Межнейрональные синапсы: классификация, строение, механизм передачи нервного импульса. Структурные основы обучаемости и памяти.

Синапс – это контакт специализированных участков мембран нейронов, окруженный глиальной оболочкой, в котором осуществляется передача нервного импульса от одной клетки к другой.

 

Классификация синапсов

 

По способу передачи импульса:

1) Электрические синапсы (межнейронных связей,нейроглиальные клетки,передача потенциалов действия)

2)Химические синапсы (нервная система млекопитающих,передача импульса происходит с помощью нейромедиаторов)

3)Смешанные

 

1. Электрический синапс аналогичен по строению нексусу – щелевому контакту. Соединения такого типа позволяют двум клеткам обмениваться информацией через поры, образованные белком коннексином. Размер пор совпадает с размерами ионов или небольших молекул. Отверстия, формируемые коннексином, не закрываются и не меняют размер, поэтому ток ионов или других веществ через них может происходить постоянно в обоих направлениях. Отличительная особенность указанного типа контактов состоит в том, что передаваемый сигнал достигает клетки-мишени практически мгновенно, в отличие от химических синапсов, где присутствует "синаптичнская задержка", обусловленная химическими преобразованиями веществ при передаче импульса от клетки к клетке.

 

2. Химические синапсы осуществляют передачу информации с помощью системы мембран и химических веществ – нейромедиаторов. Поступающие к синаптическим контактам электрические сигналы преобразуются в них в химические. Основными компонентами химического синапса являются:

1) пресинаптическая терминаль,

2) синаптическая щель,

3) постсинаптическая мембрана.

 

Морфологически (от контактирующих отделов нейрона):

➔ аксо-дендритные

➔ аксо-соматические

➔ аксо-аксональные

➔ дендро-дендритические (рецепторные).

➔ сомато-аксональные и сомато-соматические встречаются крайне редко.

По эффекту действия:

➔ возбуждающие

➔ тормозные (больше)

 

По составу нейромедиаторов:

➔ холинергические (медиатор – ацетилхолин)

➔ адренергические

➔ серотонинергические

➔ аминоацидергические (ГАМК-эргические и глицинергические)

 

Строение

 

1)Пресинаптическая терминаль синапса имеет округлую или овальную форму, образована мембраной нейрона, от которого передается нервный импульс. К расширенной терминали подходят микротрубочки системы аксонального транспорта, по которым в область синаптического контакта перемещаются (белками-транслокаторами – кинезинами) пузырьки с нейромедиатором, а также микрофиламенты цитоскелета. В терминали находятся единичные мембраны ЭПС, митохондрии для обеспечения энергией процесса выхода нейромедиатора из синаптических пузырьков и слияния их с пресинаптической мембраной. Этот процесс многостадиен и многокомпонентен, при этом он позволяет использовать мембранные структуры пузырьков многократно. Здесь же располагаются белки пресинаптического уплотнения. Приходящий к синапсу электрический импульс вызывает в пресинаптической терминали выброс ионов Ca2+, которые активируют присоединение пузырьков нейромедиатора к пресинаптической мембране. Молекулы нейромедиатора после слияния синаптических пузырьков и пресинаптической мембраны попадают в синаптическую щель.

 

2)Синаптическая щель – пространство между пресинаптической и постсинаптической мембранами шириной 10–50 нм. В пространстве синаптической щели находятся протеогликаны, связывающие мембраны между собой, – интрасинаптические филаменты. Диффундируя через синаптическую щель, молекулы нейромедиатора достигают постсинаптической мембраны. Однако не все молекулы участвуют в формировании постсинаптического сигнала – часть молекул нейромедиатора разрушается (моноаминоксидазой, ацетилхолинэстеразой и др.), часть подвергается обратному захвату в область пресинаптической мембраны (обратный захват серотонина), некоторое количество нейромедиатора выходит за пределы синаптической щели.

 

3)Постсинаптическая мембрана – часть синаптического контакта, принадлежащая клетке, воспринимающей информацию. На постсинаптической мембране находятся рецепторы, активация которых приводит к изменению активности контактирующего нейрона: либо его возбуждению, либо торможению, либо запуску в нем синтетических процессов в зависимости от типа контактирующих клеток и типа нейромедиатора.