szinapszisokon

A szinapszisok a neuronok közötti információátvitel alapvető pontjai. Két fő típusa van: kémiai szinapszisok és elektromos szinapszisok. A kémiai szinapszisok a központi és a perifériás idegrendszerben a fő kapcsolódási módot jelentik; az elektromos szinapszisok pedig közvetlen, gyors jelátvitelt tesznek lehetővé gap junctionokon keresztül, általában bidirekcionálisan.

Kémiai szinapszisok szerkezete általában három fő részből áll: preszinaptikus terminus, szinaptikus rés (és a nyílásban létrejövő szinaptikus rés), valamint a posztszinaptikus membrán. Az előkészítő zóna (aktív zóna) bontó SNARE fehérjéi segítik a vezikulumok fúzióját és a neurotranszmitterek felszabadulását a szinaptikus résben. A posztszinaptikus oldal tagja a receptorok és a posztszinaptikus sűrűség (PSD), amelyek meghatározzák a jel átalakítását a célsejtben.

A jelátvitel menete a következő: egy akciós potenciál eléri a preszinaptikus terminust, depolarizáció nyitja meg a feszültségfüggő kalciumcsatornákat, a Ca2+ beáramlása kiváltja a neurotranszmitterek exocitózisát. A neurotranszmitterek diffúzióval kötődnek a posztszinaptikus receptorokra. Receptorok lehetnek ionotrópok (gyors, ioncsatorna-alapú válasz) vagy metabotrópok (G-fehérjéhez kapcsolódó útvonalak). A válasz lehet excitatorikus (EPSP) vagy inhibitoy (IPSP). A jel végül terminálódik visszavétellel, enzimes bontással vagy diffúzióval.

Elektromos szinapszisok a gap junctionokon keresztül működnek, gyorsabb és kevésbé rugalmas jelátvitelt biztosítva. Szinapszisok plaszticitása hozzájárul a tanuláshoz és memóriához: rövid távú változások, hosszú távú potenciáció (LTP) és LTD formájában. A szinapszisok működése kulcsfontosságú az idegrendszer normális fejlődésében és működésében; zavaruk különböző neurológiai és pszichiátriai állapotokkal, például autizmussal, skizofréniával vagy Alzheimer-kórral kapcsolódik.