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18.6: La sinapsis
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The Synapse
 
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TRANSCRIPCIÓN

18.6: The Synapse

18.6: La sinapsis

Neurons communicate with one another by passing on their electrical signals to other neurons. A synapse is the location where two neurons meet to exchange signals. At the synapse, the neuron that sends the signal is called the presynaptic cell, while the neuron that receives the message is called the postsynaptic cell. Note that most neurons can be both presynaptic and postsynaptic, as they both transmit and receive information.

An electrical synapse is one type of synapse in which the pre- and postsynaptic cells are physically coupled by proteins called gap junctions. This allows electrical signals to be directly transmitted to the postsynaptic cell. One feature of these synapses is that they can transmit electrical signals extremely quickly—sometimes at a fraction of a millisecond—and do not require any energy input. This is often useful in circuits that are part of escape behaviors, such as that found in the crayfish that couples the sensation of a predator with the activation of the motor response.

In contrast, transmission at chemical synapses is a stepwise process. When an action potential reaches the end of the axonal terminal, voltage-gated calcium channels open and allows calcium ions to enter. These ions trigger fusion of neurotransmitter-containing vesicles with the cellular membrane, releasing neurotransmitters into the small space between the two neurons, called the synaptic cleft. These neurotransmitters—including glutamate, GABA, dopamine, and serotonin—are then available to bind to specific receptors on the postsynaptic cell membrane. After binding to the receptors, neurotransmitters can be recycled, degraded, or diffuse away from the synaptic cleft.

Chemical synapses predominate the human brain and, due to the delay associated with neurotransmitter release, have advantages over electrical synapses. First, a few or many vesicles may be released, resulting in a variety of postsynaptic responses. Second, binding to different receptors may cause an increase or decrease membrane potential in the postsynaptic cell. Additionally, the availability of neurotransmitters in the synaptic cleft is regulated by recycling and diffusion. In this way, chemical synapses achieve neuronal signaling that can be highly regulated and fine-tuned.

Las neuronas se comunican entre sí transmitiendo sus señales eléctricas a otras neuronas. Una sinapsis es el lugar donde dos neuronas se reúnen para intercambiar señales. En la sinapsis, la neurona que envía la señal se llama célula presináptica, mientras que la neurona que recibe el mensaje se llama la célula postsináptica. Tenga en cuenta que la mayoría de las neuronas pueden ser presinápticas y postsinápticas, ya que ambos transmiten y reciben información.

Una sinapsis eléctrica es un tipo de sinapsis en el que las células pre y postsinápticas están físicamente acopladas por proteínas llamadas uniones de separación. Esto permite que las señales eléctricas se transmitan directamente a la célula postsináptica. Una característica de estas sinapsis es que pueden transmitir señales eléctricas muy rápidamente, a veces a una fracción de milisegundo, y no requieren ninguna entrada de energía. Esto es a menudo útil en circuitos que forman parte de comportamientos de escape, como el que se encuentra en el cangrejo de río que combina la sensación de un depredador con la activación de la respuesta motora.

Por el contrario, la transmisión en sinapsis químicas es un proceso escalonado. Cuando un potencial de acción llega al final del terminal axonal, los canales de calcio cerrados por voltaje se abren y permiten la entrada de iones de calcio. Estos iones desencadenan la fusión de vesículas que contienen neurotransmisores con la membrana celular, liberando neurotransmisores en el pequeño espacio entre las dos neuronas, llamada hendidura sináptica. Estos neurotransmisores, incluyendo glutamato, GABA, dopamina, y serotonina— entonces están disponibles para unirse a receptores específicos en la membrana celular postsináptica. Después de la unión a los receptores, los neurotransmisores pueden ser reciclados, degradados, o difusos lejos de la hendidura sináptica.

Las sinapsis químicas predominan el cerebro humano y, debido al retraso asociado con la liberación de neurotransmisores, tienen ventajas sobre las sinapsis eléctricas. En primer lugar, algunas o muchas vesículas pueden ser liberadas, lo que resulta en una variedad de respuestas postsinápticas. En segundo lugar, la unión a diferentes receptores puede causar un aumento o disminución del potencial de membrana en la célula postsináptica. Además, la disponibilidad de neurotransmisores en la hendidura sináptica está regulada por el reciclaje y la difusión. De esta manera, las sinapsis químicas logran la señalización neuronal que puede ser altamente regulada y afinada.


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