Synaptiske knapper: hvad de er, og hvordan de fungerer

Synaptiske knopper, også kaldet axonterminaler eller synaptiske pærer, er opdelinger af den yderste del af axonet, der danner synapser med andre neuroner eller med muskelceller eller kirtler.

I disse pærer er neurotransmitterne lagret, det vil sige de biomolekyler, der er ansvarlige for at transmittere information fra en neuron til en anden celletype (enten et målvæv af en anden biologisk natur eller en anden neuron).

Nylige undersøgelser har beregnet, at den menneskelige hjerne indeholder 86 milliarder neuroner, et ufatteligt astronomisk tal for nogen. Derfor er det ikke overraskende, at dette cellulære netværk er årsagen til vores tænkning, forhold til omgivelserne, følelser og enhver egenskab, der definerer os som "autonome entiteter".

Det er af disse grunde, at det er vigtigt at kende nerveprocesserne i vores krop. Synaptiske knapper er vitale strukturer for, at udvekslingen af ​​information mellem neuroner kan finde sted., og derfor fortæller vi dig i dette rum alt, hvad du behøver at vide om dem.

• Relateret artikel: "Hvad er dele af neuronen?"

Hvad er synaptiske knopper?

Vi kan ikke starte os selv ud i at undersøge stier så komplekse som synaptiske pærer uden først at definere, hvor de er, hvad de producerer, og hvad deres forhold er til de omgivende celler. Gå efter det.

om neuronen

Neuronet er en celletype som enhver anden, da den præsenterer sin egen kerne, er afgrænset fra resten af ​​miljøet og er i stand til at nære sig selv, vokse og differentiere sig selv (blandt mange andre kvaliteter).

Det, der gør denne struktur til en karakteristisk enhed, er dens specialisering, da dens funktion er at modtage, behandle og transmittere information gennem kemiske og elektriske signaler. Hurtigt kan vi skelne mellem tre hoveddele i neurons morfologi:

• Soma: cellelegeme, der indeholder kerne, cytoplasma og organeller.
• Dendritter: talrige, forgrenede forlængelser af cellelegemet, der er i kontakt med andre neuroner.
• axon: forlængelse af cellelegemet i form af en "aflang perlehalskæde".

Synaptiske knapper er placeret i den distale ende af neuronen., altså i enden af ​​axonerne. Den næste del af forståelsen af ​​disse komplekse strukturer er at opdage, at de gemmer neurotransmittere, men hvad er disse molekyler præcist?

Om neurotransmittere

Som vi allerede har sagt før, er neurotransmittere organiske molekyler, der tillader overførsel af information fra en neuron til en anden cellekrop. Forskellige bibliografiske kilder viser, at for at en neurotransmitter skal betragtes som sådan, skal den opfylde visse karakteristika.. Vi lister dem for dig:

• Stoffet skal være til stede inde i neuronet.
• De enzymer, der muliggør syntesen af ​​stoffet, skal være til stede i det område, hvor neurotransmitteren produceres.
• Virkningen af ​​neurotransmitteren skal fremmes, selvom den påføres eksogent til målcellen.

Neurotransmittere, uanset hvor fremmede de kan synes for den almindelige befolkning, de er intet andet end organiske forbindelser som alle dem, der udgør levende strukturer. For eksempel består acetylcholin, en af ​​de mest berømte, af kulstof, ilt, brint og nitrogen.

Det skal bemærkes, at disse biologiske forbindelser er meget lig hormoner, men en egenskab adskiller dem essentielt: hormoner genererer reaktioner i målcellerne, uanset hvor langt væk de er, da de cirkulerer i strømmen sangvinsk. På den anden side kommunikerer neurotransmittere kun med den umiddelbare neuron gennem synapsen.

Der er et stort udvalg af neurotransmittere, inklusive acetylcholin, dopamin, noradrenalin, serotonin, glycin og glutamat. Hver enkelt har en speciel sammensætning og funktion. For eksempel serotonin (hvoraf 90% lagres i mave-tarmkanalen og blodplader) blod) er en vigtig neuromodulator i humør, vrede, hukommelse, seksualitet og opmærksomhed. Hvem ville have troet, at et lille biomolekyle ville kode vores daglige adfærd på en sådan måde?

Vi har forstået, hvor de synaptiske knapper er, og hvad de gemmer, men et nyt udtryk er lige kommet i spil: synapsen. Vi har intet andet valg end at behandle denne proces i de følgende linjer.

Om synapsen

Neuroner kommunikerer med hinanden gennem en proces kaldet synapser.. Dette kan være af elektrisk eller kemisk natur, afhængigt af metoden til overførsel af information.

Ved elektriske synapser overføres information ved en udveksling af ioner mellem tæt vedhæftede celler. Neurotransmittere spiller ikke en væsentlig rolle her, da nerveimpulsen overføres direkte fra en celle til en anden ved udveksling af disse ioniske molekyler. Det er en "mere grundlæggende" kommunikation, der er til stede i flertallet hos hvirveldyr, der er mindre kompleks end pattedyr.

