Neuronale Synapsenstruktur, Typen und wie sie funktioniert

Der Neuronale Synapse Es besteht aus der Vereinigung der Tasten von zwei Neuronen mit dem Ziel, Informationen zu übertragen. In diesem Zusammenhang sendet ein Neuron die Nachricht, während ein Teil des anderen sie empfängt.

Somit tritt die Kommunikation normalerweise in eine Richtung auf: vom terminalen Knopf eines Neurons oder einer Zelle bis zur Membran der anderen Zelle, obwohl es wahr ist, dass es einige Ausnahmen gibt. Ein einzelnes Neuron kann Informationen von Hunderten von Neuronen erhalten.

Teile eines Neurons. Quelle: Julia Anavel Pintado Cordova/CC BY-S (https: // CreePecommons.Org/lizenzen/by-sa/4.0)

Jedes einzelne Neuron erhält Informationen aus den Terminalschaltflächen anderer Nervenzellen, und die Endtasten der letzteren erstellen Synapsen mit anderen Neuronen.

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Hauptkonzepte

Der Terminal -Taste wird als kleine Verdickung am Ende eines Axons definiert, der Informationen in der Synapse sendet. Während ein Axon eine Art längliches und feines "Kabel" ist, das Nachrichten vom Neuronkern bis zu seiner terminalen Taste durchführt.

Die terminalen Tasten von Nervenzellen können Synapsen mit der Soma -Membran oder Dendriten festlegen.

Schema eines Neurons

Der Soma- oder Zellkörper enthält den Kern des Neurons; Es verfügt über Mechanismen, die die Erhaltung von Zellen ermöglichen. Stattdessen sind Dendriten Auswirkungen des Neurons, ähnlich einem Baum, der vom Soma ausgeht.

Wenn ein Aktionspotential durch das Axon eines Neurons fließt, füllen die Anschlussknöpfe chemische Substanzen frei. Diese Substanzen können exzitatorische Wirkungen haben oder in den Neuronen, mit denen sie sich verbinden. Am Ende des gesamten Prozesses führen die Auswirkungen dieser Synapsen zu unserem Verhalten hervor.

Ein Aktionspotential ist ein Produkt von Kommunikationsprozessen in einem Neuron. Darin gibt es eine Reihe von Veränderungen in der Axonmembran, die die Freisetzung von chemischen oder Neurotransmitter -Substanzen verursachen.

Neuronen tauschen Neurotransmitter in ihren Synapsen aus, um Informationen zwischen ihnen zu senden.

Neuronale Synapsenstruktur

Synaptischer Übertragungsprozess in Neuronen

Neuronen kommunizieren durch Synapsen, und Nachrichten werden durch Befreiung von Neurotransmitter übertragen. Diese Chemikalien verbreiten sich im flüssigen Raum zwischen den Klemmenknöpfen und den Membranen, die die Synapsen festlegen.

Neruona Presynaptic

Das Neuron, das Neurotransmitter über seinen Terminalknopf freigibt, wird als präsynaptisches Neuron bezeichnet. Während derjenige, der die Informationen erhält, das postsynaptische Neuron ist.

Präsinage (oben) Neuron und postsynaptisches Neuron (unten). Der präsynaptische Raum liegt zwischen beiden

Wenn letztere die Neurotransmitter erfasst, werden die sogenannten synaptischen Potentiale erzeugt. Das heißt, sie sind Veränderungen im Potenzial der postsynaptischen Neuronmembran.

Zur Kommunikation müssen die Zellen chemische Substanzen (Neurotransmitter) trennen, die von spezialisierten Rezeptoren nachgewiesen werden. Diese Rezeptoren bestehen aus spezialisierten Proteinmolekülen.

Diese Phänomene unterscheiden sich einfach aufgrund des Abstands zwischen dem Neuron, der die Substanz freisetzt.

Postsynaptisches Neuron

Somit werden Neurotransmitter durch die terminalen Tasten des präsynaptischen Neurons freigesetzt und durch Rezeptoren nachgewiesen, die sich in der postsynaptischen Neuronmembran befinden. Beide Neuronen müssen sich in kurzer Entfernung befinden, damit diese Übertragung auftritt.

Synaptischer Raum

Im Gegensatz zu dem, was man bedenken kann, binden Neuronen, die chemische Synapsen durchführen. In der Tat gibt es unter ihnen einen Raum, der als synaptischer Raum oder synaptischer Spalt bekannt ist.

