Các khớp thần kinh trong hệ thần kinh

Trong hệ thần kinh trung ương, khớp thần kinh là một khoảng trống nhỏ ở cuối nơ-ron cho phép tín hiệu truyền từ nơ-ron này sang nơ-ron tiếp theo. Các khớp thần kinh được tìm thấy nơi các tế bào thần kinh kết nối với các tế bào thần kinh khác.

Các khớp thần kinh là chìa khóa cho chức năng của não, đặc biệt là khi liên quan đến trí nhớ.

Thuật ngữ khớp thần kinh được giới thiệu lần đầu tiên vào năm 1897 bởi nhà sinh lý học Michael Foster trong "Sách giáo khoa về sinh lý học" và có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạpkhớp thần kinh, có nghĩa là "kết hợp".

Science Picture Co / Collection Mix: Đối tượng / Hình ảnh Getty

Synapses làm gì

Khi một tín hiệu thần kinh đến phần cuối của tế bào thần kinh, nó không thể đơn giản tiếp tục đến tế bào tiếp theo. Thay vào đó, nó phải kích hoạt giải phóng chất dẫn truyền thần kinh, sau đó có thể mang xung động qua khớp thần kinh đến nơ-ron tiếp theo.

Một khi một xung thần kinh kích hoạt giải phóng chất dẫn truyền thần kinh, những sứ giả hóa học này sẽ vượt qua khoảng trống synap nhỏ và được tiếp nhận bởi các thụ thể trên bề mặt của tế bào tiếp theo.

Các thụ thể này hoạt động giống như một chiếc khóa, trong khi các chất dẫn truyền thần kinh hoạt động giống như chìa khóa. Chất dẫn truyền thần kinh có thể kích thích hoặc ức chế tế bào thần kinh mà chúng liên kết.

Hãy nghĩ về tín hiệu thần kinh giống như dòng điện và các tế bào thần kinh giống như dây điện. Synapses sẽ là các ổ cắm hoặc hộp nối kết nối dòng điện với đèn (hoặc thiết bị điện khác mà bạn chọn), cho phép đèn sáng.

Các chất dẫn truyền thần kinh hoạt động như thế nào và chúng làm gì

Các phần của Synapse

Synaps bao gồm ba phần chính:

• Kết thúc tiền synap có chứa chất dẫn truyền thần kinh
• Khe tiếp hợp giữa hai tế bào thần kinh
• Kết thúc sau synap có chứa các vị trí thụ thể

Một xung điện truyền xuống sợi trục của tế bào thần kinh và sau đó kích hoạt giải phóng các túi nhỏ chứa chất dẫn truyền thần kinh. Các túi này sau đó sẽ liên kết với màng của tế bào tiền synap, giải phóng các chất dẫn truyền thần kinh vào khớp thần kinh.

Những sứ giả hóa học này băng qua khe hở khớp thần kinh và kết nối với các vị trí thụ thể trong tế bào thần kinh tiếp theo, kích hoạt một xung điện được gọi là điện thế hoạt động.

Các loại

Có hai loại khớp thần kinh chính:

• Khớp thần kinh hóa học
• Khớp thần kinh điện

Synapses hóa học

Trong một khớp thần kinh hóa học, hoạt động điện trong tế bào thần kinh trước khớp thần kinh kích hoạt việc giải phóng các sứ giả hóa học, các chất dẫn truyền thần kinh.

Các chất dẫn truyền thần kinh khuếch tán qua khớp thần kinh và liên kết với các thụ thể chuyên biệt của tế bào sau khớp thần kinh.

Sau đó, chất dẫn truyền thần kinh hoặc kích thích hoặc ức chế tế bào thần kinh sau synap. Sự kích thích dẫn đến việc bắn ra một điện thế hoạt động trong khi sự ức chế ngăn cản sự lan truyền của một tín hiệu.

Synapses điện

Trong các khớp thần kinh điện, hai tế bào thần kinh được kết nối với nhau bằng các kênh chuyên biệt được gọi là các điểm nối khoảng cách.

Các khớp thần kinh điện cho phép các tín hiệu điện đi nhanh từ tế bào trước synap đến tế bào sau synap, tăng tốc độ truyền tín hiệu một cách nhanh chóng.

Các kênh protein đặc biệt kết nối hai tế bào giúp cho dòng điện dương từ tế bào thần kinh trước synap có thể truyền trực tiếp vào tế bào sau synap.

So sánh các loại

Synapses hóa học

• Khoảng cách giữa: 20 nanomet

• Tốc độ: Vài mili giây

• Không giảm cường độ tín hiệu

• Kích thích hoặc ức chế

Synapses điện

• Khoảng cách giữa: 3,5 nanomet

• Tốc độ: Gần như tức thời

• Cường độ tín hiệu giảm dần

• Chỉ kích thích

Khoảng cách giữa các khớp thần kinh điện nhỏ hơn nhiều so với khớp thần kinh hóa học (khoảng 3,5 nanomet so với 20 nanomet).

Các khớp thần kinh điện truyền tín hiệu nhanh hơn nhiều so với các khớp thần kinh hóa học. Trong khi tốc độ truyền trong khớp thần kinh hóa học có thể mất đến vài mili giây, thì tốc độ truyền ở khớp thần kinh điện gần như tức thời.

Trong khi các khớp thần kinh điện có lợi thế về tốc độ, cường độ của tín hiệu giảm dần khi nó truyền từ ô này sang ô tiếp theo. Do sự mất cường độ tín hiệu này, nó đòi hỏi một tế bào thần kinh trước synap rất lớn để ảnh hưởng đến các tế bào thần kinh sau synap nhỏ hơn nhiều.

Các khớp thần kinh hóa học có thể chậm hơn, nhưng chúng có thể truyền thông điệp mà không làm giảm cường độ tín hiệu. Các tế bào thần kinh trước synap rất nhỏ cũng có thể ảnh hưởng đến các tế bào sau synap thậm chí rất lớn.

Trong đó các khớp thần kinh hóa học có thể kích thích hoặc ức chế, các khớp thần kinh điện chỉ có tác dụng kích thích.