Các khớp thần kinh trong hệ thần kinh

Trong hệ thống thần kinh trung ương, một khớp thần kinh là một khoảng trống nhỏ ở cuối tế bào thần kinh cho phép tín hiệu truyền từ tế bào thần kinh này sang tế bào thần kinh tiếp theo. Các khớp thần kinh được tìm thấy nơi các tế bào thần kinh kết nối với các tế bào thần kinh khác. Các khớp thần kinh là chìa khóa cho chức năng của não, đặc biệt là khi nói đến bộ nhớ.

Synapses làm gì

Khi một tín hiệu thần kinh đến cuối tế bào thần kinh, nó không thể tiếp tục đến tế bào tiếp theo. Thay vào đó, nó phải kích hoạt giải phóng các chất dẫn truyền thần kinh, sau đó có thể mang xung động qua khớp thần kinh đến tế bào thần kinh tiếp theo.

Khi một xung thần kinh đã kích hoạt giải phóng các chất dẫn truyền thần kinh, các sứ giả hóa học này vượt qua khoảng trống synap nhỏ và được các thụ thể trên bề mặt của tế bào tiếp theo đưa lên. Những thụ thể này hoạt động giống như một khóa, trong khi các chất dẫn truyền thần kinh hoạt động giống như các khóa. Chất dẫn truyền thần kinh có thể kích thích tế bào thần kinh mà chúng liên kết hoặc ức chế nó.

Hãy nghĩ về tín hiệu thần kinh như dòng điện và tế bào thần kinh như dây dẫn. Các khớp thần kinh sẽ là các ổ cắm hoặc hộp nối kết nối dòng điện với đèn (hoặc thiết bị điện khác mà bạn chọn), cho phép đèn sáng.

Các bộ phận của khớp thần kinh

Synapses bao gồm ba phần chính:

• Kết thúc trước khi sinh có chứa chất dẫn truyền thần kinh
• Khe hở tiếp hợp giữa hai tế bào thần kinh
• Kết thúc postynaptic có chứa các trang web thụ thể

Một xung điện truyền xuống sợi trục của một tế bào thần kinh và sau đó kích hoạt sự giải phóng các túi nhỏ chứa chất dẫn truyền thần kinh. Các túi này sau đó sẽ liên kết với màng của tế bào tiền sản, giải phóng các chất dẫn truyền thần kinh vào khớp thần kinh. Các sứ giả hóa học này vượt qua khe hở tiếp hợp và kết nối với các vị trí thụ thể trong tế bào thần kinh tiếp theo, kích hoạt một xung điện được gọi là tiềm năng hành động.

Các loại

Có hai loại khớp thần kinh chính:

Synapse hóa học: Đầu tiên là khớp thần kinh hóa học với hoạt động điện trong tế bào thần kinh tiền synap kích hoạt giải phóng các sứ giả hóa học, chất dẫn truyền thần kinh. Các chất dẫn truyền thần kinh khuếch tán qua khớp thần kinh và liên kết với các thụ thể chuyên biệt của tế bào sau synap. Các chất dẫn truyền thần kinh sau đó kích thích hoặc ức chế tế bào thần kinh sau synap. Kích thích dẫn đến việc bắn ra một tiềm năng hành động trong khi sự ức chế ngăn cản sự lan truyền tín hiệu.

Synapses điện: Trong loại này, hai nơ ron được kết nối bởi các kênh chuyên biệt được gọi là các khe nối. Các khớp thần kinh điện cho phép các tín hiệu điện truyền đi nhanh chóng từ tế bào tiền synap đến tế bào sau synap, nhanh chóng tăng tốc độ truyền tín hiệu. Khoảng cách giữa các khớp thần kinh điện nhỏ hơn nhiều so với khớp thần kinh hóa học (khoảng 3,5 nanomet so với 20 nanomet). Các kênh protein đặc biệt kết nối hai tế bào tạo ra dòng điện dương từ tế bào thần kinh tiền synap chảy trực tiếp vào tế bào sau synap.

Các khớp thần kinh điện truyền tín hiệu nhanh hơn nhiều so với các khớp thần kinh hóa học. Trong khi tốc độ truyền trong các khớp thần kinh hóa học có thể mất tới vài mili giây, thì việc truyền ở các khớp thần kinh điện gần như tức thời. Trong đó các khớp thần kinh hóa học có thể bị kích thích hoặc ức chế, các khớp thần kinh điện chỉ bị kích thích.

Trong khi các khớp thần kinh điện có lợi thế về tốc độ, cường độ của tín hiệu giảm dần khi truyền từ tế bào này sang tế bào khác. Do sự mất cường độ tín hiệu này, nó đòi hỏi một tế bào thần kinh tiền synap rất lớn để ảnh hưởng đến các tế bào thần kinh sau synap nhỏ hơn nhiều. Các khớp thần kinh hóa học có thể chậm hơn, nhưng chúng có thể truyền một thông điệp mà không làm giảm cường độ tín hiệu. Các tế bào thần kinh tiền synap rất nhỏ cũng có thể ảnh hưởng đến các tế bào sau synap rất lớn.

Lịch sử

Thuật ngữ synapse được giới thiệu lần đầu tiên vào năm 1897 bởi nhà sinh lý học Michael Foster trong "Sách giáo khoa sinh lý học" và có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp khớp thần kinh, có nghĩa là "kết hợp."