SINIR SINAPSI: YAPISI, TÜRLERI VE NASIL ÇALIŞTIĞI - COĞRAFYA - 2025

Nöronal sinaps iletim bilgisi için iki nöronların uç düğmelerin birliği oluşur. Bu bağlamda, bir nöron mesajı gönderirken diğerinin bir kısmı mesajı alır.

Bu nedenle, iletişim genellikle bir yönde gerçekleşir: bazı istisnalar olduğu doğru olsa da, bir nöronun veya hücrenin terminal düğmesinden diğer hücrenin zarına. Tek bir nöron, yüzlerce nörondan bilgi alabilir.

Bir nöronun parçaları. Kaynak: Julia Anavel Painted Cordova / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Her bir nöron, diğer sinir hücrelerinin terminal düğmelerinden bilgi alır ve ikincisinin terminal düğmeleri de diğer nöronlarla sinaps yapar.

Ana kavramlar

Terminal düğmesi, sinapsa bilgi gönderen bir aksonun sonunda küçük bir kalınlaşma olarak tanımlanır. Oysa akson, nöronun çekirdeğinden terminal düğmesine mesajlar taşıyan uzun ve ince bir "tel" dir.

Sinir hücrelerinin uç düğmeleri, soma veya dendritlerin zarı ile sinaps yapabilir.

Bir nöronun şeması

Soma veya hücre gövdesi, nöronun çekirdeğini içerir; Hücrenin korunmasına izin veren mekanizmalara sahiptir. Bunun yerine, dendritler soma'dan başlayan nöronun ağaç benzeri dallarıdır.

Bir aksiyon potansiyeli bir nöronun aksonundan geçtiğinde, terminal düğmeleri kimyasalları serbest bırakır. Bu maddeler, bağlandıkları nöronlar üzerinde uyarıcı veya inhibe edici etkilere sahip olabilir. Tüm sürecin sonunda, bu sinapsların etkileri davranışımıza yol açar.

Bir aksiyon potansiyeli, bir nöron içindeki iletişim süreçlerinin ürünüdür. İçinde akson zarında kimyasal maddelerin veya nörotransmiterlerin salınmasına neden olan bir dizi değişiklik var.

Nöronlar, birbirlerine bilgi göndermenin bir yolu olarak, sinapslarında nörotransmiterleri değiştirirler.

Nöronal sinapsın yapısı

Nöronlarda sinaptik iletim süreci

Nöronlar sinapslar aracılığıyla iletişim kurar ve mesajlar nörotransmiterlerin salınmasıyla iletilir. Bu kimyasallar, terminal düğmeleri ile sinaps oluşturan zarlar arasındaki sıvı boşluğa yayılır.

Presinaptik neruone

Nörotransmiterleri terminal düğmesi aracılığıyla serbest bırakan nörona presinaptik nöron denir. Bilgiyi alan ise postsinaptik nörondur.

Presinaptik nöron (üstte) ve postsinaptik nöron (altta). Presinaptik boşluk ikisi arasındadır

İkincisi, nörotransmiterleri yakaladığında, sözde sinaptik potansiyeller üretilir. Yani, postsinaptik nöronun zar potansiyelindeki değişikliklerdir.

İletişim kurmak için, hücrelerin özel reseptörler tarafından tespit edilen kimyasalları (nörotransmiterler) salgılaması gerekir. Bu reseptörler, özel protein moleküllerinden oluşur.

Bu fenomenler, maddeyi salan nöron ile onu yakalayan reseptörler arasındaki mesafe ile basitçe farklılaşır.

Postsinaptik nöron

Böylece, nörotransmiterler presinaptik nöronun terminal düğmeleri tarafından serbest bırakılır ve postsinaptik nöronun zarında bulunan reseptörler aracılığıyla tespit edilir. Bu iletimin gerçekleşmesi için her iki nöron da birbirine yakın konumlandırılmalıdır.

