Hur kommunicerar neuroner med varandra

Djurens nervsystem består av miljarder neuroner. Neuroner är elektriskt excitativa celler som överför nervimpulser genom nervsystemet. En korsning som kallas synaps kan emellertid identifieras mellan neuroner. Neuroner kommunicerar varandra genom synapser. Två typer av synapser kan identifieras baserat på mekanismen för överföring av nervimpulserna. De är kemiska synapser och elektriska synapser. De flesta synapserna är kemiska synapser. Överföringen av nervimpulserna sker genom kemiska budbärare kända som neurotransmittorer. Vid elektriska synapser överförs nervimpulserna med hjälp av ett jonflöde.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är en synaps
     - Definition, Fakta, Typer
2. Hur kommunicerar neuroner med varandra genom synapser
     - Introduktion, kemisk synaptisk transmission, elektrisk synaptisk transmission

Nyckelord: kemiska synapser, elektriska synapser, jonflöde, neuroner, neurotransmittorer, synapser

Vad är en synaps

En synapse är en förbindelse mellan två neuroner. Det fungerar som en plats för funktionell kontakt mellan neuronerna, som hjälper till överföring av nervimpulser mellan dem. Synapser finns mellan två dendriter, dendrit / axon eller dendrit / cellkropp hos en annan neuron. Överföringen av nervimpulser genom neuroner visas i Figur 1.

Figur 1: Överföring av nervimpulser

De två typerna av synapser är kemiska synapser och elektriska synapser. De tre komponenterna i en typisk synapse är det presynaptiska membranet, synaptisk klyftan och det postsynaptiska membranet.

Hur kommunicerar neuroner med varandra genom synapser

Neuroner överför nervimpulser med hjälp av nervimpulser eller åtgärdspotentialer som genereras på axonets plasmamembran. Denna åtgärdspotential bör överföras genom synaps till en andra neuron för att överföra nervimpulsen till målet. Emellertid är sättet att överföra nervimpulser genom synaps olika. Vidare sänder de två typerna av synapser åtgärdspotentialerna på olika sätt.

Kemisk synap: Synaptisk överföring

Kemiska synapser är de korsningar genom vilka åtgärdspotentialerna överförs med hjälp av kemiska signaler. De flesta däggdjurscellerna är sammansatta av kemiska synapser. Ett betydande gap som kallas den synaptiska klyftan förekommer i kemiska synapser. Avståndet mellan gapet kan vara 10-20 nm. Överföringen av nervimpulser genom kemiska synapser sker genom kemiska budbärare kända som neurotransmittorer. Dessa neurotransmittorer lagras i synaptiska vesiklar nära det presynaptiska membranet. När en åtgärdspotential når terminalen för den presynaptiska nerven, kommer den spänningsgata Ca²⁺ jonkanaler i det presynaptiska membranet aktiveras för att öka Ca²⁺ tillströmning till cellen. I allmänhet Ca²⁺ koncentrationen är högre på nervcellens utsida. Ca²⁺ joner underlättar fusionen av synaptiska vesiklar till det presynaptiska membranet, vilket frigör neurotransmittorerna i den synaptiska klyftan. Den synaptiska överföringen av en kemisk synapning visas i figur 2.

Figur 2: Kemisk synapse

Dessa neurotransmittorer diffunderar genom den synaptiska klyftan och binder till receptorerna på det postsynaptiska membranet. De aktiverade postsynaptiska receptorerna orsakar öppning eller stängning av olika typer av jonkanaler vid bindning av neurotransmittorer. Detta leder till depolariserande eller hyperpolarisering av det postsynaptiska membranet. Depolariseringen av det postsynaptiska membranet orsakar den excitatoriska postsynaptiska potentialen (EPSP), vilket alstrar en åtgärdspotential. Hyperpolariseringen av det postsynaptiska membranet orsakar den hämmande postsynaptiska potentialen (IPSP), vilket gör det mindre sannolikt att generera en åtgärdspotential.

Elektrisk Synapse: Synaptic Transmission

Elektriska synapser är de korsningar genom vilka åtgärdspotentialer överförs med hjälp av ett jonflöde som uppträder från pre-synaptic till postsynaptic neuron. De finns främst hos lägre ryggradsdjur och ryggradslösa djur. De finns också i däggdjurshjärnan. Generellt överför elektriska synapser nervimpulser med högre hastighet än en kemisk synapning. Elektriska synapser kan inte innehålla någon synaptisk klyfta eller en liten synaptisk klyfta. En elektrisk synaps bildas av en klyftanslutning. Dessutom kan den elektriska synaps överföra nervimpulser i båda riktningarna. Åtgärden av en elektrisk synaps visas i figur 3.

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

Elektriska synapser kan emellertid inte göra en EPSP till en IPSP eller en IPSP till en EPSP eftersom kemiska synapser gör.

Slutsats

Neuroner är den strukturella och funktionella enheten i nervsystemet. Synapser är luckorna mellan neuroner som är ansvariga för överföringen av nervimpulser mellan neuroner. De två typerna av neuroner i nervsystemet är kemiska synapser och elektriska synapser. Kemiska synapser överför nervimpulser med hjälp av kemiska signaler som kallas neurotransmittorer. Elektriska synapser överför nervimpulser med hjälp av ett jonflöde som uppträder från pre-synaptic till postsynaptic neuron. 

Referens:

1. "Synaps." Khan akademin, Tillgänglig här.

Image Courtesy:

1. "Kemisk synaps schema beskuren" Av användare: Looie496 skapad fil, US National Institute of Health, National Institute on Aging - (Public Domain) via Wikimedia Commons
2. "Figur 35 02 07" Genom CNX OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia
3. "Synapse diag2" (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia