전기적 시냅스: 그것이 어떻게 존재하며 신경계에서 어떻게 작용하는지

우리 신경계의 주요 특징은 한 세포에서 다른 세포로 정보를 전달하는 능력입니다. 이 세포 간 통신은 여러 가지 방법으로 발생하며 그 중 하나는 전기 시냅스, 전류의 통과를 허용하는 작은 슬릿.

이러한 유형의 시냅스는 무척추 동물과 하등 척추 동물에서 더 일반적이지만 인간을 포함한 포유류 신경계의 일부 영역에서도 관찰되었습니다.

최근 몇 년 동안, 전기적 시냅스는 더 많고 복잡한 화학적 시냅스를 위해 명성을 잃었습니다. 이 글에서 우리는 이러한 전기적 시냅스가 어떤 것인지, 그리고 그것들을 특징짓는 것은 무엇인지 알아볼 것입니다.

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전기 시냅스란 무엇입니까?

뉴런 간의 정보 전달은 시냅스로 알려진 특수 접합 수준에서 발생합니다. 이 시냅스 공간에서 뉴런은 주로 두 가지 경로인 시냅스와 통신하고 사용합니다. 물질이나 신경 전달 물질을 방출하여 정보 전달이 발생할 때 화학, 그리고 전기 같은.

전기적 시냅스에서 시냅스 전 및 시냅스 후 뉴런의 막은 갭 접합 또는 갭 접합으로 연결됩니다. 전류가 한 셀에서 다른 셀로 그리고 직접적으로 흐르는.

이러한 갭 접합 채널은 낮은 저항(또는 높은 컨덕턴스), 즉 전류의 통과, 이온 또는 양전하 또는 음전하를 띠면 시냅스 전 뉴런에서 시냅스 후 뉴런으로 흘러 탈분극 또는 과분극.

과분극 및 탈분극

휴식 시 뉴런은 -60~-70밀리볼트의 휴식 전위(막을 가로지르는 전위)를 가집니다. 이것은 다음을 의미합니다. 세포 내부는 외부에 비해 음전하를 띤다..

전기적 시냅스에서 과분극은 특정 지점에서 막 전위가 더 음이 될 때 발생합니다. 반면 탈분극은 막 전위가 덜 음(또는 그 이상)이 될 때 발생합니다. 긍정적인).

둘 다 과분극 탈분극과 같은 이온 채널(특정 이온의 통과를 허용하는 단백질)이 세포막) 막이 열리거나 닫히며 특정 유형의 이온이 세포에 들어가거나 나가는 능력을 변경합니다. 셀.

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화학적 시냅스와의 차이점

기능적인 면에서 보면, 전기적 시냅스를 가로지르는 뉴런 간의 통신은 화학적 시냅스에서 발생하는 통신과 상당히 다릅니다.. 주요 차이점은 속도입니다. 후자의 경우 활동 전위가 시냅스전 말단은 신경전달물질이 방출될 때까지 지속되는 반면, 전기적 시냅스에서는 지연이 사실상 존재하지 않는.

이러한 고속의 세포 간 통신은 전기 시냅스로 연결된 뉴런 네트워크의 기능적 동시 결합(동기화)을 가능하게 합니다.

전기 및 화학적 시냅스의 또 다른 차이점은 조절에 있습니다.. 후자는 궁극적으로 수용체에 대한 신경전달물질의 방출 및 결합으로 이어지는 수많은 체크포인트에 따라 복잡한 다단계 프로세스를 따라야 합니다. 이 모든 것은 세포간 채널이 거의 모든 상황에서 이온과 작은 분자의 양방향 흐름을 허용하는 전기 시냅스의 단순성과 대조됩니다.

전기적 시냅스 대 화학적 시냅스의 장점

전기 시냅스 덜 복잡한 척추 동물과 포유류 뇌의 일부 영역에서 가장 흔합니다.. 화학적 시냅스보다 빠르지만 플라스틱은 적습니다. 그러나 이러한 유형의 시냅스에는 몇 가지 매우 주목할만한 이점이 있습니다.

양방향성

전기 시냅스 활동 전위의 양방향 전송이 있습니다.. 그러나 화학은 한 방향으로만 소통할 수 있습니다.

조정 능력

뉴런 활동의 동기화는 전기적 시냅스에서 생성되며, 신경 세포가 서로 협력할 수 있게 만드는 것.

속도

의사소통 속도는 활동전위가 활성화되기 때문에 전기적 시냅스에서 더 빠릅니다. 화학 물질을 방출하지 않고 이온 채널을 통해 이동.

단점

전기적 시냅스는 또한 화학적 시냅스에 비해 단점이 있습니다. 주로 한 뉴런의 흥분 신호를 다른 뉴런의 억제 신호로 전환할 수 없습니다. 즉, 화학적 대응물이 가지고 있는 신호를 조절하는 유연성, 다양성 및 능력이 부족합니다.

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이 유형의 시냅스 특성

전기적 시냅스를 형성하는 대부분의 세포간 채널 전압에 따라 다름; 즉, 컨덕턴스(또는 반대로 전류 통과에 대한 저항)는 접합부를 형성하는 멤브레인 양쪽의 전위차 함수에 따라 달라집니다.

실제로 일부 노조에서는 이 채널 전압 감도는 탈분극 전류가 한 방향으로만 전도되도록 합니다. (정류 전기 시냅스로 알려진 것).

또한 세포내 pH의 감소에 반응하여 대부분의 통신 채널이 닫히거나 세포질 칼슘의 상승으로 인해(세포질에서 많은 대사 과정이 셀).

이러한 특성은 손상된 세포가 다른 세포에 의해 분리되도록 함으로써 보호 역할을 하는 것으로 제안되었습니다. 첫째, 인접한 세포가 채널을 통과할 경우 영향을 미칠 수 있는 칼슘 및 세포질 양성자가 크게 증가합니다. 커뮤니케이터.

신경 연결

수많은 조사를 통해 뉴런이 서로 무정부적으로 연결되어 있는 것이 아니라 서로 다른 신경 중심 간의 관계가 특정 동물 종을 초월하는 지침을 따르며, 동물 그룹의 특징입니다..

서로 다른 신경 센터 사이의 이러한 연결성은 배아 발달 중에 시작되며 성장하고 발달함에 따라 완성됩니다. 다양한 척추 동물의 기본 배선은 일반적인 유사성을 보여줍니다. 유전자 발현 패턴의 반영 공통 조상으로부터 유전됨.

뉴런이 분화되는 동안 축삭은 형성되는 구조의 화학적 특성에 따라 성장합니다. 그것은 경로에서 발견하고 신경망 내에서 자신을 배치하고 배치하는 방법을 알기 위한 참조 역할을 합니다.

뉴런 연결성에 대한 연구는 또한 일반적으로 뉴런의 위치 사이에 예측 가능한 대응이 있음을 보여주었습니다. 출발점 중심과 도착점 중심에 있는 축색돌기의 축색 돌기 사이의 연결에 대한 정확한 지형도를 설정할 수 있습니다. 구역.

참고문헌:

• 왁스맨, S. (2012). 임상 신경 해부학. 파도바: 피친.