سیناپس‌های دستگاه اعصاب مرکزی

0

اطلاعات در دستگاه اعصاب مرکزی عمدتا به شکل پتانسیل عمل عصبی، یا با بیان ساده‌تر «ایمپالس‌های عصبی» و از طریق تعدادی نورون متوالی انتقال می‌یابد. به علاوه، باید یاداور شد که هر ایمپالس ۱) ممکن است طی هدایت از نورونی به نورون بعد متوقف شود، ۲) ممکن است از حالت منفرد به شکل ایمپالس‌های مکرر درآید یا ۳) ممکن است با ایمپالس‌های سایر نورون‌ها ترکیب شود و اشکال بسیار پیچیده‌ای از ایمپالس‌ها را در نورن‌های متوالی به وجود آورد. تمام این کار‌ها را می‌توان تحت عنوان اعمال سیناپسی نورون‌ها،طبقه‌بندی کرد.

انواع سیناپس‌ها – شیمیایی و الکتریکی

۲ نوع سیناپس عمده وجود دارند: ۱) سیناپس‌های شیمیایی و ۲) سیناپس‌های الکتریکی

تقریبا تمام سیناپس‌هایی که برای انتقال پیام در دستگاه اعصاب مرکزی انسان به کار رفته‌اند، سیناپس‌های شیمیایی هستند. در این سیناپس‌ها، اولین نورون، ماد‌های شیمیایی در فضای سیناپسی‌ترشح می‌کند که نوروترانسمیتر (یا به بیان ساده‌تر ماده ترانسمیتر ) نامیده می‌شود. این ترانسمیتر با تأثیر بر گیرنده‌های پروتئینی نورون بعدی، آن را تحریک یا مهار می‌کند و یا به روشی دیگر حساسیت آن را تغییر می‌دهد. تاکنون متجاوز از ۵۰ ماده ترانسمیتر کشف شده است.

تعدادی از شناخته شده‌ترین آن‌ها عبارت‌اند از: استیل کولین، نوراپی نفرین، هیستامین، اسید گاما آمینوبوتیریک (GABA)، گلیسین، سروتونین و گلوتامات.

در مقابل، در سیناپس‌های الکتریکی سیتوپلاسم‌های سلول‌های مجاور مستقیما به واسطه مجموعه‌هایی از کانال‌های یونی موسوم به اتصالات شکاف دار به هم متصل می‌شوند و اجازه می‌دهند که یون‌ها آزادانه از درون یک سلول به درون سلول بعدی جابه جا شوند. اتصالات شکاف دار و دیگر اتصالات مشابه وظیفه هدایت پتانسیل عمل را از یک فیبر ماهیچه صاف به فیبر بعدی در ماهیچه صاف احشایی و از یک سلول ماهیچه قلبی به سلول بعدی در ماهیچه قلب به عهده دارند.

سفارش طراحی سایت در کارلنسر با قیمت توافقی
خرید ساعت سونتو و لوازم جانبی ساعت Suunto

اگرچه اکثر سیناپس‌های موجود در مغز شیمیایی هستند، اما سیناپس‌های الکتریکی و شیمیایی ممکن است هر دو وجود داشته باشند و در دستگاه عصبی مرکزی با همدیگر کار کنند. انتقال دوطرفی سیناپس‌های الکتریکی این اجازه را به آن‌ها می‌دهد تا فعالیت گروه‌های بزرگی از نورون‌های متصل به همدیگر را فعال کنند. برای مثال، سیناپس‌های الکتریکی در آشکارسازی وقوع هم زمانی دپولاریزاسیون‌های زیر آستانه‌ای هم زمان در یک گروه از نورون‌های مرتبط به هم مفید هستند؛ این ویژگی سیناپس‌ها را قادر می‌سازد تا حساسیت نورونی را افزایش دهند و شلیک هم زمان گروه‌های نورونی متصل به همدیگر را پیش ببرند.

هدایت «یک طرفه» در سیناپس‌های شیمیایی. سیناپس‌های شیمیایی مشخصه خیلی مهمی دارند که آن‌ها را برای هدایت پیام‌های دستگاه عصبی کاملا مطلوب می‌سازد. آن‌ها همیشه پیام‌ها را در یک جهت هدایت می‌کنند؛ یعنی از نورونی که نوروترانسمیتر‌ترشح می‌کند موسوم به نورون پیش سیناپسی) به نورونی که ترانسمیتر بر آن اثر می‌کند (موسوم به نورون پس سیناپسی). این همان ویژگی اصل هدایت یک طرفه ” در سیناپس‌های شیمیایی است و کاملا با هدایت در سیناپس‌های الکتریکی متفاوت است. سیناپس‌های الکتریکی معمولا می‌توانند پیام‌ها را به صورت دوطرفه هدایت کنند.