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Dieser Raum scheint von einer Synapse zum anderen zu variieren, aber er ist im Allgemeinen etwa 20 Nanometer breit. Es gibt ein Netzwerk von Filamenten in der synaptischen Spalte, das vor- und postsynaptische Neuronen in Einklang hält.

Aktionspotential

ZU. Schematische Sicht auf ein ideales Aktionspotential. B. Reale Aufzeichnung eines Aktionspotenzials. Quelle: In: Memenen/CC BY-SA (http: // CreateRecommons.Org/lizenzen/by-sa/3.0/)

Um einen Informationsaustausch zwischen zwei Neuronen oder neuronalen Synapsen zu erhalten, muss zunächst ein Aktionspotential gegeben werden.

Dieses Phänomen tritt im Neuron auf, das die Signale sendet. Die Membran dieser Zelle hat eine elektrische Ladung. In Wirklichkeit haben die Membranen aller Zellen unseres Körpers eine elektrische Ladung, aber nur Axone können das Handwerkspotential verursachen.

Der Unterschied zwischen dem elektrischen Potential im In- und Ausland wird als Membranpotential bezeichnet.

Diese elektrischen Veränderungen zwischen Innenraum und außerhalb des Neurons werden durch vorhandene Ionenkonzentrationen wie Natrium und Kalium vermittelt.

Wenn eine sehr schnelle Investition des Membranpotentials gegeben wird, wird ein Aktionspotential erzeugt. Es besteht aus einem kurzen elektrischen Impul.

Es sollte hinzugefügt werden, dass das Membranpotential einen bestimmten Anregungsschwellenwert überwinden muss, sodass das Aktionspotential auftritt. Dieser elektrische Impuls führt zu chemischen Signalen, die über den Terminalknopf freigesetzt werden.

Wie funktioniert eine Synapse??

Multipolares Neuron. Quelle: Bruceblaus [Public Domain]

Neuronen enthalten Beutel, die als synaptische Vesikel bezeichnet werden, die groß oder klein sein können. Alle Klemmenknöpfe haben kleine Vesikel, die Neurotransmitter im Inneren tragen.

Vesikel treten in einem Mechanismus auf, der in der Soma genannt wird, Golgi -Apparat. Dann werden sie in der Nähe des Terminalknopfs transportiert. Sie können jedoch auch in der Klemme mit "recyceltem" Material auftreten.

Wenn ein Aktionspotential entlang des Axons gesendet wird, gibt es eine Depolarisation (Anregung) der präsynaptischen Zelle. Infolgedessen öffnen sich die Calciumkanäle von Neuronen, sodass Calciumionen eintreten können.

Nach der Ankunft des Aktionspotentials das präsynaptische Neuron

Diese Ionen werden für Moleküle der synaptischen Vesikel verbunden, die sich im Terminalknopf befinden. Diese Membran bricht und verschmelzen mit der Terminalknopfmembran. Dies erzeugt die Freisetzung von Neurotransmitter in synaptischen Raum.

Das Zytoplasma der Zelle fängt die Oberflächenmembranstücke ein und bringt sie in die Tanks. Es gibt Recycling, die mit ihnen neue synaptische Vesikel erstellen.

Befreiung von Neurotransmitter des präsynaptischen Neurons und der Vereinigung mit postsynaptischen Neuronrezeptoren

Postsynaptisches Neuron hat Rezeptoren, die die Substanzen erfassen, die sich im synaptischen Raum befinden. Diese sind als postsynaptische Rezeptoren bekannt, und wenn sie aktiviert sind, erzeugen sie das Öffnen von Ionenkanälen.

Chemische Sinapsis -Illustration. Wenn sich genügend Natriumkanäle öffnen, ist die postsynaptische Zelle depolarisiert und das Aktionspotential wird durch das Neuron fortgesetzt

Wenn sich diese Kanäle öffnen, gelangen bestimmte Substanzen in das Neuron, was ein postsynaptisches Potenzial verursacht. Dies kann exzitatorische oder hemmende Wirkungen auf die Zelle haben, abhängig von der Art des geöffneten ionischen Kanals.

