ไซแนปส์ในระบบประสาท

แนวคิดของ "synapse" ถูกนำมาใช้เมื่อปลายศตวรรษที่ XIX C. Sherrington หมายถึงระยะนี้โครงสร้างที่ mediates การส่งสัญญาณจากปลาย axon ไป effector - เซลล์ประสาท, กล้ามเนื้อเส้นใยเซลล์หลั่ง ในระหว่างการศึกษา synapses โดย morphologists physiologists ชีวเคมีและเภสัชวิทยาความหลากหลายของพวกเขาถูกเปิดเผยในขณะที่ลักษณะทั่วไปในโครงสร้างและหน้าที่ถูกเปิดเผย เป็นผลให้หลักการของการจำแนกประเภทของ synapses ได้รับการพัฒนา

การจำแนกทางสัณฐานวิทยาประสาทหลักการคำนึงถึงสิ่งที่บางส่วนของสองเซลล์จะเกิดขึ้นและวิธีการที่พวกเขาจะวางอยู่บนพื้นผิวของเซลล์ประสาทที่ได้รับ (บนเซลล์ร่างกายลำต้นหรือ "หนาม" ประสาทที่ซอน) ดังนั้นมี synapses axo-axonal, axo-dendritic, axo-somatic synapses อย่างไรก็ตามการจัดหมวดหมู่นี้ไม่ได้อธิบายถึงบทบาทการทำงานหรือกลไกการทำงานของ synapse

โครงสร้างทางสัณฐานวิทยาของ synapse

ไซแนปส์สัณฐานเป็นโครงสร้างของทั้งสองก่อ demyelinated - synaptic ปิดหนา (โล่ synaptic) บนส่วนปลายของเมมเบรนและ aktsona เซลล์ innervated ข้าม synaptic แหว่งในการติดต่อกับเมมเบรน presynaptic หน้าที่หลักของ synapse คือการส่งสัญญาณ ขึ้นอยู่กับวิธีการในการส่งสัญญาณซิลิโคนเคมีไฟฟ้าและแบบผสมจะแยกออกจากกัน แตกต่างกันไปตามหลักการทำงาน

กลไกของการกระตุ้นในไซแนปส์ไฟฟ้าคล้ายกับกลไกของการกระตุ้นเส้นใยประสาท - ขั้ว presynaptic PD ให้สลับขั้วของเยื่อ postsynaptic การโอนนี้ของการกระตุ้นไปได้เนื่องจากลักษณะของโครงสร้างของประเภทของประสาทนี้ - แคบ (ประมาณ 5 นาโนเมตร) synaptic แหว่งพื้นที่ติดต่อเมมเบรนที่มีขนาดใหญ่, การปรากฏตัวของท่อขวางเชื่อมต่อเยื่อ presynaptic และ postsynaptic และลดความต้านทานไฟฟ้าในภูมิภาคที่ติดต่อ synapses ไฟฟ้าที่พบมากที่สุดในสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังและสัตว์มีกระดูกสันหลังที่ต่ำกว่า ในสัตว์ที่พวกเขาจะพบในนิวเคลียส trigeminal mesencephalic ระหว่างร่างกายของเซลล์ประสาทในนิวเคลียสขนถ่าย Deiters ระหว่างเซลล์ร่างกายและตอนจบซอนและระหว่าง "shipika- ไมล์" ของ dendrites ในมะกอกด้อยกว่า synapses ไฟฟ้าจะเกิดขึ้นระหว่างเซลล์ประสาทของชนิดเดียวกันในโครงสร้างและหน้าที่

สำหรับการส่ง synaptic ไฟฟ้าลักษณะของการขาดความล่าช้า synaptic ถือสัญญาณในทั้งสองทิศทางที่เป็นอิสระการส่งสัญญาณที่มีศักยภาพของเยื่อ presynaptic ที่จะเปลี่ยนความเข้มข้นของ Ca2 + เสถียรภาพอุณหภูมิต่ำบางผลทางเภสัชวิทยาเช่นเดียวกับความเมื่อยล้าที่ไม่ดีเนื่องจากการส่งสัญญาณที่ไม่ต้องใช้ค่าใช้จ่ายในการเผาผลาญอย่างมีนัยสำคัญ ใน synapses ดังกล่าวส่วนใหญ่ "rectification effect" จะสังเกตได้เมื่อสัญญาณใน synapse ถูกส่งไปในทิศทางเดียว

