Sünaptogenees: kuidas luuakse seoseid neuronite vahel?

Sünaptogenees on protsess, mille käigus luuakse sünapsid, see tähendab ühendused neuroni ja närvisüsteemi teise raku või kahe neuroni vahel. Kuigi varases arengus on sünaptogenees eriti intensiivne, mõjutavad keskkonnamõjud sünapside konsolideerumist ja kadumist kogu elu vältel.

Aru saama kuidas neuronite vahelised ühendused tekivad Kõigepealt on vaja mõista, millised omadused seda tüüpi rakke määratlevad ja mis täpselt on sünapsid. Sama oluline on selgitada erinevate sünaptogeneesiga seotud mõistete tähendust, näiteks aju plastilisus ja neurogenees.

• Seotud artikkel: "Neuronite tüübid: omadused ja funktsioonid"

Neuronid ja sünapsid

Neuronid on närvisüsteemi rakud spetsialiseerunud elektrokeemiliste impulsside vastuvõtmisele ja edastamisele. Need signaalid võimaldavad toimuda väga mitmesugustel funktsioonidel, näiteks neurotransmitterite sekretsioon ja hormoonid, lihaste kokkutõmbumine ja paisumine, taju, mõtlemine või õppimine.

Neuronite morfoloogia eristab neid muud tüüpi rakkudest. Täpsemalt koosnevad need kolm peamist osa: soma, dendriidid ja akson.

Soma ehk rakukeha on see, kus neuroni protsessid ja funktsioonid on organiseeritud; dendriidid Need on lühikesed pikendused, mis saavad elektrilisi impulsse; ja akson see on pikem lisa, mis saadab signaale somast teistele rakkudele.

Kui närviimpulsid jõuavad aksoni lõpuni (terminalinupp), sekreteerib neuron neurotransmittereid - keemilisi ühendeid, mis soodustavad või pärsivad retseptoriraku tegevust. Neuronite puhul, nagu me oleme öelnud, haaravad need signaalid just dendriidid.

Me nimetame "sünapsiks" neuroni ja teise raku vahelist ühendust, eriti kui see on ka neuron. Kui kaks rakku sünapteeruvad, vabastab presünaptilise neuroni membraan neurotransmitteri sünaptilisse ruumi, piirkonda, kus see seondub retseptori või postsünaptilise rakuga; see saab impulsi, mis reguleerib tema tegevust.

Neuronite ja teiste rakkude vaheliste arvukate sünapside teke, mis toimub loomulikult neurodevelopmenti käigus, põhjustab võrkude või vooluahelate moodustumist neuronaalne väga keeruline. Need võrgud on hädavajalikud närvisüsteemi ja seega ka sellest sõltuvate protsesside nõuetekohaseks toimimiseks.

• Seotud artikkel: "Mis on sünaptiline ruum ja kuidas see töötab?"

Kuidas luuakse seoseid neuronite vahel?

Aksoonide ja dendriitide otsad (viimasel juhul enne sündi) sisaldavad koonilise kujuga laiendeid mis arenevad teise raku suunas ja panevad neuroni kasvama ja sellele lähenema, võimaldades ühendust sünaptiline. Nendele laienditele on antud nimi "närvikasvukoonused".

Kasvukoonuseid juhivad neurotroofsed tegurid sekreteerivad sihtnärvid. Need keemilised ühendid meelitavad või tõrjuvad presünaptilise neuroni aksooni; sel moel näitavad nad kasvukohta. Kui akson ühendub postsünaptilise rakuga, annavad neurotroofsed tegurid sellest talle märku ja see lakkab kasvamast.

Seda protsessi, mis toimub erineval määral kogu elu vältel, nimetatakse sünaptogeneesiks ja see võimaldab aju plastilisus, see tähendab võime, mille kaudu meie närvisüsteem kasvab, muutub ja on ümber korraldada. Plastilisus põhineb õppimisel ja tegemisel, mis põhjustavad neuronite vaheliste ühenduste tugevnemist või nõrgenemist.

Sünaptogeneesi sagedus on mõnes eluetapis suurem, eriti varases arengujärgus. Sellest hoolimata keskkonna stimuleerimine soodustab sünaptogeneesi igal eluetapil.

Sünaptogenees kogu arengu vältel

Embrüonaalse arengu alguses toimub närvitoru sisepinnal neuroblastide (neuronite eelkäijad) massiline levik; see hetk on tuntud kui "neurogenees". Seejärel migreeruvad neuroblastid närvitorust läbi radiaalse glia, levides nii kogu närvisüsteemis.

Neuroblastid muutuvad rakkude diferentseerumise käigus neuroniteks, mis sõltub geenides sisalduvast teabest ja toimub pärast rände lõppu. Diferentseerumine sõltub osaliselt ka induktsioonist, see tähendab piirkonna neuronite mõjust selleni jõudvate neuroblastide arengule.

Sünogenees algab umbes viiendal kuul loote arengust, kuid kriitiline periood toimub pärast sündi. Selle esimese sünaptogeneesi käigus tekib liigne neuroneid ja nende vahelisi ühendusi; hiljem kaovad vähem võimsad sünapsid (apoptoos) ja lõplik struktuur lepib õppimisega.

Noorukieas intensiivistuvad sünaptogenees ja apoptoos uuesti, kuigi muutused pole nii olulised kui varases arengus. Kõigi nende etappide vead võivad neurodevelopmental häirete ilmnemist, nagu skisofreenia.

Kuigi geenid määravad osaliselt sünaptogeneesi omadused, uurisid kaksikud ja kloonitud loomadega on näidanud, et sünapside jaotus on geneetiliselt võrdne või väga erinev Sarnased. See kinnitab õppimise ja konkreetse keskkonna olulisust sünaptogeneesis.