Synaptogenesis: การเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาทเกิดขึ้นได้อย่างไร?

Synaptogenesis เป็นกระบวนการที่สร้าง synapse ขึ้นกล่าวคือ การเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาทกับเซลล์อื่นของระบบประสาท หรือระหว่างเซลล์ประสาทสองเซลล์ แม้ว่าการสร้างไซแนปโตเจเนซิสจะรุนแรงเป็นพิเศษในช่วงแรกของการพัฒนา แต่อิทธิพลของสิ่งแวดล้อมก็มีอิทธิพลต่อการควบแน่นและการหายไปของไซแนปส์ตลอดชีวิต

เข้าใจไหม วิธีสร้างการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาท สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจก่อนว่าลักษณะใดที่กำหนดเซลล์ประเภทนี้และไซแนปส์คืออะไร สิ่งสำคัญเท่าเทียมกันคือต้องชี้แจงความหมายของแนวคิดต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์เส้นใยประสาท เช่น ความยืดหยุ่นของสมองและการสร้างเซลล์ประสาท

• บทความที่เกี่ยวข้อง: "ประเภทของเซลล์ประสาท: ลักษณะและหน้าที่"

เซลล์ประสาทและไซแนปส์

เซลล์ประสาทเป็นเซลล์ของระบบประสาท เชี่ยวชาญในการรับและส่งแรงกระตุ้นไฟฟ้าเคมี สัญญาณเหล่านี้ทำให้เกิดการทำงานที่หลากหลาย เช่น การหลั่งสารสื่อประสาทและ ฮอร์โมน การหดรัดตัวของกล้ามเนื้อ การรับรู้ การคิด หรือการเรียนรู้

สัณฐานวิทยาของเซลล์ประสาททำให้พวกมันแตกต่างจากเซลล์ประเภทอื่น โดยเฉพาะประกอบด้วย สามส่วนหลัก: โสม เดนไดรต์ และแอกซอน.

โสมหรือร่างกายของเซลล์เป็นที่ที่กระบวนการและหน้าที่ของเซลล์ประสาทถูกจัดระเบียบ 

เดนไดรต์ เป็นส่วนขยายสั้น ๆ ที่ได้รับแรงกระตุ้นทางไฟฟ้า และ แอกซอน เป็นอวัยวะที่ยาวกว่าซึ่งส่งสัญญาณจากโสมไปยังเซลล์อื่น

เมื่อแรงกระตุ้นของระบบประสาทไปถึงจุดสิ้นสุดของซอน (ปุ่มเทอร์มินัล) เซลล์ประสาทจะหลั่งสารสื่อประสาท ซึ่งเป็นสารประกอบทางเคมีที่สนับสนุนหรือยับยั้งการทำงานของเซลล์ตัวรับ ในกรณีของเซลล์ประสาท ดังที่เราได้กล่าวไปแล้ว เดนไดรต์ที่จับสัญญาณเหล่านี้

เราเรียกว่า "ไซแนปส์" การเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาทกับเซลล์อื่นโดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้านี่เป็นเซลล์ประสาทด้วย เมื่อเซลล์สองเซลล์ไซแนปต์ เมมเบรนของเซลล์ประสาทพรีไซแนปติกจะปล่อยสารสื่อประสาทออกสู่พื้นที่ซินแนปต์ ซึ่งเป็นบริเวณที่เซลล์ประสาทรับหรือเซลล์โพสต์ไซแนปต์ มันรับแรงกระตุ้นซึ่งควบคุมกิจกรรมของมัน

การสร้างไซแนปส์จำนวนมากระหว่างเซลล์ประสาทและเซลล์อื่นๆ ซึ่งเกิดขึ้นตามธรรมชาติระหว่างการพัฒนาทางระบบประสาท ทำให้เครือข่ายหรือวงจรก่อตัวขึ้น เซลล์ประสาท ซับซ้อนมาก เครือข่ายเหล่านี้มีความจำเป็นสำหรับการทำงานที่เหมาะสมของระบบประสาทและกระบวนการที่ขึ้นอยู่กับมัน

• บทความที่เกี่ยวข้อง: "synaptic space คืออะไรและทำงานอย่างไร?"

การเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาทเกิดขึ้นได้อย่างไร?

