Cerveau : travail de synapses

Le physiologiste dit du travail de neurotransmitters, l'activité du cerveau et les principes chimiques d'opération de synapses.

Le cerveau - c'est un ordinateur très complexe, qui est localisé dans notre crâne. À l'intérieur du cerveau peut distinguer beaucoup de départements : le thalamus, hypothalamus, le cervelet, le cortex cérébral. Mais si nous creusons plus profond, nous voyons que là, à l'intérieur, il y a des cellules nerveuses qui inventent le réseau. Pour les cellules nerveuses (ou les neurones) sont très caractéristiques de la présence de processus, on les appelle axons et dendrites. Les dendrites - ce sont des processus qui absorbent l'information. Ils ont tendance à être beaucoup et ils forment quelque chose comme une petite antenne de plaques. Plus de ces processus, plus grand la circulation de l'information prend et traite le neurone suivant. Un axon - est le processus de transmettre le signal de la cellule nerveuse les cellules suivantes : neurones et cellules de muscle ou cellules d'organes intérieurs. C'est la partie de la cellule nerveuse, qui est localisée à la sortie.

En conséquence, les neurones ne fonctionnent pas seuls. Ils travaillent, en se rassemblant dans les chaînes et les réseaux. Car un tel réseau a été formé, il est nécessaire que l'axon du fait d'arriver à la cellule suivante et se soit mis en contact. On appelle ces contacts les synapses, qui en grec veut dire 'la connexion'. Et synapses - une unité fonctionnelle et structurelle du système nerveux. C'est-à-dire, en fait, l'unité fondamentale du cerveau n'est pas un neurone et un synapse. Il se produit au synapse les processus d'information fondamentaux et les signaux sont transmis. En conséquence, pendant que l'information avance la cellule nerveuse, quand il bouge dans les pouls électriques. Ces impulsions ont appelé des potentiels d'action et le potentiel d'action - un éclatement court de courant électrique, en faisant face en haut, alors, ce que l'on appelle positif. Et le potentiel d'action dure quelque part millième d'une seconde. Et ce potentiel d'action parcourt la membrane de la cellule nerveuse, à travers la membrane de l'axon, atteint le synapse et plus de principe de transmission électrique est remplacé par un principe chimique. C'est-à-dire, au lieu du pouls sauté directement vers la cellule nerveuse suivante, l'agent chimique est libéré des fins axon et la substance a l'effet suivant sur la cellule.

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Ainsi, l'information est transmise dans les neurones dans le formulaire électrique et entre les neurones - le produit chimique. Cette substance, qui transmet le signal de la cellule à la cellule suivante, joue un grand rôle dans le cerveau dans notre corps. On appelle des substances dans cette catégorie neurotransmitters. Le mot "le médiateur" signifie 'le médiateur'. C'est la substance - le médiateur entre le neurone et une cellule suivante. En conséquence, l'idée qu'il y a des synapses, des contacts entre les neurones et les cellules suite à l'apparu dans le dernier XIX siècle et tôt XX siècle est très activement discutée. Il y avait deux des plus grands histologist - Santiago Ramón y Cajal, Espagnols et Camillo Golgi, un Italien. Ils ont arrangé une discussion très chauffée. Golgi a cru que les neurones ont communiqué directement au neurone, il allume le système comme si vous avez une prise de courant, vous l'insérez dans la fente, le signal est continuellement transmis. Cajal y a cru qu'il y a toujours un espace entre les cellules nerveuses et à la fin il avait raison. Bien que les synapses soient vus seulement dans le milieu du XX siècle, quand inventé le microscope électronique.

En même temps il y avait une idée que les signaux aux synapses transmis au formulaire chimique - en forme d'un médiateur et, de nouveau, il y a deux grands scientifiques de physiologiste, deux grands noms - est Otto Loewi et Henry Dale, qui a reçu le Prix Nobel pour ses études de travail de synapses intransigeant chimique. Maintenant nous présentons le fonctionnement du synapse est assez de détail et il commence vraiment par le fait que l'impulsion électrique "le recours" à la fin de l'axon. On appelle cette fin les terminus presynaptic. C'est déjà la fin du prêt est un neurotransmitter qui est emballé dans des vésicules membraneuses spéciales. Ces bulles ont appelé des vésicules. À il est arrivé là, il, évidemment, a besoin d'abord de synthétiser. Donc, le premier pas dans ce que l'on appelle le cycle de vie d'un médiateur, est la synthèse. C'est-à-dire, faites vous avez besoin d'un médiateur. D'habitude, le médiateur se produit synthétisé directement dans les terminus presynaptic, ces terminus axon et à cela sont survenus, c'est nécessaire, premièrement, un précurseur de substance et, deuxièmement, une certaine enzyme, qui est une substance pour transformer un médiateur de molécule.

