Sinaps Tipleri: Sinirsel İletişim Yolları

Ekim 26, 2019
Kimyasal sinapslar yüksek esneklik gibi son derece spesifik özelliklere sahiptir. Diğer bir deyişle, daha aktif olan sinapslar bilgiyi daha kolay bir şekilde transfer edebilir.

Beynimiz, doğru düzgün çalışabilmek için nöronların birbirleri ile iletişim kurmalarına ihtiyaç duyar. Bu iletişim sinaps olarak bilinir. Peki bunlar birbirlerine tam olarak nasıl bağlanırlar ve toplamda kaç çeşit sinaps vardır?

Sinaptik iletişimin iki temel versiyonu vardır: elektriksel ve kimyasal. Sinapslardaki iletişimin çoğu, mesaj gönderen nöronun aksonu (en uzun kısmı) ile mesajı alan nöronun soması arasında gerçekleşir.

Bununla ilgili insanları genelde en çok şaşırtan şey sinaps yapılırken hiçbir doğrudan temas olmamasıdır. Nöronların arasında hep minik bir boşluk kalır, bu boşluk sinaptik boşluk olarak bilinir. Bu iki sinaps tipiyle ilgili daha fazla bilgi almak için okumaya devam edin. İki tip de kendine özel karakteristikleri olan nöronlar arası bağlantılardır.

Sinapslardaki elektrik akımına dair örnek görsel.

Sinaps tiplerinden biri: kimyasal sinaps

Kimyasal bir sinapsta, bilgi nörotransmitterler aracılığıyla iletilirBu yüzden bu sinapsın adı “kimyasal sinaps”tır, çünkü nörotransmittlerler mesajlar yollayan kimyasal maddelerdir.

Bu sinapsların ilginç bir özelliği asimetrik olmalarıdır. Bu, bir nöronla diğeri arasında tam aynı şekilde oluşmadıkları anlamına gelir. Aynı zamanda tek yönlüdürler: mesajı alan nöron olan postsinaptik nöron, mesajı yollayan nöron olan presnaptik nörona bilgi yollayamaz.

Kimyasal sinapslar ayrıca yüksek esneklik gibi bazı son derece spesifik karakteristiklere de sahiplerdir. Bu, daha aktif olan sinapsların bilgiyi daha kolay aktarabileceği anlamına gelir. Bu esneklik aynı zamanda sinapsların kendi çevrelerindeki değişikliklere adapte olabilmelerini de sağlar. Sinir sistemimiz zekidir ve en çok kullandığımız yollara odaklanır.

Bu sinaps tipinin avantajı, dürtüsel bilgi aktarımının hızını kontrol edebilmesidir. Peki nasıl? Bunu yapabilme nedeni, aşağıdaki şeylerin seviyelerini düzenleyebilmesidir:

  • Nörotransmitter.
  • Nöronların ateşlenme oranı.
  • Dürtünün yoğunluğu.

Nöronlar arasında kimyasal iletişim, değiştirilebilir nörotransmitterler sayesinde gerçekleşir. Ancak, elektriksel sinapslara geçmeden önce kimyasal sinaps oluşumunu sağlayan süreçlere biraz daha yakından bakalım.

Kimyasal sinaps süreçleri

  • Öncelikle, beynininiz nörotransmitteri sentezler ve bir vezikülde (kesecik) saklar.
  • Sonra, eylem potansiyeli presinaptik zarı doldurur.
  • Sonrasında, presinaptik akson terminalinin depolarizasyonu kalsiyum kanallarının açılmasına sebep olur (ne kadar açılacakları voltaja bağlıdır).
  • Kalsiyum, kanallardan içeriye girmeye başlar.
  • İçeri giren kalsiyum vezikülün presinaptik zar ile birleşmesine sebep olur.
  • Sonra, vezikül nörotransmitteri ekzositoz ile sinaptik boşluğa salar.
  • Nörotransmitter postsinaptik zardaki alıcılara bağlanır.
  • Ardından, postsinaptik potansiyeller açılır ya da kapanır.
  • Bundan sonra, postsinaptik akım ya önleyici ya da uyarıcı bir postsinaptik potansiyele sebep olur, bu da postsinaptik bir hücrenin uyarılma seviyesini değiştirir.
  • Son olarak, nöronun plazmasındaki veziküler zar kendisini tekrar kapalı konuma getirir.
Başka bir sinaps yapma tipinin örnek görseli.

Elektriksel sinapslar

Elektriksel sinapslar bilgiyi yerel akımlar aracılığıyla iletir. Ayrıca bu sinaps tipinde sinaptik gecikme de gerçekleşmez (sinaptik bağlantının kurulmasının ne kadar sürdüğü).

Bu sinaps tipi kimyasal sinapsın tam tersidir. Bu da demek oluyor ki elektriksel sinapslar simetriktir, çift yönlüdür ve düşük esnekliğe sahiptirBu son özellik, bilgiyi her seferinde aynı şekilde yolladıkları anlamına gelir. Dolayısıyla, bir nörondaki aksiyon potansiyeli aktif hale geldiğinde, bir sonraki nöron da bunu taklit eder.

Bu iki sinaps tipi aynı anda var olabiliyorlar mı?

Şimdi biliyoruz ki hem kimyasal hem de elektriksel sinapslar yaşayan çoğu canlıda ve beyin yapılarında bir arada bulunuyor. Ancak hala bu sinaps tiplerinin özellikleri ve beyindeki dağılımları ile ilgili öğrenmemiz gereken çok şey var.

Bu konudaki araştırmaların çoğu kimyasal sinapsların nasıl çalıştığını keşfetmeye odaklanmıştır. Elektriksel sinapslarla ilgili çok, çok daha az şey biliyoruz. Hatta, insanlar geçmişte sadece omurgasızlarda ve soğukkanlı omurgalılarda elektriksel sinapslar olduğuna inanıyorlardı. Bu, memelilerin beyinlerinde de bir sürü elektriksel sinaps olduğu keşfedildiğinde değişti.

Güncel araştırmalar bu sinaps tiplerinin ikisinin de (kimyasal ve elektriksel) sürekli beraber çalıştığını ve iletişimde olduğunu gösteriyor. Ayrıca, görüntü o ki bazı zamanlarda elektriksel sinapsların hızı kimyasal sinapsların esnekliği ile birleşiyor ve bize karar vermekte ve aynı uyarana farklı zamanlarda farklı tepkiler göstermekte yardımcı oluyor.

  1. Pereda, A. E. (2014). Electrical synapses and their functional interactions with chemical synapses. Nature Reviews Neuroscience, 15(4), 250.
  2. Connors, B. W., & Long, M. A. (2004). Electrical synapses in the mammalian brain. Annu. Rev. Neurosci., 27, 393-418.
  3. Faber, D. S., & Korn, H. E. N. R. I. (1989). Electrical field effects: their relevance in central neural networks. Physiological reviews, 69(3), 821-863.