ปลายแอกซอนและเดนไดรต์ (ในกรณีหลังก่อนเกิด) มีส่วนขยายที่มีรูปทรงกรวย ที่พัฒนาไปในทิศทางของเซลล์อื่นและทำให้เซลล์ประสาทเติบโตและเข้าใกล้เซลล์ประสาททำให้สามารถเชื่อมต่อได้ ซินแนปติก ชื่อที่กำหนดให้กับส่วนขยายเหล่านี้คือ "กรวยการเจริญเติบโตของระบบประสาท"

กรวยการเจริญเติบโตถูกชี้นำโดยปัจจัยเกี่ยวกับระบบประสาท หลั่งโดยเซลล์ประสาทเป้าหมาย สารประกอบทางเคมีเหล่านี้ดึงดูดหรือขับไล่ซอนของเซลล์ประสาทพรีไซแนปติก ด้วยวิธีนี้พวกเขาระบุว่าจะเติบโตที่ไหน เมื่อซอนเชื่อมต่อกับเซลล์ postsynaptic ปัจจัยเกี่ยวกับระบบประสาทจะส่งสัญญาณไปยังเซลล์นั้นและจะหยุดเติบโต

กระบวนการนี้ ซึ่งเกิดขึ้นในระดับที่แตกต่างกันไปตลอดชีวิต เรียกว่า synaptogenesis และช่วยให้ ความยืดหยุ่นของสมอง นั่นคือ คณะที่ระบบประสาทของเราเติบโต เปลี่ยนแปลง และเป็น การปรับโครงสร้าง ปั้นเป็นพลาสติกขึ้นอยู่กับการเรียนรู้และทำซึ่งทำให้การเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาทแข็งแรงขึ้นหรืออ่อนลง

ความถี่ของการสร้างไซแนปโตเจเนซิสจะสูงขึ้นในบางช่วงของชีวิต โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงแรกของการพัฒนา แต่ถึงอย่างไร, การกระตุ้นจากสิ่งแวดล้อมเอื้อต่อการสร้างไซแนปโตเจเนซิส ในทุกช่วงของชีวิต

Synaptogenesis ตลอดการพัฒนา

ในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนาของตัวอ่อนมีการแพร่กระจายของเซลล์ประสาทจำนวนมาก (สารตั้งต้นของเซลล์ประสาท) ในพื้นที่ภายในของหลอดประสาท ช่วงเวลานี้เรียกว่า "neurogenesis". ต่อจากนั้นเซลล์ประสาทจะอพยพออกจากท่อประสาทผ่านทางเกลียเรเดียล ซึ่งกระจายไปทั่วระบบประสาท

เซลล์ประสาทจะกลายเป็นเซลล์ประสาทในระหว่างกระบวนการสร้างความแตกต่างของเซลล์ ซึ่งขึ้นอยู่กับข้อมูลที่มีอยู่ในยีนและเกิดขึ้นหลังจากการโยกย้ายเสร็จสิ้น ความแตกต่างยังขึ้นอยู่กับส่วนหนึ่งในการเหนี่ยวนำ กล่าวคือ เกี่ยวกับอิทธิพลของเซลล์ประสาทในภูมิภาคที่ส่งผลต่อการพัฒนาเซลล์ประสาทที่ไปถึงเซลล์ประสาท

Synaptogenesis เริ่มประมาณเดือนที่ห้า พัฒนาการของทารกในครรภ์แต่ช่วงวิกฤตเกิดขึ้นหลังคลอด ในระหว่างการสร้างไซแนปโตเจเนซิสครั้งแรกนี้ เซลล์ประสาทและการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาทส่วนเกินจะถูกสร้างขึ้น ภายหลังไซแนปส์ที่มีพลังน้อยกว่าจะหายไป (อะพอพโทซิส) และโครงสร้างที่ชัดเจนจะลงตัวกับการเรียนรู้

ในช่วงวัยรุ่น synaptogenesis และ apoptosis จะทวีความรุนแรงขึ้นอีกครั้ง แม้ว่าการเปลี่ยนแปลงจะไม่สำคัญเท่ากับการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนา ข้อผิดพลาดในขั้นตอนเหล่านี้สามารถ โปรดปรานการปรากฏตัวของความผิดปกติของพัฒนาการทางระบบประสาท, ในขณะที่ โรคจิตเภท.

แม้ว่ายีนจะเป็นตัวกำหนดลักษณะของการสังเคราะห์ในแต่ละบุคคลในบางส่วน การศึกษาแฝด และกับสัตว์โคลนได้แสดงให้เห็นว่าการกระจายของไซแนปส์นั้นแตกต่างกันไปตามพันธุกรรมหรือมาก คล้ายคลึงกัน สิ่งนี้ยืนยันถึงความสำคัญของการเรียนรู้และสภาพแวดล้อมเฉพาะในการสร้างการประสานประสาท