Sinaptik boşluk

Ancak sanıldığının aksine kimyasal sinaps yapan nöronlar fiziksel olarak birleşmezler. Aslında aralarında sinaptik boşluk veya sinaptik yarık olarak bilinen bir boşluk vardır.

Bu alan, sinapstan sinapsa değişiyor gibi görünmektedir, ancak genellikle yaklaşık 20 nanometre genişliğindedir. Sinaptik yarıkta, sinaptik öncesi ve sonrası nöronları hizalı tutan bir filamentler ağı vardır.

Aksiyon potansiyeli

A. İdeal aksiyon potansiyelinin şematik görünümü. B. Bir aksiyon potansiyelinin gerçek kaydı. Kaynak: en: Memenen / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)

İki nöron veya nöronal sinaps arasında bilgi alışverişinin gerçekleşmesi için önce bir aksiyon potansiyeli oluşmalıdır.

Bu fenomen, sinyalleri gönderen nöronda meydana gelir. Bu hücrenin zarı elektrik yüküne sahiptir. Gerçekte, vücudumuzdaki tüm hücrelerin zarları elektriksel olarak yüklüdür, ancak yalnızca aksonlar eylem potansiyellerini tetikleyebilir.

Nöronun içindeki ve dışındaki elektriksel potansiyel arasındaki farka zar potansiyeli denir.

Nöronun içi ve dışı arasındaki bu elektriksel değişikliklere, sodyum ve potasyum gibi mevcut iyon konsantrasyonları aracılık eder.

Membran potansiyelinin çok hızlı bir şekilde tersine çevrilmesi durumunda, bir aksiyon potansiyeli ortaya çıkar. Aksonun nöronun soma veya çekirdeğinden terminal düğmelerine ilettiği kısa bir elektriksel dürtüden oluşur.

Aksiyon potansiyelinin oluşması için membran potansiyelinin belirli bir uyarma eşiğini aşması gerektiği eklenmelidir. Bu elektriksel dürtü, terminal düğmesinden salınan kimyasal sinyallere dönüştürülür.

Bir sinaps nasıl çalışır?

Çok kutuplu nöron. Kaynak: BruceBlaus

Nöronlar, sinaptik veziküller adı verilen, büyük veya küçük olabilen keseler içerir. Tüm terminal düğmelerinin içinde nörotransmiter molekülleri taşıyan küçük veziküller bulunur.

Vesiküller, Golgi aparatı adı verilen soma içinde bulunan bir mekanizmada üretilir. Daha sonra terminal düğmesinin yakınına taşınırlar. Ancak terminal düğmesi üzerinde "geri dönüştürülmüş" malzeme ile de üretilebilirler.

Akson boyunca bir aksiyon potansiyeli gönderildiğinde, presinaptik hücrenin depolarizasyonu (uyarılması) meydana gelir. Sonuç olarak, nöronun kalsiyum kanalları açılarak kalsiyum iyonlarının girmesine izin verilir.

Aksiyon potansiyelinin gelmesinden sonra, presinaptik nöron depolarize olur ve kalsiyum kanalları açılarak iyonlara girer.

Bu iyonlar, terminal düğme üzerinde bulunan sinaptik veziküllerin zarları üzerindeki moleküllere bağlanır. Bahsedilen zar, terminal düğmesinin zarı ile birleşerek kırılır. Bu, nörotransmiterin sinaptik boşluğa salınmasını sağlar.

Hücrenin sitoplazması kalan zar parçalarını yakalar ve onları sarnıçlara taşır. Orada geri dönüştürülürler ve onlarla yeni sinaptik veziküller oluştururlar.

Nörotransmiterlerin presinaptik nörondan salınması ve postsinaptik nöron üzerindeki reseptörlere bağlanması

Postsinaptik nöron, sinaptik boşlukta bulunan maddeleri yakalayan reseptörlere sahiptir. Bunlar postsinaptik reseptörler olarak bilinir ve aktive edildiğinde iyon kanallarının açılmasına neden olurlar.

