סינפסה עצבית: מבנה, סוגים ואיך זה עובד - GEOGRAFÍA - 2025

סינפסה העצבית מורכבת האיחוד של כפתורי הטרמינל של שני נוירונים כדי שידור של מידע. בהקשר זה נוירון מעביר את ההודעה, ואילו חלק אחד של השני מקבל אותה.

לפיכך, תקשורת מתרחשת בדרך כלל בכיוון אחד: מכפתור המסוף של נוירון או תא לממברנה של התא האחר, אם כי נכון שיש כמה חריגים. נוירון בודד יכול לקבל מידע ממאות נוירונים.

חלקים של נוירון. מקור: ג'וליה אנאוול ציירה קורדובה / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

כל נוירון בודד מקבל מידע מכפתורי המסוף של תאי עצב אחרים, וכפתורי המסוף של האחרונים בתורם מסתננים עם נוירונים אחרים.

מושגים עיקריים

כפתור הטרמינל מוגדר כעיבוי קטן בקצה האקסון, המעביר מידע לסינפסה. ואילו אקסון הוא סוג של "חוט" מוארך ודק הנושא מסרים מגרעין הנוירון לכפתור המסוף שלו.

הכפתורים המסופיים של תאי עצב יכולים להתעשת עם הממברנה של הסומה או הדנדריטים.

סכמה של נוירון

גוף הסומה או התא מכיל את גרעין הנוירון; יש לו מנגנונים המאפשרים תחזוקת התא. במקום זאת, דנדריטים הם ענפים דמויי עצים של העצב המתחילים מהסומה.

כאשר פוטנציאל פעולה עובר דרך האקסון של נוירון, כפתורי המסוף משחררים כימיקלים. לחומרים אלה יכולות להיות השפעות מעוררות או מעכבות על הנוירונים שאיתם הם מתחברים. בסופו של התהליך כולו, השפעות הסינפסות הללו מולידות את ההתנהגות שלנו.

פוטנציאל פעולה הוא תוצר של תהליכי תקשורת בתוך נוירון. בתוכה יש קבוצה של שינויים בקרום האקסון הגורמים לשחרור של חומרים כימיים או מעבירים עצביים.

נוירונים מחליפים מעבירים עצביים בסינפסות שלהם כדרך לשלוח מידע זה לזה.

מבנה הסינפסה העצבית

תהליך העברת סינפטי בנוירונים

נוירונים מתקשרים באמצעות סינפסות, והודעות מועברות דרך שחרורם של מעבירים עצביים. כימיקלים אלה מתפזרים במרחב הנוזל בין כפתורי המסוף והקרומים המבססים סינפסות.

ניוון presynaptic

הנוירון שמשחרר מעצבים עצביים דרך כפתור המסוף שלו נקרא נוירון פרה-סינפטי. בעוד שמקבל את המידע הוא הנוירון הפוסט-סינפטי.

נוירון פרה-סינפטי (למעלה) ונוירון פוסט-סינפטי (תחתון). המרחב הקדם-מסתורי נמצא בין השניים

כאשר האחרון לוכד מעברים עצביים, נוצרים מה שנקרא פוטנציאלים סינפטיים. כלומר, מדובר בשינויים בפוטנציאל הממברנה של הנוירון הפוסט-סינפטי.

כדי לתקשר, על התאים להפריש כימיקלים (מעבירים עצביים) שמתגלים על ידי קולטנים מתמחים. קולטנים אלה מורכבים ממולקולות חלבון ייעודיות.

תופעות אלה מובחנות בפשטות על ידי המרחק בין העצבון שמשחרר את החומר לקולטנים הלוכדים אותו.

נוירון פוסט-סינפטי

לפיכך, משדרים עצביים משוחררים על ידי כפתורי המסוף של הנוירון הפרסינפטי ומתגלים דרך קולטנים הממוקמים על קרום העצבון הפוסט-סינפטי. שני הנוירונים חייבים להיות ממוקמים בסמיכות כדי שההעברה הזו תתרחש.

