A szinaptikus hasadék a kémiai szinapszis két idegsejt közötti rést jelöli. Az első sejtből származó elektromos idegjel biokémiai jellé alakul át a terminális csomópontban, és visszaváltozik elektromos jellé akciós potenciál a másodikban idegsejt. Olyan ügynökök, mint szerek, gyógyszerek és toxinok megzavarhatják a szinapszis működését, ezáltal befolyásolva az információ feldolgozását és továbbítását a idegrendszer.
Mi a szinaptikus hasadék?
A neuronok elektromos jelek formájában továbbítják az információt. Két idegsejt találkozásánál az elektromos jelnek át kell mennie egy résen. A idegrendszer kétféleképpen lehet áthidalni ezt a távolságot: elektromos szinapszisok és kémiai szinapszisok. A kémiai szinapszis rése megfelel a szinaptikus hasadék. Az embereknél a legtöbb szinapszisok kémiai jellegűek. Elektromos szinapszisok rés-kereszteződéseknek vagy nexusoknak is nevezik; a „szinaptikus hasadék”Általában nem használják elektromos szinapszisokhoz. Ehelyett a neurológia általában az extracelluláris térről beszél. A nexusban a neuronok közötti kapcsolatot olyan csatornák alakítják ki, amelyek nő mind a preszinaptikus citoplazmából, mind a posztszinaptikus citoplazmából és középen találkoznak. Ezen csatornákon keresztül az elektromosan töltött részecskék (ionok) közvetlenül az egyik idegsejtből a másikba mozoghatnak.
Anatómia és felépítés
A szinaptikus hasadék 20-40 nanométer széles, és így két neuron közötti távolságot tud összekapcsolni, amely túl nagy lenne a rés csatlakozásához. Átlagosan a rés kereszteződések csak 3.5 nanométeres távolságot tesznek lehetővé. A szinaptikus hasadék magassága körülbelül 0.5 nanométer. A rés egyik oldalán a preszinaptikus membrán található, amely megfelel a sejt membrán a terminálgomb. A sorkapocs pedig az a végét képezi idegszál, amely ezen a ponton megvastagszik, és több helyet hoz létre benne. A sejtnek erre a pluszhelyre van szüksége a szinaptikus vezikulák számára: membránnal körülvett tartályok, amelyek a sejt hírvivő anyagait (neurotranszmittereket) tárolják. A szinaptikus hasadék másik oldalán a posztszinaptikus membrán található. A downstream neuronhoz tartozik, amely fogadja a bejövő ingert és bizonyos körülmények között továbbítja azt. A posztszinaptikus membrán olyan receptorokat, ioncsatornákat és ionpumpákat tartalmaz, amelyek elengedhetetlenek a szinapszis működéséhez. Különféle molekulák szabadon mozoghatnak a szinaptikus hasadékban, beleértve a preszinaptikus idegsejt terminális rügyéből származó neurotranszmittereket, valamint enzimek és más biomolekulák, amelyek némelyike kölcsönhatásba lép a neurotranszmitterekkel.
Funkció és feladatok
A perifériás és a központi idegrendszer egyaránt információt továbbít egy sejtben elektromos impulzusok felhasználásával. Ezek a cselekvési potenciálok a axon dombja a idegsejt és haladjon az axon mentén, amely szigetelő mielinrétegével együtt más néven idegszál. A terminál gombjánál, amely a idegszál, az elektromos akciós potenciál beáramlását váltja ki kalcium ionokat a terminálgombba. Az ioncsatornák segítségével keresztezik a membránt, és töltéseltolódást okoznak. Ennek eredményeként a szinaptikus vezikulák egy része összeolvad a preszinaptikus sejt külső membránjával, lehetővé téve, hogy az általuk tartalmazott neurotranszmitterek belépjenek a szinaptikus hasadékba. Ez az átkelés átlagosan 0.1 milliszekundumot vesz igénybe. A neurotranszmitterek átjutnak a szinaptikus hasadékon, és aktiválhatják a posztszinaptikus membrán receptorait, amelyek mindegyike specifikusan reagál bizonyos neurotranszmitterekre. Ha az aktiválás sikeres, csatornák nyílnak a posztszinaptikus membránban és nátrium ionok áramlanak az idegsejt belsejébe. A pozitív töltésű részecskék megváltoztatják a cella elektromos feszültség állapotát, ami nyugalmi állapotban kissé negatív. A több nátrium ionok áramlanak be, annál nagyobb az idegsejt depolarizációja, vagyis csökken a negatív töltés. Ha ez a membránpotenciál meghaladja a posztszinaptikus neuron küszöbpotenciálját, akkor új akciós potenciál generálódik a axon az idegsejt dombja, amely ismét elektromos formában terjed az idegrost mentén. Annak megakadályozása érdekében, hogy a felszabadult neurotranszmitterek tartósan irritálják a posztszinaptikus receptorokat, és ezáltal kiváltják a idegsejt, Vannak enzimek a szinaptikus hasadékban. Deaktiválják a szinaptikus hasadékban található neurotranszmittereket, például az alkatrészeikre osztva. A stimulációt követően az ionszivattyúk a preszinaptikus és a posztszinaptikus membránon egyaránt részecskék cseréjével aktívan visszaállítják a kezdeti állapotot.
Betegségek
Számos szerek, gyógyszerek és toxinok, amelyek hatással vannak a idegrendszer a szinaptikus hasadéknál fejtik ki hatásukat. Ilyen gyógyszer például a monoamin-oxidáz (MAO) inhibitorok, amelyeket a kezelés során figyelembe vesznek depresszió. Depresszió egy olyan mentális betegségek amelynek fő jellemzői a depressziós hangulat, valamint a (szinte) minden iránti öröm és érdeklődés elvesztése. Depresszió számos tényező és a drog okozza terápia általában csak a kezelés része. Az egyik befolyásoló tényező a neurotranszmitterekkel kapcsolatos rendellenességek szerotonin és a dopamin. MAO-gátlók a monoamid-oxidáz enzim gátlásával hatnak. Ez felelős a különböző neurotranszmitterek lebontásáért a szinaptikus hasadékban; gátlása ennek megfelelően azt jelenti, hogy a neurotranszmitterek, mint pl dopamin, szerotonin és a noradrenalin továbbra is irritálhatja a posztszinaptikus membrán receptorait. Ily módon még a neurotranszmitterek csökkent mennyisége is elegendő jelet eredményezhet. Egy eltérő a cselekvés mechanizmusa mögött nikotin. A szinaptikus hasadékban irritálja a nikotint acetilkolin receptorokat, és ezáltal az ionok beáramlását okozza a posztszinaptikus sejtbe, akárcsak a fő transzmitter, az acetilkolin.