Kimyasal sinaps gösterimi. Yeterli sodyum kanalı açıldığında, postsinaptik hücre depolarize olur ve aksiyon potansiyeli nöron üzerinden devam eder.

Bu kanallar açıldığında, bazı maddeler nörona girerek postsinaptik bir potansiyele neden olur. Bu, açılan iyon kanalının tipine bağlı olarak hücre üzerinde uyarıcı veya inhibe edici etkilere sahip olabilir.

Normalde, uyarıcı postsinaptik potansiyeller, sodyum sinir hücresine girdiğinde ortaya çıkar. İnhibitörler potasyum çıkışı veya klor girişi ile üretilirken.

Kalsiyumun nörona girişi uyarıcı postsinaptik potansiyellere neden olur, ancak aynı zamanda bu hücrede fizyolojik değişiklikler üreten özel enzimleri de aktive eder. Örneğin, sinaptik veziküllerin yer değiştirmesini ve nörotransmiterlerin salınmasını tetikler.

Ayrıca öğrendikten sonra nörondaki yapısal değişiklikleri kolaylaştırır.

Sinaps tamamlama

Postsinaptik potansiyeller normalde çok kısadır ve özel mekanizmalarla sona erer.

Bunlardan biri, asetilkolinin asetilkolinesteraz adı verilen bir enzim tarafından etkisiz hale getirilmesidir. Nörotransmiter molekülleri, sinaptik boşluktan, presinaptik membran üzerindeki taşıyıcılar tarafından yeniden alım veya yeniden emilim yoluyla çıkarılır.

Bu nedenle, hem presinaptik hem de postsinaptik nöronlar, etraflarındaki kimyasalların varlığını yakalayan reseptörlere sahiptir.

Nöronun salgıladığı veya sentezlediği nörotransmiter miktarını kontrol eden oto alıcılar adı verilen presinaptik reseptörler vardır.

Sinaps türleri

Elektrik sinapsları

Elektriksel bir sinapsın çizimi. Aksiyon potansiyeli takdir edilmektedir

İçlerinde elektriksel bir nörotransmisyon gerçekleşir. İki nöron, "boşluk kavşağı" veya boşluk kavşağı olarak bilinen protein yapıları yoluyla fiziksel olarak bağlanır.

Bu yapılar, bir nöronun elektriksel özelliklerindeki değişikliklerin diğerini doğrudan etkilemesine izin verir ve bunun tersi de geçerlidir. Bu şekilde, iki nöron birmiş gibi davranacaktı.

Kimyasal sinapslar

Kimyasal bir sinaps şeması. Kaynak: Thomas Splettstoesser (www.scistyle.com)

Kimyasal nörotransmisyon, kimyasal sinapslarda gerçekleşir. Pre ve postsinaptik nöronlar, sinaptik boşlukla ayrılır. Presinaptik nörondaki bir aksiyon potansiyeli, nörotransmiterlerin salınmasına neden olur.

Bunlar sinaptik yarığa ulaşır ve postsinaptik nöronlar üzerindeki etkilerini uygulamak için kullanılabilir.

Uyarıcı sinapslar

Uyarıcı bir nöronal sinaps örneği, tükendiğimizde geri çekilme refleksi olabilir. Duyusal bir nöron, dendritlerini uyaracağı için sıcak nesneyi algılar.

Bu nöron, aksonu aracılığıyla omurilikte bulunan terminal düğmelerine mesajlar gönderir. Duyusal nöronun uç düğmeleri, sinaptikleri nöronu uyaran ve nörotransmiterler olarak bilinen kimyasalları serbest bırakır. Spesifik olarak, bir interneurona (duyusal ve motor nöronlar arasında aracılık eden).

Bu, internöronun aksonu boyunca bilgi göndermesine neden olur. Buna karşılık, interneuronun terminal düğmeleri, motor nöronu uyaran nörotransmiterler salgılar.

Bu tür bir nöron, hedef kasa ulaşmak için bir sinire bağlanan aksonu boyunca mesajlar gönderir. Nörotransmiterler motor nöronun terminal düğmelerinden salındığında, kas hücreleri kasılır ve sıcak nesneden uzaklaşır.

İnhibitör sinapslar

Bu tür bir sinaps biraz daha karmaşıktır. Aşağıdaki örnekte verilecektir: fırından çok sıcak bir tepsi aldığınızı hayal edin. Kendinizi yakmamak için eldiven giyersiniz, ancak biraz zayıflar ve ısı onları alt etmeye başlar. Tepsiyi yere düşürmek yerine, bir yüzeye koyana kadar ısıya biraz dayanmaya çalışıyorsunuz.

Vücudumuzun acı veren bir uyarana karşı geri çekilme reaksiyonu, nesneyi bırakmamızı sağlardı, öyle olsa bile, bu dürtüyü kontrol ettik. Bu fenomen nasıl üretilir?

Tepsiden gelen ısı algılanır ve uyarıcı sinapsların motor nöronlar üzerindeki aktivitesi artar (önceki bölümde anlatıldığı gibi). Ancak bu heyecan, başka bir yapıdan, yani beynimizden gelen engellemeyle karşılanır.

Tepsiyi düşürürsek, tam bir felaket olabileceğini belirten bilgiler gönderir. Bu nedenle omuriliğe çekilme refleksini engelleyen mesajlar gönderilir.

Bunu yapmak için, beyindeki bir nörondan gelen bir akson omuriliğe ulaşır ve burada terminal düğmeleri inhibe edici bir internöron ile sinaps olur. Motor nöronun aktivitesini azaltan ve geri çekilme refleksini bloke eden inhibe edici bir nörotransmiter salgılar.

Önemlisi, bunlar sadece örneklerdir. Süreçler, bunlara dahil olan binlerce nöronla gerçekten daha karmaşıktır (özellikle engelleyici olanlar).

Oluştukları yerlere göre sinaps sınıfları

- Axodendritik sinapslar: bu tipte, terminal düğmesi bir dendritin yüzeyine bağlanır. Veya bazı nöron türlerinde dendritler üzerinde bulunan küçük çıkıntılar olan dendritik dikenler ile.

- Aksosomatik sinapslar: Bunlarda terminal düğmesi, nöronun soma veya çekirdeği ile sinaptır.

- Axoaxonic sinapslar : presinaptik hücrenin terminal düğmesi, postsinaptik hücrenin aksonuna bağlanır. Bu tür sinapslar diğer ikisinden farklı şekilde çalışır. İşlevi, terminal düğmesi tarafından salınan nörotransmiter miktarını azaltmak veya artırmaktır. Dolayısıyla, presinaptik nöronun aktivitesini teşvik eder veya inhibe eder.

Dendrodendritik sinapslar da bulunmuştur, ancak bunların nöronal iletişimdeki kesin rolü şu anda bilinmemektedir.

Nöronal sinapsta salınan maddeler

1. Carlson, NR (2006). Davranış fizyolojisi 8. Baskı Madrid: Pearson. s: 32-68.
2. Cowan, WM, Südhof, T. & Stevens, CF (2001). Sinapslar. Baltirnore, MD: Johns Hopkins Üniversitesi Yayınları.
3. Elektriksel sinaps. (Sf). Pontificia Universidad Católica de Chile'den 28 Şubat 2017'de alındı: 7.uc.cl.
4. Stufflebeam, R. (nd). Nöronlar, Sinapslar, Aksiyon Potansiyelleri ve Nörotransmisyon. CCSI'den 28 Şubat 2017'de alındı: mind.ilstu.edu.
5. Nicholls, JG, Martín, A R., Fuchs, P.A ve Wallace, BG (2001). From Neuron to Brain, 4. baskı. Sunderland, MA: Sinauer.
6. Sinaps. (Sf). Washington Üniversitesi'nden 28 Şubat 2017'de alındı: faculty.washington.edu.