Войти
| Электрический синапс | |
|---|---|
 Схема щелевого соединения | |
| Идентификаторы | |
| MeSH | D054351 |
| TH | H1.00.01.1.02024 |
| FMA | 67130 |
| Анатомическая терминология [редактировать в Викиданных ] | |
электрический синапс - это механический и электрический проводящая связь между двумя соседними нейронами, которая образуется в узком промежутке между пре- и постсинаптическими нейронами, известном как щелевое соединение. В щелевых соединениях такие клетки приближаются друг к другу на расстояние примерно 3,8 нм, что намного короче, чем расстояние от 20 до 40 нанометров, которое разделяет клетки в химическом синапсе. У многих животных системы на основе электрических синапсов сосуществуют с химическими синапсами.
По сравнению с химическими синапсами электрические синапсы проводят нервные импульсы быстрее., но, в отличие от химических синапсов, им не хватает gain - сигнал в постсинаптическом нейроне такой же или меньше, чем у исходного нейрона. Фундаментальные основы восприятия электрических синапсов сводятся к коннексонам, которые расположены в щелевом соединении между двумя нейронами. Электрические синапсы часто встречаются в нервных системах, которые требуют максимально быстрой реакции, например, защитных рефлексов. Важной характеристикой электрических синапсов является то, что они в основном двунаправленные (допускают передачу импульсов в любом направлении).
Каждое щелевое соединение (также известное как нексусное соединение) содержит множество каналов щелевого соединения , которые пересекают плазматические мембраны обеих клеток. При диаметре просвета примерно от 1,2 до 2,0 нм поры канала щелевого соединения достаточно широки, чтобы позволить ионам и даже молекулам среднего размера, таким как сигнальные молекулы, перемещаться от одной ячейки к другой, тем самым соединяя две ячейки 'цитоплазма. Таким образом, когда мембранный потенциал одной клетки изменяется, ионы могут перемещаться от одной клетки к другой, неся с собой положительный заряд и деполяризуя постсинаптическую клетку.
Воронки щелевых соединений состоят из двух полуканалов, называемых коннексонами у позвоночных, по одному вкладу каждой клетки в синапс. Коннексоны образованы шестью субъединицами протеина длиной 7,5 нм с четырьмя проходами, охватывающими мембрану, называемыми коннексинами, которые могут быть идентичными или незначительно отличаться друг от друга.
autapse - это электрический (или химический) синапс, образующийся, когда аксон одного нейрона синапсируется с его собственными дендритами.
Простота электрических синапсов приводит к тому, что синапсы работают быстро, но могут производить только простое поведение по сравнению с более сложными химическими синапсами.
Относительная скорость электрических синапсов также позволяет многим нейронам срабатывать синхронно. Из-за высокой скорости передачи электрические синапсы обнаруживаются в механизмах побега и других процессах, требующих быстрой реакции, например, реакция на опасность морского зайца Aplysia, которая быстро высвобождает большие количество чернил, чтобы скрыть зрение врагов.
Обычно ток, переносимый ионами, мог проходить в любом направлении через этот тип синапсов. Однако иногда соединения содержат потенциалзависимые ионные каналы, которые открываются в ответ на деполяризацию плазматической мембраны аксона и предотвращают распространение тока в одном из двух направлений. Некоторые каналы также могут закрываться в ответ на повышение концентрации ионов кальция (Ca.) или водорода (H.), чтобы не распространять повреждение от одной клетки к другой.
Есть также свидетельства «пластичности » некоторых из этих синапсов, то есть того, что электрическая связь, которую они устанавливают, может усиливаться или ослабляться в результате активности или во время изменений внутриклеточной концентрации магния..
Электрические синапсы присутствуют во всей центральной нервной системе и были специально изучены в неокортексе, гиппокампе, ретикулярном таламусе. ядро, locus coeruleus, нижнее оливковое ядро , мезэнцефальное ядро тройничного нерва, обонятельная луковица, сетчатка и спинной мозг позвоночных. Другими примерами функциональных щелевых соединений, обнаруженных in vivo, являются полосатое тело, мозжечок и супрахиазматическое ядро .
Модель ретикулярной сети непосредственно связанных между собой клеток была одной из первых гипотез организации нервной системы в начале 20 века. Считалось, что эта ретикулярная гипотеза напрямую противоречит преобладающей в настоящее время доктрине нейронов, модели, в которой изолированные отдельные нейроны передают друг другу химические сигналы через синаптические промежутки. Эти две модели резко контрастировали на церемонии вручения Нобелевской премии по физиологии и медицине 1906 года, на которой награда была вручена совместно Камилло Гольджи, ретикуляристу и широко признанному клеточному биологу. и Сантьяго Рамон-и-Кахаль, поборник доктрины нейронов и отец современной нейробиологии. Сначала Гольджи прочитал свою Нобелевскую лекцию, в которой подробно изложил доказательства ретикулярной модели нервной системы. Затем Рамон-и-Кахаль вышел на подиум и в своей лекции опроверг выводы Гольджи. Однако современное понимание сосуществования химических и электрических синапсов предполагает, что обе модели физиологически значимы; можно сказать, что Нобелевский комитет действовал с большой дальновидностью при совместном присуждении Премии.
В первые десятилетия двадцатого века велись серьезные споры о том, является ли передача информации между нейронами химической или электрической, но химическая синаптическая передача рассматривалась как единственный ответ после Отто Лоуи демонстрация химической связи между нейронами и сердечной мышцей. Таким образом, открытие электрической связи было неожиданным.
Электрические синапсы были впервые продемонстрированы между гигантскими нейронами, связанными с побегом, у раков в конце 1950-х годов, а позже были обнаружены у позвоночных.
