Im zentralen Nervensystem ist eine Synapse eine kleine Lücke am Ende eines Neurons, die ein Signal von einem Neuron zum nächsten passieren lässt. Synapsen finden sich dort, wo sich Nervenzellen mit anderen Nervenzellen verbinden. Synapsen sind der Schlüssel zur Funktion des Gehirns, besonders wenn es um das Gedächtnis geht.
Was Synapsen tun
Wenn ein Nervensignal das Ende des Neurons erreicht, kann es nicht einfach zur nächsten Zelle weitergehen.
Stattdessen muss es die Freisetzung von Neurotransmittern auslösen, die dann den Impuls über die Synapse zum nächsten Neuron übertragen können.
Sobald ein Nervenimpuls die Freisetzung von Neurotransmittern ausgelöst hat, durchqueren diese chemischen Botenstoffe die winzige synaptische Lücke und werden von Rezeptoren auf der Oberfläche der nächsten Zelle aufgenommen. Diese Rezeptoren wirken ähnlich wie ein Schloss, während die Neurotransmitter ähnlich wie Schlüssel funktionieren. Neurotransmitter können das Neuron anregen, an das sie binden oder es hemmen.
Denken Sie an das Nervensignal wie der elektrische Strom und die Neuronen wie Drähte. Synapsen sind die Ausgänge oder Anschlusskästen, die den Strom mit einer Lampe (oder einem anderen elektrischen Gerät Ihrer Wahl) verbinden und so die Lampe anzünden lassen.
Die Teile der Synapse
Synapsen bestehen aus drei Hauptteilen:
- Das präsynaptische Ende, das Neurotransmitter enthält
- Der synaptische Spalt zwischen den beiden Nervenzellen
- Das postsynaptische Ende, das Rezeptorstellen enthält
Ein elektrischer Impuls bewegt sich entlang des Axons eines Neurons und löst dann die Freisetzung von winzigen Vesikeln aus, die Neurotransmitter enthalten. Diese Vesikel werden dann an die Membran der präsynaptischen Zelle binden und die Neurotransmitter in die Synapse freisetzen. Diese chemischen Botenstoffe durchqueren den synaptischen Spalt und verbinden sich mit Rezeptorstellen in der nächsten Nervenzelle, wodurch ein elektrischer Impuls ausgelöst wird, der als Aktionspotential bekannt ist.
Arten
Es gibt zwei Arten von Synapsen:
Chemische Synapse: Die erste ist die chemische Synapse mit der elektrischen Aktivität im präsynaptischen Neuron löst die Freisetzung von Botenstoffen, die Neurotransmitter. Die Neurotransmitter diffundieren über die Synapse und binden an die spezialisierten Rezeptoren der postsynaptischen Zelle. Der Neurotransmitter regt dann entweder das postsynaptische Neuron an oder hemmt es. Die Anregung führt zum Abfeuern eines Aktionspotentials, während die Hemmung die Ausbreitung eines Signals verhindert.
Elektrische Synapsen: Bei diesem Typ sind zwei Neuronen durch spezialisierte Kanäle verbunden, die als Gap Junctions bekannt sind. Elektrische Synapsen erlauben es, dass elektrische Signale schnell von der präsynaptischen Zelle zur postsynaptischen Zelle wandern, wodurch die Übertragung von Signalen schnell beschleunigt wird. Die Lücke zwischen elektrischen Synapsen ist viel kleiner als die einer chemischen Synapse (etwa 3,5 Nanometer im Vergleich zu 20 Nanometer). Die speziellen Proteinkanäle, die die beiden Zellen verbinden, ermöglichen es, dass der positive Strom aus dem präsynaptischen Neuron direkt in die postsynaptische Zelle fließt.
Elektrische Synapsen übertragen Signale viel schneller als chemische Synapsen. Während die Geschwindigkeit der Übertragung in chemischen Synapsen bis zu einigen Millisekunden dauern kann, ist die Übertragung an elektrischen Synapsen nahezu augenblicklich.
Wo chemische Synapsen erregend oder hemmend sein können, sind elektrische Synapsen nur erregend.
Während elektrische Synapsen den Vorteil der Geschwindigkeit haben, nimmt die Stärke eines Signals ab, wenn es von einer Zelle zur nächsten wandert. Aufgrund dieses Verlustes an Signalstärke erfordert es ein sehr großes präsynaptisches Neuron, um viel kleinere postsynaptische Neuronen zu beeinflussen. Chemische Synapsen können langsamer sein, aber sie können eine Nachricht ohne Verlust an Signalstärke übertragen. Sehr kleine präsynaptische Neuronen können auch sehr große postsynaptische Zellen beeinflussen.
Geschichte
Der Begriff Synapse wurde erstmals 1897 vom Physiologen Michael Foster in seinem "Lehrbuch der Physiologie" eingeführt und leitet sich von der griechischenSynapsisab, was "Konjunktion" bedeutet.
