Психофізіологія синапс

Синапс (грец. Synapsis зіткнення, з'єднання) - спеціалізована зона контакту між відростками нервових клітин і іншими збудливими і невозбудімості клітинами, що забезпечує передачу інформаційного сигналу. Морфологічно С. утворений контактирующими мембранами двох клітин. Мембрана, що належить відростках нервових клітин, називається пресинаптичною, мембрана клітини, до якої передається сигнал, - постсинаптичні. Відповідно до приналежністю постсинаптичної мембрани С. підрозділяють на нейросекреторні, нейром'язові і між нейрон альні. Останні в залежності від місця їх розташування поділяють на аксо дендрит іческіе, аксосоматіческіе, аксо- аксон альні і дендро- дендрит іческіе. Найбільш складно влаштовано нервово-м'язову з'єднання, зване рухової кінцевий платівкою, в якому закінчення аксон а утворює множинні синаптичні контакти зі спеціалізованою м'язової мембраною. Окремі нейрон и можуть мати безліч синаптичних контактів з іншими клітинами.

Мал. 1. Синаптичні контакти нейрон а: синаптичні бляшки (2) закінчень пресинаптических аксон ів утворюють з'єднання на дендрит ах (4) і сома (1) постсинаптичного нейрон а; 3 - аксон нейрон а.

За способом передачі збудження з пресинаптичної на постсинаптическую мембрану виділяють хімічні та електричні (так звані ефапси) синапс и. У синапс ах з хімічною передачею збудження між пре- і постсинаптичні мембранами є синаптична щілину, куди виділяється хімічна речовина-передавач - медіатор. Хімічні С. часто позначають за назвою медіатора (наприклад, холинергические, адренергічні, серотонинергические і т.п.). У ефапсе пре- і постсинаптичні мембрани щільно стикаються і збудження передається за допомогою електричного струму. Залежно від зміни біо потенціал а постсинаптичної мембрани розрізняють С. деполярізующіе, або збуджуючі, і гіперполяризуючий, або гальмівні.

Механізм передачі збудження принципово однаковий у всіх хімічних С. ​​В ньому можна виділити наступні основні етапи: синтез і депонування медіатора в пресинаптическом нейрон е і його закінченнях; вивільнення медіатора з депонують везикул і його вихід в синаптичну щілину; взаємодія медіатора зі специфічними хемо рецептор ами постсинаптичної мембрани з подальшою генерацією біоелектричного потенціал а; інактивація виділеного медіатора за допомогою ферментів або системи зворотного поглинання.

Біологічно активні речовини, що виконують функцію медіаторів, ділять на кілька груп. До класичних нейромедіатора відносять ацетилхолін, адреналін і норадреналін, дофамін, серотонін, а також амінокислоти гліцин і глутамінової, аспарагінову і гамма-аміномасляна (ГАМК) кислоти. Окремо виділяють нейропептиди: речовина П, енкефалінів, соматостатин та ін. Медіаторну роль можуть виконувати також АТФ, гістамін, пуринові нуклеотиди. Відповідно до принципу Дейла, кожен окремий нейрон в своїх синаптичних закінченнях один і той же медіатор, тому нейрон и можна позначати також по виду медіатора: холинергические, адренергічні, ГАМК-ергічні, пептідергіческіе (див. Нейросекреції). Синтез нейромедіаторів здійснюється як в сома нейрон а з подальшим аксон ним транспортом, так і безпосередньо в пресинаптичних закінченнях аксон а, де медіатор концентрується в везикулах, або синаптичних бульбашках.

Мал. 2. Між нейрон ний синапс. 1 - нервове волокно (аксон); 2 - синаптичні пухирці; 3 - синаптична щілину; 4 - хемо рецептор и постсинаптичної мембрани; 5 - постсинаптична мембрана; 6 - синаптична бляшка; 7 - мітохондрія.

У стані функціонального спокою в пресинаптическом закінчення відбувається випадковий контакт синаптичних пухирців з пресинаптичної мембраною і виділення в синаптичну щілину порції (кванта) медіатора з окремою везикули. Наприклад, встановлено, що в С. ссавців квант класичного медіатора ацетилхоліну налічує 4 # 61655, 10 2 -4 # 61655, 10 4 молекул. Що виділився в синаптичну щілину медіатор взаємодіє з хемо рецептор ами постсинаптичної мембрани (рис. 2) і призводить до виникнення мініатюрного постсинаптичного потенціал а. Хто приходить до пресинаптичного закінчення потенціал дії в кілька разів збільшує кількість виробленого в синаптичну щілину медіатора. Взаємозв'язок між потенціал ом дії пресинаптичної мембрани і процесом виділення медіатора з везикул в синаптичну щілину забезпечується іонами Са ++. Вирізняється в синаптичну щілину медіатор взаємодіє з різними хеморецептівнимі ділянками на постсинаптичні мембрані (див. Рецептор и). Роль мембранних, або клітинних, рецептор ів грають білкові молекули, що володіють здатністю «дізнаватися» специфічні для них речовини і вступати з ними в реакцію. В цьому процесі велике значення надається системі аденилатциклаза-циклічний АМФ. Передбачається, що взаємодія медіатора з рецептор-ним ділянкою аденілатциклази призводить до утворення циклічного АМФ з подальшим підвищенням активності протеїнкіназ цитоплазми і ядра клітини. Внаслідок цього інтенсифікується фосфорилювання білків, білкові молекули піддаються конформаційних змін і відбувається активація спеціальних іонних каналів мембрани. При збільшенні проникності постсинаптичної мембрани для іонів натрію, калію і хлору виникає її деполяризація, реєструється збудливий постсинаптичний потенціал (ВПСП). При збільшенні проникності лише для іонів калію і хлору мембрана гиперполяризуется і реєструється гальмові постсинаптичний потенціал (ТПСП). ВПСП можуть підсумовуватися, і при досягненні величини деполяризаціїмембрани критичного рівня генерується потенціал дії. ТПСП гальмує генерацію потенціал а дії, зменшуючи сумарну величину ВПСП.

Основні фізіологічні властивості синапс а обумовлені механізмом передачі збудження. Наявність пресинаптичної мембрани з медіатором і хемо рецептор ів на постсинаптичні мембрані забезпечує односторонню передачу збудження. Час звільнення медіатора з везикул при екзоцитозу, дифузія медіатора через синаптичну щілину, взаємодія медіатора з клітинними рецептор ами постсинаптичної мембрани і формування потенціал а дії створюють так звану синаптичну затримку в передачі збудження через С. Її тривалість для теплокровних тварин становить 0,2-0, 5 мс. Величина синаптичної затримки вказує на низьку лабільність С. в порівнянні з нервовими волокнами і м'язами. У зв'язку з цим С. легко стомлюється. Наявність специфічних хеморецептівних ділянок на постсинаптичні мембрані робить С. високочутливим до біологічно активних речовин. Хеморецептівние зони часто є точкою докладання як лікарських засобів, так і різних токсичних речовин.

Оцінити статтю можна після того, як в обговоренні буде хоча б одне повідомлення.

Тест: А чи не зомбують чи мене? Тест: Визначення ваги ненауковість

Остання з новин: Більше загальним, ніж природний відбір, для особистості є поняття своєчасності і своеместності існування - хронотоп особистості:
Смерть і адаптивність.

Що захищає нас від ілюзій
Згідно з новим дослідженням ми не відчуваємо галюцинації тому, що наш мозок за допомогою мозочка постійно звіряється з дійсністю, він сумнівається в своїх очікуваннях і переконаннях.