Hvordan overføres nervesignaler ved en synapse?

Overføringen av nervesignaler, eller handlingspotensialer, over en synapse følger en spesifikk prosess kjent som synaptisk overføring. Denne prosessen er avhengig av interaksjonen mellom nevroner (nerveceller) og frigjøring og påvisning av nevrotransmittere. Her er en oversikt over trinnene som er involvert i synaptisk overføring:

Preparat:

1. Et aksjonspotensial når det pre-synaptiske nevronet, som er nevronet som sender signalet.

2. Dette utløser åpningen av spenningsstyrte kalsiumkanaler i den presynaptiske membranen.

3. Kalsiumioner (Ca2+) går inn i den pre-synaptiske terminalen (enden av nevronet).

Utgivelse av nevrotransmitter:

4. Tilstrømning av kalsiumioner forårsaker frigjøring av nevrotransmittere fra lagringsvesikler i det pre-synaptiske nevronet gjennom en prosess som kalles eksocytose.

5. Nevrotransmitterne frigjøres til synaptisk spalte, som er rommet mellom de pre-synaptiske og post-synaptiske nevronene.

Nevrotransmitterbinding:

6. Nevrotransmittermolekyler diffunderer over den synaptiske kløften.

7. De binder seg til spesifikke reseptorer på den postsynaptiske nevronens membran.

Postsynaptisk potensial:

8. Binding av nevrotransmittere til reseptorer på den postsynaptiske membranen forårsaker åpning av ionekanaler, slik at ioner som natrium (Na+), kalium (K+) eller klorid (Cl-) kan strømme inn eller ut av postsynaptikum nevron.

9. Denne endringen i ionekonsentrasjoner endrer det elektriske potensialet over den postsynaptiske membranen, og skaper et postsynaptisk potensial (PSP).

10. PSP kan enten være eksitatorisk (EPSP), noe som gjør det mer sannsynlig for det postsynaptiske nevronet å nå terskelen for å avfyre ​​et aksjonspotensial, eller hemmende (IPSP), som gjør det mindre sannsynlig.

Generering av handlingspotensial:

11. Hvis den kombinerte effekten av alle PSP-er på det postsynaptiske nevronet når terskelen for eksitasjon (et visst nivå av membrandepolarisering), genereres et aksjonspotensial i det postsynaptiske nevronet.

12. Dette aksjonspotensialet forplanter seg bort fra synapsen, og fortsetter overføringen av nervesignalet.

Avslutning:

13. Etter utgivelsen fjernes nevrotransmittere raskt fra den synaptiske kløften gjennom tre hovedmekanismer:

en. Enzymatisk nedbrytning:Enzymer bryter ned nevrotransmitterne.

b. Gjenopptak:Nevrotransmittere reabsorberes inn i det pre-synaptiske nevronet.

c. Diffusjon:Nevrotransmittere diffunderer bort fra synapsen.

14. Fjerning av nevrotransmittere hjelper til med å tilbakestille synapsen for neste runde med synaptisk overføring.

Det er viktig å merke seg at synaptisk overføring kan påvirkes av ulike faktorer, inkludert typen nevrotransmitter som er involvert, konsentrasjonen av nevrotransmittere og følsomheten til postsynaptiske reseptorer. I tillegg kan aktiviteten til synapser endres over tid gjennom prosesser som langsiktig potensering og langvarig depresjon, som er viktige for læring og hukommelse.