اهمیت فوق العاده مکانیسم هدایت یک طرفه این هدایت به پیام‌ها اجازه می‌دهد تا به طرف هدف‌های خاص هدایت شوند. همین هدایت خاص پیام‌ها به نواحی مشخص و کاملا متمرکز در دستگاه عصبی و پایانه اعصاب محیطی است که به دستگاه عصبی اجازه می‌دهد تا اعمال بیشمار خود را، که عبارت‌اند: از حس، کنترل حرکتی، حافظه و بسیاری از اعمال دیگر، به انجام رساند.

تشریح فیزیولوژیک سیناپس

نورون از ۳ قسمت عمده تشکیل شده است: جسمه نورون، که بدنه اصلی نورون است؛ اکسون منفرد، که از جسم نورون به درون عصب محیطی امتداد می‌یابد و نخاع را ترک می‌کند و دندریت‌ها، که تعداد زیادی استطاله شاخه دار جسم نورون هستند و تا یک میلی متر در نواحی اطراف در درون نخاع گسترش می‌یابند.

قریب به ۱۰/ ۰۰۰ و شاید تا پیش از ه ۲۰۰/ ۰۰ برجستگی کوچک موسوم به پایانه‌های پیش سیناپسی بر روی دندریت‌ها و جسم نورون حرکتی وجود دارند؛ که حدود ۸۰ تا ۹۵ درصد آن‌ها بر روی دندریت‌ها و ۵ تا ۲۰ درصد آن‌ها بر روی جسم نورون قرار دارند. این پایانه‌های پیش سیناپسی انتهای فیبریل‌های عصبی هستند که از تعداد زیادی نورون دیگر منشأ می‌گیرند. بسیاری از این پایانه‌های پیش سیناپسی از نوع تحریکی هستند، یعنی نوروترانسمیتر‌ترشح می‌کنند که نورون پس سیناپسی را تحریک می‌کند؛ البته بقیه پایانه‌های پیش سیناپسی مهاری هستند، یعنی نوروترانسمیتر‌ترشح می‌کنند که نورون پس سیناپسی را مهار می‌کند.

نورون‌های سایر قسمت‌های نخاع و مغز از نظر جنبه‌های زیر، تفاوت زیادی با نورون‌های حرکتی قدامی دارند: ۱) اندازه جسم سلول؛ ۲) طول، اندازه و تعداد دندریت‌ها، طول آن‌ها از نزدیک به صفر تا چندین سانتی متر متغیر است؛ ۳) طول و اندازه آکسون و ۴) تعداد پایانه‌های پیش سیناپسی که ممکن است از چند عدد تا نزدیک به ۲۰۰۰۰۰ عدد متغیر باشد. این تفاوت‌ها باعث می‌شود نورون‌های قسمت‌های مختلف دستگاه عصبی، نسبت به پیام‌های ورودی واکنش‌های متفاوت داشته باشند و در نتیجه اعمال متفاوتی نیز انجام دهند.

پایانه‌های پیش سیناپسی

بررسی پایانه‌های پیش سیناپسی با میکروسکوپ الکترونی نشان می‌دهد که آن‌ها اشکال تشریحی گوناگونی دارند؛ اما بیشتر آن‌ها شبیه دکمه‌هایی ریز بیضی شکل یا گرد هستند و لذا دکمه انتهایی، ایک انتهایی با دکمه سیناپسی نامیده می‌شوند.

پایانه پیش سیناپسی را بر روی سطح غشایی نورون بعدی نشان می‌دهد. پایانه تنها به وسیله شکاف سیناپسی، با پهنای معمول ۲۰۰ تا ۳۰۰ آنگستروم از جسم نورون پس سیناپسی جدا شده است. پایانه دارای ۲ ساختمان داخلی است که برای اعمال تحریکی و مهاری سیناپسی، مهم هستند: وزیکول‌های ترانسمیتر و می‌توکندری‌ها. وزیکول‌های ترانسمیتر حاوی مواد ترانسمیتر هستند، که وقتی به درون شکاف سیناپسی ر‌ها شوند، نورون پس سیناپسی را تحریک یا مهار می‌کنند. اگر غشای نورون پس سیناپسی دارای گیرنده‌های تحریکی باشد، آن را تحریک می‌کنند و اگر دارای گیرنده‌های مهاری باشد، آن را مهار می‌نمایند. می‌توکندری‌ها با تأمین آدنوزین‌تری فسفات (ATP انرژی لازم برای تولید ماده ترانسمیتر جدید را فراهم می‌سازند.

