Struktur sinaps neuronal, jenis dan cara kerjanya

itu sinaps neuron terdiri dari penyatuan tombol terminal dua neuron dengan tujuan mentransmisikan informasi. Kata sinaps berasal dari bahasa Yunani sunaptein, yang berarti "mengumpulkan".

Pada sinaps, neuron mengirim pesan, sementara sebagian yang lain menerimanya. Dengan demikian, komunikasi biasanya terjadi dalam satu arah: dari tombol terminal dari satu neuron atau sel ke membran sel lainnya. Meskipun memang benar ada beberapa pengecualian.

Setiap neuron tunggal menerima informasi dari tombol terminal sel saraf lainnya. Dan, pada gilirannya, tombol-tombol terminal yang terakhir bersinkronisasi dengan neuron lain.

Tombol terminal didefinisikan sebagai penebalan kecil di ujung akson, yang mengirimkan informasi di sinaps. Sedangkan akson adalah sejenis "kabel" memanjang dan tipis yang membawa pesan dari inti neuron ke tombol terminalnya..

Neuron tunggal dapat menerima informasi dari ratusan neuron, dan masing-masing neuron dapat membentuk sejumlah besar sinapsis dengannya.

Tombol-tombol terminal sel-sel saraf dapat sinapsis dengan membran soma atau dendrit.

Soma atau sel tubuh mengandung inti neuron. Ini memiliki mekanisme yang memungkinkan untuk mempertahankan sel. Sebaliknya, dendrit adalah cabang dari neuron yang mirip dengan pohon yang dimulai dari soma.

Ketika potensial aksi berjalan melalui akson neuron, tombol terminal melepaskan bahan kimia. Zat-zat ini dapat memiliki efek rangsang atau penghambatan pada neuron yang terhubung dengannya. Pada akhir keseluruhan proses, efek sinapsis ini memunculkan perilaku kita.

Potensi aksi adalah produk dari proses komunikasi di dalam neuron. Di dalamnya ada satu set perubahan pada membran akson yang menyebabkan pelepasan bahan kimia atau neurotransmiter.

Neuron bertukar neurotransmiter di sinapsisnya sebagai cara saling mengirim informasi.

Sinapsis yang mengasyikkan

Contoh sinapsis neuronal eksitasi adalah refleks penarikan ketika kita terbakar. Neuron sensorik akan mendeteksi objek panas, karena akan merangsang dendritnya.

Neuron ini akan mengirim pesan melalui aksonnya ke tombol terminalnya, yang terletak di sumsum tulang belakang. Tombol terminal neuron sensorik akan melepaskan bahan kimia yang dikenal sebagai neurotransmiter yang akan merangsang neuron yang dengannya sinaps.

Secara khusus, untuk interneuron (yang memediasi antara sensorik dan neuron motorik). Ini akan menyebabkan interneuron mengirim informasi sepanjang aksonnya. Pada gilirannya, tombol terminal interneuron mengeluarkan neurotransmiter yang menggairahkan neuron motorik.

Jenis neuron ini akan mengirim pesan sepanjang aksonnya, yang bergabung dengan saraf untuk mencapai otot target. Setelah neurotransmitter dilepaskan oleh tombol terminal neuron motorik, sel-sel otot berkontraksi untuk menjauh dari objek panas..

Sinapsis penghambatan

Jenis sinaps ini agak lebih rumit. Itu akan diberikan dalam contoh berikut: bayangkan Anda mengambil nampan yang sangat panas dari oven. Anda mengenakan sarung tangan untuk tidak membakar diri Anda sendiri, namun mereka tipis dan panasnya mulai melebihi mereka. Alih-alih melemparkan baki ke tanah, cobalah untuk sedikit mendukung panas sampai Anda membiarkannya di atas permukaan.

Reaksi penarikan organisme kita sebelum rangsangan yang menyakitkan akan membuat kita melepaskan objek, meski begitu, kita telah mengendalikan dorongan ini. Bagaimana fenomena ini terjadi?

Panas yang berasal dari baki dirasakan, meningkatkan aktivitas sinapsis rangsang pada neuron motorik (seperti yang dijelaskan pada bagian sebelumnya). Namun, kegembiraan ini diimbangi oleh hambatan yang berasal dari struktur lain: otak kita.

Ini mengirimkan informasi yang menunjukkan bahwa jika kita menjatuhkan baki, itu bisa menjadi bencana total. Oleh karena itu, pesan dikirim ke sumsum tulang belakang yang mencegah refleks penarikan.

Untuk ini, akson neuron otak mencapai sumsum tulang belakang, di mana tombol terminalnya bersinaps dengan interneuron penghambat. Ini mengeluarkan neurotransmitter penghambat yang mengurangi aktivitas neuron motorik, menghalangi refleks penarikan..

Penting untuk dicatat bahwa ini hanya contoh. Prosesnya benar-benar lebih kompleks (terutama yang menghambat), dengan melibatkan ribuan neuron di dalamnya.

Potensi aksi

Agar terjadi pertukaran informasi antara dua neuron atau sinapsis neuron, pertama, harus ada potensi aksi.

