Synapsisirakenteet

Synapsisirakenteet ovat hermosolujen välisiä yhteyksiä, joiden kautta sähköiset tai kemialliset signaalit siirtyvät solusta toiseen. Ne mahdollistavat nopean ja tarkasti säädellyn viestinnän ja niillä on keskeinen rooli oppimisessa, muistissa sekä liikkeen ja sensorisen tiedon käsittelyssä. Tyypillisesti synapsi koostuu kolmesta pääosasta: presynaptisesta terminaalista (aksonin lopetus), synapsivälistä ja postsynaptisesta kalvosta. Glialsolut, erityisesti astrosyytit, tukevat ja moderoivat synapsin toimintaa.

Presynaptinen terminaali sisältää synaptisia vesikkeleitä, joissa on välittäjäaineita. Vapautuminen tapahtuu Ca2+-aallon laukaisemana ja SNARE-proteiinien avulla. Vapautuneet välittäjäaineet siirtyvät synapsivälin yli ja sitoutuvat postsynaptisen kalvon reseptoreihin. Mitochondriot tarjoavat energiaa, ja presynaptinen kalvo sekä välikalvot varmistavat oikean toiminnan ja paineen.

Synapsiväli on noin 20–40 nanometriä leveä tila, joka erottaa presynaptisen ja postsynaptisen kalvon. Väliin liittyy adheesiomolekyylejä ja proteiineja, jotka ohjaavat kontaktia sekä ohjaavat välittäjäaineiden vaikutusta reseptoreihin.

Postsynaptinen kalvo sisältää reseptoreita, joihin välittäjäaineet sitoutuvat. Reseptorit voivat olla ligandivetoisia ionikanavareseptoreita tai G-proteiinikytkentäisiä reseptoreita. Reseptorit kootaan usein tiheyden PSD:n (postsynaptinen tiheys) alle, jossa ne järjestäytyvät ja ohjaavat signaalin vastaanottamista. Eksitoivat synapsit (yleensä glutamaattiset) ja inhibitiiviset synapsit (GABA/glysiini) eroavat sekä reseptorityypeiltään että liitosten asemoinnista.

Synapseja on kahta päätyyppiä: kemiallisia ja sähköisiä. Kemialliset synapsit käyttävät välittäjäaineita, kuten glutamaattia tai GABAa, kun taas sähköiset synapsit muodostuvat gap-junctions-tyyppisistä yhteyksistä, jotka mahdollistavat nopean, kaksisuuntaisen sähköisen virran siirron.

Synapsit kehittyvät ja muuttuvat koko elämän ajan. Kehityksen aikana tapahtuu synaptogenesis ja myöhemmin synapsin plastisuus, kuten pitkäaikainen potentiato tai depression, jotka heijastuvat sekä toiminnassa että rakenteessa, esimerkiksi dendriittisessä spine-rakenteessa.