Normalerweise treten exzitatorische postsynaptische Potentiale auf, wenn Natrium in die Nervenzelle eindringt. Während die Hemmung durch Kaliumausgang oder Chloreintritt erzeugt wird.

Der Eintritt von Kalzium in das Neuron verursacht postsynaptische exzitatorische Potentiale, obwohl spezielle Enzyme, die in dieser Zelle physiologische Veränderungen erzeugen. Zum Beispiel löst es die Vertreibung synaptischer Vesikel und die Freisetzung von Neurotransmitter aus.

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Es erleichtert auch strukturelle Veränderungen im Neuron nach dem Lernen.

Synapsenabschluss

Postsynaptische Potentiale sind normalerweise sehr kurz und enden durch besondere Mechanismen.

Eine von ihnen ist die Inaktivierung von Acetylcholin durch ein Enzym namens Acetylcholinesterase. Neurotransmittermoleküle werden von Transportern aus der präsynaptischen Membran aus dem synaptischen Raum eliminiert.

So haben sowohl präsynaptische als auch postsynaptische Neuronen Rezeptoren, die das Vorhandensein chemischer Substanzen um sie herum erfassen.

Es gibt einige präsynaptische Rezeptoren, die als Selbstrezeptoren bezeichnet werden, die die Menge an Neurotransmitter steuern, die das Neuron freisetzen oder synthetisiert.

Arten von Synapsen

Elektrische Synapse

Illustration einer elektrischen Synapse. Das Aktionspotential wird geschätzt

In ihnen gibt es eine elektrische Neurotransmission. Die beiden Neuronen sind physikalisch durch Proteinstrukturen verbunden, die als "Gap Junctions" oder Einheit in Hendidura bekannt sind.

Diese Strukturen ermöglichen Änderungen der elektrischen Eigenschaften eines Neurons direkt den anderen und umgekehrt. Auf diese Weise würden die beiden Neuronen so handeln, als wären sie eins.

Chemische Synapsen

Schema einer chemischen Synapse. Quelle: Thomas Splettstoesser (www.Scistyle.com)

Bei chemischer Synapse tritt eine chemische Neurotransmission auf. Vor- und postsynaptische Neuronen werden durch synaptischer Raum getrennt. Ein Wirkspotenzial im präsynaptischen Neuron würde die Freisetzung von Neurotransmitter verursachen.

Diese erreichen synaptische Spalten und sind verfügbar, um ihre Auswirkungen auf postsynaptische Neuronen auszuüben.

Erregende Synapsen

Ein Beispiel für Anregung neuronale Synapsen wäre das Spiegelbild des Entzugs, wenn wir brennen. Ein sensorisches Neuron würde das heiße Objekt nachweisen, da es seine Dendriten stimulieren würde.

Dieses Neuron würde Nachrichten über sein Axon an seine Terminalschaltflächen im Rückenmark senden. Die terminalen Tasten des sensorischen Neurons würden chemische Substanzen freisetzen. Insbesondere zu einem Interneuron (der durchschnittlich zwischen sensorischen und Motoneuronen).

Dies würde dazu führen, dass Interneuron Informationen in der gesamten Axon sendet. Die Interneuronterminal -Tasten würden wiederum Neurotransmitter trennen, die das Motoneuron anregen.

Diese Art von Neuron würde Nachrichten in seinem Axon senden, die an einen Nerv bindet, um den Zielmuskel zu erreichen. Sobald Neurotransmitter von den Motone Neuron Terminal -Tasten freigesetzt werden.

Inhibitorische Synapsen

Diese Art von Synapse ist etwas komplizierter. Es würde im folgenden Beispiel angegeben: Stellen Sie sich vor, Sie erhalten ein sehr heißes Tablett aus dem Ofen. Sie tragen einige Fäustlinge, um Sie nicht zu verbrennen. Sie sind jedoch etwas Gutes und die Hitze beginnt sie zu übertreffen. Anstatt das Tablett auf den Boden zu werfen, versuchen Sie, die Hitze zu ertragen, bis es auf einer Oberfläche bleibt.

Die Entzugsreaktion unseres Körper. Wie wird dieses Phänomen produziert??

Die Wärme aus dem Tablett wird wahrgenommen und erhöht die Aktivität von exzitatorischen Synapsen auf Motoneuronen (wie im vorherigen Abschnitt erläutert). Diese Aufregung wird jedoch mit der Hemmung entgegengewirkt, die aus einer anderen Struktur stammt: unserem Gehirn.