Fenomena ini terjadi pada neuron yang mengirimkan sinyal. Membran sel ini memiliki muatan listrik. Sebenarnya, selaput semua sel dalam tubuh kita memiliki muatan listrik, tetapi hanya akson yang dapat menyebabkan potensi aksi.

Perbedaan antara potensial listrik di dalam neuron dan di luar, disebut potensial membran.

Perubahan listrik antara bagian dalam dan bagian luar neuron dimediasi oleh konsentrasi ion yang ada, seperti natrium dan kalium..

Ketika inversi yang sangat cepat dari potensi membran terjadi, potensial aksi dihasilkan. Ini terdiri dari impuls listrik singkat, yang mengarah akson dari soma atau inti neuron ke tombol terminal.

Harus ditambahkan bahwa potensial membran harus melebihi ambang batas eksitasi tertentu agar potensial aksi terjadi. Impuls listrik ini diterjemahkan ke dalam sinyal kimia yang dilepaskan melalui tombol terminal.

Struktur sinaps neuron

Neuron berkomunikasi melalui sinapsis, dan pesan dikirimkan melalui pelepasan neurotransmiter.

Bahan kimia ini berdifusi ke dalam ruang cair antara tombol terminal dan membran yang membentuk sinapsis.

Neuron yang melepaskan neurotransmiter melalui tombol terminalnya disebut neuron presinaptik. Sedangkan yang menerima informasi adalah neuron postsinaptik.

Ketika yang terakhir menangkap neurotransmiter, apa yang disebut potensi sinaptik dihasilkan. Yaitu, mereka adalah perubahan dalam potensi membran neuron postsinaptik.

Untuk berkomunikasi, sel harus mengeluarkan bahan kimia (neurotransmiter) yang dideteksi oleh reseptor khusus. Reseptor ini terdiri dari molekul protein khusus.

Fenomena ini hanya dibedakan oleh jarak antara neuron yang melepaskan zat dan reseptor yang menangkapnya.

Dengan demikian, neurotransmitter dilepaskan oleh tombol terminal neuron presinaptik dan dideteksi melalui reseptor yang terletak di membran neuron postsinaptik. Kedua neuron harus ditempatkan pada jarak dekat agar transmisi ini terjadi.

Namun, bertentangan dengan apa yang dapat dipikirkan, neuron yang membuat sinapsis kimia tidak secara fisik bersatu. Bahkan, di antara mereka ada ruang yang dikenal sebagai ruang sinaptik atau celah sinaptik.

Ruang ini tampaknya bervariasi dari satu sinaps ke yang lain, tetapi umumnya sekitar 20 nanometer lebarnya. Ada jaringan filamen di celah sinaptik yang membuat neuron pre dan postsinaptik tetap selaras.

Transisi neurotransmisi

Transmisi neurotransmisi atau sinaptik adalah komunikasi antara dua neuron akibat pertukaran bahan kimia atau sinyal listrik melalui sinapsis.

Sinapsis listrik

Di dalamnya ada neurotransmisi listrik. Kedua neuron secara fisik terhubung melalui struktur protein yang dikenal sebagai "gap junctions" atau penyatuan dalam celah.

Struktur ini memungkinkan perubahan sifat listrik dari satu neuron untuk secara langsung mempengaruhi yang lain dan sebaliknya. Dengan cara itu, kedua neuron akan bertindak seolah-olah mereka adalah satu.

Sinapsis kimia

Dalam hal ini terjadi neurotransmisi kimia. Neuron-neuron pra dan pascasinaps dipisahkan oleh ruang sinaptik. Potensi aksi dalam neuron presinaptik akan memicu pelepasan neurotransmiter.

Ini tiba di celah sinaptik, tersedia untuk mengerahkan efeknya pada neuron postinaptik.

Zat yang dilepaskan di sinaps neuronal

Selama komunikasi neuron, tidak hanya neurotransmiter seperti serotonin, asetilkolin, dopamin, noradrenalin, dll. Dilepaskan. Bahan kimia lain, seperti neuromodulator, juga bisa dilepaskan.

Ini dinamakan demikian karena memodulasi aktivitas banyak neuron di area otak tertentu. Mereka terpisah dalam jumlah yang lebih besar dan menempuh jarak yang lebih jauh, menyebar lebih luas daripada neurotransmiter.

Jenis zat lain adalah hormon. Ini dilepaskan oleh sel-sel kelenjar endokrin, yang terletak di berbagai bagian tubuh seperti perut, usus, ginjal dan otak..

Hormon dilepaskan ke dalam cairan ekstraseluler (di luar sel), dan kemudian ditangkap oleh kapiler. Kemudian mereka didistribusikan ke seluruh tubuh melalui aliran darah. Zat-zat ini dapat mengikat neuron yang memiliki reseptor khusus untuk menangkapnya.

Dengan demikian, hormon dapat mempengaruhi perilaku, mengubah aktivitas neuron yang menerimanya. Sebagai contoh, testosteron tampaknya meningkatkan agresi pada sebagian besar mamalia.

