6.7: Segnalazione sinaptica

I neuroni comunicano a sinapsi, o giunzioni, per eccitare o inibire l'attività di altri neuroni o cellule bersaglio, come i muscoli. Le sinapsi possono essere chimiche o elettriche.

La maggior parte delle sinapsi sono chimiche. Ciò significa che un impulso elettrico, o potenziale d'azione, stimola il rilascio di messaggeri chimici. Questi messaggeri chimici sono anche chiamati neurotrasmettitori. Il neurone che invia il segnale è chiamato neurone presinaptico. Il neurone che riceve il segnale è il neurone post-sinaptico.

Il neurone pressinaptico spara un potenziale d'azione che viaggia attraverso il suo assone. La fine dell'assone, o terminale assonale, contiene vescicoli pieni di neurotrasmettitore. Il potenziale d'azione apre canali di ioni di calcio legati alla tensione nella membrana terminale degli assoni. Il Calcio^2' entra rapidamente nella cellula pressinaptica (a causa della maggiore concentrazione esterna di Ca^2o), permettendo alle vescicole di fondersi con la membrana terminale e rilasciare neurotrasmettitori.

Lo spazio tra le cellule pressinaptiche e post-sinaptiche è chiamato fessura sinaptica. I neurotrasmettitori rilasciati dalla cellula pressinaptica popolano rapidamente la fessura sinaptica e si legano ai recettori sul neurone post-sinaptico. Il legame dei neurotrasmettitori provoca cambiamenti chimici nel neurone post-sinaptico, come l'apertura o la chiusura dei canali ionici. Questo, a sua volta, altera il potenziale di membrana della cellula post-sinaptica, rendendo più o meno probabile che si generi un potenziale d'azione.

Per terminare la segnalazione, i neurotrasmettitori nella sinapsi sono degradati dagli enzimi, riassorbiti dalla cellula pressinaptica, diffusi o cancellati dalle cellule gliali.

Le sinapsi elettriche sono presenti nel sistema nervoso di invertebrati e vertebrati. Sono più stretti delle loro controparti chimiche e trasferiscono gli ioni direttamente tra i neuroni, consentendo una trasmissione più rapida del segnale. Tuttavia, a differenza delle sinapsi chimiche, le sinapsi elettriche non possono amplificare o trasformare i segnali presinaptici. Le sinapsi elettriche sincronizzano l'attività del neurone, che è favorevole per controllare i segnali rapidi e invariabili come la fuga di pericolo nei calamari.

I neuroni possono inviare segnali a, e riceverli da, molti altri neuroni. L'integrazione di numerosi input ricevuti dalle cellule post-sinaptiche determina in ultima analisi i loro potenziali schemi di cottura dell'azione.

[Narratore] I neuroni comunicano tra loro

e ad altre cellule principalmente attraverso

segnalazione chimica alle sinapsi.

Queste regioni specializzate sono dove il terminale assone

della cellula presinaptica, il neurone

che invia il messaggio,

incontra la cellula post sinaptica che riceve il messaggio.

Il segnale è costituito da molecole di neuro trasmettitore

che sono memorizzate nel terminale assone

all'interno di organelli legati alla membrana

chiamati vescicole sinaptiche.

Quando un segnale elettrico noto come un potenziale d'azione

si verifica nel neurone presinaptico, si innesca

queste vescicole si fondono con la membrana cellulare.

Quando le vescicole si fondono, rilasciano

il loro neurotrasmettitore

nella fessura sinaptica, lo stretto spazio tra le cellule.

Il neurotrasmettitore quindi si diffonde attraverso

e si lega ai suoi recettori postsinaptici. Questo legame

suscita una risposta nella cellula postsinaptica

che in questo caso è un neurone

e un potenziale di azione può essere prodotto.

In definitiva, la segnalazione sinaptica consente ai neuroni

di trasmettere informazioni alle cellule vicine e lontane.