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Dies sendet Informationen, die darauf hinweisen, dass es sich um eine totale Katastrophe handelt, wenn wir das Tablett fallen lassen können. Daher werden Nachrichten an das Rückenmark gesendet, die den Auszahlungsreflex verhindern.

Dazu erreicht ein Axon aus einem Neuron des Gehirns das Rückenmark, wo seine Klemmenknöpfe Synapsen mit einem Hemm Interneuron erzeugen. Dieses Geheimnis ist ein inhibitorischer Neurotransmitter, der die Aktivität des Motoneurons reduziert und den Entzugsreflex blockiert.

Es ist wichtig zu beachten, dass dies nur Beispiele sind. Die Prozesse sind sehr komplexer (insbesondere die Hemmung), da Tausende von Neuronen daran beteiligt sind.

Synapsenklassen entsprechend den Orten, an denen sie auftreten

- Axodendritische Synapse: In diesem Typ ist die Klemmeknopf an die Oberfläche eines Dendriten angeschlossen. Oder mit dendritischen Dornen, die kleine Beulen in den Dendriten in einigen Arten von Neuronen sind.

- Axosomatische Synapsen: In diesen synapta terminalen Taste mit dem Soma oder dem Kern des Neurons.

- Axoaxonische Synapsen: Der Terminalknopf der präsynaptischen Zelle ist mit dem Axon der postsynaptischen Zelle verbunden. Diese Art von Synapse funktioniert anders als die anderen beiden. Seine Funktion besteht darin, die Menge an Neurotransmitter zu reduzieren oder zu verstärken, die vom Terminalknopf freigesetzt wird. Somit fördert oder hemmt es die Aktivität des präsynaptischen Neurons.

Sie haben auch Dendrit -Synapsen gefunden, aber seine genaue Funktion in der neuronalen Kommunikation ist derzeit nicht bekannt.

Substanzen, die in neuronalen Synapsen freigesetzt werden

Während der neuronalen Kommunikation werden nicht nur Neurotransmitter wie Serotonin, Acetylcholin, Dopamin, Noradrenalin usw. freigesetzt. Andere chemische Substanzen wie Neuromodulatoren können ebenfalls freigesetzt werden.

Diese werden so genannt, weil sie die Aktivität vieler Neuronen in einem bestimmten Bereich des Gehirns modulieren. Sie werden in größerer Menge getrennt und reisen längere Strecken und breiten sich allgemeiner aus als Neurotransmitter.

Eine andere Art von Substanzen sind Hormone. Diese werden von Zellen aus den endokrinen Drüsen freigesetzt, die sich in verschiedenen Körperteilen wie Magen, Darm, Nieren und Gehirn befinden.

Hormone werden in extrazellulärer Flüssigkeit (außerhalb der Zellen) freigesetzt und anschließend von Kapillaren erfasst. Dann werden sie im Blutkreislauf im gesamten Organismus verteilt. Diese Substanzen können Neuronen mit speziellen Rezeptoren anschließen, um sie zu fangen.

Daher können Hormone das Verhalten beeinflussen und die Aktivität der Neuronen verändern, die sie empfangen. Zum Beispiel scheint Testosteron bei den meisten Säugetieren die Aggressivität zu erhöhen.

Verweise

1. Carlson, n.R. (2006). Verhaltensphysiologie 8. Aufl. Madrid: Pearson. PP: 32-68.
2. Cowan, w. M., Südhof, t. & Stevens, C. F. (2001). Synapsen. Baltirnore, MD: Johns Hopkins University Press.
3. Elektrische Synapse. (S.F.). Abgerufen am 28. Februar 2017 von der pontifischen katholischen Universität Chile: 7.UC.Cl.
4. Sticklebeam, r. (S.F.). Neuronen, Synapsen, Aktionspotentiale und Neurotransmission. Abgerufen am 28. Februar 2017 von CCSI: Mind.Ilstu.Edu.
5. Nicholls, J. G., Martín, r., Fuchs, p. A, & Wallace, b. G. (2001). Vom Neuron zum Gehirn, 4.ª ed. Sunderland, MA: Sinauer.
6. Die Synapse. (S.F.). Abgerufen am 28. Februar 2017 von der University of Washington: Fakultät.Washington.Edu.