Jenis sinaps saraf

Sinapsis saraf dapat dibedakan menjadi tiga jenis sesuai dengan tempat di mana mereka terjadi.

- Sinapsis sinodendritik: pada tipe ini, tombol terminal terhubung ke permukaan dendrit. Atau, dengan duri dendritik, yang merupakan tonjolan kecil yang terletak pada dendrit dalam beberapa jenis neuron.

- Sinapsis aksomatik: di sini, tombol sinapta terminal dengan soma atau nukleus neuron.

- Sinapsakso aksonaksonat: tombol terminal sel presinaptik terhubung dengan akson dari sel postsinaptik.

Jenis sinapsis ini bekerja secara berbeda dari dua lainnya. Fungsinya untuk mengurangi atau memperkuat jumlah neurotransmitter yang dilepaskan oleh tombol terminal. Dengan demikian, itu mempromosikan atau menghambat aktivitas neuron presinaptik.

Sinapsis dendrodendritik juga telah ditemukan, tetapi fungsi pastinya dalam komunikasi neuronal saat ini tidak diketahui.

Bagaimana sinaps terjadi?

Neuron mengandung kantung yang disebut vesikula sinaptik, yang bisa besar atau kecil. Semua tombol terminal memiliki vesikel kecil yang membawa molekul neurotransmitter di dalamnya.

Vesikel diproduksi dalam mekanisme yang terletak di soma yang disebut alat Golgi. Kemudian mereka diangkut di dekat tombol terminal. Namun, mereka juga dapat diproduksi pada tombol terminal dengan bahan "daur ulang".

Ketika potensial aksi dikirim sepanjang akson, terjadi depolarisasi (eksitasi) sel. Akibatnya, saluran kalsium dari neuron dibuka memungkinkan ion kalsium untuk masuk.

Ion-ion ini mengikat molekul membran vesikel sinaptik yang ada di tombol terminal. Membran tersebut rusak, menyatu dengan membran tombol terminal. Ini menghasilkan pelepasan neurotransmitter ke dalam ruang sinaptik.

Sitoplasma sel menangkap potongan membran yang tersisa dan membawanya ke sumur. Di sana mereka mendaur ulang, menciptakan vesikula sinaptik baru dengan mereka.

Neuron postsinaptik memiliki reseptor yang menangkap zat yang ada di ruang sinaptik. Ini dikenal sebagai reseptor postsinaptik, dan ketika diaktifkan, mereka menghasilkan pembukaan saluran ion.

Ketika saluran ini terbuka, zat-zat tertentu memasuki neuron, menyebabkan potensi postsinaptik. Ini dapat memiliki efek rangsang atau penghambatan pada sel tergantung pada jenis saluran ion yang telah dibuka.

Biasanya, potensi postinaptik rangsang terjadi ketika natrium memasuki sel saraf. Sementara inhibitor diproduksi oleh kalium keluar atau masuknya klorin.

Masuknya kalsium ke dalam neuron menyebabkan potensi rangsang postinaptik, meskipun juga mengaktifkan enzim khusus yang menghasilkan perubahan fisiologis dalam sel ini. Sebagai contoh, itu memicu perpindahan vesikula sinaptik dan pelepasan neurotransmiter.

Ini juga memfasilitasi perubahan struktural dalam neuron setelah belajar.

Penyelesaian sinapsis

Potensi postsinaptik biasanya sangat singkat dan berakhir melalui mekanisme khusus.

Salah satunya adalah inaktivasi asetilkolin oleh enzim yang disebut asetilkolinesterase. Molekul neurotransmitter dikeluarkan dari ruang sinaptik dengan menangkap kembali atau menyerap kembali oleh transporter yang ada di membran presinaptik.

Dengan demikian, baik neuron presinaptik dan postinaptik memiliki reseptor yang menangkap keberadaan zat kimia di sekitarnya.

Ada reseptor presinaptik yang disebut autoreseptor yang mengontrol jumlah neurotransmitter yang melepaskan atau mensintesis neuron..

Referensi

1. Carlson, N.R. (2006). Fisiologi perilaku Ed. 8 Madrid: Pearson. hal: 32-68.
2. Cowan, W. M., Südhof, T. & Stevens, C. F. (2001). Sinapsis Baltirnore, MD: Johns Hopkins University Press.
3. Sinaps listrik (s.f.). Diperoleh pada 28 Februari 2017, dari Pontificia Universidad Católica de Chile: 7.uc.cl.
4. Stufflebeam, R. (s.f.) Neuron, Sinapsis, Potensi Aksi, dan Transmisi Neurotransmisi. Diperoleh pada 28 Februari 2017, dari CCSI: mind.ilstu.edu.
5. Nicholls, J. G., Martin, A. R., Fuchs, P. A, & Wallace, B. G. (2001). Dari Neuron to Brain, edisi ke-4. Sunderland, MA: Sinauer.
6. Sinaps. (s.f.). Diperoleh pada 28 Februari 2017, dari University of Washington: fakultas.washington.edu.