מרחב סינפטי

עם זאת, בניגוד למה שניתן לחשוב, נוירונים שעושים סינפסות כימיות אינם מצטרפים פיזית. למעשה, ביניהם יש חלל המכונה המרחב הסינפטי או השסע הסינפטי.

נראה כי חלל זה משתנה מסינפסה לסינפסה, אך בדרך כלל רוחב כ- 20 ננומטר. קיימת רשת של חוטים בשסע הסינפטי ששומרת על יישור עצביות טרום ופוסט-סינפטיות.

פוטנציאל פעולה

מבט סכמטי של פוטנציאל פעולה אידיאלי. ב. תיעוד אמיתי של פוטנציאל פעולה. מקור: en: Memenen / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)

כדי שיחולף מידע בין שני נוירונים או סינפסות עצביות, תחילה צריך להופיע פוטנציאל פעולה.

תופעה זו מתרחשת בנוירון ששולח את האותות. לקרום התא הזה יש מטען חשמלי. במציאות, הממברנות של כל התאים בגופנו נטענות חשמליות, אך רק אקסונים יכולים לעורר פוטנציאל פעולה.

ההבדל בין הפוטנציאל החשמלי בתוך הנוירון ומחוצה לו נקרא פוטנציאל הממברנה.

שינויים חשמליים אלו בין פנים העצבים ומחוצה לו מתווכים על ידי ריכוזים קיימים של יונים, כמו נתרן ואשלגן.

כאשר יש היפוך מהיר מאוד של פוטנציאל הממברנה, מתרחש פוטנציאל פעולה. זה מורכב מדחף חשמלי קצר, שהאקסון מוליך מהסומה או הגרעין של הנוירון אל כפתורי המסוף.

יש להוסיף כי פוטנציאל הממברנה צריך לחרוג מסף עירור מסוים כדי לפוטנציאל הפעולה להתרחש. דחף חשמלי זה מתורגם לאותות כימיים המשתחררים דרך כפתור המסוף.

כיצד פועלת סינפסה?

נוירון רב-קוטבי. מקור: BruceBlaus

נוירונים מכילים שקיות הנקראות שלפוחית ​​סינפטית, שיכולות להיות גדולות או קטנות. על כל כפתורי המסוף יש שלפוחית ​​קטנה הנושאת מולקולות עצביות בתוכה.

כלי הדם מיוצרים במנגנון שנמצא בסומה הנקרא מנגנון גולגי. לאחר מכן הם מועברים קרוב לכפתור הטרמינל. עם זאת, ניתן לייצר אותם גם על כפתור המסוף עם חומר "ממוחזר".

כאשר נשלח פוטנציאל פעולה לאורך האקסון, מתרחשת דפולריזציה (עירור) של התא הפרה-סינפטי. כתוצאה מכך נפתחות תעלות הסידן של הנוירון ומאפשרות ליוני סידן להיכנס אליו.

לאחר הגעת פוטנציאל הפעולה, נוירון הפרה-סינפטי מתמרח ותעלות הסידן נפתחות ונכנסות ליונים

יונים אלה נקשרים למולקולות על קרום שלפוחית ​​הסינפטית שנמצאת על כפתור המסוף. קרום אמר זה נשבר, מתמזג עם הממברנה של כפתור המסוף. זה מייצר את שחרורו של המעביר העצבי לחלל הסינפטי.

הציטופלזמה של התא לוכדת את חלקי הקרום הנותרים ונושאת אותם אל הבורות. שם הם ממוחזרים, ויוצרים איתם שלפוחית ​​סינפטית חדשה.

שחרור נוירוטרנסמיטרים מהנוירון הפרסינפטי וכבילה לקולטנים בנוירון הפוסט-סינפטי

לנוירון הפוסט-סינפטי יש קולטנים הלוכדים חומרים שנמצאים במרחב הסינפטי. אלה ידועים כקולטנים פוסט-סינפטיים, וכאשר הם מופעלים הם גורמים לפתיחת תעלות היונים.

