Struttura della sinapsi neuronale, tipi e come funziona

il sinapsi neuronale consiste nell'unione dei pulsanti terminali di due neuroni con l'obiettivo di trasmettere informazioni. La parola sinapsi viene dal greco sunaptein, che significa "mettere insieme".

Alla sinapsi, un neurone invia il messaggio, mentre una parte dell'altro lo riceve. Pertanto, la comunicazione di solito avviene in una direzione: dal pulsante terminale di un neurone o cellula alla membrana dell'altra cellula. Anche se è vero che ci sono alcune eccezioni.

Ogni singolo neurone riceve informazioni dai pulsanti terminali di altre cellule nervose. E, a sua volta, i pulsanti terminali di quest'ultimo si sincronizzano con altri neuroni.

Il pulsante terminale è definito come un piccolo ispessimento all'estremità di un assone, che invia informazioni alla sinapsi. Mentre un assone è un tipo di "cavo" allungato e sottile che trasporta messaggi dal nucleo del neurone al suo pulsante terminale.

Un singolo neurone può ricevere informazioni da centinaia di neuroni, ognuno dei quali può stabilire un gran numero di sinapsi con esso.

I pulsanti terminali delle cellule nervose possono essere sincronizzati con la membrana del soma o dei dendriti.

Il soma o il corpo cellulare contiene il nucleo del neurone. Ha meccanismi che consentono di mantenere la cella. D'altra parte, i dendriti sono rami del neurone simili a un albero che inizia dal soma.

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

Un potenziale di azione è il 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 alle loro sinapsi come mezzo per inviare informazioni reciprocamente.

Sinapsi emozionanti

Un esempio di sinapsi neuronali eccitatorie sarebbe il riflesso di astinenza quando bruciamo. Un neurone sensoriale rileverà l'oggetto caldo, poiché stimolerebbe i suoi dendriti.

Questo neurone avrebbe inviato messaggi attraverso il suo assone ai suoi pulsanti terminali, situati nel midollo spinale. I pulsanti terminali del neurone sensoriale rilasciare sostanze chimiche conosciute come neurotrasmettitori che ecciterebbero il neurone con cui la sinapta.

In particolare, per un interneurone (quello che media tra sensitivi e motoneuroni). Ciò indurrebbe l'interneurone a inviare informazioni lungo il suo assone. A loro volta, i pulsanti terminali dell'internourone secernono neurotrasmettitori che eccitano il motoneurone.

Questo tipo di neurone invierebbe messaggi lungo il suo assone, che unisce un nervo per raggiungere il muscolo bersaglio. Una volta che i neurotrasmettitori vengono rilasciati dai pulsanti terminali del motoneurone, le cellule muscolari si contraggono per allontanarsi dall'oggetto caldo.

Sinapsi inibitorie

Questo tipo di sinapsi è un po 'più complicato. Sarebbe dato nel seguente esempio: immagina di estrarre un vassoio molto caldo dal forno. Indossi i guanti per non bruciarti, tuttavia sono magri e il calore comincia a superarli. Invece di gettare il vassoio a terra, prova a sostenere un po 'di calore finché non lo lasci su una superficie.

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

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

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 questo, un assone di un neurone del cervello raggiunge il midollo spinale, dove i suoi terminali terminali si sintonizzano con un interneurone inibitorio. Segreto 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 molto più complessi (specialmente quelli inibitori), con migliaia di neuroni coinvolti in essi.

Potenziale d'azione

Perché ci sia uno scambio di informazioni tra due neuroni o sinapsi neuronali, prima deve esserci un potenziale d'azione.

Questo fenomeno si verifica nel neurone che invia i segnali. La membrana di questa cellula 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 potenziali d'azione.

La differenza tra il potenziale elettrico all'interno del neurone e all'esterno è chiamato potenziale di membrana.

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

Quando si verifica un'inversione molto rapida del potenziale di membrana, viene prodotto un potenziale di azione. Consiste in 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 per il potenziale d'azione. Questo impulso elettrico è tradotto in segnali chimici che vengono rilasciati attraverso il pulsante terminale.

Struttura della sinapsi neuronale

I neuroni comunicano attraverso le sinapsi e i messaggi vengono trasmessi attraverso il rilascio di neurotrasmettitori.

Queste sostanze chimiche si diffondono nello spazio liquido tra i pulsanti terminali e le membrane che stabiliscono le sinapsi.

Il neurone che rilascia i neurotrasmettitori attraverso il suo pulsante terminale è chiamato il neurone presinaptico. Mentre quello che riceve l'informazione, è il neurone postsinaptico.

Quando quest'ultimo cattura i neurotrasmettitori, vengono prodotti i cosiddetti potenziali sinaptici. Cioè, sono alterazioni nel potenziale di membrana del neurone postsinaptico.

Per comunicare, le cellule devono secernere sostanze chimiche (neurotrasmettitori) che vengono rilevate dai recettori specializzati. Questi recettori consistono in molecole proteiche specializzate.