Il y avait un médiateur, ensuite aussi dans les vésicules de bulle que cela ne peut pas recevoir là, parce que la membrane qui entoure la vésicule, bien que mince (il y ait deux couches de lipid), mais assez dense. Et à la substance entre les vésicules ont besoin d'une protéine de transport spéciale. On appelle des protéines de tels groupes les pompes de protéines. Et la pompe de protéine prend du cytoplasme du terminus presynaptic et le médiateur porte à l'intérieur des vésicules. Les vésicules peuvent être comparées avec un emballage pour le stockage et la libération dernière de médiateurs. De plus, ce paquet a une dimension assez standard, c-à-d les vésicules presynaptic à chaque fin, fixaient plus ou moins généralement le diamètre et chacun est une moyenne de 7.8, peut-être des milliers de médiateur de molécules 10. Nous accumulons ces vésicules et ils sont dans le terminus presynaptic au prêt, pour transmettre un signal, s'il vient le potentiel d'action. Vient le potentiel d'action et le besoin de continuer le phénomène électrique, le mouvement du pouls électrique pour se transformer en mouvement du médiateur.

Le médiateur dans ce processus est des ions de calcium. Quand il vient à l'action les chaînes de calcium potentielles, spéciales s'ouvrent dans la membrane du terminus presynaptic. C'est une autre catégorie de protéine - les nourritures de protéine. Les chaînes ressemblent à de telles molécules de protéine cylindriques pour passer à l'intérieur. Et ce passage, cette porte s'ouvre dans le terminus presynaptic au moment de l'arrivée d'un potentiel d'action. Il y a une valve spéciale, elle est ouverte et une quantité d'ions de calcium est incluse dans le terminus presynaptic, raccordé aux protéines automobiles et spécifiques qui fournissent le mouvement des vésicules. Les vésicules bougent à la fin de l'axon et éclatent et le médiateur est dans un espace intercellulaire très étroit entre l'axon et la cellule suivante. Cet espace étroit a appelé la fissure de synaptic.

C'est très petit, parce que le médiateur est le plus rapidement possible pour atteindre la cellule suivante pour transmettre l'information le plus rapidement possible. Puisque toutes pensées insignifiantes qui surviennent dans notre cerveau - sont une séquence d'opération de dizaines de synapses. Et imaginez si chaque synapse a travaillé longtemps, la longue période pour transmettre un signal. Alors nous aurions pensé encore plus lentement que nous pensons immédiatement, donc la vitesse dans tous ces processus est très importante. Et calcium important. À propos, une des façons d'activer le cerveau - ajoute du calcium dans l'environnement extracellular. Donc, probablement, beaucoup de personnes savent qu'un peu plus de calcium dans le régime - c'est utile pour beaucoup de différents systèmes du corps : pour l'immunité et pour le cœur et le système nerveux et la fonction du cerveau. Ici, par exemple, le magnésium, le calcium dans le système interfère, donc les sels de magnésium, par exemple le magnésium, inversement, inhibe le cerveau et le fonctionnement de synapses ont un effet inhibiteur clair.

Ainsi, le médiateur était de la fin de l'axon du terminus presynaptic, alors il atteint la membrane de cellule suivante suite à la cellule. On appelle cette membrane la membrane postsynaptic. C'est la deuxième partie du synapse. L'axon, synaptic fissure, postsynaptic membrane. À la membrane postsynaptic du protagoniste - récepteurs de protéine. Cela les protéines sensibles spéciales, qui sont accordées à la molécule de médiateur. C'est encore une catégorie de protéines. En général, les protéines sont essentielles pour le cerveau pour travailler le synapse. J'ai déjà mentionné des pompes de protéines, des nourritures de protéine, mais même des protéines de récepteur. En conséquence, le récepteur de protéine - est un rouleau moléculaire, qui dans la structure 3D a une fossette. On appelle ce trou le site actif et le médiateur est inclus dans le site actif, comme une clé dans une serrure. On l'appelle - "la clé - la serrure - l'action réciproque."