איור של סינפסה כימית. כאשר נפתחים מספיק תעלות נתרן, התא פוסט-סינפטי מתמוסס ופוטנציאל הפעולה ממשיך דרך הנוירון.

כאשר ערוצים אלה נפתחים, חומרים מסוימים נכנסים לנוירון, וגורמים לפוטנציאל פוסט-סינפטי. זה יכול להיות בעל השפעות מעוררות או מעכבות על התא, תלוי בסוג תעלת היונים שנפתחה.

בדרך כלל, פוטנציאלים פוסט-סינפטיים מעוררים מתרחשים כאשר נתרן חודר לתא העצב. ואילו המעכבים מיוצרים על ידי יציאה של אשלגן או כניסה של כלור.

כניסת הסידן לנוירון גורמת לפוטנציאל פוסט-סינפטי מעורר, אם כי היא גם מפעילה אנזימים מיוחדים המייצרים שינויים פיזיולוגיים בתא זה. לדוגמה, זה מעורר עקירה של שלפוחית ​​סינפטית ושחרור של מעבירים עצביים.

זה גם מקל על שינויים מבניים בנוירון לאחר הלמידה.

השלמת סינפסה

פוטנציאלים פוסט-סינפטיים הם בדרך כלל קצרים מאוד ומסתיימים באמצעות מנגנונים מיוחדים.

אחד מהם הוא הפעלת אצטילכולין על ידי אנזים הנקרא אצטילכולינסטרז. מולקולות נוירוטרנסמיטרים מוסרות מהמרחב הסינפטי על ידי ספיגה מחודשת או ספיגה מחודשת על ידי הובלות שנמצאות על הממברנה הפרסינפטית.

לפיכך, לתאי עצב פרה-סינפטי וגם לנויר-פוסט-סינפטי יש קולטנים הלוכדים את נוכחותם של כימיקלים סביבם.

ישנם קולטנים presynaptic הנקראים autoreceptors השולטים בכמות המעביר העצבי שהנוירון משחרר או מסנתז.

סוגי סינפסה

סינפסות חשמל

איור של סינפסה חשמלית. פוטנציאל הפעולה מוערך

בתוכם מתרחשת העברה עצבית חשמלית. שני הנוירונים מחוברים פיזית דרך מבני חלבון המכונים "צומת פערים" או צומת פערים.

מבנים אלה מאפשרים לשינויים בתכונות החשמליות של נוירון אחד להשפיע ישירות על השני ולהפך. באופן זה, שני הנוירונים יתנהגו כאילו היו אחד.

סינפסות כימיות

סכמה של סינפסה כימית. מקור: תומס ספלטסטוסטר (www.scistyle.com)

העברת עצבים כימית מתרחשת בסינפסות כימיות. נוירונים קדם ופוסט-סינפטיים מופרדים על ידי המרחב הסינפטי. פוטנציאל פעולה בנוירון הפרה-סינפטי יגרום לשחרורם של מעבירים עצביים.

אלה מגיעים לשסע הסינפטי, כשהם זמינים להפעלת השפעותיהם על נוירונים פוסט-סינפטיים.

סינפסות מרגשות

דוגמא לסינפסה נוירונית מעוררת היא רפלקס הגמילה כשאנחנו שורפים. נוירון חושי יגלה את האובייקט החם, שכן הוא יעורר את הדנדריטים שלו.

נוירון זה היה שולח הודעות דרך האקסון שלו לכפתורי המסוף שלו, שנמצאים בחוט השדרה. כפתורי המסוף של הנוירון התחושתי ישחררו כימיקלים הידועים כמעבירים עצביים אשר ירגשו את הנוירון עמו הוא מסתנכרן. באופן ספציפי לאדם פנימי (זה שמתווך בין נוירונים חושיים ומוטוריים).

זה יגרום למעצר לשלוח מידע לאורך האקסון שלו. בתורו, כפתורי המסוף של interneuron מפרישים מעבירים עצביים שמלהיבים את הנוירון המוטורי.

