Synapseffektivitet

Synapseffektivitet är ett begrepp inom neurovetenskap som beskriver hur effektivt en synaps överför en signal från presynaptisk till postsynaptisk neuron. Den kan ses som styrkan eller sannolikheten att en presynaptisk aktionspotential leder till en postsynaptisk respons, ofta uttryckt som förändringen i postsynaptisk potential eller ström per presynaptisk händelse.

Effektiviteten bestäms av två huvudkomponenter: presynaptisk frisättning och postsynaptisk respons. Den presynaptiska sidan påverkas av frisättningens sannolikhet, antalet frisättningsvesikler och tidsfönstret för release. Den postsynaptiska sidan påverkas av antalet receptorer, deras receptorpermeabilitet och joniska gradienter. Sammanlagd aktivitet av dessa faktorer avgör hur starkt varje presynaptisk signal blir i postsynapsen.

Långsiktiga förändringar i synapseffektivitet kallas långsiktigt potentiation (LTP) och långsiktig depression (LTD), vilka utgör grundläggande mekanismer för inlärning och minne. Kortvariga förändringar uppträder genom mekanismer som korttidsfacilitering och korttidsdepression, där sannolikheten för frisättning eller postsynaptisk respons tillfälligt ändras utan långvarig strukturförändring.

Synapseffektivitet regleras av neuromodulatorer, utveckling och åldrande, samt av sjukdomstillstånd som schizofreni eller Alzheimers sjukdom. Den påverkas också av synapsstrukturer, som dendritiska spines storlek och form. Mätningar av effektivitet görs med elektrofysiologiska metoder, bildtekniker och optogenetik, medan teoretiska modeller beskriver hur synapseffektivitet bidrar till nätverksdynamik och inlärningsprocesser.