Synapses ในระบบประสาท

ในระบบประสาทส่วนกลางไซแนปส์เป็นช่องว่างเล็ก ๆ ที่ส่วนท้ายของเซลล์ประสาทที่ช่วยให้สัญญาณส่งผ่านจากเซลล์ประสาทหนึ่งไปยังเซลล์ถัดไป พบไซแนปส์ที่เซลล์ประสาทเชื่อมต่อกับเซลล์ประสาทอื่น ๆ

Synapses เป็นกุญแจสำคัญในการทำงานของสมองโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพูดถึงความจำ

คำว่าไซแนปส์ถูกนำมาใช้ครั้งแรกในปี พ.ศ. 2440 โดยไมเคิลฟอสเตอร์นักสรีรวิทยาใน "ตำราสรีรวิทยา" ของเขาและมีรากศัพท์มาจากภาษากรีกซินแนปซิสหมายถึง "การรวม"

Synapses ทำอะไร

เมื่อสัญญาณประสาทไปถึงจุดสิ้นสุดของเซลล์ประสาทก็ไม่สามารถไปยังเซลล์ถัดไปได้ แต่จะต้องกระตุ้นการปล่อยสารสื่อประสาทซึ่งจะสามารถนำพาแรงกระตุ้นข้ามไซแนปส์ไปยังเซลล์ประสาทถัดไปได้

เมื่อกระแสประสาทกระตุ้นให้เกิดการปลดปล่อยสารสื่อประสาทสารเคมีเหล่านี้จะข้ามช่องว่างซิแนปติกเล็ก ๆ และถูกรับโดยตัวรับบนพื้นผิวของเซลล์ถัดไป

ตัวรับเหล่านี้ทำหน้าที่เหมือนล็อคในขณะที่สารสื่อประสาททำหน้าที่เหมือนกุญแจ สารสื่อประสาทอาจกระตุ้นหรือยับยั้งเซลล์ประสาทที่จับตัว

ลองนึกถึงสัญญาณประสาทเหมือนกับกระแสไฟฟ้าและเซลล์ประสาทก็เหมือนกับสายไฟ Synapses จะเป็นเต้ารับหรือกล่องรวมสัญญาณที่เชื่อมต่อกระแสไฟเข้ากับหลอดไฟ (หรือเครื่องใช้ไฟฟ้าอื่น ๆ ที่คุณเลือก) ทำให้หลอดไฟสว่างขึ้น

ส่วนต่างๆของไซแนปส์

Synapses ประกอบด้วยสามส่วนหลัก:

• การสิ้นสุด presynaptic ที่มีสารสื่อประสาท
• ซินแนปติกแหว่งระหว่างเซลล์ประสาททั้งสอง
• ตอนจบ postynaptic ที่มีไซต์ตัวรับ

แรงกระตุ้นทางไฟฟ้าเดินทางไปตามแอกซอนของเซลล์ประสาทแล้วกระตุ้นให้เกิดการปลดปล่อยถุงเล็ก ๆ ที่มีสารสื่อประสาท จากนั้นถุงเหล่านี้จะจับกับเมมเบรนของเซลล์พรีซิแนปติกปล่อยสารสื่อประสาทเข้าไปในไซแนปส์

สารเคมีเหล่านี้ข้ามช่องว่างระหว่างซินแนปติกและเชื่อมต่อกับไซต์รับในเซลล์ประสาทถัดไปกระตุ้นให้เกิดแรงกระตุ้นทางไฟฟ้าที่เรียกว่าศักยภาพในการออกฤทธิ์

ประเภท

ไซแนปส์มีสองประเภทหลัก:

• สารเคมี
• ไซแนปส์ไฟฟ้า

สารเคมี

ในไซแนปส์ทางเคมีกิจกรรมทางไฟฟ้าในเซลล์ประสาทพรีซิแนปติกจะกระตุ้นการปลดปล่อยสารเคมีซึ่งเป็นสารสื่อประสาท

สารสื่อประสาทแพร่กระจายไปทั่วไซแนปส์และจับกับตัวรับเฉพาะของเซลล์โพสซิแนปติก

จากนั้นสารสื่อประสาทจะกระตุ้นหรือยับยั้งเซลล์ประสาท postynaptic การกระตุ้นนำไปสู่การยิงที่อาจเกิดขึ้นในขณะที่การยับยั้งป้องกันการแพร่กระจายของสัญญาณ

Synapses ไฟฟ้า

ในเซลล์ประสาทไฟฟ้าเซลล์ประสาทสองเซลล์เชื่อมต่อกันด้วยช่องพิเศษที่เรียกว่าทางแยกช่องว่าง

ไซแนปส์ไฟฟ้าช่วยให้สัญญาณไฟฟ้าเดินทางจากเซลล์พรีซิแนปติกไปยังเซลล์โพสซิแนปติกได้อย่างรวดเร็วทำให้การถ่ายโอนสัญญาณเร็วขึ้นอย่างรวดเร็ว

ช่องโปรตีนพิเศษที่เชื่อมต่อเซลล์ทั้งสองทำให้กระแสบวกจากเซลล์ประสาทพรีซิแนปติกไหลเข้าสู่เซลล์โพสซิแนปติกได้โดยตรง

การเปรียบเทียบประเภท

• ช่องว่างระหว่าง: 20 นาโนเมตร

• ความเร็ว: หลายมิลลิวินาที

• ไม่มีการสูญเสียความแรงของสัญญาณ

• กระตุ้นหรือยับยั้ง

• ช่องว่างระหว่าง: 3.5 นาโนเมตร

• ความเร็ว: เกือบจะทันที

• ความแรงของสัญญาณลดลง

• ตื่นเต้นเท่านั้น

ช่องว่างระหว่างไซแนปส์ไฟฟ้ามีขนาดเล็กกว่าไซแนปส์เคมีมาก (ประมาณ 3.5 นาโนเมตรเทียบกับ 20 นาโนเมตร)

ไซแนปส์ไฟฟ้าถ่ายโอนสัญญาณได้เร็วกว่าไซแนปส์เคมีมาก ในขณะที่ความเร็วของการส่งผ่านสารเคมีอาจใช้เวลาหลายมิลลิวินาที แต่การส่งผ่านสัญญาณไฟฟ้าจะเกิดขึ้นในทันที

ในขณะที่ไซแนปส์ไฟฟ้ามีข้อได้เปรียบในเรื่องความเร็ว แต่ความแรงของสัญญาณจะลดลงเมื่อมันเดินทางจากเซลล์หนึ่งไปยังเซลล์ถัดไป เนื่องจากการสูญเสียความแรงของสัญญาณนี้จึงต้องใช้เซลล์ประสาท presynaptic ที่มีขนาดใหญ่มากเพื่อมีอิทธิพลต่อเซลล์ประสาท postynaptic ที่เล็กกว่ามาก

การประสานสารเคมีอาจช้าลง แต่สามารถส่งข้อความได้โดยไม่สูญเสียความแรงของสัญญาณ เซลล์ประสาทพรีซิแนปติกที่มีขนาดเล็กมากยังสามารถมีอิทธิพลต่อเซลล์โพสต์ซิแนปติกที่มีขนาดใหญ่มาก

ในกรณีที่สารเคมีสามารถกระตุ้นหรือยับยั้งได้ไซแนปส์ไฟฟ้าจะถูกกระตุ้นเท่านั้น