Что такое синаптическая щель?

В нервной системе информация передается от нервных клеток, называемых нейронами, к другим нервным клеткам или не нейрональным клеткам посредством специализированного соединения, называемого синапсом. Компоненты синапса включают пресинаптическое окончание, постсинаптическое окончание и синаптическую щель, 20-нанометровый (7,874015748 X 10-7 дюймов) промежуток между клетками. Когда нервный импульс движется к пресинаптическому окончанию, пресинаптический нейрон высвобождает небольшие пакеты или пузырьки химических веществ нейротрансмиттеров в синаптическую щель. Химические вещества диффундируют через синаптическую щель и связываются с постсинаптическим окончанием, на котором находятся рецепторы сигнального химического вещества. Нервный сигнал не может проходить непосредственно через синаптическую щель; скорее, связывание нейротрансмиттера с постсинаптической клеткой создает приток натрия в клетку, который инициирует другой нервный сигнал.

Есть несколько причин синаптической щели. Во-первых, разрыв гарантирует, что информационный сигнал движется только в одном направлении. Во-вторых, синаптическая щель позволяет одному нейрону связываться с несколькими постсинаптическими клетками или, наоборот, с несколькими нейронами, чтобы сходить сигнал к одной постсинаптической клетке. Это позволяет телу быстро распределить сигнал или сложить их вместе, чтобы создать дифференцированный ответ. Наконец, повторяющиеся фоновые раздражители, такие как контакт между одеждой и кожей, могут расходовать запас нейротрансмиттера в пресинаптическом нейроне, предотвращая прохождение ненужного сигнала через расщелину.

Синапсы содержат один из двух ключевых нейротрансмиттеров. Как в центральной, так и в периферической нервной системе ацетилхолин служит главной сигнальной молекулой в синаптической щели. Ацетилхолиновые рецепторы активируют скелетные мышцы и различные нервные клетки в парасимпатической нервной системе. Норадреналин, другой ключевой нейромедиатор, в основном функционирует в симпатической нервной системе, участвуя в реакциях «сражайся или беги».

Человеческое тело содержит пять типов синапсов, каждый с различным нейрорецептором и нейротрансмиттером в синаптической щели. Нервно-мышечные соединения между нервными клетками и мышечными клетками стимулируют мышцы и вызывают сокращение мышц за счет выделения ацетилхолина в синаптической щели. Возбуждающие и тормозящие синапсы ионных каналов стимулируют или препятствуют нервному импульсу соответственно. Неканальные синапсы приводят к образованию химических веществ в постсинаптической клетке. Редкий синапс, называемый электрическим синапсом, разделяет некоторые белки с соседними клетками посредством прямого контакта.

Наркотики, как лекарственные, так и рекреационные, оказывают свое влияние, включая или выключая синапсы в организме человека. Например, амфетамины, экстази, кокаин и кофеин - все они способствуют высвобождению норадреналина в синапсы по всему организму, что оказывает стимулирующее действие. С другой стороны, алкоголь, марихуана и бензодиазепины, такие как валиум, способствуют высвобождению гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК), которая оказывает транквилизирующее действие. Наркотики работают, имитируя действие нейротрансмиттеров, блокируя связывание нейротрансмиттеров или отключая ионные каналы, которые обычно подвергаются воздействию нейротрансмиттеров.