هنگامی که پتانسیل عمل بر روی پایانه پیش سیناپسی پخش می‌شود، دپلاریزاسیون غشاء باعث می‌شود تعداد کمی از وزیکول‌ها به درون شکاف سیناپسی تخلیه شوند. ترانسمیتر رهاشده، باعث تغییر فوری ویژگی‌های نفوذپذیری غشای نورون پس سیناپسی می‌گردد و این امر بسته به خصوصیات گیرنده نورون، باعث تحریک یا مهار نورون پس سیناپسی می‌شود.

رهاسازی ترانسمیتر از پایانه‌های پیش سیناپسی – نقش یون‌های کلسیم

غشای سلولی که پایانه‌های پیش سیناپسی را می‌پوشاند و غشای پیش سیناپسی نام دارد، دارای تعداد زیادی کانال کلسیم وابسته به ولتاژ است. وقتی یک پتانسیل عمل باعث دپلاریزه شدن غشای پیش سیناپسی می‌شود، کانال‌ها باز می‌شوند و اجازه می‌دهند تعداد زیادی یون کلسیم وارد پایانه شوند . مقدار ماده نوروترانسمیتر که به درون شکاف سیناپسی ر‌ها می‌شود، مستقیما با تعداد یون‌های کلسیم واردشده به پایانه متناسب است. مکانیسم دقیق آزادشدن ماده ترانسمیتر توسط یون کلسیم معلوم نیست. در عین حال در ادامه بحث به مکانیسم‌های احتمالی اشاره خواهیم کرد.

وقتی که یون‌های کلسیم وارد پایانه پیش سیناپسی می‌شوند به مولکول‌های پروتئینی مخصوص واقع بر س طح داخلی غشای پیش سیناپسی، موسوم به جایگاه‌های آزادسازی، متصل می‌شوند. این اتصال به نوبه خود باعث می‌شود تا جایگاه‌های آزادسازی موجود در میان غشاء باز شده و به تعداد کمی از وزیکول‌های ترانسمیتر اجازه دهند تا ماده می‌انجی خود را بعد از هر پتانسیل عمل به داخل شکاف سیناپس ر‌ها سازند. هر وزیکول حاوی استیل کولین، دارای ۲۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰ مولکول استیل کولین است. تعداد وزیکول‌های پایانه پیش سیناپسی به حدی است که می‌تواند از چند صد تا بیش از ۱۰۰۰۰ پتانسیل عمل را هدایت کند.

اعمال ترانسمیتر بر نورون پس سیناپسی – عملکرد «پروتئین‌های گیرنده»

غشای نورون پس سیناپسی، دارای تعداد زیادی گیرنده‌های پروتئینی است. مولکول‌های این گیرنده‌ها دو جزء مهم دارند: ۱) جزء اتصالی که از غشاء به داخل شکاف سیناپسی برآمده می‌شود (و ترانسمیتر عصبی رهاشده از پایانه پیش سیناپسی به آن متصل می‌شوند) و ۲) جزء ناقل یون که در تمام ضخامت غشاء تا درون نورون پس سیناپسی جای گرفته است. فعال‌سازی گیرنده بازشدن کانال‌های یونی موجود در سلول پس سیناپسی موجود را به یکی از این دو روش کنترل می‌کند. ۱) کانال یونی که به انواع خاصی از یون‌ها اجازه عبور از غشای سلول را می‌دهد یا ۲) فعال‌کننده پیام بر ثانویه که کانال یونی نیست، بلکه مولکولی است که به درون سیتوپلاسم سلول برجسته می‌شود و یک یا چند ماده را در نورون پس سیناپسی فعال می‌کند. این مواد هم به عنوان «پیام بر‌های ثانویه» عمل می‌کنند و اعمال داخل سلولی خاصی را تغییر می‌دهند.

گیرنده‌های نوروترانسمیتر که مستقیم کانال‌های یونی دریچه دار را باز می‌کنند غالبا گیرنده‌های یونوتروپیک هستند، درحالی که گیرنده‌هایی که از طریق دستگاه‌های پیام بر ثانویه عمل می‌کنند گیرنده‌های متابوتروپیک نامیده می‌شوند.

کانال‌های پونی

کانال‌های یونی موجود در غشای نورون پس سیناپسی، معمولا بر دو نوعند: ۱) کانال‌های کاتیونی که در صورت بازبودن بیشتر به یون سدیم اجازه عبور می‌دهند ولی گاهی یون‌های کلسیم و پتاسیم هم می‌توانند از این کانال عبور کنند و ۲) کانال‌های آنیونی که عمدتا به یون کلر اجازه عبور می‌دهند ولی مقدار کمی از سایر انیون‌ها هم از آن می‌گذرند. همان طور که در فصل ۴ بحث شد، کانال‌های یونی مزبور به مقدار زیادی برای انتقال یک یا چند یون خاص انتخابی هستند. این انتخابی بودن به قطر، شکل و بار‌های الکتریکی و پیوند‌های شیمیایی موجود در داخل سطح داخلی کانال وابسته است.

