Hvordan kommuniserer nevroner med hverandre

Dyrens nervesystem består av milliarder av nevroner. Neuroner er elektriskt spennende celler som overfører nerveimpulser gjennom hele nervesystemet. Imidlertid kan et kryss som kalles synaps identifiseres mellom nevroner. Neuroner kommuniserer hverandre gjennom synaps. To typer synapser kan identifiseres basert på mekanismen for overføring av nerveimpulser. De er kjemiske synapser og elektriske synapser. De fleste synapsene er kjemiske synapser. Overføringen av nerveimpulser skjer ved hjelp av kjemiske budbringere kjent som nevrotransmittere. Ved elektriske synapser overføres nerveimpulser ved hjelp av en ionstrøm.

Nøkkelområder dekket

1. Hva er en synaps
     - Definisjon, fakta, typer
2. Hvordan kommuniserer nevroner med hverandre gjennom synapser
     - Introduksjon, Kjemisk Synaptisk Transmisjon, Elektrisk Synaptisk Transmisjon

Nøkkelbetingelser: Kjemiske synapser, elektriske synapser, ionflow, nevroner, neurotransmittere, synapser

Hva er en synaps

En synapse er et veikryss mellom to nevroner. Det tjener som et område for funksjonell kontakt mellom nevronene, som hjelper overføring av nerveimpulser mellom dem. Synapses er funnet mellom to dendrites, dendrite / axon eller dendrite / cellelegemet til en annen neuron. Overføringen av nerveimpulser gjennom nevroner er vist i Figur 1.

Figur 1: Overføring av nerveimpulser

De to typer synapser er kjemiske synapser og elektriske synapser. De tre komponentene i en typisk synapse er den presynaptiske membranen, synaptisk klype og den postsynaptiske membranen.

Hvordan kommuniserer nevroner med hverandre gjennom synapser

Neuroner overfører nerveimpulser ved hjelp av nerveimpulser eller actionpotensialer generert på axonens plasmamembran. Dette handlingspotensialet skal overføres gjennom synaps til en andre neuron for å overføre nerveimpulsen til målet. Imidlertid er måten å overføre nerveimpulser gjennom synaps, annerledes. Videre overfører de to typer synapser handlingspotensialene på forskjellige måter.

Kjemisk synapse: Synaptisk overføring

Kjemiske synapser er kryssene gjennom hvilke handlingspotensialene overføres ved hjelp av kjemiske signaler. De fleste pattedyrselementer består av kjemiske synapser. Et betydelig gap kjent som den synaptiske kløften oppstår i kjemiske synapser. Avstanden til gapet kan være 10-20 nm. Overføringen av nerveimpulser gjennom kjemiske synapser skjer ved hjelp av kjemiske budbringere kjent som nevrotransmittere. Disse nevrotransmitterene lagres i synaptiske vesikler nær den presynaptiske membranen. Når et handlingspotensial når terminalen til det pre-synaptiske nevronet, vil spenningsgated Ca²⁺ ionkanaler i den presynaptiske membranen aktiveres for å øke Ca²⁺ tilstrømning til cellen. Vanligvis Ca²⁺ konsentrasjonen er høyere på utsiden av nervecellen. Ca²⁺ ioner forenkler sammensmeltningen av synaptiske vesikler til den presynaptiske membranen, og frigjør nevrotransmitterne i det synaptiske spaltet. Synaptisk overføring av en kjemisk synaps er vist i figur 2.

Figur 2: Kjemisk synapse

Disse nevrotransmittere diffunderer gjennom det synaptiske klyv og binder til reseptorene på den postsynaptiske membranen. De aktiverte postsynaptiske reseptorene forårsaker åpning eller lukning av forskjellige typer ionkanaler ved binding av nevrotransmittere. Dette fører til depolarisering eller hyperpolarisering av den postsynaptiske membranen. Depolariseringen av den postsynaptiske membranen forårsaker det excitatoriske postsynaptiske potensialet (EPSP), som genererer et handlingspotensial. Hyperpolariseringen av den postsynaptiske membranen forårsaker det hemmende postsynaptiske potensialet (IPSP), noe som gjør det mindre sannsynlig å generere et handlingspotensial.

Elektrisk Synapse: Synaptisk Transmisjon

Elektriske synapser er kryssene gjennom hvilke handlingspotensialene overføres ved hjelp av en ionstrøm som oppstår fra presynaptisk til postsynaptisk nevron. De finnes hovedsakelig hos lavere vertebrater og vertebrater. De finnes også i pattedyrs hjernen. Vanligvis overfører elektriske synapser nerveimpulser med høyere hastighet enn en kjemisk synaps. Elektriske synapser kan ikke inneholde noen synaptisk kløft eller et lite synaptisk kløft. En elektrisk synaps er dannet av et gapskryss. I tillegg kan den elektriske synaps overføre nerveimpulser i begge retninger. Virkningen av en elektrisk synaps er vist i figur 3.

Figur 3: Elektrisk synaps
A - Pre-Synaptic Neuron, B - Postsynaptisk Neuron, 1 - Mitokondrier, 2-Ion Kanaler, 3 - Elektrisk Signal

Elektriske synapser kan imidlertid ikke slå en EPSP til en IPSP eller en IPSP til en EPSP som kjemiske synapser gjør.

Konklusjon

Neuroner er den strukturelle og funksjonelle enheten i nervesystemet. Synapsene er gapene mellom nevroner som er ansvarlige for overføring av nerveimpulser mellom nevroner. De to typene nevroner i nervesystemet er kjemiske synapser og elektriske synapser. Kjemiske synapser overfører nerveimpulser ved hjelp av kjemiske signaler kjent som nevrotransmittere. Elektriske synapser overfører nerveimpulser ved hjelp av en ionstrøm som oppstår fra presynaptisk til postsynaptisk neuron. 

Henvisning:

1. "Synaps." Khan Academy, Tilgjengelig her.

Bilde Courtesy:

1. "Kjemisk synaps skjema beskåret" Av bruker: Looie496 opprettet fil, US National Institutes of Health, National Institute for Aging - (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "Figur 35 02 07" Av CNX OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia
3. "Synapse diag2" (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia