6.7: Синаптические сигналы

Нейроны общаются на синапсах, или соединениях, чтобы возбудить или ингибировать активность других нейронов или целевых клеток, таких как мышцы. Синапсы могут быть химическими или электрическими.

Большинство синапсов являются химическими. Это означает, что электрический импульс, или потенциал действия, стимулирует высвобождение химических мессенджеров. Эти химические мессенджеры также называются нейротрансмиттерами. Нейрон, посылаю й сигнал, называется пресинаптическим нейроном. Нейрон, принимающий сигнал, является постсинаптическим нейроном.

Пресинаптический нейрон запускает потенциал действия, который проходит через его аксон. Конец аксона, или аксон терминала, содержит нейромедиатор заполненные пузырьки. Потенциал действия открывает закрытые напряжением ионные каналы кальция в мембране аксонового терминала. Ca^{2 "быстро} входит в пресинаптическую клетку (из-за более^{высокой внешней концентрации} Ca 2 "), что позволяет пузырькам сливаться с терминальной мембраной и высвобождать нейротрансмиттеры.

Пространство между пресинаптическими и постсинаптическими клетками называется синаптической расщелиной. Нейротрансмиттеры, высвобождаемые из пресинаптической клетки, быстро пересекают синаптическую расщелину и связываются с рецепторами на постсинаптических нейронах. Связывание нейротрансмиттеров провоцирует химические изменения в постсинаптических нейронах, таких как открытие или закрытие ионных каналов. Это, в свою очередь, изменяет мембранный потенциал постсинаптической клетки, что делает ее действие более или менее вероятным.

Чтобы остановить сигнализацию, нейротрансмиттеры в синапсе деградируют ферментами, реабсорбируются пресинаптической клеткой, рассеиваются или очищаются глиальными клетками.

Электрические синапсы присутствуют в нервной системе как беспозвоночных, так и позвоночных. Они уже, чем их химические аналоги и передачи ионов непосредственно между нейронами, что позволяет быстрее передать сигнал. Однако, в отличие от химических синапсов, электрические синапсы не могут усиливать или преобразовывать пресинаптические сигналы. Электрические синапсы синхронизируют активность нейронов, что благоприятно для контроля быстрых, неизменных сигналов, таких как побег при опасности у кальмаров.

Нейроны могут посылать сигналы и получать их от многих других нейронов. Интеграция многочисленных входов, полученных постсинаптических клеток в конечном итоге определяет их действия.

Нейроны общаются друг с другом и другими клетками главным образом через химическую сигнализацию на синапсах. Эти специализированные регионы расположены там, где находится аксон-терминал пресинаптической клетки, нейрон, отправив сообщение, встречается с постсинаптической клеткой, получившей сообщение. Сигнал состоит из молекул нейротрансмиттера, которые хранятся в аксон-терминале в пределах ограниченных мембраной органелл синаптических пузырьков.

Когда электрический сигнал, известный как потенциал действия, происходит в пресинаптическом нейроне, это заставляет эти пузырьки слиться с мембраной клетки. Когда пузырьки сливаются, они выпускают нейромедиаторы в синаптическую щель, узкое пространство между клетками. Затем нейротрансмиттер рассеивается и связывается со своими постсинаптическими рецепторами.

Эта привязка вызывает ответ в постсинаптической клетке, в данном случае, в нейроне. И может быть выработан потенциал действия. В конечном итоге, синаптическая сигнализация позволяет нейронам передавать информацию другим клеткам вблизи и вдали от исходной.