Segnalazione sinaptica

I neuroni comunicano a sinapsi, o giunzioni, per eccitare o inibire l’attività di altri neuroni o cellule bersaglio, come i muscoli. Le sinapsi possono essere chimiche o elettriche.

La maggior parte delle sinapsi sono chimiche. Ciò significa che un impulso elettrico, o potenziale d’azione, stimola il rilascio di messaggeri chimici. Questi messaggeri chimici sono anche chiamati neurotrasmettitori. Il neurone che invia il segnale è chiamato neurone presinaptico. Il neurone che riceve il segnale è il neurone post-sinaptico.

Il neurone pressinaptico spara un potenziale d’azione che viaggia attraverso il suo assone. La fine dell’assone, o terminale assonale, contiene vescicoli pieni di neurotrasmettitore. Il potenziale d’azione apre canali di ioni di calcio legati alla tensione nella membrana terminale degli assoni. Il Calcio^2′ entra rapidamente nella cellula pressinaptica (a causa della maggiore concentrazione esterna di Ca^2o), permettendo alle vescicole di fondersi con la membrana terminale e rilasciare neurotrasmettitori.

Lo spazio tra le cellule pressinaptiche e post-sinaptiche è chiamato fessura sinaptica. I neurotrasmettitori rilasciati dalla cellula pressinaptica popolano rapidamente la fessura sinaptica e si legano ai recettori sul neurone post-sinaptico. Il legame dei neurotrasmettitori provoca cambiamenti chimici nel neurone post-sinaptico, come l’apertura o la chiusura dei canali ionici. Questo, a sua volta, altera il potenziale di membrana della cellula post-sinaptica, rendendo più o meno probabile che si generi un potenziale d’azione.

Per terminare la segnalazione, i neurotrasmettitori nella sinapsi sono degradati dagli enzimi, riassorbiti dalla cellula pressinaptica, diffusi o cancellati dalle cellule gliali.

Le sinapsi elettriche sono presenti nel sistema nervoso di invertebrati e vertebrati. Sono più stretti delle loro controparti chimiche e trasferiscono gli ioni direttamente tra i neuroni, consentendo una trasmissione più rapida del segnale. Tuttavia, a differenza delle sinapsi chimiche, le sinapsi elettriche non possono amplificare o trasformare i segnali presinaptici. Le sinapsi elettriche sincronizzano l’attività del neurone, che è favorevole per controllare i segnali rapidi e invariabili come la fuga di pericolo nei calamari.

I neuroni possono inviare segnali a, e riceverli da, molti altri neuroni. L’integrazione di numerosi input ricevuti dalle cellule post-sinaptiche determina in ultima analisi i loro potenziali schemi di cottura dell’azione.