Synapser i nervsystemet

I centrala nervsystemet är en synaps ett litet gap i slutet av en neuron som gör att en signal kan passera från en neuron till nästa. Synapser finns där nervceller ansluter till andra nervceller.

Synapser är nyckeln till hjärnans funktion, särskilt när det gäller minne.

Termen synaps introducerades först 1897 av fysiologen Michael Foster i sin "lärobok för fysiologi" och härstammar från grekiskasynaps, som betyder "sammankoppling."

Vad synapser gör

När en nervsignal når slutet av neuronen kan den inte bara fortsätta till nästa cell. Istället måste det utlösa frisättningen av neurotransmittorer som sedan kan bära impulsen över synapsen till nästa neuron.

När en nervimpuls har utlöst frisättningen av neurotransmittorer korsar dessa kemiska budbärare det lilla synaptiska gapet och tas upp av receptorer på ytan av nästa cell.

Dessa receptorer fungerar ungefär som ett lås, medan neurotransmittorerna fungerar som tangenter. Neurotransmittorer kan excitera eller hämma neuronet de binder till.

Tänk på nervsignalen som den elektriska strömmen och nervcellerna som trådar. Synapser skulle vara uttagen eller kopplingsdosorna som ansluter strömmen till en lampa (eller annan elektrisk apparat som du väljer), vilket gör att lampan kan tändas.

Delar av Synapse

Synapser består av tre huvuddelar:

• Det presynaptiska slutet som innehåller neurotransmittorer
• Den synaptiska klyftan mellan de två nervcellerna
• Det postsynaptiska slutet som innehåller receptorsäten

En elektrisk impuls rör sig ner i axeln i ett neuron och utlöser sedan frisättningen av små vesiklar som innehåller neurotransmittorer. Dessa vesiklar binder sedan till membranet i den presynaptiska cellen och frigör neurotransmittorerna i synapsen.

Dessa kemiska budbärare korsar den synaptiska klyftan och ansluter till receptorsäten i nästa nervcell, vilket utlöser en elektrisk impuls som kallas en åtgärdspotential.

Typer

Det finns två huvudtyper av synapser:

• Kemiska synapser
• Elektriska synapser

Kemiska synapser

I en kemisk synaps utlöser den elektriska aktiviteten i det presynaptiska neuronet frisättningen av kemiska budbärare, neurotransmittorerna.

Neurotransmittorerna diffunderar över synapsen och binder till de specialiserade receptorerna för den postsynaptiska cellen.

Neurotransmittorn antingen exciterar eller inhiberar den postsynaptiska neuronen. Excitation leder till att en åtgärdspotential avfyras medan inhibering förhindrar att en signal sprids.

Elektriska synapser

I elektriska synapser är två nervceller anslutna genom specialiserade kanaler som kallas gapkorsningar.

Elektriska synapser gör att elektriska signaler kan resa snabbt från den presynaptiska cellen till den postsynaptiska cellen, vilket snabbt påskyndar överföringen av signaler.

De speciella proteinkanalerna som förbinder de två cellerna gör det möjligt för den positiva strömmen från den presynaptiska neuronen att strömma direkt in i den postsynaptiska cellen.

Jämföra typerna

• Avstånd mellan: 20 nanometer

• Hastighet: Flera millisekunder

• Ingen förlust av signalstyrka

• Excitatorisk eller hämmande

• Avstånd mellan: 3,5 nanometer

• Hastighet: Nästan omedelbar

• Signalstyrkan minskar

• Endast spännande

Gapet mellan elektriska synapser är mycket mindre än för en kemisk synaps (cirka 3,5 nanometer jämfört med 20 nanometer).

Elektriska synapser överför signaler mycket snabbare än kemiska synapser. Medan överföringshastigheten i kemiska synapser kan ta upp till flera millisekunder, är överföringen vid elektriska synapser nästan omedelbar.

Medan elektriska synapser har fördelen med hastighet minskar styrkan hos en signal när den rör sig från en cell till en annan. På grund av denna förlust av signalstyrka kräver det en mycket stor presynaptisk neuron för att påverka mycket mindre postsynaptiska neuroner.

Kemiska synapser kan vara långsammare, men de kan överföra ett meddelande utan att signalstyrkan förloras. Mycket små presynaptiska nervceller kan också påverka även mycket stora postsynaptiska celler.

Där kemiska synapser kan vara exciterande eller hämmande är elektriska synapser endast exciterande.