvet ” (egy neuron - egy közvetítő) hibásnak ismerték el. Illetve, ahogy néha hiszik, finomítva van: egy sejt egyik végéből nem egy, hanem több mediátor is kiszabadulhat, és ezek halmaza egy adott sejtre állandó.