נוירון מסוג זה ישלח הודעות לאורך האקסון שלו, הנצמד לעצב כדי להגיע לשריר המטרה. ברגע שמשתחררים עצביים מכפתורי המסוף של העצב המוטורי, תאי השריר מתכווצים להתרחק מהאובייקט החם.

סינפסות מעכבות

סוג זה של סינפסה מורכב מעט יותר. זה יינתן בדוגמה הבאה: דמיין שאתה מוציא מגש חם מאוד מהתנור. אתה לובש כפפות כדי לא לשרוף את עצמך, עם זאת, הם דקים מעט והחום מתחיל להתגבר עליהם. במקום להפיל את המגש על הרצפה, אתה מנסה לעמוד מעט בחום עד שתניח אותו על משטח.

תגובת הנסיגה של גופנו לגירוי כואב הייתה גורמת לנו להרפות מהאובייקט, בכל זאת, שלטנו בדחף זה. כיצד נוצרת תופעה זו?

החום שמגיע מהמגש נתפס, מה שמגדיל את פעילות הסינפסות המעוררות על עצבי המנוע (כמוסבר בסעיף הקודם). עם זאת, ההתרגשות הזו מנוגדת על ידי עכבה שמגיעה ממבנה אחר: המוח שלנו.

זה שולח מידע המצביע על כך שאם נפיל את המגש, זה יכול להיות אסון מוחלט. לכן, נשלחות הודעות לחוט השדרה המונעות את רפלקס הגמילה.

לשם כך, אקסון מתאי עצב במוח מגיע לחוט השדרה, שם כפתורי המסוף שלו מסתנכרמים עם פנימי מעכב. זה מפריש נוירוטרנסמיטור מעכב שמפחית את פעילות הנוירון המוטורי, וחוסם את רפלקס הגמילה.

חשוב מכך, אלה רק דוגמאות. התהליכים הם באמת מורכבים יותר (במיוחד אלה המעכבים), כאשר אלפי נוירונים מעורבים בהם.

שיעורי סינפסה על פי המקומות שבהם הם מתרחשים

- סינפסות Axodendritic: בסוג זה, לחצן המסוף מתחבר למשטח של דנדריט. או, עם קוצים דנדריטים, שהם בליטות קטנות הממוקמות על הדנדריטים בסוגים מסוימים של נוירונים.

- סינפסות אקסוסומטיות: באלה, כפתור המסוף מסתנכרן עם הסומה או הגרעין של הנוירון.

- סינפסות אקסואקסוניות : כפתור המסוף של התא הטרום -סינפטי מתחבר לאקסון של התא פוסט-סינפטי. סוגי סינפסות אלו פועלים באופן שונה משני האחרים. תפקידו להפחית או להגביר את כמות העצבים המועברים שמשתחררים על ידי כפתור המסוף. לפיכך, זה מקדם או מעכב את פעילותו של הנוירון הפרסינפטי.

סינפסות דנדרודנדרטיות נמצאו גם כן, אך תפקידם המדויק בתקשורת עצבית אינו ידוע כרגע.

חומרים ששוחררו בסינפסה העצבית

1. קרלסון, NR (2006). פיזיולוגיה של התנהגות מהדורה 8 במדריד: פירסון. עמ ': 32-68.
2. Cowan, WM, Südhof, T. & Stevens, CF (2001). סינפסות. Baltirnore, MD: הוצאת אוניברסיטת ג'ונס הופקינס.
3. סינפסה חשמלית. (sf). הוחזר ב -28 בפברואר 2017 מ- Pontificia Universidad Católica de Chile: 7.uc.cl.
4. Stufflebeam, R. (nd). נוירונים, סינפסות, פוטנציאל פעולה והעברה עצבית. הוחזר ב -28 בפברואר 2017 מ- CCSI: mind.ilstu.edu.
5. Nicholls, JG, Martín, A R., Fuchs, P. A, & Wallace, BG (2001). מנוירון למוח, מהדורה רביעית. סנדרלנד, מ.א.: סינאואר.
6. הסינפסה. (sf). הוחזר ב -28 בפברואר 2017 מאוניברסיטת וושינגטון: faculte.washington.edu.