Udover, kemiske synapser er dem, der bruger de tidligere navngivne neurotransmittere til at overføre information fra en neuron til målcellen (det være sig en neuron eller en anden type cellekrop). For at forenkle tingene, vil vi begrænse os til at sige, at ankomsten af ​​nerveimpulsen gennem alle cellelegemet til de synaptiske knapper fremmer frigivelsen af ​​neurotransmittere der gemt.

Disse biomolekyler opbevares i vesikler eller "bobler". Når excitationssignalet når disse pærer, smelter vesiklerne sammen med membranen af pære, der tillader frigivelse af lagrede neurotransmittere ved en proces kaldet "eksocytose".

Således frigives neurotransmitterne i det synaptiske rum, det vil sige den fysiske afstand mellem de to neuroner, der transmitterer information, til senere klæbe til membranen af ​​den postsynaptiske neuron, det vil sige receptoren af ​​information, der vil være ansvarlig for at transmittere den nye impuls til et andet cellemål og så videre.

Selvom det virker som en blot mikroskopisk og metabolisk verden, er alle disse små biomolekyler og elektriske impulser ansvarlige for biologiske beregninger, der i et adfærdsmæssigt felt omsættes til processer, der er lige så væsentlige som opfattelsen af ​​miljøet og tanken human. Fascinerende, ikke?

• Du kan være interesseret i: "Dele af nervesystemet: funktioner og anatomiske strukturer"

essentielle neuronender

Således, som vi har dissekeret i hvert af de foregående afsnit, synaptiske boutoner er neuron-axon-ender, der lagrer neurotransmittere og de frigiver dem til miljøet, så synapsen kan finde sted, altså kommunikationen mellem neuroner eller mellem en neuron og en anden målcelle.

Forskellige undersøgelser forsøger at forstå effektiviteten og arten af ​​disse synaptiske pærer. For eksempel er det i gnavere blevet observeret, at der er et reduceret antal thalamocorticale knapper, men disse giver en meget effektiv synapse på grund af deres strukturelle sammensætning.

Vi skal huske på, at cellelegemer udviser variationer alt efter deres virkeområde og funktion. For eksempel understreger disse undersøgelser det knapperne kan præsentere morfologisk mangfoldighed med hensyn til størrelse, antal, tilstedeværelse af mitokondrier og antal vesikler (som vi husker, at gemmer neurotransmittere) er til stede. Alt dette bestemmer formodentlig effektiviteten og hastigheden af ​​transmissionen af ​​nervesignalet.

Andre undersøgelser viser os klare eksempler på funktionaliteten af ​​disse knapper i specifikke processer og sygdomme, for eksempel i de neuromuskulære forbindelser. For eksempel har de terminale knapper af disse neuroner vesikler med omkring 10.000 molekyler af acetylcholin, som, når de frigives og modtages af muskelvævscellerne, forårsager en reaktion i musklerne i individuel.

konklusioner

Som vi har set, er de synaptiske knapper endnu en brik i puslespillet for at forstå forholdet og kommunikationen mellem komponenterne i vores nervesystem. Neurotransmittere er lagret i dem, de biomolekyler, der er ansvarlige for at overføre information mellem de præsynaptiske og postsynaptiske celler..

Uden denne kommunikation på mikroskopisk og cellulært niveau ville livet, som vi forstår det, ikke være muligt. For eksempel, for at en finger skal modtage signalet om at bevæge sig før ild, skal denne stimulus modtages af fingeren. hjernen, og uden kommunikation mellem hver af komponenterne i vores krop, ville dette signal aldrig nå frem. Af alle disse grunde kan vi sige, at synapsen er den reaktionsmekanisme, der tillader liv, som vi kender det i dag, hos dyr.

Bibliografiske referencer:

• Arce, E. (1995). Neurale netværk til processtyring. Udgivelse af det mexicanske institut for kemiingeniører.
• Campo, P. Q. (2007). Fysiologiske grundlag for visuel træning. Apunts Fysisk Uddannelse og Sport, (88), 62-74.
• Papazian, O., Alfonso, I., & Araguez, N. (2009). JUVENILE MYASTHENIA GRAVIS. Medicin (Buenos Aires), 69(1).
• Rodriguez Moreno, J. (2017). Synaptisk struktur af thalamokortikale kredsløb: 3D kvantitativ analyse af synaptiske knopper fra de ventrale posteromediale og posteriore kerner af den voksne mus.
• Synapse mellem neuroner, Universitetet i Alcalá de Henares (UAH). Afhentet den 29. august i http://www3.uah.es/bioquimica/Tejedor/bioquimica_ambiental/tema12/tema%2012-sinapsis.htm