Химический синапс
Химические синапсы — это биологические соединения, через которые сигналы нейронов могут передаваться друг другу и ненейронным клеткам, таким как мышцы или железы . Химические синапсы позволяют нейронам формировать цепи в центральной нервной системе . Они имеют решающее значение для биологических вычислений, лежащих в основе восприятия и мышления. Они позволяют нервной системе подключаться к другим системам организма и контролировать их.
В химическом синапсе один нейрон высвобождает молекулы нейротрансмиттера в небольшое пространство ( синаптическая щель ), примыкающее к другому нейрону. Нейротрансмиттеры содержатся в небольших мешочках, называемых синаптическими везикулами , и высвобождаются в синаптическую щель путем экзоцитоза . Затем эти молекулы связываются с рецепторами нейротрансмиттеров на постсинаптической клетке. Наконец, нейротрансмиттеры удаляются из синапса с помощью одного из нескольких возможных механизмов, включая ферментативную деградацию или повторный захват специфическими транспортерами либо на пресинаптической клетке, либо на какой-либо другой нейроглии , чтобы прекратить действие нейромедиатора.
По оценкам, мозг взрослого человека содержит от 10 14 до 5 × 10 14 (100–500 триллионов) синапсов. [1] Каждый кубический миллиметр коры головного мозга содержит примерно миллиард (в короткой шкале , то есть 10 9 ) из них. [2] Количество синапсов в коре головного мозга человека оценивается отдельно в 0,15 квадриллиона (150 триллионов) [3]
Слово «синапс» было введено сэром Чарльзом Скоттом Шеррингтоном в 1897 году. [4] Химические синапсы — не единственный тип биологических синапсов: также существуют электрические и иммунологические синапсы . Однако без уточнения «синапс» обычно относится к химическому синапсу.
Синапсы — это функциональные связи между нейронами или между нейронами и другими типами клеток. [6] [7] Типичный нейрон дает начало нескольким тысячам синапсов, хотя есть некоторые типы, которые производят гораздо меньше. [8] Большинство синапсов соединяют аксоны с дендритами , [9] [10] , но существуют и другие типы соединений, в том числе аксон-клетка-тело, [11] [12] аксон-аксон, [11] [ 12] и от дендрита к дендриту . [10] Синапсы, как правило, слишком малы, чтобы их можно было распознать с помощью светового микроскопа .за исключением точек, где кажется, что мембраны двух клеток соприкасаются, но их клеточные элементы можно четко визуализировать с помощью электронного микроскопа .
Химические синапсы направляют информацию от пресинаптической клетки к постсинаптической и, следовательно, асимметричны по структуре и функциям. Пресинаптический конец аксона , или синаптическийbouton, представляет собой специализированную область внутри аксона пресинаптической клетки, которая содержит нейротрансмиттеры , заключенные в небольшие связанные с мембраной сферы, называемые синаптическими везикулами (а также ряд других поддерживающих структур и органелл, таких как митохондрии и эндоплазматический ретикулум ). Синаптические везикулы прикрепляются к пресинаптической плазматической мембране в областях, называемых активными зонами .
