Wat is de synaptische gespleten?
In het zenuwstelsel stroomt informatie van zenuwcellen, neuronen genoemd, naar andere zenuwcellen of niet-neuronale cellen door middel van een gespecialiseerde kruising, een synaps genaamd. De componenten van een synaps omvatten het presynaptische einde, het postsynaptische einde en de synaptische spleet, een opening van 20 nanometer (7,874015748 x 10-7 inch) tussen de cellen. Wanneer een zenuwimpuls naar het presynaptische einde reist, geeft het presynaptische neuron kleine pakketjes of blaasjes met neurotransmitter chemicaliën af in de synaptische spleet. De chemicaliën diffunderen over de synaptische spleet en binden zich aan het postsynaptische einde, waarop receptoren voor de signalerende chemische stof verblijven. Het zenuwsignaal kan niet rechtstreeks door de synaptische spleet lopen; in plaats daarvan creëert de binding van de neurotransmitter aan de postsynaptische cel een instroom van natrium in de cel, die een ander zenuwsignaal initieert.
Er zijn verschillende redenen voor de synaptische gespleten. Ten eerste zorgt de opening ervoor dat het informatiesignaal slechts in één richting beweegt. Ten tweede maakt de synaptische spleet het mogelijk dat één neuron communiceert met verschillende postsynaptische cellen, of omgekeerd, verschillende neuronen om een signaal te convergeren naar één postsynaptische cel. Hierdoor kan het lichaam een signaal snel verspreiden of samenvoegen om een gegradeerde reactie te creëren. Ten slotte kunnen repetitieve achtergrondprikkels, zoals het contact tussen kleding en huid, de toevoer van neurotransmitter doorbrengen in het presynaptische neuron, waardoor de passage van het onnodige signaal door de kloof wordt voorkomen.
Synapsen bevatten een van de twee belangrijkste neurotransmitters. In zowel het centrale als het perifere zenuwstelsel fungeert acetylcholine als het belangrijkste signaalmolecuul in de synaptische spleet. Acetylcholine-receptoren activeren skeletspieren en verschillende zenuwcellen in het parasympathische zenuwstelsel. Noradrenaline, de andere belangrijke neurotransmitter, werkt voornamelijk in het sympathische zenuwstelsel en is betrokken bij het bemiddelen van "vecht- of vluchtreacties".
Het menselijk lichaam bevat vijf soorten synaps, elk met een andere neuroreceptor en neurotransmitter in de synaptische kloof. Neuromusculaire knooppunten tussen zenuwcellen en spiercellen stimuleren de spier en veroorzaken samentrekking van de spier door de afgifte van acetylcholine in de synaptische spleet. Excitatoire en remmende ionkanaalsynapsen zetten respectievelijk een zenuwimpuls aan. Niet-kanaalsynapsen resulteren in de productie van boodschapperchemicaliën in de postsynaptische cel. Een zeldzame synaps, een elektrische synaps genoemd, deelt sommige eiwitten met aangrenzende cellen door direct contact.
Geneesmiddelen, zowel medicinale als recreatieve, produceren hun effecten door synapsen in of uit te schakelen in het menselijk lichaam. Amfetamine, ecstasy, cocaïne en cafeïne werken bijvoorbeeld allemaal door de afgifte van noradrenaline in synapsen door het hele lichaam te bevorderen, met een stimulerend effect. Anderzijds bevorderen alcohol, marihuana en benzodiazepinen, zoals Valium, de afgifte van gamma-aminoboterzuur (GABA), wat een kalmerend effect heeft. Geneesmiddelen werken door de werking van neurotransmitters na te bootsen, de binding van neurotransmitters te blokkeren of de ionenkanalen af te sluiten die normaal worden beïnvloed door neurotransmitters.