Как се предават нервните сигнали в синапс?
Предаването на нервни сигнали или потенциали за действие през синапса следва специфичен процес, известен като синаптично предаване. Този процес разчита на взаимодействието между невроните (нервните клетки) и освобождаването и откриването на невротрансмитери. Ето преглед на стъпките, включени в синаптичното предаване:
Приготвяне:
1. Потенциал за действие достига пресинаптичния неврон, който е невронът, изпращащ сигнала.
2. Това задейства отварянето на волтаж-зависими калциеви канали в пресинаптичната мембрана.
3. Калциевите йони (Ca2+) навлизат в предсинаптичния терминал (края на неврона).
Освобождаване на невротрансмитери:
4. Притокът на калциеви йони причинява освобождаване на невротрансмитери от везикули за съхранение в пресинаптичния неврон чрез процес, наречен екзоцитоза.
5. Невротрансмитерите се освобождават в синаптичната цепнатина, която е пространството между пресинаптичните и постсинаптичните неврони.
Свързване с невротрансмитер:
6. Невротрансмитерните молекули дифундират през синаптичната цепнатина.
7. Те се свързват със специфични рецептори на мембраната на постсинаптичните неврони.
Постсинаптичен потенциал:
8. Свързването на невротрансмитерите към рецепторите на постсинаптичната мембрана причинява отваряне на йонни канали, което позволява на йони като натрий (Na+), калий (K+) или хлорид (Cl-) да потекат в или извън постсинаптичната мембрана неврон.
9. Тази промяна в концентрациите на йони променя електрическия потенциал през постсинаптичната мембрана, създавайки постсинаптичен потенциал (PSP).
10. PSP може да бъде или възбудителен (EPSP), което прави по-вероятно постсинаптичният неврон да достигне прага за задействане на потенциал за действие, или инхибиторен (IPSP), което го прави по-малко вероятно.
Генериране на потенциал за действие:
11. Ако комбинираният ефект на всички PSP върху постсинаптичния неврон достигне прага на възбуждане (определено ниво на деполяризация на мембраната), в постсинаптичния неврон се генерира потенциал за действие.
12. Този потенциал на действие се разпространява встрани от синапса, продължавайки предаването на нервния сигнал.
Прекратяване:
13. След освобождаването си невротрансмитерите бързо се отстраняват от синаптичната цепнатина чрез три основни механизма:
а. Ензимно разграждане:Ензимите разграждат невротрансмитерите.
b. Повторно поемане:Невротрансмитерите се реабсорбират в пресинаптичния неврон.
c. Дифузия:Невротрансмитерите дифундират далеч от синапса.
14. Премахването на невротрансмитерите помага за нулиране на синапса за следващия кръг на синаптично предаване.
Важно е да се отбележи, че синаптичното предаване може да бъде повлияно от различни фактори, включително вида на участващия невротрансмитер, концентрацията на невротрансмитерите и чувствителността на постсинаптичните рецептори. Освен това активността на синапсите може да се промени с течение на времето чрез процеси като дългосрочно потенциране и дългосрочна депресия, които са важни за ученето и паметта.
