Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

18.6: Sinaps
TABLE OF
CONTENTS

JoVE Core
Biology

This content is Free Access.

Education
The Synapse
 
TRANSCRIPT

18.6: The Synapse

18.6: Sinaps

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.

Nöronlar elektrik sinyallerini diğer nöronlara ileterek birbirleriyle iletişim kurarlar. Sinaps, iki nöronun sinyal alışverişi için buluştuğu yerdir. Sinaps ta, sinyali gönderen nörona presinaptik hücre denir, mesajı alan nörona ise postsinaptik hücre denir. Çoğu nöronlar hem presinaptik ve postsinaptik olabilir unutmayın, hem iletmek ve bilgi almak gibi.

Elektriksel sinaps, pre-ve postsinaptik hücrelerin fiziksel olarak boşluk bağlantıları adı verilen proteinlerle birleştiği bir sinaps türüdür. Bu elektrik sinyalleri doğrudan postsinaptik hücreye iletilir sağlar. Bu sinapsların bir özelliği, elektrik sinyallerini son derece hızlı bir şekilde iletebiliyor olmalarıdır-bazen milisaniyenin çok küçük bir kısmında- ve herhangi bir enerji girişi gerektirmeyebilirler. Bu genellikle kaçış davranışlarının bir parçası olan devrelerde yararlıdır, örneğin kerevitbulunan bu çift motor tepki aktivasyonu ile bir yırtıcı hissi bulundu.

Buna karşılık, kimyasal sinapslarda iletim adım adım bir süreçtir. Bir etki potansiyeli aksonal terminalin sonuna ulaştığında, voltaj kapılı kalsiyum kanalları açılır ve kalsiyum iyonlarının girmesine izin verir. Bu iyonlar hücresel membran ile nörotransmitter içeren veziküllerin füzyon tetiklemek, iki nöron arasındaki küçük alana nörotransmitterserbest, sinaptik yarık denir. Bu nörotransmitterler-glutamat dahil, GABA, dopamin, ve serotonin-sonra postsinaptik hücre zarında belirli reseptörlere bağlamak için kullanılabilir. Reseptörlere bağlandıktan sonra, nörotransmitterler geri dönüştürülebilir, bozulabilir, veya sinaptik yarık uzak diffüz.

Kimyasal sinapslar insan beynine baskın ve, nörotransmitter salınımı ile ilişkili gecikme nedeniyle, elektrik sinapslar üzerinde avantajları vardır. İlk olarak, birkaç veya birçok veziküller serbest bırakılabilir, postsinaptik yanıtlar çeşitli sonuçlanan. İkinci olarak, farklı reseptörlere bağlanma postsinaptik hücrede bir artış asal veya azalmaya membran potansiyeline neden olabilir. Ayrıca, sinaptik yarık nörotransmitterlerin durumu geri dönüşüm ve difüzyon tarafından düzenlenir. Bu şekilde, kimyasal sinapslar son derece düzenlenmiş ve ince ayarlı olabilir nöronal sinyal elde.


Suggested Reading

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter