סינפסות הם הצמתים בין תאי עצב לתאי חישה, שריר או בלוטה, או בין שניים או יותר תאי עצב. הם משמשים להעברת אותות וגירויים. העברת גירויים היא בעיקר כימית באמצעות נוירוטרנסמיטרים. יש גם סינפסות שמשדרים את שלהם פוטנציאל פעולה ישירות באמצעים חשמליים, מה שהופך את העברת הגירויים למהירים יותר ולכן הוא יתרון, למשל, בשריר רפלקס. חַשׁמַלִי סינפסותבניגוד לסינפסות כימיות, יכול להעביר גירויים לשני הכיוונים.
מהן סינפסות?
סינפסות מאפשרות העברת גירויים ואותות בין תאי עצב (נוירונים) ובין תאי עצב לתאי חישה, שריר ובלוטה. השם חוזר לפיזיולוג הבריטי סר צ'רלס שרינגטון ונובע מה"סין "היווני הקדום עבור יחד ו"הפטין" לתפיסה או אחיזה. על פי סוג העברת הגירוי מתא התא המשדר לתא המקלט, מבדילים בין סינפסות כימיות לחשמליות. בסינפסות כימיות הפוטנציאל החשמלי המועבר על ידי התא השולח הופך לשליח כימי (נוירוטרנסמיטר) בקרום הסינפטי. את הפער הצר הקיים בין הסינפסות של התא השולח לתא המקבל, מתגבר ה- נוירוטרנסמיטר והחשמליים לשעבר פוטנציאל פעולה מתורגם בחזרה לאחד. אם התא המקבל הוא שריר או תא בלוטה, הוא מתורגם לפעולה או, במקרה של נוירון אחר, מועבר כחשמל פוטנציאל פעולה. לסוג זה של העברת אותות יש יתרון שמדובר בהעברת מידע מכוונת, חד כיוונית. לעומת זאת, סינפסות חשמליות יכולות להעביר גירויים לשני הכיוונים, באופן דו כיווני.
אנטומיה ומבנה
סינפסה מורכבת תמיד מחלק משדר או משדר, כפתור המסוף של אקסון שמסתיים עם מה שמכונה הקרום הקדם סינפטי. החלק המקבל הנגדי של הסינפסה, כפתור הטרמינל של דנדריט, מסתיים עם הקרום הפוסט-סינפטי. בין הממברנה הקדם סינפטית והפוסט סינפטית נמצא שסוע סינפטי. זה צר מאוד והוא 10 עד 20 ננומטר בסינפסות כימיות. בסינפסות חשמליות, הפער מגיע רק לערכים סביב 3.5 ננומטר. בבני אדם, מספר הסינפסות נאמד בערך הבלתי נתפס של כ- 100 טריליון, המקביל ל- 1 עם 14 אפסים. כפתורי המסוף הקדם סינפטיים של האקסונים מחזיקים נוירוטרנסמיטרים ספציפיים במה שמכונה שלפוחית. כדי להבטיח אנרגיה, כפתורי המסוף מכילים מספר רב המיטוכונדריה ועוד אברונים אחרים. כאשר פוטנציאל פעולה מגיע, השלפוחיות מרוקנות את הנוירוטרנסמיטרים אל תוך שסוע סינפטי במהלך האקסוציטוזיס. חלק הקולטן של הסינפסה, כפתור הטרמינל של דנדריט או תא פעולה (שריר או תא בלוטה), מכיל קולטנים מיוחדים בקרום שלו אליו משוחרר נוירוטרנסמיטר יכול לעגון, וכתוצאה מכך מתרגם מחדש לפוטנציאל פעולה חשמלי או התכווצות שרירים או הפרשת בלוטות.
פונקציה ומשימות
בהתאם לתפקודם, ניתן לחלק את הסינפסות לסינפסות אפקטורים, לסינפסות חיישנים ולסינפסות בין-עצביות.