En conséquence, quand le médiateur est inclus dans le centre actif du récepteur, il comprend un récepteur et un récepteur sur la transduction de signal fournit déjà la cellule suivante. En règle générale, c'est en raison de la synthèse de molécules supplémentaires. On l'appelle la deuxième molécule de messager, un autre lecteur dans le système. Pourquoi est le secondaire ? Puisque l'intermédiaire primaire est un médiateur. Un deuxième messager - une molécule qui se produit dans la cellule postsynaptic du cytoplasme. Et c'est dans le cytoplasme du signal de cellule postsynaptic continue. Ce sont de deuxièmes messagers importants : ils peuvent transmettre un signal sur les enzymes, même dans l'ADN. Mais du point de vue de la performance du synapse il est important qu'ils transmettent les chaînes de signal aux protéines et aux chaînes pas déjà pour le calcium et, par exemple, le sodium. Là l'axon, il touche à la cellule suivante, transmet un signal a déclenché des récepteurs et s'est ouvert autour des chaînes de synapse pour le sodium.

Par ces chaînes incluent du sodium, le sodium postsynaptic l'entrée par la cellule est excité et a là-dessus un pouls électrique et un signal peut être transmis plus loin. C'est le résultat le plus favorable. S'il en est tels bit d'information a passé avec succès le synapse et est transmis, en règle générale, son occurrence est associée juste avec l'entrée de sodium. Alors nous disons que la cellule suivante est excitée, nous appelons ce synapse excitant et un neurotransmitter qui provoque l'ouverture de chaînes de sodium, nous appelons aussi excitatory neurotransmitter. Mais c'est seulement un de deux résultats possibles. Le fait que le système nerveux est important pour l'information, mais il est également important de ne pas réaliser l'information inutile. Donc, l'environ moitié des neurones et des synapses n'utilise pas la moitié d'excitatory neurotransmitters et le frein.

Cela les médiateurs qui, au contraire, font la cellule perdre la charge et réduire la probabilité de produire le potentiel d'action, en produisant une impulsion électrique. Pour le faire, un récepteur, qui a joué le médiateur s'ouvre dans son voisinage, ou pour les chaînes de potassium ou les chaînes pour le chlore. Par le potassium le potassium de chaînes sort le cytoplasme, la cellule perd sa charge positive, y ayant pour résultat la charge totale est plus petit, la probabilité de génération de chutes de pouls, qui est des signaux inutiles n'est pas conduite. Par les chaînes pour le chlore inclut des ions de chlore sont négativement chargés, de nouveau, la cellule perd sa charge et la probabilité d'occurrence du pouls tombe aussi. En règle générale, chaque cellule nerveuse axon est convenable pas un, mais des centaines et même des milliers de et axons adjacent peut travailler avec excitatory et neurotransmitters inhibiteur. En règle générale, chaque axon individuel, chaque synapse individuel excitant ou freinant. Et en conséquence, le transfert d'information est en raison de la compétition constante d'excitatory et de contributions inhibitrices. Il se trouve que le neurone - c'est un ordinateur complexe, qui compare les signaux sur des centaines et des milliers de chaînes.

Et finalement, le dernier stade du travail d'un médiateur. Après suivi neurotransmitter la protéine de récepteur, il doit être enlevé de là. Autrement, le signal sera transmis trop longtemps et dur. Pour cela pour arriver, il y a un système spécial, on les appelle le médiateur d'inactivation du système et ils enlèvent le médiateur du récepteur. Les deux options principales : il fait une enzyme de protéine spéciale qui littéralement "prend un morceau" le médiateur avec les protéines de récepteur ou ayez des pompes qui rendent un neurotransmitter dans le terminus presynaptic, alors un médiateur peut être rechargé dans les vésicules et réutilisé. Et il se trouve que l'inactivation du système - un système qui éteint la transmission de signal dans le synapse et si nous le faisons avec, par exemple, quelques médicaments est cassé, alors nous travaillerons le synapse plus dur et c'est aussi une des approches pharmacologiques les plus importantes. En général, l'étude de synapse permet de sélectionner des médicaments qui font des parties spécifiques du cerveau pour transmettre l'information plus difficile à transmettre l'information plus faible, pourquoi l'étude les synapses - la fondation de psychopharmacology moderne.