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Synaps
Synapse
So funktioniert eine Synapse
Synonyme
LateinSynapse[1]
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EIN Synapse[2] (V. GR. αψις Sonnenapsis = berühren,[3] Anlaufstelle[4] oder Verbindung[4]) ist der Kontaktpunkt zwischen zwei Nervenzellen oder zwischen einer Nervenzelle und einer Muskelfaser oder einer Nervenzelle und a Drüsenzelle, durch die geführt Diffusion von Ionen Es findet eine Nervenimpulsübertragung statt. Eine Synapse zwischen einer Nervenzelle und einer Muskelfaser ist ein myoneurale Platte oder motorischen Endplatte.

Aufbau und Betrieb

Allgemeines

Synapsen haben eine Ventilfunktion, dh sie lassen das Signal nur in eine Richtung passieren. Andernfalls wäre eine geordnete Informationsweitergabe nicht möglich. Eine Synapse besteht aus a Ende-Taste in der präsynaptischen Membran ein synaptischer Spalt (10 - 40 nm) und eine postsynaptische Membran. Der Endknopf ist eine Verdickung (Durchmesser ca. 1 Mikrometer) eines Sporns (Axon) der präsynaptischen Zelle. Es enthält eine große Anzahl synaptischer Vesikel (Vesikel), die Neurotransmitter, beispielsweise Acetylcholin, enthalten.

Präsynaptischer Teil

Wenn ein Nervenimpuls an der Synapse ankommt, wird der terminale Knopf durch ein Aktionspotential depolarisiert und die Transportproteine ​​für Ca2 -Ionen. Als Ergebnis, Calciumionen durch Calciumkanäle. Dadurch verschmelzen mehrere synaptische Vesikel mit der präsynaptischen Membran. Der Inhalt dieser Vesikel, bestehend aus Neurotransmittermolekülen, wird in den synaptischen Spalt freigesetzt. Die Anzahl der sich leerenden synaptischen Vesikel hängt von der Amplitude (Größe) des Aktionspotentials ab.

Postsynaptischer Teil

Die Neurotransmitter-Moleküle diffus an die postsynaptische Membran, wo sie an Rezeptoren binden, die für bestimmte Neurotransmitter empfindlich sind. In diesem Moment wird der Nervenimpuls weitergeleitet. Die Wirkung von Neurotransmittern wird durch die spezifische Bindung mit den Rezeptoren auf der postsynaptischen Membran bestimmt. Dabei lassen sich zwei Arten von Synapsen unterscheiden; erregende und hemmende Synapsen. Manchmal spricht man auch von Depolarisation und Hyperpolarisation. Diese Aktion wird durch drei verschiedene Arten von Ionenkanälen bestimmt: Natrium (Nach dem) Kanäle, Kalium (K) Kanäle oder Chlorid (Cl−) Kanäle. So verursachen beispielsweise Natriumkanäle ein erregendes postsynaptisches Potential (Depolarisation) und Kalium- und Chloridkanäle ein hemmendes postsynaptisches Potential (Hyperpolarisation).

Neurotransmitter

Die Reizleitung zwischen zwei Nervenzellen erfolgt über Neurotransmitter. Sie werden durch Vesikel in der präsynaptischen Membran freigesetzt und dann auch (teilweise) sehr schnell von der postsynaptischen Membran aufgenommen. Jede Nervenzelle produziert ihren eigenen Neurotransmitter. Haupttypen sind Acetylcholin (ACh) und Katecholamine wenn Dopamin (DA), Noradrenalin (NA) und ) Serotonin (5-HT). Diese wirken hauptsächlich auf erregende Synapsen. Der Neurotransmitter Gamma-Aminobuttersäure (GABA) hingegen wirkt hauptsächlich auf hemmende Synapsen. Die Forschung zeigt, dass eine große Anzahl verschiedener Proteine ​​von den synaptischen Vesikel sezerniert werden. Diese sind hauptsächlich an der Freisetzung von Neurotransmittern im synaptischen Spalt beteiligt. Darüber hinaus übersteigt ihre Zahl bei weitem die Zahl der Proteine, die an der Wiederaufnahme von Neurotransmittern durch die präsynaptische Membran beteiligt sind.[5]

Morphologie

Synapsen im Zentralnervensystem können nach dem Ort der postsynaptischen Membran klassifiziert werden:

  • axodendritisch, wenn die postsynaptische Membran auf a dendriten befindet sich
  • axosomatisch, wenn sich die postsynaptische Membran auf dem Soma (Zellkörper) eines anderen Neurons befindet
  • axoaxonisch, wenn die postsynaptische Membran auf einem anderen Axon liegt
  • dendrodendritisch, wenn die Dendriten spezialisierter Neuronen miteinander synapsen

Synapsenbildung

Die Synapsenbildung lässt sich in drei Schritten zusammenfassen:

  1. die Bildung selektiver Verbindungen zwischen dem sich entwickelnden Axon und seinem Ziel
  2. die Differenzierung des Wachstumskegels des Axons in eine Nervenendigung
  3. die Erweiterung/Verfeinerung des postsynaptischen Apparates

Synaptische Plastizität ist die Fähigkeit der Synapse, in ihrer Stärke zu variieren: Die Verbindung kann stärker oder schwächer werden. Es bildet die Grundlage von lernen und Erinnerung. Synaptogenese ist der Prozess vor der Geburt oder in der frühen Entwicklung, der neue Synapsen im Nervensystem erzeugt. Beschneidung (Abschneiden) ist das Gegenteil und bedeutet die Eliminierung redundanter Synapsen in der frühen Entwicklung.

Elektrische Synapsen

Ein kleiner Teil der Synapsen funktioniert nicht mit Neurotransmittern, den elektrischen Synapsen. An einer elektrischen Synapse ist viel weniger Platz zwischen den sendenden und empfangenden Neuronen, etwa 3,5 Nanometer, als an einer chemischen Synapse (20 bis 40 nm)

Mediendateien zu diesem Thema finden Sie auf der Seite Synapse auf Wikimedia Commons.