Elektrinės sinapsės: kaip jos yra ir kaip jos veikia nervų sistemoje

Pagrindinė mūsų nervų sistemos savybė yra jos gebėjimas perduoti informaciją iš vienos ląstelės į kitą. Šis tarpląstelinis bendravimas vyksta keliais būdais, vienas iš jų – per elektrinės sinapsės, maži plyšiai, leidžiantys praeiti elektros srovei.

Nors šio tipo sinapsės labiau būdingos bestuburiams ir žemesniems stuburiniams gyvūnams, ji taip pat buvo pastebėta kai kuriose žinduolių nervų sistemos srityse, įskaitant žmones.

Pastaraisiais metais elektrinės sinapsės prarado svarbą, nes atsirado daugiau ir sudėtingesnių cheminių sinapsių. Šiame straipsnyje pamatysime, kokios yra šios elektrinės sinapsės ir kas joms būdinga.

• Susijęs straipsnis: "Kas yra sinapsinis tarpas ir kaip jis veikia?"

Kas yra elektrinės sinapsės?

Informacijos perdavimas tarp neuronų vyksta specializuotos jungties, žinomos kaip sinapsė, lygiu. Šioje sinapsinėje erdvėje neuronai bendrauja ir daugiausia naudojasi dviem būdais: sinapse chemija, kai informacija perduodama išskiriant medžiagas ar neurotransmiterius, ir elektrinis.

Elektrinėse sinapsėse pre- ir postsinapsinių neuronų membranos yra sujungtos tarpo jungtimi arba tarpo jungtimi. kuriuo elektros srovė teka iš vieno elemento į kitą ir tiesiogiai.

Šie tarpo jungties kanalai turi mažą varžą (arba didelį laidumą), ty praleidžia elektros srovę arba jonus teigiamai arba neigiamai įkrautas, jis teka iš presinapsinio neurono į postsinapsinį neuroną, sukeldamas depoliarizaciją arba hiperpoliarizacija.

hiperpoliarizacija ir depoliarizacija

Ramybės būsenoje neurono ramybės potencialas (potencialas visoje membranoje) yra nuo -60 iki -70 milivoltų. Tai reiškia, kad ląstelės vidus yra neigiamai įkrautas išorės atžvilgiu.

Elektrinėje sinapsėje įvyksta hiperpoliarizacija, kai membranos potencialas tam tikrame taške tampa neigiamas neuronų membrana, o depoliarizacija įvyksta, kai membranos potencialas tampa mažiau neigiamas (arba daugiau teigiamas).

Tiek hiperpoliarizacija pavyzdžiui, depoliarizacija įvyksta, kai jonų kanalai (baltymai, leidžiantys specifiniams jonams praeiti per ląstelės membrana) membrana atsidaro arba užsidaro, o tai keičia tam tikrų tipų jonų gebėjimą patekti į ląstelę arba išeiti iš jos. ląstelė.

• Galbūt jus domina: "Veiksmo potencialas: kas tai yra ir kokios jo fazės?"

Skirtumai su cheminėmis sinapsėmis

Funkciniu požiūriu, ryšys tarp neuronų per elektrines sinapses iš esmės skiriasi nuo to, kuris vyksta cheminėse sinapsėse. Pagrindinis skirtumas yra greitis: pastarajame yra sinapsinis delsimas nuo tada, kai veikimo potencialas pasiekia presinapsinis terminalas, kol bus išleistas neuromediatorius, o elektrinėse sinapsėse vėlavimas iš esmės yra neegzistuojantis.

Šis tarpląstelinis ryšys tokiu dideliu greičiu leidžia vienu metu funkciniu būdu susieti (sinchronizuoti) neuronų tinklus, sujungtus elektrinėmis sinapsėmis.

Kitas skirtumas tarp elektrinių ir cheminių sinapsių yra jų reguliavimas.. Pastarasis turi atlikti sudėtingą kelių etapų procesą, kuriam taikoma daugybė kontrolinių punktų, kurie galiausiai lemia neurotransmiterio išsiskyrimą ir prisijungimą prie receptoriaus. Visa tai prieštarauja elektrinių sinapsių paprastumui, kai tarpląsteliniai kanalai leidžia dvikrypti jonų ir mažų molekulių srautą beveik bet kurioje situacijoje.

Elektrinių sinapsių pranašumai prieš chemines sinapses

elektrinės sinapsės yra labiausiai paplitę tarp mažiau sudėtingų stuburinių gyvūnų ir kai kuriose žinduolių smegenų srityse. Jie yra greitesni už chemines sinapses, bet mažiau plastikiniai. Tačiau šio tipo sinapsė turi keletą labai pastebimų pranašumų:

Dvikryptis

elektrinė sinapsė turi dvikryptį veikimo potencialų perdavimą. Tačiau chemija gali bendrauti tik vienu būdu.

koordinavimo pajėgumus

Neuronų aktyvumo sinchronizacija susidaro elektrinėse sinapsėse, dėl ko nervinės ląstelės gali koordinuotis viena su kita.

Greitis

Kalbant apie ryšio greitį, jis yra greitesnis elektrinėse sinapsėse dėl to, kad veikimo potencialas keliauja per jonų kanalą neišskirdami jokių cheminių medžiagų.

Trūkumai

Elektrinės sinapsės taip pat turi trūkumų, palyginti su cheminėmis sinapsėmis. Daugiausia, kad jie negali konvertuoti sužadinimo signalo iš vieno neurono į slopinamąjį signalą kitame. Tai reiškia, kad jiems trūksta lankstumo, universalumo ir gebėjimo moduliuoti signalus, kuriuos turi jų cheminiai kolegos.

• Galbūt jus domina: "Sinapsė: kas tai yra, tipai ir funkcijos"

Šio tipo sinapsės savybės

Dauguma tarpląstelinių kanalų, kurie sudaro elektrines sinapses priklauso nuo įtampos; y., jo laidumas (arba, atvirkščiai, atsparumas elektros srovei) kinta priklausomai nuo potencialų skirtumo abiejose membranų, kurios sudaro sandūrą, pusėse.

Tiesą sakant, kai kuriose sąjungose Šis kanalo įtampos jautrumas leidžia depoliarizacines sroves vesti tik viena kryptimi (tai vadinama ištaisančiomis elektros sinapsėmis).

Taip pat atsitinka, kad dauguma ryšio kanalų yra uždaromi reaguojant į intraląstelinio pH sumažėjimą arba dėl padidėjusio kalcio kiekio citoplazmoje (citoplazmoje vyksta daugelis medžiagų apykaitos procesų, ląstelė).

Buvo pasiūlyta, kad šios savybės atlieka apsauginį vaidmenį, nes sužalotas ląsteles atjungia kitos ląstelės, nes Pirma, žymiai padidėja kalcio ir citoplazmos protonų kiekis, kuris gali paveikti gretimas ląsteles, jei jos kirs kanalus. komunikatoriai.

nervinis ryšys

Daugybė tyrimų patvirtino, kad neuronai nėra anarchiškai susiję vienas su kitu, o ryšiai tarp skirtingų nervų centrų. vadovautis gairėmis, kurios pranoksta tam tikrą gyvūnų rūšį, būdingą tai gyvūnų grupei.

Šis skirtingų nervų centrų ryšys atsiranda embriono vystymosi metu ir tobulėja jam augant ir vystantis. Įvairių stuburinių gyvūnų pagrindiniai laidai turi bendrą panašumą, genų ekspresijos modelių atspindys paveldėtas iš bendrų protėvių.

Neurono diferenciacijos metu jo aksonas auga vadovaujamasi susidarančių struktūrų cheminių savybių. ji randa savo kelyje, ir tai yra nuoroda, leidžianti žinoti, kaip išsidėstyti ir įsitvirtinti neuroniniame tinkle.

Neuronų ryšio tyrimai taip pat parodė, kad tarp neuronų padėties paprastai yra nuspėjamas atitikimas kilmės centre, o jo aksonų – paskirties centre, galintis sudaryti tikslius topografinius jungties tarp abiejų žemėlapius. zonos.

Bibliografinės nuorodos:

• Vaksmenas, S. (2012). Klinikinė neuroanatomija. Paduja: Piccin.