Synapses sa sistema ng nerbiyos

Ang konsepto ng "synapse" ay ipinakilala sa pagtatapos ng siglong XIX. C. Sherrington, na nagpapahiwatig ng terminong ito na isang istraktura na nagpapatnubay sa paghahatid ng isang senyas mula sa dulo ng aksopon hanggang sa ang effector - ang neuron, ang fiber ng kalamnan, ang cell ng pag-aasikaso. Sa panahon ng pag-aaral ng synapses sa pamamagitan ng morphologists, physiologists, biochemists at pharmacologists, ang kanilang maraming pagkakaiba-iba ay inihayag, habang ang mga karaniwang tampok sa istraktura at function ay ipinahayag; Bilang resulta, ang mga prinsipyo ng pag-uuri ng mga synapses ay binuo.

Morphological pag-uuri synapses prinsipyo isinasaalang-alang kung ano ang mga bahagi ng dalawang cell ay nabuo at kung paano sila ay nakaposisyon sa ibabaw ng receiving neuron (sa katawan ng cell, ang puno ng kahoy o "tinik" dendrite sa axon). Samakatuwid, may mga synapses axo-axonal, axo-dendritic, axo-somatic synapses. Gayunpaman, ang pag-uuri na ito ay hindi nagpapaliwanag sa alinman sa functional role o sa mekanismo ng operasyon ng synapse.

Morphological na istraktura ng synapse

Morphologically synapse ay isang istraktura ng dalawang formations demyelinated - synaptic thickened pagsasara (synaptic plaques) sa dulo na bahagi ng lamad at aktsona innervated cell, sa kabila ng synaptic lamat sa contact na may presynaptic lamad. Ang pangunahing pag-andar ng synapse ay paghahatid ng signal. Depende sa paraan ng paghahatid ng signal, kemikal, elektrikal at halo-halong synapses ay nakahiwalay. Nag-iiba sila ayon sa alituntunin ng trabaho.

Ang mekanismo ng paggulo sa isang electric synapse katulad ng mekanismo ng paggulo sa kabastusan fiber - PD presynaptic terminal ay nagbibigay ng isang pagsira ng postsynaptic lamad. Ito transfer ng paggulo posibleng dahil sa peculiarities ng istraktura ng ganitong uri ng synapses - ay makitid (tungkol sa 5 nm) synaptic lamat, ang isang malaking lamad contact area, ang presensya ng nakahalang pantubo pagkonekta presynaptic at postsynaptic lamad at mabawasan ang electric pagtutol sa rehiyon contact. Ang pinaka-karaniwang mga kinalabasan ng kuryente sa mga invertebrates at mas mababang mga vertebrates. Sa mammals, sila ay matatagpuan sa mga mesencephalic trigeminal nucleus sa pagitan ng mga katawan ng mga neurons sa vestibular nucleus Deiters pagitan ng cell katawan at axons endings at sa pagitan ng "shipika- mi" ng mga dendrites sa inferior na oliba. Ang mga electrical synapses ay nabuo sa pagitan ng mga cell ng nerve ng parehong uri sa istraktura at pag-andar.

Para sa mga de-koryenteng synaptic transmission nailalarawan sa pamamagitan ng kawalan ng synaptic pagkaantala na may hawak na signal sa parehong direksyon, isang signal transmission malaya sa mga potensyal na ng mga presynaptic lamad, upang baguhin ang konsentrasyon ng Ca2 + katatagan, mababa ang temperatura, ang ilang mga pharmacological epekto, pati na rin ang mahinang pagkapagod, dahil ang signal transmission ay hindi nangangailangan ng makabuluhang metabolic gastos. Sa karamihan ng mga naturang synapses, ang isang "pagwawasto epekto" ay sinusunod, kapag ang signal sa synapse ay nakukuha sa isang direksyon lamang.

Hindi tulad ng synapses na may mga de-koryenteng direct drive paggulo, ang isang mas malaking halaga sa vertebrate nervous system iniharap kemikal synapses (synapses na may hindi direktang transmisyon signal). Sa kemikal synaptic magpalakas ng loob salpok nagiging sanhi ng release ng mga kemikal na tagapamagitan presynaptic terminal - isang neurotransmitter, na diffuses sa kabila ng synaptic lamat (10-50 nm wide) at nakikipag-ugnayan sa protina receptor ng postsynaptic lamad, na nagreresulta sa postsynaptic potensyal na ay nabuo. Chemical paghahatid ay nagbibigay ng unilateral holding signal at ang posibilidad ng modulasyon (paglaki signal, at ang tagpo ng maraming audio signal sa postsynaptic cell). Kakayahang modulasyon sa panahon ng pagpapadala ng signal sa ang uri ng kemikal synapses ay nagsisigurado pormasyon batay sa mga komplikadong physiological function (pag-aaral, memory, atbp). Ang espesyal na tampok ng ultrastructure kemikal synapse ay kinabibilangan ng malawak na synaptic lamat, ang pagkakaroon ng plaque sa synaptic vesicles napuno tagapamagitan kung saan ang isang senyas ay ipinadala, at sa postsynaptic - chemosensitivity maramihang channels (excitatory synapses - para sa Na +, sa isang preno - upang Cl). Para sa mga synapses tipikal na pagkaantala sa signal transduction at malaki kumpara sa electric synapse pagkapagod mula sa kanilang operasyon ay nangangailangan ng mumunti gastos metabolic.

Mayroong dalawang pangunahing subtypes ng synapses kemikal

Pinagmulan (isang tinaguriang tabingi) ng synaptic nailalarawan maglaslas lapad ng tungkol sa 30 nm, isang relatibong malaking contact area (2.1 microns), isang makabuluhang akumulasyon ng isang siksikan na matrix sa postsynaptic lamad. Sa presynaptic plaka, ang mga malalaking vesicle ay nakakakuha (30-60 nm ang lapad). Chemical synapses ikalawang subtype synaptic lamat ay may isang lapad ng tungkol sa 20 nm, isang relatibong maliit na contact area (mas mababa sa 1 micron), at moderately ipinahayag symmetric lamad seal. Ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng maliit na mga vesicle (diameter 10-30 nm). Ang unang subtype ay kinakatawan pangunahin aksodendritnymi, excitatory (glutamatergic) at ang pangalawang - aksosomaticheskimi, nagbabawal (GABAergic) synapses. Gayunman, ang dibisyong ito ay sa halip arbitrary, dahil ang cholinergic synapses sa electron micrographs ipakita magaan vesicles at monoaminergic diameter ng 20-40 nm (lalo na norepinephrine) - malaking siksik vesicles na may isang lapad ng 50-90 nm.

Ang isa pang prinsipyo ng pag-uuri ng mga synapses ay para sa isang sangkap na ginamit bilang isang tagapamagitan (cholinergic, adrenergic, purinergic, peptidergic, atbp.). Sa kabila ng katunayan na sa mga nakaraang taon ay ipinakita na ang mga tagapamagitan ng iba't ibang kalikasan ay maaaring gumana sa isang dulo, ang pag-uuri na ito ng mga synapses ay malawakang ginagamit.