Synaptogenese: hoe worden verbindingen tussen neuronen gemaakt?

Synaptogenese is het proces waarbij synapsen worden gemaakt, dat wil zeggen verbindingen tussen een neuron en een andere cel van het zenuwstelsel, of tussen twee neuronen. Hoewel synaptogenese vooral intens is tijdens de vroege ontwikkeling, beïnvloeden omgevingsinvloeden de consolidatie en verdwijning van synapsen gedurende het hele leven.

Begrijpen hoe de verbindingen tussen neuronen tot stand komen Het is belangrijk om eerst te begrijpen welke kenmerken dit type cellen definiëren en wat synapsen precies zijn. Het is even belangrijk om de betekenis van verschillende concepten met betrekking tot synaptogenese, zoals hersenplasticiteit en neurogenese, te verduidelijken.

• Gerelateerd artikel: "Typen neuronen: kenmerken en functies"

Neuronen en synapsen

Neuronen zijn cellen van het zenuwstelsel gespecialiseerd in het ontvangen en verzenden van elektrochemische impulsen. Deze signalen laten een breed scala aan functies plaatsvinden, zoals de afscheiding van neurotransmitters en hormonen, samentrekking en uitzetting van spieren, perceptie, denken of leren.

De morfologie van neuronen onderscheidt ze van andere celtypes. In het bijzonder bestaan ​​ze uit: drie hoofdonderdelen: soma, dendrieten en axon.

Het soma, of cellichaam, is waar de processen en functies van het neuron zijn georganiseerd; de dendrieten Het zijn korte verlengingen die elektrische impulsen ontvangen; en de axon het is een langer aanhangsel dat signalen van de soma naar andere cellen stuurt.

Wanneer neurale impulsen het einde van het axon (terminale knop) bereiken, scheidt het neuron neurotransmitters af, chemische verbindingen die de werking van de receptorcel bevorderen of remmen. In het geval van neuronen zijn het, zoals we al zeiden, de dendrieten die deze signalen opvangen.

We noemen "synaps" de verbinding tussen een neuron en een andere cel, vooral als dit ook een neuron is. Wanneer twee cellen synapteren, geeft het membraan van het presynaptische neuron neurotransmitter af in de synaptische ruimte, het gebied waar het bindt met de receptor of postsynaptische cel; het ontvangt de impuls, die zijn activiteit regelt.

De creatie van talrijke synapsen tussen neuronen en andere cellen, die van nature voorkomt tijdens neurologische ontwikkeling, zorgt ervoor dat netwerken of circuits ontstaan neuronaal erg complex. Deze netwerken zijn essentieel voor het goed functioneren van het zenuwstelsel en dus van de processen die daarvan afhankelijk zijn.

• Gerelateerd artikel: "Wat is synaptische ruimte en hoe werkt het?"

Hoe komen verbindingen tussen neuronen tot stand?

De uiteinden van de axonen en dendrieten (vóór de geboorte, in het laatste geval) bevatten extensies met een conische vorm die zich in de richting van een andere cel ontwikkelen en het neuron doen groeien en het naderen, waardoor verbinding mogelijk wordt synaptisch. De naam die aan deze extensies wordt gegeven, is 'neurale groeikegels'.

Groeikegels worden geleid door neurotrofe factoren uitgescheiden door doelneuronen. Deze chemische verbindingen trekken het axon van het presynaptische neuron aan of stoten het af; zo geven ze aan waar te groeien. Zodra het axon verbinding maakt met de postsynaptische cel, signaleren neurotrofe factoren het en stopt het met groeien.

Dit proces, dat gedurende het hele leven in verschillende mate plaatsvindt, wordt synaptogenese genoemd en maakt hersenplasticiteit, dat wil zeggen, het vermogen waarmee ons zenuwstelsel groeit, verandert en wordt herstructureren. Plasticiteit is gebaseerd op leren en oefenen, die ervoor zorgen dat de verbindingen tussen neuronen versterken of verzwakken.

De frequentie van synaptogenese is hoger in sommige levensfasen, vooral tijdens de vroege ontwikkeling. Niettemin, de omgevingsstimulatie bevordert synaptogenese in elke levensfase.

Synaptogenese tijdens de ontwikkeling

Aan het begin van de embryonale ontwikkeling is er een enorme proliferatie van neuroblasten (voorlopers van neuronen) in de binnenste zone van de neurale buis; dit moment staat bekend als "neurogenese". Vervolgens migreren de neuroblasten uit de neurale buis door de radiale glia, en verspreiden zich zo door het zenuwstelsel.

Neuroblasten worden neuronen tijdens het proces van celdifferentiatie, dat afhankelijk is van de informatie in genen en optreedt nadat de migratie is voltooid. Differentiatie hangt ook gedeeltelijk af van inductie, dat wil zeggen van de invloed van neuronen in een gebied op de ontwikkeling van de neuroblasten die het bereiken.

Synaptogenese begint rond de vijfde maand van de ontwikkeling van de foetus, maar de kritieke periode vindt plaats na de geboorte. Tijdens deze eerste synaptogenese wordt een overmaat aan neuronen en verbindingen daartussen gecreëerd; later zullen de minder krachtige synapsen verdwijnen (apoptose) en zal de definitieve structuur zich vestigen met het leren.

Tijdens de adolescentie intensiveren synaptogenese en apoptose opnieuw, hoewel de veranderingen niet zo significant zijn als die in de vroege ontwikkeling. Fouten in een van deze fasen kunnen: de opkomst van neurologische ontwikkelingsstoornissen bevorderen, als de schizofrenie.

Hoewel genen voor een deel de kenmerken van synaptogenese in elk individu bepalen, zijn er tweelingstudies en met gekloonde dieren hebben aangetoond dat de verdeling van synapsen genetisch gelijk of zeer sterk varieert Vergelijkbaar. Dit bevestigt het belang van leren en de specifieke omgeving in synaptogenese.