Synaptogeneza Jak powstają połączenia między neuronami?

Synaptogeneza to proces tworzenia synaps, to znaczy połączenia między jednym neuronem a inną komórką układu nerwowego lub między dwoma neuronami. Chociaż synaptogeneza jest szczególnie intensywna podczas wczesnego rozwoju, wpływy środowiskowe wpływają na konsolidację i zanik synaps przez całe życie.

Zrozumieć jak powstają połączenia między neuronami Ważne jest, aby najpierw zrozumieć, jakie cechy definiują ten typ komórek, a jakie dokładnie synapsy. Równie ważne jest wyjaśnienie znaczenia różnych pojęć związanych z synaptogenezą, takich jak plastyczność mózgu i neurogeneza.

• Powiązany artykuł: „Typy neuronów: cechy i funkcje”

Neurony i synapsy

Neurony są komórkami układu nerwowego specjalizuje się w odbieraniu i przesyłaniu impulsów elektrochemicznych. Sygnały te pozwalają na realizację bardzo różnych funkcji, takich jak wydzielanie neuroprzekaźników i hormonów, skurcz i rozciąganie mięśni, percepcja, myślenie lub uczenie się..

Morfologia neuronów odróżnia je od innych typów komórek. W szczególności składają się z trzy główne części: soma, dendryty i akson.

Soma, czyli ciało komórkowe, jest miejscem, w którym organizowane są procesy i funkcje neuronu; dendryty są krótkimi rozszerzeniami, które otrzymują impulsy elektryczne; a akson jest dłuższym dodatkiem, który wysyła sygnały z somy do innych komórek.

Gdy impulsy nerwowe docierają do końca aksonu (przycisku końcowego), neuron wydziela neuroprzekaźniki, związki chemiczne, które sprzyjają lub hamują działanie komórki receptora. W przypadku neuronów, jak już powiedzieliśmy, to właśnie dendryty wychwytują te sygnały.

Nazywamy „synapsami” połączenie między jednym neuronem a inną komórką, zwłaszcza jeśli jest to także neuron. Gdy dwie komórki synaptanowe, błona neuronu presynaptycznego uwalnia neuroprzekaźnik do przestrzeni synaptycznej, obszar, w którym wiąże się z receptorem lub komórką postsynaptyczną; otrzymuje impuls, który reguluje jego aktywność.

Tworzenie licznych synaps między neuronami i innymi komórkami, co występuje naturalnie podczas rozwoju neuronów, powoduje tworzenie sieci lub obwodów neuronalny bardzo skomplikowane Sieci te mają zasadnicze znaczenie dla prawidłowego funkcjonowania układu nerwowego, a zatem procesów, które od niego zależą.

• Powiązany artykuł: „Jaka jest przestrzeń synaptyczna i jak ona działa?”

Jak tworzone są połączenia między neuronami?

Końce aksonów i dendrytów (przed narodzinami, w tym drugim przypadku) zawierają rozszerzenia o kształcie stożkowym, które rozwijają się w kierunku innej komórki i powodują, że neuron rośnie i zbliża się do niego, umożliwiając połączenie synaptyczne. Nazwa, którą te rozszerzenia otrzymują, to „stożki wzrostu nerwowego”.

Szyszki wzrostu kierują się czynnikami neurotroficznymi wydzielane przez docelowe neurony. Te związki chemiczne przyciągają lub odpychają akson neuronu presynaptycznego; w ten sposób wskazują, gdzie powinieneś się rozwijać. Gdy akson łączy się z komórką postsynaptyczną, czynniki neurotroficzne sygnalizują to i przestają rosnąć.

Ten proces, który zachodzi w różnym stopniu przez całe życie, nazywany jest synaptogenezą i umożliwia plastyczność mózgu, czyli zdolność, dzięki której nasz układ nerwowy rośnie, zmienia się i restrukturyzuje. Plastyczność opiera się na nauce i praktyce, które powodują konsolidację lub osłabienie połączeń między neuronami.

Częstotliwość synaptogenezy jest wyższa na niektórych etapach życia, zwłaszcza podczas wczesnego rozwoju. Niemniej jednak, Stymulacja środowiska sprzyja synaptogenezie na każdym etapie życia.

Synaptogeneza w trakcie rozwoju

Na początku rozwoju embrionalnego następuje masowa proliferacja neuroblastów (prekursorów neuronów) w wewnętrznej strefie cewy nerwowej; ten moment jest znany jako „neurogeneza”. Następnie neuroblasty migrują na zewnątrz cewy nerwowej przez glej promieniowy, rozciągając się przez cały układ nerwowy.

Neuroblasty stają się neuronami podczas procesu różnicowania komórek, co zależy od informacji zawartych w genach i występuje po zakończeniu migracji. Różnicowanie zależy również częściowo od indukcji, czyli od wpływu neuronów regionu na rozwój neuroblastów, które do niego docierają..

Synaptogeneza rozpoczyna się około piątego miesiąca rozwoju płodu, ale okres krytyczny ma miejsce po urodzeniu. Podczas tej pierwszej synaptogenezy powstaje nadmiar neuronów i połączeń między nimi; później słabsze synapsy znikną (apoptoza), a ostateczna struktura ustąpi wraz z nauką.

W okresie dojrzewania synaptogeneza i apoptoza ponownie się nasilają, chociaż zmiany nie są tak znaczące jak te, które występują we wczesnym stadium rozwoju. Błędy na którymkolwiek z tych etapów mogą sprzyjać pojawieniu się zaburzeń neurorozwojowych, jak schizofrenia.

Chociaż geny częściowo określają cechy synaptogenezy u każdego osobnika, badania z bliźniakami i klonowanymi zwierzętami wykazały, że dystrybucja synaps różni się u osobników genetycznie równych lub bardzo podobnych. Potwierdza to znaczenie uczenia się i specyficznego środowiska w synaptogenezie.