- סינפסות אפקטורים מספקות את הקשר בין נוירונים ותאי שריר או נוירונים ותאי בלוטה.
- סינפסות אפקטור מעוררות משמשות לפקודה על תאי שריר להתכווץ או להפרשת תאי בלוטה.
- מצד שני, סינפסות אפקט מעכבות מעבירות את המידע ההפוך, כלומר להרפיית שרירים ולעצור הפרשת בלוטות.
- לסינפסות חיישנים מוטלת המשימה לקבל אותות חושים מתאי חישה וקולטנים כמו קולטי קולטי ברשתית, כְּאֵב קולטנים (nociceptors), חיישנים תרמיים, חיישני לחץ ומתח ורבים אחרים, ומעבירים אותם למרכזי המיתוג המתאימים באזור מוֹחַ.
- סינפסות בין-עצביות, היוצרות קשר הדדי בין שני נוירונים או יותר, מתרחשות בכמות עצומה ב מוֹחַ. יש מספר רב של קשרי גומלין שניתן להעלות על הדעת, אשר כמעט כולם מתרחשים, כל אחד עם משימות שונות.
לדוגמא, ישנם קישורים בין אקסונים לדנדריטים,
אקסונים וגופי תאים (סומה), בין מקלעות הדנדריט של שני נוירונים, וקשרים ישירים בין גופי התאים של שני נוירונים. סינפסות בין-עצביות משמשות לעיבוד מידע מורכב, למשל בתוך האוטונומי מערכת העצבים, אך גם לעיבוד מידע מורכב לתמונה כוללת במערכת העצבים המרכזית.
- סינפסות כימיות מתמחות כל אחת עבור נוירוטרנסמיטר מסוים או שומרות על הנוירוטרנסמיטר המסוים בשלפוחית שלהן. לכן, ניתן להבדיל בין סינפסות כימיות על פי נוירוטרנסמיטורים "שלהם", כגון סינפסות אדרנרגיות, כולינרגיות ודופמינרגיות, על פי הנוירוטרנסמיטרים הנישאים. אדרנלין, אצטילכולין or דופמין.
- סינפסה חשמלית נכנסת למשחק כאשר המהירות הקיצונית של העברת הגירוי חשובה, למשל בהפעלת שריר רפלקס.
תלונות ומחלות
בשנת 2014 חוקרים בבולטימור הוכיחו זאת גֵן מוטציות עוֹפֶרֶת להיווצרות פגיעה בסינפסה, שעלולה לגרום למחלות נפש כגון סכִיזוֹפרֶנִיָה ורב-סרן דכאון. זה הרבה יותר ידוע כי רעלים עוֹפֶרֶת להפרעות בתפקוד הסינפסה עם תופעות חמורות לפעמים. או שהחומרים חוסמים את שחרורם של נוירוטרנסמיטרים לתוך שסוע סינפטי או שהם דומים כל כך למוליכים עצביים שהם עוגנים על קולטני הקרום הפוסט-סינפטי במקומם. בשני המקרים, הפונקציה הסינפטית משובשת ונחסמת באופן משמעותי. דוגמה לחסימת אקסוציטוזה בקרום הקדם סינפטי היא רעלן בוטולינום מסונתז על ידי קלוסטרידיה בקטריה. לנוירוטוקסין, המכונה גם בוטוקס, יש השפעה משתקת על השרירים - בדומה ל טֶטָנוּס רעלן - מכיוון שסינפסות האפקטור כבר אינן יכולות להעביר גירוי כיווץ לסיבי השריר. במקרים חמורים זה יכול עוֹפֶרֶת לשיתוק נשימתי וכתוצאה מכך למוות. רעלים רבים של עכבישים, חרקים ומדוזות, כמו גם רעלים מפטריות שונות, הם רעלים מסינפסה. סמים כמו כּוֹהֶל, ניקוטין, הזיות כגון LSD, וגם סמים פסיכוטרופיים הם גם רעלים בסינפסה עם השפעות שונות.
