Synapsen sind Orte des funktionellen Kontakts zwischen zwei Neuronen, also zwischen zwei Nervenzellen. Diese Verbindungen, auch synaptische Verbindungen genannt, ermöglichen die Übertragung von Informationen in Form von elektrischen Signalen. Abhängig von den beteiligten Strukturen können diese Impulse von einem Neuron zu einem anderen (interneuronische Synapsen), von einem sensorischen Rezeptor zu einem Nervenende (zytoneurale Synapsen) oder von einem Neuron zu einer peripheren Effektorzelle, beispielsweise zu einer Faser, übertragen werden oder zu einer Drüsenzelle (periphere Synapsen). Konkret wird die Neuron-Muskelfaser-Synapse als motorische Platte oder neuromuskuläre Verbindung bezeichnet. Unabhängig von den zellulären Elementen, die in Kontakt kommen, wird die Zelle, die die Informationen überträgt, als präsynaptisch bezeichnet, während die eine der es empfängt, wird postspinpathisch genannt.
Synapsen zwischen Neuronen (interneuronische Synapsen)
- achsendendritische Synapsen (die zahlreichsten;
- axosomatische Synapsen;
- axonale Synapsen.
Wie zu sehen ist, verwendet das präsynaptische Neuron immer die Endäste seines eigenen Axons, das die Verlängerung darstellt, über die es mit anderen Nervenzellen kommuniziert.
In der Nähe der Synapsen verlieren die axonalen Äste ihre Myelinscheide und schwellen in den sogenannten Endknöpfen oder synaptischen Knöpfen an.
Trotz der Abbildung ist es wichtig zu beachten, dass die Anzahl der Synapsen in einem einzelnen Neuron sehr zahlreich sein kann, bis zu mehreren Tausend. Einige davon sind vom exzitatorischen Typ, andere vom hemmenden Typ.
Chemische Synapsen und elektrische Synapsen
Aus funktioneller Sicht – bezogen auf die Art des Signals, das von der präsynaptischen zur postsynaptischen Zelle übertragen wird – gibt es zwei verschiedene Arten von Synapsen: elektrische Synapsen und chemische Synapsen.
In elektrischen Synapsen erfolgt die Weiterleitung des Nervenimpulses dank des direkten Stromflusses von einer Zelle zur anderen besonders schnell und nahezu verzögerungsfrei. Dies ist der extremen Nähe oder sogar der zytoplasmatischen Kontinuität zwischen der präsynaptischen und der postsynaptischen Zelle und den spezialisierten Strukturen, den Gap Junctions oder Communication Junctions zu verdanken, die sich von der Depolarisationswelle des Aktionspotentials durchqueren lassen. Gegen einen sehr geringen Widerstand wird die Kommunikation Ionenströmen anvertraut und ist im Allgemeinen bidirektional, was es ermöglicht, die Reaktionen der neuronalen Population zu synchronisieren und eine massive und sehr schnelle Aktivierung zu erzielen.
Bei chemischen Synapsen, die in unserem Körper weitaus häufiger vorkommen, wird die Übertragung von Signalen einem chemischen Vermittler anvertraut, dem sogenannten Neurotransmitter. Im Vergleich zu den vorherigen gibt es einen Punkt der strukturellen Diskontinuität zwischen der präsynaptischen Zelle und der postsynaptischen Zelle; Auf diese Weise bleiben die Membranen der beiden Zellen immer getrennt und durch einen Raum (20-40 Millionstel Millimeter) getrennt, der als synaptischer Spalt bezeichnet wird. Unter dem Mikroskop erkennen wir, dass chemische Synapsen drei verschiedene Strukturen umfassen: die präsynaptische Membran, den synaptischen Spalt (oder die synaptische Wand) und die postsynaptische Membran. Im Gegensatz zu den vorherigen sind die chemischen Synapsen unidirektional und haben eine gewisse Verzögerung bei der Übertragung des elektrischen Signals (von 0,3 ms bis einige ms). Wenn der Nervenimpuls am synaptischen Knopf ankommt, verschmelzen die darin enthaltenen Vesikel, die reich an chemischen Botenstoffen (Neurotransmittern) sind, mit der Zellmembran und geben ihren Inhalt im synaptischen Spalt frei.Die Neurotransmitter werden dann von spezifischen Rezeptoren auf der postsynaptischen Seite aufgenommen durch Veränderung ihrer Durchlässigkeit für den Ionendurchgang, wodurch ein depolarisierendes postsynaptisches Potential (Öffnen der Ionenkanäle mit resultierender Anregung) oder hyperpolarisierend (Schließen der Ionenkanäle mit resultierender Hemmung) erzeugt wird.
Sobald das Signal übertragen wurde, wird der Neurotransmitter dann durch die präsynaptische Termination resorbiert oder durch spezifische Enzyme, die in der Synapsenlücke vorhanden sind, abgebaut; eine geringe Menge kann auch aus der Fissur diffundieren und beispielsweise in die Blutbahn gelangen. Sowohl Neurotransmitter als auch Proteinenzyme, die für den Stoffwechsel notwendig sind, müssen vom Soma synthetisiert werden, da das an der Synapse beteiligte axonale Ende nicht die für die Proteinsynthese notwendigen Organellen enthält.
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