Przeczytaj

Pojedyncze neurony tworzą połączenia z neuronami docelowymi dla danego bodźca i pobudzają lub hamują ich aktywność. Tak powstaje obwód, który przetwarza otrzymywane informacje i generuje odpowiedź. Przekazywanie informacji między neuronami odbywa się za pośrednictwem połączeń anatomiczno‑funkcjonalnych zwanych synapsamisynapsasynapsami.

Każda synapsa składa się z elementu presynaptycznego należącego do neuronu przekazującego impuls nerwowyimpuls nerwowyimpuls nerwowy (neuronu presynaptycznego) oraz elementu postsynaptycznego stanowiącego część neuronu odbierającego ten impuls (neuronu postsynaptycznego). Mała przerwa między zakończeniem aksonuaksonaksonu neuronu presynaptycznego a błoną komórki postsynaptycznej to szczelina synaptyczna.

RLzrkTjXTH7iR1

Synapsa – model 3D.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Elementy postsynaptyczne są miejscem integracji potencjałów lokalnych, nazywanych potencjałami postsynaptycznymi. Ponieważ potencjały postsynaptyczne trwają określony czas (od kilku do kilkudziesięciu milisekund), istnieje możliwość ich sumowania. Integracja potencjałów postsynaptycznych zachodzi dzięki specyficznym układom połączeń między komórkami nerwowymi, tworzącymi sieci neuronalne typu dywergencyjnego lub konwergencyjnego.

RfSSDhBHIgpkb1

dywergencja – połączenie między komórkami nerwowymi, w którym jeden neuron presynaptyczny łączy się z kilkoma neuronami postsynaptycznymi
konwergencja – połączenie między komórkami nerwowymi, w którym wiele neuronów presynaptycznych łączy się z pojedynczym neuronem postsynaptycznym

Sumowanie w czasie

Pojedynczy potencjał postsynaptyczny ma zazwyczaj wartość podprogową i wywołuje w komórce postsynaptycznej jedynie lokalne zmiany potencjału błonowego, które ze względu na ograniczony zasięg i krótki czas trwania szybko ulegają wygaszeniu. Nie są więc w stanie wywołać potencjału czynnościowegopotencjał czynnościowypotencjału czynnościowego.

Jednak w sytuacji, gdy do komórki nerwowej dociera seria bodźców podprogowych (potencjałów postsynaptycznych) w taki sposób, że odpowiedź neuronu postsynaptycznego na wcześniejszy bodziec nie ulegnie wygaszeniu, zanim pojawi się następny potencjał lokalnypotencjał lokalnypotencjał lokalny, zmiany potencjału błonowego mogą ulec zsumowaniu.

Jeżeli zmiany mają charakter depolaryzacyjny, dochodzi w neuronie postsynaptycznym do stopniowego wzrostu wartości potencjału błonowego, aż do wartości potencjału progowego i wygenerowania potencjału czynnościowego. Ten typ sumowania kolejno pojawiających się postsynaptycznie efektów (tzw. sumowanie czasowe) stanowi ważny mechanizm, dzięki któremu już niewielkie (podprogowe) potencjały lokalne o charakterze depolaryzacyjnym są w stanie wywołać potencjał czynnościowy w komórce nerwowej

Sumowanie w przestrzeni

Komórki nerwowe mają liczne połączenia synaptyczne z wieloma neuronami (zjawisko konwergencji). Pojawiający się w odpowiedzi na działanie pojedynczego bodźca podprogowego potencjał lokalny jest niewystarczający do wyzwolenia w neuronie postsynaptycznym potencjału czynnościowego.

Dopiero w momencie, gdy w neuronie postsynaptycznym pojawią się w tym samym czasie liczne potencjały postsynaptyczne, będące wynikiem aktywności kilku presynaptycznych neuronów, dochodzi do zjawiska ich sumowania. W takiej sytuacji zsumowane potencjały lokalne umożliwiają przekroczenie wartości progowej niezbędnej do zainicjowania w komórce postsynaptycznej zmian prowadzących do wygenerowania potencjału czynnościowego.

bg‑cyan

Znaczenie fizjologiczne zjawisk integracyjnych w obrębie synaps

Postsynaptycznie zjawiska integracyjne, niezależnie od ich charakteru, prowadzą do pojawienia się tego samego zjawiska fizjologicznego, czyli potencjału czynnościowego. Sumowanie w czasie i w przestrzeni umożliwia stopniowy wzrost potencjału błonowego neuronu postsynaptycznego do wartości progowej, po osiągnięciu której dochodzi do wygenerowania potencjału czynnościowego.

Słownik

akson

pojedyncza, długa wypustka komórki nerwowej; przewodzi impuls od ciała komórki do efektora lub kolejnej komórki nerwowej

dendryt

krótka wypustka komórki nerwowej; odbiera impulsy nerwowe od zakończeń aksonów innych neuronów i przekazuje je do ciała komórki

impuls nerwowy

przemieszczający się po błonie komórkowej neuronu potencjał czynnościowy

potencjał czynnościowy

przejściowa zmiana potencjału błonowego komórki; pojawia się w następstwie zadziałania na komórkę pobudliwą bodźca co najmniej progowego

potencjał lokalny

przejściowa i krótkotrwała zmiana potencjału błonowego komórki; pojawia się w następstwie zadziałania na komórkę pobudliwą bodźca podprogowego

synapsa

miejsce funkcjonalnego połączenia między komórkami nerwowymi, w którym zachodzi przekazywanie impulsu nerwowego

Wprowadzenie

Film

Znaczenie fizjologiczne zjawisk integracyjnych w obrębie synaps

Słownik