Электрические синапсы: что это такое и как они работают в нервной системе

Основной характеристикой нашей нервной системы является ее способность передавать информацию от одной клетки к другой. Эта межклеточная коммуникация происходит несколькими путями, и один из них – через электрические синапсы, небольшие щели, через которые проходит электрический ток.

Хотя этот тип синапсов более типичен для беспозвоночных животных и низших позвоночных, он также наблюдался в некоторых областях нервной системы млекопитающих, включая человека.

В последние годы электрические синапсы утратили свое значение в пользу более многочисленных и сложных химических синапсов. В этой статье мы увидим, на что похожи эти электрические синапсы и что их характеризует.

• Статья по теме: "Что такое синаптическая щель и как она работает?"

Что такое электрические синапсы?

Передача информации между нейронами происходит на уровне специализированного соединения, известного как синапс. В этом синаптическом пространстве нейроны взаимодействуют и используют, в основном, два пути: синапс химия, когда передача информации происходит за счет высвобождения веществ или нейротрансмиттеров, а электрический.

В электрических синапсах мембраны пре- и постсинаптических нейронов соединяются щелевым соединением, или щелевым соединением. через который электрический ток течет от одной клетки к другой и непосредственно.

Эти каналы щелевого перехода имеют низкое сопротивление (или высокую проводимость), то есть пропускание электрического тока либо ионами положительно или отрицательно заряженный, он течет от пресинаптического нейрона к постсинаптическому, вызывая либо деполяризацию, либо гиперполяризация.

гиперполяризация и деполяризация

В состоянии покоя нейрон имеет потенциал покоя (потенциал через мембрану) от -60 до -70 милливольт. Это означает, что внутренняя часть клетки заряжена отрицательно относительно внешней.

В электрическом синапсе гиперполяризация возникает, когда мембранный потенциал становится более отрицательным в определенной точке. мембрану нейрона, тогда как деполяризация происходит, когда мембранный потенциал становится менее отрицательным (или более положительный).

Оба гиперполяризация такие как деполяризация, происходят, когда ионные каналы (белки, которые обеспечивают прохождение определенных ионов через клеточная мембрана) мембраны открываются или закрываются, что изменяет способность определенных типов ионов входить или выходить из клетки. клетка.

• Вам может быть интересно: "Потенциал действия: что это такое и каковы его фазы?"

Отличия от химических синапсов

С функциональной точки зрения, связь между нейронами через электрические синапсы существенно отличается от связи между химическими синапсами.. Основное отличие заключается в скорости: в последнем имеется синаптическая задержка с момента, когда потенциал действия достигает пресинаптических окончаний до высвобождения нейротрансмиттера, тогда как в электрических синапсах задержка практически несуществующий.

Эта межклеточная коммуникация на такой высокой скорости обеспечивает одновременную функциональную связь (синхронизацию) сетей нейронов, связанных электрическими синапсами.

Другое различие между электрическими и химическими синапсами заключается в их регуляции.. Последний должен следовать сложному многоступенчатому процессу с многочисленными контрольными точками, которые в конечном итоге приводят к высвобождению и связыванию нейротрансмиттера с рецептором. Все это контрастирует с простотой электрических синапсов, где межклеточные каналы обеспечивают двунаправленный поток ионов и малых молекул практически в любой ситуации.

Преимущества электрических синапсов по сравнению с химическими.

электрические синапсы наиболее распространены у менее сложных позвоночных животных и в некоторых областях мозга млекопитающих.. Они быстрее, чем химические синапсы, но менее пластичны. Однако у этого типа синапсов есть несколько очень заметных преимуществ:

Двунаправленность

электрический синапс имеет двунаправленную передачу потенциала действия. Химия, однако, может общаться только одним способом.

координационный потенциал

Синхронизация активности нейронов осуществляется в электрических синапсах. что заставляет нервные клетки координироваться друг с другом.

Скорость

Что касается скорости коммуникации, то она выше в электрических синапсах из-за того, что потенциалы действия проходить через ионный канал без выделения каких-либо химических веществ.

Недостатки

Электрические синапсы также имеют недостатки по сравнению с химическими синапсами. Главным образом тем, что они не могут преобразовать возбуждающий сигнал от одного нейрона в тормозной сигнал от другого. То есть им не хватает гибкости, универсальности и способности модулировать сигналы, которыми обладают их химические аналоги.

• Вам может быть интересно: "Синапсы: что это такое, виды и функции"

Свойства этого типа синапсов

Большинство межклеточных каналов, образующих электрические синапсы зависят от напряжения; его проводимость (или, наоборот, его сопротивление прохождению электрического тока) изменяется в зависимости от разности потенциалов по обе стороны мембран, образующих соединение.

Действительно, в некоторых союзах эта чувствительность канала к напряжению позволяет проводить деполяризующие токи только в одном направлении (что известно как выпрямление электрических синапсов).

Бывает и так, что большая часть коммуникационных каналов закрывается в ответ на снижение внутриклеточного рН или за счет повышения цитоплазматического кальция (в цитоплазме протекают многие метаболические процессы клетка).

Было высказано предположение, что эти свойства играют защитную роль, обеспечивая разобщение поврежденных клеток другими клетками, поскольку в Во-первых, наблюдается значительное увеличение количества протонов кальция и цитоплазмы, которые могут воздействовать на соседние клетки, если они пересекают каналы. коммуникаторы.

нейронная связь

Многочисленные исследования позволили убедиться, что нейроны не связаны анархически друг с другом, а отношения между различными нервными центрами следовать руководящим принципам, которые выходят за рамки определенного вида животных, будучи характерными для группы животных.

Эта связь между различными нервными центрами возникает во время эмбрионального развития и совершенствуется по мере его роста и развития. Основные проводки у различных позвоночных животных обнаруживают общее сходство. отражение паттернов экспрессии генов унаследованы от общих предков.

Во время дифференцировки нейрона его аксон растет, руководствуясь химическими характеристиками образующихся структур. он находит на своем пути, и они служат ориентиром, чтобы знать, как позиционировать себя и располагаться в нейронной сети.

Исследования связности нейронов также показали, что обычно существует предсказуемое соответствие между положением нейронов в центре происхождения и его аксонов в центре назначения, имея возможность установить точные топографические карты связи между обоими зоны.

Библиографические ссылки:

• Ваксман, С. (2012). Клиническая нейроанатомия. Падуя: Пиччин.