इलेक्ट्रिकल सिनैप्स: वे कैसे हैं और तंत्रिका तंत्र में कैसे काम करते हैं

हमारे तंत्रिका तंत्र की मुख्य विशेषता इसकी एक कोशिका से दूसरी कोशिका में सूचना प्रसारित करने की क्षमता है। यह अंतरकोशिकीय संचार कई तरीकों से होता है, और उनमें से एक के माध्यम से होता है विद्युत सिनैप्स, छोटे स्लिट्स जो विद्युत प्रवाह के पारित होने की अनुमति देते हैं.

हालांकि इस प्रकार का सिनैप्स अकशेरूकीय जानवरों और निचली कशेरुकियों के लिए अधिक विशिष्ट है, यह मनुष्यों सहित स्तनधारी तंत्रिका तंत्र के कुछ क्षेत्रों में भी देखा गया है।

हाल के वर्षों में, अधिक संख्या में और जटिल रासायनिक सिनैप्स के पक्ष में विद्युत सिनैप्स ने प्रमुखता खो दी है। इस लेख में हम देखेंगे कि ये विद्युत सिनैप्स क्या हैं और उनकी क्या विशेषताएं हैं।

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विद्युत सिनैप्स क्या हैं?

न्यूरॉन्स के बीच सूचना का स्थानांतरण एक विशेष जंक्शन के स्तर पर होता है जिसे सिनैप्स के रूप में जाना जाता है। इस अन्तर्ग्रथनी स्थान में, न्यूरॉन्स संवाद करते हैं और मुख्य रूप से दो मार्गों का उपयोग करते हैं: अन्तर्ग्रथन रसायन विज्ञान, जब पदार्थ या न्यूरोट्रांसमीटर जारी करके सूचना का प्रसारण होता है, और विद्युत।

इलेक्ट्रिकल सिनैप्स में, प्री- और पोस्टसिनेप्टिक न्यूरॉन्स की झिल्लियां गैप जंक्शन, या गैप जंक्शन से जुड़ती हैं। जिससे विद्युत धारा एक सेल से दूसरी सेल में और सीधे प्रवाहित होती है.

इन गैप जंक्शन चैनलों में कम प्रतिरोध (या उच्च चालकता) होता है, यानी विद्युत प्रवाह का मार्ग, या तो आयन सकारात्मक या नकारात्मक रूप से आवेशित, यह प्रीसानेप्टिक से पोस्टसिनेप्टिक न्यूरॉन तक प्रवाहित होता है, या तो विध्रुवण या ए उत्पन्न करता है अतिध्रुवीकरण।

हाइपरप्लोरीकरण और विध्रुवण

आराम से, एक न्यूरॉन में -60 से -70 मिलीवोल्ट की आराम क्षमता (झिल्ली के पार क्षमता) होती है। इसका अर्थ यह है कि सेल के अंदर बाहर के सापेक्ष नकारात्मक रूप से चार्ज किया जाता है.

एक विद्युत अन्तर्ग्रथन में, एक हाइपरप्लोरीकरण तब होता है जब किसी विशेष बिंदु पर झिल्ली क्षमता अधिक नकारात्मक हो जाती है न्यूरोनल झिल्ली, जबकि विध्रुवण तब होता है जब झिल्ली क्षमता कम नकारात्मक (या अधिक) हो जाती है सकारात्मक)।

दोनों hyperpolarization जैसे कि विध्रुवण तब होता है जब आयन चैनल (प्रोटीन जो विशिष्ट आयनों के पारित होने की अनुमति देते हैं कोशिका झिल्ली) खुली या बंद झिल्ली, जो कुछ प्रकार के आयनों की कोशिका में प्रवेश करने या छोड़ने की क्षमता को बदल देती है। कक्ष।

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रासायनिक सिनैप्स के साथ अंतर

कार्यात्मक दृष्टि से, इलेक्ट्रिकल सिनैप्स में न्यूरॉन्स के बीच संचार उस संचार से काफी भिन्न होता है जो रासायनिक सिनेप्स पर होता है. मुख्य अंतर गति है: उत्तरार्द्ध में, ऐक्शन पोटेंशिअल तक पहुंचने पर सिनैप्टिक विलंब होता है न्यूरोट्रांसमीटर जारी होने तक प्रीसानेप्टिक टर्मिनल, जबकि विद्युत सिनैप्स में देरी वस्तुतः होती है अस्तित्वहीन।

इतनी उच्च गति पर यह अंतरकोशिकीय संचार न्यूरॉन्स के नेटवर्क के एक साथ कार्यात्मक युग्मन (एक तुल्यकालन) की अनुमति देता है जो विद्युत सिनैप्स से जुड़े होते हैं।

इलेक्ट्रिकल और केमिकल सिनेप्स के बीच एक और अंतर उनके नियमन में निहित है।. उत्तरार्द्ध को एक जटिल बहु-चरण प्रक्रिया का पालन करना चाहिए, जो कई चौकियों के अधीन होता है, जो अंततः रिसेप्टर को न्यूरोट्रांसमीटर की रिहाई और बंधन की ओर ले जाता है। यह सब विद्युत सिनैप्स की सरलता के विपरीत है, जहां अंतरकोशिकीय चैनल लगभग किसी भी स्थिति में आयनों और छोटे अणुओं के द्विदिश प्रवाह की अनुमति देते हैं।

