Sinaptogeneză: Cum se creează conexiunile între neuroni?

Sinaptogeneza este procesul prin care sunt create sinapsele, adică legături între un neuron și o altă celulă a sistemului nervos sau între doi neuroni. Deși sinaptogeneza este deosebit de intensă în timpul dezvoltării timpurii, influențele mediului influențează consolidarea și dispariția sinapselor de-a lungul vieții.

A întelege modul în care sunt create conexiunile dintre neuroni Este important să înțelegem mai întâi ce caracteristici definesc aceste tipuri de celule și ce sunt exact sinapsele. Este la fel de important să se clarifice semnificația diferitelor concepte legate de sinaptogeneză, cum ar fi plasticitatea creierului și neurogeneza.

• Articol asociat: "Tipuri de neuroni: caracteristici și funcții"

Neuroni și sinapse

Neuronii sunt celule ale sistemului nervos specializat în primirea și transmiterea impulsurilor electrochimice. Aceste semnale permit să aibă loc o mare varietate de funcții, cum ar fi secreția de neurotransmițători și hormoni, contracția și distensia mușchilor, percepție, gândire sau învățare.

Morfologia neuronilor îi diferențiază de alte tipuri de celule. Mai exact, acestea constau din trei părți principale: soma, dendrite și axon.

Soma sau corpul celular este locul în care sunt organizate procesele și funcțiile neuronului; dendrite Sunt extensii scurte care primesc impulsuri electrice; si axon este un apendice mai lung care trimite semnale de la soma către alte celule.

Când impulsurile neuronale ajung la capătul axonului (butonul terminal), neuronul secretă neurotransmițători, compuși chimici care favorizează sau inhibă acțiunea celulei receptoare. În cazul neuronilor, așa cum am spus, dendritele sunt cele care captează aceste semnale.

Numim „sinapsă” legătura dintre un neuron și o altă celulă, mai ales dacă acesta este și un neuron. Atunci când două celule se sinaptizează, membrana neuronului presinaptic eliberează neurotransmițătorul în spațiul sinaptic, zona în care se leagă de receptor sau celula postsinaptică; primește impulsul, care îi reglează activitatea.

Crearea a numeroase sinapse între neuroni și alte celule, care are loc în mod natural în timpul neurodezvoltării, face să se formeze rețele sau circuite neuronal foarte complex. Aceste rețele sunt esențiale pentru buna funcționare a sistemului nervos și, prin urmare, a proceselor care depind de acesta.

• Articol asociat: "Ce este spațiul sinaptic și cum funcționează?"

Cum se creează conexiunile între neuroni?

Capetele axonilor și dendritelor (înainte de naștere, în ultimul caz) conțin prelungiri cu formă conică care se dezvoltă în direcția altei celule și fac neuronul să crească și să se apropie de el, permițând conexiunea sinaptic. Denumirea dată acestor extensii este „conuri de creștere neuronală”.

Conurile de creștere sunt ghidate de factori neurotrofici secretat de neuronii țintă. Acești compuși chimici atrag sau resping axonul neuronului presinaptic; în acest fel indică unde să crească. Odată ce axonul se conectează cu celula postsinaptică, factorii neurotrofici îi semnalează și încetează să crească.

Acest proces, care are loc în diferite grade de-a lungul vieții, se numește sinaptogeneză și permite plasticitatea creierului, adică facultatea prin care sistemul nostru nervos crește, se schimbă și este restructura. Plasticitatea se bazează pe învățare și lucru, care determină consolidarea sau slăbirea conexiunilor dintre neuroni.

Frecvența sinaptogenezei este mai mare în unele etape ale vieții, în special în timpul dezvoltării timpurii. Cu toate acestea, stimularea mediului favorizează sinaptogeneza în orice etapă a vieții.

Sinaptogeneza pe tot parcursul dezvoltării

La începutul dezvoltării embrionare, există o proliferare masivă a neuroblastelor (precursori ai neuronilor) în zona internă a tubului neural; acest moment este cunoscut sub numele de „neurogeneză”. Ulterior, neuroblastele migrează din tubul neural prin glia radială, răspândindu-se astfel în tot sistemul nervos.

Neuroblastele devin neuroni în timpul procesului de diferențiere celulară, care depinde de informațiile conținute de gene și are loc după finalizarea migrației. Diferențierea depinde, de asemenea, în parte de inducție, adică de influența neuronilor dintr-o regiune asupra dezvoltării neuroblastelor care ajung la ea.

Sinaptogeneza începe în jurul lunii a cincea de dezvoltare fetală, dar perioada critică apare după naștere. În timpul acestei prime sinaptogeneze, se creează un exces de neuroni și conexiuni între ei; mai târziu vor dispărea sinapsele mai puțin puternice (apoptoză) și structura definitivă se va stabili odată cu învățarea.

În timpul adolescenței, sinaptogeneza și apoptoza se intensifică din nou, deși modificările nu sunt la fel de semnificative ca cele care apar în dezvoltarea timpurie. Erorile în oricare dintre aceste etape pot favorizează apariția tulburărilor neurodezvoltării, dupa cum schizofrenie.

Deși genele determină parțial caracteristicile sinaptogenezei la fiecare individ, studii gemene iar la animalele clonate au arătat că distribuția sinapselor variază din punct de vedere genetic egal sau foarte Similar. Acest lucru confirmă importanța învățării și a mediului specific în sinaptogeneză.