Jak działa synapsa?

Synapsy to wyspecjalizowane połączenia między neuronami, które umożliwiają przekazywanie sygnałów elektrycznych lub chemicznych z jednego neuronu do drugiego. Oto przegląd działania synapsy chemicznej:

1. Przybycie potencjału działania :Kiedy potencjał czynnościowy dociera do neuronu presynaptycznego (neuronu wysyłającego sygnał), powoduje otwarcie bramkowanych napięciem kanałów wapniowych w błonie presynaptycznej.

2. Napływ wapnia :Napływ jonów wapnia (Ca2+) do neuronu presynaptycznego zwiększa wewnątrzkomórkowe stężenie wapnia.

3. Fuzja pęcherzyków :Podwyższone stężenie wapnia powoduje fuzję pęcherzyków zawierających neuroprzekaźniki (małych woreczków) z błoną presynaptyczną w procesie zwanym egzocytozą.

4. Uwolnienie neuroprzekaźnika :Fuzja pęcherzyków z błoną presynaptyczną powoduje uwolnienie neuroprzekaźników, które są przekaźnikami chemicznymi, które mogą przenikać przez szczelinę synaptyczną (przestrzeń między neuronami).

5. Dyfuzja neuroprzekaźników :Uwolnione neuroprzekaźniki dyfundują przez szczelinę synaptyczną i wiążą się ze specyficznymi receptorami neuronu postsynaptycznego (neuronu odbierającego sygnał).

6. Potencjał postsynaptyczny :Wiązanie neuroprzekaźników z receptorami neuronu postsynaptycznego powoduje powstanie pobudzającego potencjału postsynaptycznego (EPSP) lub hamującego potencjału postsynaptycznego (IPSP). EPSP zwiększa prawdopodobieństwo wygenerowania potencjału czynnościowego przez neuron postsynaptyczny, podczas gdy IPSP zmniejsza to prawdopodobieństwo.

7. Generowanie potencjału działania :Jeśli łączny efekt EPSP przekracza pewien próg, może wyzwolić potencjał czynnościowy w neuronie postsynaptycznym, propagując w ten sposób sygnał do następnego neuronu w obwodzie.

8. Zakończenie synaptyczne :Po uwolnieniu neuroprzekaźniki w szczelinie synaptycznej są szybko usuwane lub rozkładane przez enzymy, takie jak acetylocholinoesteraza, aby zapobiec ciągłej aktywacji neuronu postsynaptycznego.

Warto zauważyć, że szczegółowe etapy transmisji synaptycznej mogą się różnić w zależności od konkretnych typów neuronów i neuroprzekaźników. Synapsy są dynamiczne i z biegiem czasu mogą ulegać zmianom w swojej sile i wydajności. Jest to zjawisko znane jako plastyczność synaptyczna, stanowiąca podstawowy mechanizm leżący u podstaw uczenia się i pamięci.