Синапс

Термин синапс (англ., synapse, греч, synaptein) впервые был введен Ч. Шеррингтоном в конце XIX века и происходит от греч. слов “syn” и “haptein”, означающих «вместе» и «связывать», соответственно. Этимология этого термина означает, что две нейрональные мембраны контактирующих в области синапса клеток (пре- и постсинаптической) плотно сближаются и разделяются узким пространством. Синаптический способ передачи информации представлен двумя типами синапсов – через электрический и химический синапсы.

В электрическом синпасе мембраны контактирующих клеток разделены так называемым щелевым контактом, образованном специальными белками – коннексонами. Коннексоны двух клеток образуют цитоплазматические мостики, поэтому проведение возбуждения через электрический синапс происходит электрическим способом. Электрический синапс широко распространен в нервной системе беспозвоночных и редко встречается в нервной системе позвоночных животных (например, между горизонтальными клетками сетчатки).

Передача возбуждения в химическом синапсе (Рис. 1) происходит посредством специальных низкомолекулярных веществ, называемых нейромедиаторами (или просто медиаторами), а также некоторых нейропептидов. Нейромедиаторы накапливаются в специальных мембранных образованиях пресинаптического клетки – синаптических везикулах (органелл-пузырьков размером 40-200 нм в зависимости от нейромедиатора). Везикулы локализованы главным образом в аксонных окончаниях (терминалях), которые представляют пресинаптическую часть синапса. Участки мембран пресинаптического и постсинаптического нейронов разделены синаптической щелью шириной 20-50 нм. Та часть мембраны постсинаптической клетки, которая непосредственно обращена к пресинаптической терминали, содержит множество мембранных рецепторов (специализированных белковых молекул). Постсинаптическая клетка может быть нейроном, мышечной или секреторной клеткой. При возбуждении пресинаптической клетки молекулы нейромедиатора выделяются из синаптических везикул и, диффундируя через синаптическую щель, связываются с мембранными рецепторами постсинаптической клетки. Выделяют два типа мембранных рецепторов - ионотропные и метаботропные. Ионотропные рецепторы напрямую открывают ионные каналы, которые составляют часть молекулы рецептора. Метаботропные рецепторы активируют разнообразные пути внутриклеточной сигнализации, которые в конечном итоге вызывают различные события в постсинаптическом нейроне, приводящие к изменению его состояния (в том числе открытие или закрытие ионных каналов). Ионные токи, текущие через канал, вызывают постсинаптические эффекты - возбуждение или торможение клеток в зависимости от полярности ионов и направления их движения. Если в результате синаптического возбуждения потенциал постсинаптической клетки достигнет порога активации потенциал-зависимых натриевых каналов, то в ней генерируется потенциал действия.