Questi fenomeni sono differenziati semplicemente dalla distanza tra il neurone che rilascia la sostanza e i recettori che lo catturano.

Così, neurotrasmettitori vengono rilasciati dai tasti terminali del neurone presinaptico e rilevati attraverso recettori situati nella membrana del neurone postsinaptico. Entrambi i neuroni devono essere localizzati a distanza ravvicinata perché si verifichi questa trasmissione.

Tuttavia, contrariamente a quanto si può pensare, i neuroni che producono sinapsi chimiche non si uniscono fisicamente. Infatti, tra loro c'è uno spazio noto come lo spazio sinaptico o la fessura sinaptica.

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

neurotrasmissione

La neurotrasmissione o la trasmissione sinaptica è la comunicazione tra due neuroni dovuta allo scambio di sostanze chimiche o segnali elettrici attraverso le sinapsi.

Sinapsi elettriche

In loro c'è una neurotrasmissione elettrica. I due neuroni sono fisicamente connessi attraverso strutture proteiche note come "giunzioni a gap".

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

Sinapsi chimiche

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

Questi arrivano alla fessura sinaptica, essendo a loro disposizione per esercitare i loro effetti sui neuroni postsinaptici.

Sostanze rilasciate alla sinapsi neuronale

Durante la comunicazione neurale vengono rilasciati non solo neurotrasmettitori come la serotonina, acetilcolina, dopamina, noradrenalina, etc. Altre sostanze chimiche, come i neuromodulatori, possono anche essere rilasciate.

Questi sono così chiamati perché modulano l'attività di molti neuroni in una certa area del cervello. Segregano in maggiore quantità e percorrono distanze più lunghe, diffondendosi più ampiamente dei neurotrasmettitori.

Un altro tipo di sostanze sono gli ormoni. Questi vengono rilasciati dalle cellule delle ghiandole endocrine, che si trovano in diverse parti del corpo, come lo 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 il corpo attraverso il flusso sanguigno. Queste sostanze possono legarsi ai 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.

Tipi di sinapsi neuronali

Le sinapsi neurali possono essere differenziate in tre tipi in base ai luoghi in cui si verificano.

- Sinapsi assodendritiche: in questo tipo, il pulsante del terminale si collega alla superficie di un dendrite. Oppure, con le spine dendritiche, che sono piccole protuberanze situate nei dendriti in alcuni tipi di neuroni.

- Sinapsi Axosomatic: in questi, il pulsante sinapta terminale con il soma o il nucleo del neurone.

- Sinapsi di Axoaxonic: il pulsante terminale della cellula presinaptica si connette con l'assone della cellula postsinaptica.

Questo tipo di sinapsi funziona in modo diverso rispetto agli altri due.La sua funzione è di ridurre o rinforzare la quantità di neurotrasmettitore che viene rilasciato dal pulsante del terminale. Quindi, promuove o inibisce l'attività del neurone presinaptico.

Sono state anche trovate sinapsi dendrodendritiche, ma la loro esatta funzione nella comunicazione neuronale non è attualmente nota.

Come viene prodotta una sinapsi?

I neuroni contengono sacche chiamate vescicole sinaptiche, che possono essere grandi o piccole. Tutti i pulsanti del terminale hanno piccole vescicole che trasportano molecole di neurotrasmettitori al loro interno.

Le vescicole sono prodotte in un meccanismo situato nel soma chiamato l'apparato di Golgi. Quindi vengono trasportati vicino al pulsante del terminale. Tuttavia, possono anche essere prodotti nel pulsante del terminale con materiale "riciclato".

Quando un potenziale d'azione viene inviato lungo l'assone, si verifica una depolarizzazione (eccitazione) della cellula. Di conseguenza, i canali del calcio del neurone si aprono permettendo agli ioni di calcio di entrarvi.

Questi ioni si legano alle molecole delle membrane delle vescicole sinaptiche che si trovano nel pulsante terminale. Detta membrana è rotta, si fonde con la membrana del pulsante terminale. Questo produce il rilascio del neurotrasmettitore nello spazio sinaptico.

Il citoplasma della cellula cattura i pezzi rimanenti di membrana e li porta nelle cisterne. Lì riciclano, creando nuove vescicole sinaptiche con loro.

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

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

Normalmente, i potenziali postsinaptici eccitatori si verificano quando il sodio entra nella cellula nervosa. Mentre gli inibitori sono prodotti dall'uscita del potassio o dall'ingresso di cloro.

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

Inoltre facilita i cambiamenti strutturali nel neurone dopo l'apprendimento.

Completamento della sinapsi

I potenziali post-sinaptici sono solitamente molto brevi e finiscono per meccanismi speciali.

Uno di questi è l'inattivazione dell'acetilcolina da parte di un enzima chiamato acetilcolinesterasi. Le molecole di neurotrasmettitore vengono rimosse dallo spazio sinaptico per essere ricatturate o riassorbite dai trasportatori che si trovano nella membrana presinaptica.

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

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

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