Synapse

Synapse
	Soubor:Chemical synapse schema cropped.svg
	Schéma chemické synapse
Obor	Neurověda, Fyziologie, Buněčná biologie
Typy	Chemická, elektrická
Klíčové součásti (chemická)	Presynaptická membrána, Postsynaptická membrána, Synaptická štěrbina, Neurotransmitery, Receptory
Objevitel	Charles Scott Sherrington (termín 1897)
Charakteristika	Specializovaná struktura pro přenos signálu mezi neurony nebo mezi neuronem a cílovou buňkou
Význam	Základ pro komunikaci v nervové soustavě, učení, paměť
Latinský název	Synapsis

Rozbalit box

Obsah boxu

Synapse (z řeckého synapsis – spojení, spojení dohromady) je specializovaná mikroskopická struktura, která umožňuje komunikaci mezi dvěma neurony (nervovými buňkami) nebo mezi neuronem a jinou cílovou buňkou (např. svalovou buňkou nebo žlázovou buňkou). Synapse hrají klíčovou roli v přenosu, zpracování a modulaci nervových signálů a jsou základem pro všechny funkce nervového systému, včetně učení, paměť, myšlení a pohyb.

Typy synapsí

Existují dva hlavní typy synapsí:

Chemické synapse: Jsou nejběžnějším typem v lidském těle a většině živočichů. Při chemickém přenosu se elektrický signál transformuje na chemický signál (pomocí neurotransmiterů) a poté zpět na elektrický signál.
- Struktura chemické synapse:
  - Presynaptická část: Je to zakončení axonu přenášejícího signál (presynaptického neuronu), které obsahuje synaptické váčky naplněné neurotransmitery.
  - Synaptická štěrbina: Malý prostor (štěrbina) mezi presynaptickou a postsynaptickou membránou.
  - Postsynaptická část: Je to membrána přijímající buňky (postsynaptického neuronu nebo cílové buňky), která obsahuje specifické receptory pro neurotransmitery.
- Mechanismus přenosu: Když akční potenciál dorazí na presynaptické zakončení, způsobí uvolnění neurotransmiterů do synaptické štěrbiny. Tyto neurotransmitery se navážou na receptory na postsynaptické membráně, což vede ke změně jejího membránového potenciálu a buď k excitaci (stimulaci) nebo inhibici (útlumu) postsynaptické buňky.

Elektrické synapse: Jsou méně běžné než chemické synapse a umožňují přímý a velmi rychlý přenos elektrického signálu mezi neurony prostřednictvím štěrbinových spojení (gap junctions). Tyto spoje umožňují přímý tok iontů z jedné buňky do druhé. Jsou důležité pro rychlé reflexy nebo synchronizaci aktivity velkých skupin neuronů (např. v srdečním svalu).

Funkce synapsí

Synapse jsou klíčové pro:

Přenos informací: Umožňují neuronům komunikovat a předávat signály po celém nervovém systému.
Integrace signálů: Jeden neuron může přijímat signály z tisíců dalších neuronů. Synapse umožňují neuronu integrovat tyto signály (excitační a inhibiční) a na základě jejich součtu rozhodnout, zda vygeneruje vlastní akční potenciál.
Modulace a plasticita: Síla a účinnost synaptického přenosu se může měnit v závislosti na aktivitě. Tento jev, známý jako synaptická plasticita, je základem pro učení a paměť. Příkladem je dlouhodobá potenciace (Long-Term Potentiation, LTP).
Regulace a filtrace: Synapse mohou zesílit, ztlumit nebo filtrovat nervové signály, což umožňuje nervovému systému efektivně zpracovávat informace.

Neurotransmitery

Neurotransmitery jsou chemické látky, které přenášejí signál přes chemickou synapsi. Jsou syntetizovány v neuronech a uvolňovány do synaptické štěrbiny. Existuje mnoho různých neurotransmiterů, z nichž každý má specifické účinky:

Acetylcholin: Důležitý pro svalové stahy, paměť a učení.
Dopamin: Spojen s odměnou, motivace, pohybem a závislostí.
Serotonin: Ovlivňuje náladu, spánek, apetit.
GABA (kyselina gama-aminomáselná): Hlavní inhibiční neurotransmiter v mozku, snižuje neuronální aktivitu.
Glutamát: Hlavní excitační neurotransmiter v mozku, klíčový pro učení a paměť.
Adrenalin (Epinefrin) a Noradrenalin (Norepinefrin): Spojeny s reakcí "boj nebo útěk", bdělost.

Klinický význam

Dysfunkce synapsí a neurotransmiterových systémů hrají roli v mnoha neurologických a psychiatrických onemocněních:

Alzheimerova choroba: Spojena se ztrátou synapsí a narušením cholinergního přenosu.
Parkinsonova nemoc: Způsobena ztrátou neuronů produkujících dopamin v mozku.
Deprese a úzkostné poruchy: Často spojeny s nerovnováhou serotoninu, noradrenalinu a dopaminu.
Epilepsie: Nadměrná excitační synaptická aktivita.
Účinky mnoha léků (včetně antidepresiva, antipsychotika a návykových látek) jsou zprostředkovány právě na úrovni synapsí, ovlivňováním uvolňování, zpětného vychytávání nebo působení neurotransmiterů.

Studium synapsí je klíčové pro pochopení funkcí mozku a vývoj nových léčebných strategií.

Synapse pro laiky

Představte si, že vaše tělo je velká továrna a neurony (nervové buňky) jsou v té továrně jako elektrické kabely, které přenášejí zprávy. Ale co když jeden kabel končí a začíná další? Tam, kde se ty kabely potkávají, je malinká mezera. A právě tohle místo, kde se dvě nervové buňky "potkávají" a "povídají si", se nazývá synapse.

Jak si "povídají"? 1. Zpráva dorazí: Elektrický impuls dorazí na konec prvního "kabelu" (neuronu). 2. Chemický posel: Tenhle neuron pak vypustí malé chemické "poslíčky" (říkáme jim neurotransmitery) do té malinké mezery (synaptické štěrbiny). 3. Další kabel přijímá: Tyto chemické "poslíčky" doplují k dalšímu "kabelu" (neuronu) a tam se navážou na speciální "přijímače" (receptory). 4. Zpráva jde dál: Když se poslíček naváže, v druhém neuronu se zase spustí elektrický impuls a zpráva putuje dál.

Tyto malinké "rozhovory" na synapsích jsou neuvěřitelně důležité! Díky nim můžete myslet, učit se, pamatovat si, hýbat se a cítit. Když se učíte něco nového, vaše synapse se mění a posilují – je to jako kdyby se ty "kabely" propojovaly efektivněji. A když něco zapomenete, je to, jako by se ta spojení na synapsi oslabila. Je to fascinující systém!

Viz také

Odkazy

Britannica – Synapse (anglicky)
Queensland Brain Institute – How neurons communicate (anglicky)
Wikiskripta – Synapse (česky)