Sinapsis són les unions entre cèl·lules nervioses i cèl·lules sensorials, musculars o glandulars, o entre dues o més cèl·lules nervioses. Serveixen per transmetre senyals i estímuls. La transmissió d’estímuls és majoritàriament química mitjançant neurotransmissors. Hi ha també sinapsis que transmeten els seus potencial d'acció directament per mitjans elèctrics, cosa que fa que la transmissió d’estímuls sigui més ràpida i, per tant, sigui avantatjosa, per exemple, en els músculs reflex. Elèctric sinapsis, a diferència de les sinapsis químiques, pot transmetre estímuls en ambdues direccions.
Què són les sinapsis?
Les sinapsis permeten la transmissió d'estímuls i senyals entre cèl·lules nervioses (neurones) i entre cèl·lules nervioses i cèl·lules sensorials, musculars i glandulars. El nom es remunta al fisiòleg britànic Sir Charles Sherrrington i deriva de l'antic grec "syn" per a junts i "haptein" per agafar o agafar. Segons el tipus de transmissió d’estímuls de la cèl·lula transmissora a la cèl·lula receptora, es distingeix entre sinapsis químiques i elèctriques. En les sinapsis químiques, el potencial elèctric que ha de transmetre la cèl·lula emissora es converteix en un missatger químic (neurotransmissor) a la membrana sinàptica. L'estreta bretxa que existeix entre les sinapsis de la cel·la emissora i la cel·la receptora és superada per la neurotransmissor i l’anterior elèctrica potencial d'acció es tradueix de nou en un. Si la cèl·lula receptora és una cèl·lula muscular o glàndula, es tradueix en acció o, en el cas d’una altra neurona, es transmet com potencial d'acció. Aquest tipus de transmissió de senyal té l'avantatge que és una transferència d'informació dirigida, unidireccional. En canvi, les sinapsis elèctriques poden transmetre estímuls en ambdues direccions, bidireccionalment.
Anatomia i estructura
Una sinapsi sempre consisteix en una part o transmissor transmissor, el comandament terminal d'un axon que acaba amb el que s’anomena membrana presinàptica. La part receptora oposada de la sinapsi, el comandament terminal d’una dendrita, acaba amb la membrana postsinàptica. Entre la membrana presinàptica i la postsinàptica hi ha la esquerda sinàptica. És molt estret i té entre 10 i 20 nm en sinapsis químiques. En les sinapsis elèctriques, la bretxa només assoleix valors al voltant de 3.5 nm. En humans, el nombre de sinapsis s’estima en el valor inimaginable d’uns 100 bilions, que correspon a un 1 amb 14 zeros. Els comandaments terminals presinàptics dels axons contenen neurotransmissors específics en les anomenades vesícules. Per garantir l’energia, els comandaments terminals contenen nombrosos mitocòndries i encara altres orgànuls. Quan arriba un potencial d’acció, les vesícules buiden els neurotransmissors a l’interior esquerda sinàptica en el curs de l’exocitosi. La part receptora de la sinapsi, el botó terminal d’una dendrita o cèl·lula d’acció (cèl·lula muscular o glàndula), conté receptors especials a la seva membrana als quals s’allibera neurotransmissor pot atracar, resultant en una retranslació en un potencial d’acció elèctrica o contracció muscular o secreció de glàndules.
Funció i tasques
Depenent de la seva funció, les sinapsis es poden dividir en sinapsis efectores, sinapsis sensorials i sinapsis interneuronals.
- Les sinapsis efectores proporcionen la connexió entre neurones i cèl·lules musculars o neurones i cèl·lules glandulars.
- Les sinapsis efectores excitadores serveixen per manar a les cèl·lules musculars a contraure’s o a secretar les cèl·lules de les glàndules.
- Les sinapsis efectores inhibidores, en canvi, transmeten la informació oposada, és a dir, per relaxar els músculs i aturar la secreció de les glàndules.
- Les sinapsis sensorials tenen la tasca de rebre senyals sensorials de cèl·lules sensorials i receptors com els fotoreceptors de la retina, dolor receptors (nociceptors), sensors tèrmics, de pressió i tensió i molts altres, i els transmeten als centres de commutació adequats del cervell.
- Les sinapsis interneuronals, que formen una connexió creuada entre dues o més neurones, es produeixen en gran quantitat al cervell. Hi ha un gran nombre d’interconnexions concebibles, pràcticament totes que també es produeixen, cadascuna amb tasques diferents.
Per exemple, hi ha vincles entre axons i dendrites,
Axons i cossos cel·lulars (soma), entre els plexes de dendrita de dues neurones, i enllaços directes entre els cossos cel·lulars de dues neurones. Les sinapsis interneuronals s'utilitzen per al processament d'informació complexa, per exemple, dins de l'àmbit autonòmic sistema nerviós, sinó també per processar informació complexa en una imatge general del sistema nerviós central.
- Les sinapsis químiques estan especialitzades en un neurotransmissor en particular o conserven aquest neurotransmissor en particular a les seves vesícules. Per tant, les sinapsis químiques també es poden diferenciar segons els "seus" neurotransmissors, com ara les sinapsis adrenèrgiques, colinèrgiques i dopaminèrgiques, segons els neurotransmissors portats adrenalina, acetilcolina or dopamina.
- Es converteixen en sinapsis elèctrics on la velocitat extrema de transmissió d’estímuls és important, com en el desencadenament del múscul reflex.
Queixes i malalties
El 2014, els investigadors de Baltimore ho van demostrar general mutacions lead a la formació de sinapsis deteriorades, que poden causar malalties mentals com esquizofrènia i major depressió. És molt més conegut que les toxines lead a alteracions en la funció de sinapsi amb efectes de vegades greus. O bé les substàncies bloquegen l'alliberament de neurotransmissors a la xarxa esquerda sinàptica o són tan similars als neurotransmissors que s’acoblen als receptors de la membrana postsinàptica al seu lloc. En ambdós casos, la funció sinàptica es troba totalment interrompuda i bloquejada. Un exemple de bloqueig de l’exocitosi a la membrana presinàptica és toxina botulínica sintetitzat per Clostridia els bacteris. La neurotoxina, també coneguda com a botox, té un efecte paralitzant sobre els músculs, de forma similar tètanus toxina: perquè les sinapsis efectores ja no poden transmetre un estímul de contracció a les fibres musculars. En casos greus, això pot ser lead a la paràlisi respiratòria que provoca la mort Molts verins amb aranyes, insectes i meduses, així com verins de diversos fongs, són verins de sinapsi. Drogues tal com alcohol, nicotina, al·lucinògens com LSD, i també psicofàrmacs també són verins de sinapsi amb efectes variables.