ซึ่งแตกต่างจากประสาทด้วยไฟฟ้ากระตุ้นไดรฟ์โดยตรงเป็นจำนวนเงินที่มีขนาดใหญ่มากในระบบประสาทของสัตว์มีกระดูกสันหลังที่นำเสนอประสาทสารเคมี (ประสาทที่มีการส่งสัญญาณทางอ้อม) ในทางเคมีแรงกระตุ้นเส้นประสาท synaptic ทำให้เกิดการปล่อยสารเคมีของคนกลางขั้ว presynaptic - สารสื่อประสาทที่กระจายทั่ว synaptic แหว่ง (10-50 นาโนเมตรกว้าง) และมีปฏิสัมพันธ์กับโปรตีนของเยื่อ postsynaptic ผลในศักยภาพ postsynaptic ถูกสร้างขึ้น การส่งสัญญาณทางเคมีให้ฝ่ายเดียวที่ถือครองและเป็นไปได้ของการปรับ (ขยายสัญญาณและการบรรจบกันของสัญญาณเสียงจำนวนมากในเซลล์ postsynaptic) ที่ การปรับความสามารถในระหว่างการส่งสัญญาณประสาทในประเภทสารเคมีเพื่อให้แน่ใจว่าการก่อตัวขึ้นอยู่กับหน้าที่ทางสรีรวิทยาที่ซับซ้อนเหล่านี้ (การเรียนรู้หน่วยความจำ ฯลฯ ) คุณสมบัติพิเศษของไซแนปส์เคมี ultrastructure ได้แก่ synaptic แหว่งกว้างการปรากฏตัวของคราบจุลินทรีย์ใน synaptic ถุงที่เต็มไปด้วยผู้ไกล่เกลี่ยโดยสัญญาณจะถูกส่งและใน postsynaptic - หลายช่องทาง chemosensitivity (ประสาท excitatory - สำหรับ Na + ในเบรก - เพื่อ Cl) synapses ดังกล่าวมีลักษณะล่าช้าในสัญญาณและความเมื่อยล้าขนาดใหญ่เมื่อเทียบกับ synapse ไฟฟ้าเนื่องจากการทำงานของพวกเขาต้องใช้ค่าใช้จ่ายในการเผาผลาญมาก

มีสองชนิดย่อยหลักของ synapses ทางเคมี

แหล่งกำเนิดสินค้า (ที่เรียกว่าไม่สมมาตร) ของ synaptic ลักษณะความกว้างของร่องประมาณ 30 นาโนเมตรซึ่งเป็นพื้นที่ติดต่อที่ค่อนข้างใหญ่ (2.1 ไมครอน) สะสมที่สำคัญของเมทริกซ์ที่มีความหนาแน่นสูงเยื่อ postsynaptic ในแผ่นโลหะ presynaptic, ถุงขนาดใหญ่สะสม (เส้นผ่าศูนย์กลาง 30-60 นาโนเมตร) ประสาทสารเคมีชนิดย่อยที่สอง synaptic แหว่งมีความกว้างประมาณ 20 นาโนเมตรซึ่งเป็นพื้นที่ติดต่อค่อนข้างเล็ก (น้อยกว่า 1 ไมครอน) และแสดงปานกลางประทับตราเมมเบรนสมมาตร พวกเขามีลักษณะถุงเล็ก ๆ (เส้นผ่าศูนย์กลาง 10-30 นาโนเมตร) ชนิดย่อยครั้งแรกเป็นตัวแทนส่วนใหญ่ aksodendritnymi, excitatory (glutamatergic) และสอง - aksosomaticheskimi, ยับยั้ง (GABAergic) ประสาท แต่ส่วนนี้ค่อนข้างโดยพลการเพราะประสาท cholinergic ในไมโครอิเล็กตรอนแสดงถุงน้ำหนักเบาและมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง monoaminergic 20-40 นาโนเมตร (โดยเฉพาะ norepinephrine) - ถุงหนาแน่นขนาดใหญ่ที่มีเส้นผ่าศูนย์กลาง 50-90 นาโนเมตร

อีกหลักการหนึ่งของการจำแนกประเภทของ synapses คือสารที่ใช้เป็นตัวกลางไกล่เกลี่ย (cholinergic, adrenergic, purinergic, peptidergic ฯลฯ ) อย่างไรก็ตามข้อเท็จจริงที่ว่าในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาได้มีการแสดงให้เห็นว่าผู้ไกล่เกลี่ยที่มีลักษณะแตกต่างกันสามารถทำงานได้ในปลายด้านหนึ่งการจำแนกประเภทของ synapses นี้ยังใช้กันอย่างแพร่หลาย