विद्युत सिनैप्स बनाम रासायनिक सिनैप्स के लाभ

विद्युत सिनैप्स कम जटिल कशेरुकी जानवरों और स्तनधारियों के मस्तिष्क के कुछ क्षेत्रों में सबसे आम हैं. वे रासायनिक सिनैप्स से तेज़ हैं लेकिन कम प्लास्टिक हैं। हालाँकि, इस प्रकार के सिनैप्स के कई उल्लेखनीय लाभ हैं:

द्विदिशता

विद्युत सिनैप्स एक्शन पोटेंशिअल का द्विदिश संचरण है. हालाँकि, रसायन विज्ञान केवल एक ही तरीके से संवाद कर सकता है।

समन्वय क्षमता

न्यूरोनल गतिविधि का तुल्यकालन विद्युत सिनैप्स में उत्पन्न होता है, क्या बनाता है तंत्रिका कोशिकाएं एक दूसरे के साथ समन्वय कर सकती हैं.

रफ़्तार

संचार की गति के संबंध में, यह ऐक्शन पोटेंशिअल होने के कारण, इलेक्ट्रिकल सिनैप्स में तेज़ है बिना किसी रसायन को छोड़े आयन चैनल के माध्यम से यात्रा करें.

नुकसान

इलेक्ट्रिकल सिनैप्स के रासायनिक सिनैप्स पर भी नुकसान हैं। मुख्य रूप से, कि वे एक न्यूरॉन से एक उत्तेजक संकेत को दूसरे में एक निरोधात्मक संकेत में परिवर्तित नहीं कर सकते हैं। यही है, उनमें लचीलेपन, बहुमुखी प्रतिभा और संकेतों को संशोधित करने की क्षमता की कमी होती है जो उनके रासायनिक समकक्षों के पास होती है।

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इस प्रकार के सिनैप्स के गुण

अधिकांश अंतरकोशिकीय चैनल जो विद्युत सिनैप्स बनाते हैं वोल्टेज पर निर्भर हैं; अर्थात्, इसकी चालकता (या, इसके विपरीत, विद्युत प्रवाह के पारित होने के लिए इसका प्रतिरोध) जंक्शन बनाने वाली झिल्लियों के दोनों किनारों पर संभावित अंतर के एक कार्य के रूप में भिन्न होता है।

कुछ यूनियनों में, वास्तव में, यह चैनल वोल्टेज संवेदनशीलता विध्रुवण धाराओं को केवल एक दिशा में संचालित करने की अनुमति देती है (जिसे रेक्टीफाइंग इलैक्ट्रिकल सिनेप्सेस के रूप में जाना जाता है)।

ऐसा भी होता है कि इंट्रासेल्युलर पीएच या में कमी के जवाब में अधिकांश संचार चैनल बंद हो जाते हैं साइटोप्लाज्मिक कैल्शियम की ऊंचाई के कारण (साइटोप्लाज्म में कई चयापचय प्रक्रियाएं होती हैं कक्ष)।

यह सुझाव दिया गया है कि इन गुणों की अन्य कोशिकाओं द्वारा घायल कोशिकाओं को अलग करने में सुरक्षात्मक भूमिका होती है, क्योंकि सबसे पहले, कैल्शियम और साइटोप्लाज्मिक प्रोटॉन में उल्लेखनीय वृद्धि हुई है जो चैनलों को पार करने पर आसन्न कोशिकाओं को प्रभावित कर सकते हैं। संचारक।

तंत्रिका कनेक्टिविटी

कई जांच यह सत्यापित करने में सक्षम हैं कि न्यूरॉन्स अराजक रूप से एक दूसरे से जुड़े नहीं हैं, लेकिन विभिन्न तंत्रिका केंद्रों के बीच संबंध उन दिशा-निर्देशों का पालन करें जो पशु समूह की विशेषता होने के कारण एक विशिष्ट पशु प्रजाति से आगे जाते हैं.

विभिन्न तंत्रिका केंद्रों के बीच यह जुड़ाव भ्रूण के विकास के दौरान उत्पन्न होता है और जैसे-जैसे यह बढ़ता और विकसित होता है, यह पूर्ण होता जाता है। विभिन्न कशेरुकी जंतुओं में बुनियादी वायरिंग एक सामान्य समानता दर्शाती है, जीन अभिव्यक्ति पैटर्न का प्रतिबिंब सामान्य पूर्वजों से विरासत में मिला।

एक न्यूरॉन के विभेदन के दौरान, इसका अक्षतंतु बनने वाली संरचनाओं की रासायनिक विशेषताओं द्वारा निर्देशित होता है। यह अपने रास्ते में पाता है और ये एक संदर्भ के रूप में काम करते हैं कि कैसे खुद को स्थिति में लाया जाए और तंत्रिका नेटवर्क के भीतर खुद को स्थापित किया जाए।

न्यूरोनल कनेक्टिविटी के अध्ययन से यह भी पता चला है कि आमतौर पर न्यूरॉन्स की स्थिति के बीच एक अनुमानित पत्राचार होता है उत्पत्ति के केंद्र में और इसके अक्षतंतु गंतव्य के केंद्र में, दोनों के बीच संबंध के सटीक स्थलाकृतिक मानचित्र स्थापित करने में सक्षम होने के नाते क्षेत्र।

ग्रंथ सूची संदर्भ:

• वैक्समैन, एस. (2012). क्लिनिकल न्यूरोएनाटॉमी। पडुआ: पिक्किन।