Il sistema nervoso degli animali è composto da miliardi di neuroni. I neuroni sono cellule eccitabili elettricamente che trasmettono impulsi nervosi in tutto il sistema nervoso. Tuttavia, è possibile identificare una giunzione nota come sinapsi tra i neuroni. I neuroni comunicano tra loro attraverso le sinapsi. Si possono identificare due tipi di sinapsi in base al meccanismo di trasmissione degli impulsi nervosi. Sono sinapsi chimiche e sinapsi elettriche. La maggior parte delle sinapsi sono sinapsi chimiche. La trasmissione degli impulsi nervosi avviene per mezzo di messaggeri chimici noti come neurotrasmettitori. Nelle sinapsi elettriche, gli impulsi nervosi vengono trasmessi per mezzo di un flusso ionico.

Aree chiave coperte

1. Cos'è una sinapsi? - Definizione, fatti, tipi 2. In che modo i neuroni comunicano tra loro attraverso le sinapsi? – Introduzione, trasmissione sinaptica chimica, trasmissione sinaptica elettrica

Termini chiave: sinapsi chimiche, sinapsi elettriche, flusso ionico, neuroni, neurotrasmettitori, sinapsi

Cos'è una sinapsi?

Una sinapsi è una giunzione tra due neuroni. Serve come sito di contatto funzionale tra i neuroni, favorendo la trasmissione degli impulsi nervosi tra di loro. Le sinapsi si trovano tra due dendriti, dendrite/assone o dendrite/corpo cellulare di un altro neurone. La trasmissione degli impulsi nervosi attraverso i neuroni è mostrata in figura 1.

Figura 1: Trasmissione degli impulsi nervosi

I due tipi di sinapsi sono sinapsi chimiche e sinapsi elettriche. I tre componenti di una tipica sinapsi sono la membrana pre-sinaptica, la fessura sinaptica e la membrana post-sinaptica.

In che modo i neuroni comunicano tra loro attraverso le sinapsi?

I neuroni trasmettono impulsi nervosi per mezzo di impulsi nervosi o potenziali d'azione generati sulla membrana plasmatica dell'assone. Questo potenziale d'azione dovrebbe essere trasmesso attraverso la sinapsi a un secondo neurone per trasmettere l'impulso nervoso al bersaglio. Tuttavia, il modo di trasmettere gli impulsi nervosi attraverso la sinapsi è diverso. Inoltre, i due tipi di sinapsi trasmettono i potenziali d'azione in modi diversi.

Sinapsi chimica: trasmissione sinaptica

Le sinapsi chimiche sono le giunzioni attraverso le quali i potenziali d'azione vengono trasmessi tramite segnali chimici. La maggior parte delle giunzioni cellulari dei mammiferi è composta da sinapsi chimiche. Un notevole divario noto come fessura sinaptica si verifica nelle sinapsi chimiche. La distanza del gap potrebbe essere di 10-20 nm. La trasmissione degli impulsi nervosi attraverso le sinapsi chimiche avviene per mezzo di messaggeri chimici noti come neurotrasmettitori. Questi neurotrasmettitori sono immagazzinati in vescicole sinaptiche vicino alla membrana pre-sinaptica. Quando un potenziale d'azione raggiunge il terminale del neurone presinaptico, il Ca. voltaggio-dipendente²⁺ i canali ionici nella membrana presinaptica vengono attivati ​​per aumentare il Ca²⁺ afflusso alla cellula. In generale, Ca²⁺ la concentrazione è maggiore all'esterno della cellula nervosa. Il CA²⁺ Gli ioni facilitano la fusione delle vescicole sinaptiche con la membrana pre-sinaptica, rilasciando i neurotrasmettitori nella fessura sinaptica. La trasmissione sinaptica di una sinapsi chimica è mostrata in figura 2.

Figura 2: sinapsi chimica

Questi neurotrasmettitori si diffondono attraverso la fessura sinaptica e si legano ai recettori sulla membrana post-sinaptica. I recettori post-sinaptici attivati ​​provocano l'apertura o la chiusura di vari tipi di canali ionici al legame dei neurotrasmettitori. Questo porta alla depolarizzazione o iperpolarizzazione della membrana post-sinaptica. La depolarizzazione della membrana postsinaptica provoca il potenziale eccitatorio postsinaptico (EPSP), generando un potenziale d'azione. L'iperpolarizzazione della membrana postsinaptica causa il potenziale postsinaptico inibitorio (IPSP), rendendo meno probabile la generazione di un potenziale d'azione.

Sinapsi elettrica: trasmissione sinaptica

Le sinapsi elettriche sono le giunzioni attraverso le quali i potenziali d'azione vengono trasmessi per mezzo di un flusso ionico che avviene dal neurone pre-sinaptico a quello post-sinaptico. Si trovano principalmente nei vertebrati inferiori e negli invertebrati. Si trovano anche nel cervello dei mammiferi. Generalmente, le sinapsi elettriche trasmettono impulsi nervosi a una velocità maggiore rispetto a una sinapsi chimica. Le sinapsi elettriche possono non contenere una fessura sinaptica o una minuscola fessura sinaptica. Una sinapsi elettrica è formata da una giunzione gap. Inoltre, la sinapsi elettrica può trasmettere impulsi nervosi in entrambe le direzioni. L'azione di una sinapsi elettrica è mostrata in figura 3.

Figura 3: sinapsi elettrica A - Neurone pre-sinaptico, B - Neurone post-sinaptico, 1 - Mitocondri, 2 - Canali ionici, 3 - Segnale elettrico

Tuttavia, le sinapsi elettriche non possono trasformare un EPSP in un IPSP o un IPSP in un EPSP come fanno le sinapsi chimiche.

Conclusione

I neuroni sono l'unità strutturale e funzionale del sistema nervoso. Le sinapsi sono gli spazi tra i neuroni responsabili della trasmissione degli impulsi nervosi tra i neuroni. I due tipi di neuroni nel sistema nervoso sono sinapsi chimiche e sinapsi elettriche. Le sinapsi chimiche trasmettono impulsi nervosi per mezzo di segnali chimici noti come neurotrasmettitori. Le sinapsi elettriche trasmettono gli impulsi nervosi per mezzo di un flusso ionico che avviene dal neurone pre-sinaptico a quello post-sinaptico.

Riferimento:

1. "La sinapsi". Khan Academy, disponibile qui.

Cortesia dell'immagine:

1. "Schema di sinapsi chimica ritagliato" Per utente: file creato da Looie496, US National Institutes of Health, National Institute on Aging - (Public Domain) tramite Commons Wikimedia 2. "Figure 35 02 07" di CNX OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia 3. "Synapse diag2" (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia