Hur överförs nervsignaler vid en synaps?

Överföringen av nervsignaler, eller aktionspotentialer, över en synaps följer en specifik process som kallas synaptisk överföring. Denna process bygger på interaktionen mellan neuroner (nervceller) och frisättning och detektion av neurotransmittorer. Här är en översikt över stegen som är involverade i synaptisk överföring:

Förberedelse:

1. En aktionspotential når den presynaptiska neuronen, som är den neuron som skickar signalen.

2. Detta utlöser öppningen av spänningsstyrda kalciumkanaler i det presynaptiska membranet.

3. Kalciumjoner (Ca2+) kommer in i den presynaptiska terminalen (änden av neuronen).

Neurotransmittorfrisättning:

4. Inflöde av kalciumjoner orsakar frisättning av neurotransmittorer från lagringsvesiklar i den presynaptiska neuronen genom en process som kallas exocytos.

5. Signalsubstanserna släpps ut i synaptisk klyfta, som är utrymmet mellan de presynaptiska och postsynaptiska neuronerna.

Neurotransmittorbindning:

6. Neurotransmittormolekyler diffunderar över den synaptiska klyftan.

7. De binder till specifika receptorer på den postsynaptiska neurons membran.

Postsynaptisk potential:

8. Bindning av neurotransmittorer till receptorer på det postsynaptiska membranet orsakar öppning av jonkanaler, vilket gör att joner som natrium (Na+), kalium (K+) eller klorid (Cl-) kan flöda in i eller ut ur postsynaptiken neuron.

9. Denna förändring i jonkoncentrationer ändrar den elektriska potentialen över det postsynaptiska membranet, vilket skapar en postsynaptisk potential (PSP).

10. PSP kan antingen vara excitatoriskt (EPSP), vilket gör det mer sannolikt för den postsynaptiska neuronen att nå tröskeln för att avfyra en aktionspotential, eller hämmande (IPSP), vilket gör det mindre troligt.

Action Potential Generation:

11. Om den kombinerade effekten av alla PSPs på den postsynaptiska neuronen når tröskeln för excitation (en viss nivå av membrandepolarisering), genereras en aktionspotential i den postsynaptiska neuronen.

12. Denna aktionspotential fortplantar sig bort från synapsen och fortsätter överföringen av nervsignalen.

Uppsägning:

13. Efter att de släppts avlägsnas neurotransmittorer snabbt från den synaptiska klyftan genom tre huvudmekanismer:

a. Enzymatisk nedbrytning:Enzymer bryter ner signalsubstanserna.

b. Återupptag:Neurotransmittorer återabsorberas i den presynaptiska neuronen.

c. Diffusion:Neurotransmittorer diffunderar bort från synapsen.

14. Avlägsnandet av neurotransmittorer hjälper till att återställa synapsen för nästa omgång av synaptisk överföring.

Det är viktigt att notera att synaptisk överföring kan påverkas av olika faktorer, inklusive typen av neurotransmittor som är involverad, koncentrationen av neurotransmittorer och känsligheten hos postsynaptiska receptorer. Dessutom kan aktiviteten hos synapser förändras över tid genom processer som långvarig potentiering och långvarig depression, som är viktiga för inlärning och minne.