Synapses dans le système nerveux

Le concept de "synapse" a été introduit à la fin du XIXème siècle. C. Sherrington, impliquant par ce terme une structure qui médie la transmission d'un signal de la fin de l'axone à l'effecteur - le neurone, la fibre musculaire, la cellule sécrétoire. Au cours de l'étude des synapses par des morphologistes, des physiologistes, des biochimistes et des pharmacologues, leur grande diversité a été révélée, tandis que des caractéristiques communes dans la structure et la fonction ont été révélées; en conséquence, les principes de classification des synapses ont été développés.

Classification morphologique synapses principe prendre en compte ce que des parties de deux cellules sont formées et comment ils sont positionnés sur la surface du neurone récepteur (sur le corps cellulaire, le tronc ou « épines » dendrites au axone). En conséquence, il existe des synapses axo-axonales, axo-dendritiques, synapses axo-somatiques. Cependant, cette classification n'explique ni le rôle fonctionnel ni le mécanisme de fonctionnement de la synapse.

Structure morphologique de la synapse

Morphologiquement synapse est une structure de deux formations démyélinisées - fermeture épaissie synaptiques (plaques synaptiques) sur la partie d'extrémité de la membrane et aktsona cellule innervé, à travers la fente synaptique en contact avec la membrane présynaptique. La fonction principale de la synapse est la transmission du signal. Selon la méthode de transmission du signal, les synapses chimiques, électriques et mixtes sont isolées. Ils diffèrent selon le principe du travail.

Le mécanisme d'excitation dans la synapse électrique est similaire au mécanisme d'excitation dans la fibre nerveuse - les terminaisons présynaptiques PD assurent la dépolarisation de la membrane postsynaptique. Ce transfert d'excitation possible en raison des particularités de la structure de ce type de synapses - est étroite (environ 5 nm) fente synaptique, une grande surface de contact de la membrane, la présence d'tubulaire transversal reliant les membranes présynaptiques et postsynaptiques et de réduire la résistance électrique au niveau de la zone de contact. Les synapses électriques les plus communes chez les invertébrés et les vertébrés inférieurs. Chez les mammifères, ils se trouvent dans le noyau mésencéphalique trijumeau entre les corps des neurones dans le noyau vestibulaire DEITERS entre les terminaisons des corps cellulaires et les axones et entre « shipika- mi » des dendrites dans l'olive inférieure. Les synapses électriques sont formées entre les cellules nerveuses du même type dans la structure et la fonction.

Pour la transmission synaptique électrique caractérisé par l'absence de signal de maintien retard synaptique dans les deux sens, un indépendant de transmission du signal du potentiel de la membrane présynaptique, pour changer la concentration de Ca2 + stabilité, basse température, des effets pharmacologiques, ainsi que la fatigue pauvre, puisque la transmission du signal ne nécessite pas des coûts métaboliques importants. Dans la plupart de ces synapses, un "effet de rectification" est observé, lorsque le signal dans la synapse est transmis dans une seule direction.

Contrairement aux synapses avec excitation à entraînement direct électrique, une plus grande quantité dans les synapses chimiques présentées système nerveux des vertébrés (synapses avec transmission de signal indirect). Dans l'influx nerveux synaptique chimique provoque la libération de terminaux de médiateur chimique présynaptiques - un neurotransmetteur, qui diffuse à travers la fente synaptique (10-50 nm de large) et interagit avec des récepteurs protéiques de la membrane postsynaptique, ce qui entraîne un potentiel post-synaptique est généré. Transmission chimique fournit un signal de maintien unilatérale et la possibilité de modulation (amplification du signal, et la convergence de plusieurs signaux audio à la cellule post-synaptique). Modulation d'aptitude pendant la transmission de signaux dans le type de synapses chimiques assure la formation à partir de ces fonctions physiologiques complexes (l'apprentissage, la mémoire, etc.). Les caractéristiques particulières de synapse chimique ultrastructure incluent une large fente synaptique, la présence de la plaque dans les vésicules synaptiques médiateur rempli grâce à quoi un signal est transmis, et dans les postsynaptique - plusieurs canaux de chimiosensibilité (synapses excitatrices - pour Na +, dans un frein - à Cl). De telles synapses sont caractérisées par un retard du signal et une grande fatigue par rapport à la synapse électrique, puisque leur fonctionnement nécessite des coûts métaboliques considérables.

Il y a deux sous-types principaux de synapses chimiques

Origine (un soi-disant asymétrique) de largeur de fente synaptique caractérisé d'environ 30 nm, une surface de contact relativement grande (2,1 microns), une accumulation significative d'une matrice dense à la membrane postsynaptique. Dans la plaque présynaptique, de grandes vésicules s'accumulent (30-60 nm de diamètre). Synapses chimiques deuxième fente synaptique des sous-types ont une largeur d'environ 20 nm, une surface de contact relativement faible (moins de 1 micron), et le joint de membrane symétrique modérément exprimée. Ils sont caractérisés par de petites vésicules (diamètre 10-30 nm). Le premier sous-type est représenté principalement aksodendritnymi, excitatrice (glutamatergique) et le second - aksosomaticheskimi, synapses inhibitrices (GABAergiques). Cependant, cette division est assez arbitraire, car les synapses cholinergiques dans des micrographies électroniques montrent un vésicules de lumière et un diamètre de 20-40 nm monoaminergique (en particulier la noradrénaline) - grandes vésicules denses ayant un diamètre de 50-90 nm.

Un autre principe de classification des synapses est celui d'une substance utilisée comme médiateur (cholinergique, adrénergique, purinergique, peptidergique, etc.). Malgré le fait que, ces dernières années, il a été démontré que des médiateurs de nature différente peuvent fonctionner à une extrémité, cette classification des synapses est encore largement utilisée.