کانال‌های کاتیونی که یون‌های سدیم را انتقال می‌دهند، با بار‌های منفی پوشانده شده‌اند. هنگامی که قطر کانال از اندازه یون هیدراته سدیم بیشتر می‌شود؛ این بار‌ها، یون‌های دارای بار مثبت سدیم را به طرف کانال جذب می‌کنند و در عین حال، یون‌های کلرید و سایر آنیون‌ها را دفع می‌کند و مانع عبور آن‌ها می‌شوند.

در کانال‌های آنیونی زمانی که قطر کانال به اندازه کافی بزرگ شود، یون‌های کلر وارد کانال‌ها می‌شوند و تا انتهای آن در طرف مقابل غشاء پیش ‌می‌روند، درحالی که کاتیون‌های سدیم، پتاسیم و کلسیم متوقف می‌شوند که عمدتا به علت این است که یون‌های بزرگ هیدراته دارند.

خواهیم دید که بازشدن کانال‌های کاتیونی و ورود یون‌های دارای بار مثبت سدیم، باعث تحریک نورون پس سیناپسی می‌شود. به همین دلیل به ماده ترانسمیتری که کانال‌های کاتیونی را باز می‌کند، نوروترانسمیتر تحریکی گفته می‌شود. برعکس آنچه گفته شد، بازشدن کانال‌های آنیونی و ورود یون‌های دارای بار منفی، نورون را مهار می‌کند. | به ماده ترانسمیتری، که کانال آنیونی را باز می‌کند، ترانسمیتر مهاری گفته می‌شود.

هنگامی که ماده ترانسمیتر کانال پونی را فعال می‌کند، کانال معمولا در مدت کسری از یک هزارم ثانیه باز می‌شود و وقتی که ماده ترانسمیتر دیگر وجود نداشته باشد، کانال با همان سرعت بسته می‌شود. بنابراین باز و بسته شدن کانال‌های یونی وسیله‌ای برای کنترل سریع نورون‌های پس سیناپسی است.

دستگاه «پیام بر ثانویه» در نورون پس سیناپسی. بسیاری از اعمال دستگاه عصبی (نظیر فرایند حافظه) به تغییراتی طولانی مدت در نورون‌ها نیاز دارند که ثانیه‌ها تا ماه‌ها بعد از اتمام ماده ترانسمیتر اولیه پایدار بماند. کانال‌های یونی برای ایجاد تغییرات طولانی مدت در نورون‌های پس سیناپسی مناسب نیستند؛ زیرا این کانال‌ها با عدم حضور ترانسمیتر، در عرض چندهزارم ثانیه بسته می‌شوند. اما، در بسیاری از موارد، تحریک یا مهار نورونی پس سیناپسی طولانی مدت با فعال شدن دستگاه شیمیایی «پیام بر ثانویه» (که در داخل خود نورون پس سیناپسی وجود دارد) میسر می‌شود و سپس پیام بر ثانویه باعث بروز اثر طولانی مدت می‌شود.

چند نوع دستگاه پیام بر ثانویه وجود دارد. یکی از شایع‌ترین انواع آن‌ها در نورون، گروهی از پروتئین‌ها به نام پروتئین‌های G است.

کمپلکس پروتئین G غیرفعال در سیتوزول آزاد است و حاوی گوانوزین دی فسفات (GDP) به علاوه سه زیر واحد است: زیرواحد آلفا (@) که بخش فعال‌کننده پروتئین Gاست. زیرواحد بتا (B) و زیرواحد گاما (۷) که به زیرواحد آلفا متصل می‌شوند. تا زمانی که کمپلکس پروتئین G به GDP متصل است غیرفعال باقی می‌ماند.

زمانی که گیرنده توسط نوروترانسمیتر فعال می‌شود که به دنبال ایجاد ایمپالس عصبی نوروترانسمیتر آزاد می‌شود، با اتصال نوروترانسمیتر با گیرنده، این گیرنده دچار تغییر شکل فضایی می‌شود و جایگاه اتصال مربوط به کمپلکس پروتئین G برهنه و در معرض قرار می‌گیرد و آنگاه پروتئین G به قسمتی از گیرنده که برجسته شده است و در داخل سلول قرار دارد متصل می‌شود. این فرایند اجازه می‌دهد تا زیرواحد آلفا GDP را آزاد کند و به طور همزمان به GTP(گوانوزین‌تری فسفات) متصل شود، در عین حال که از زیر واحد‌های بتا و گاما کمپلکس جدا می‌گردد. آنگاه کمپلکس GTP- پروتئین G (زیرواحد آلفا) در سیتوپلاسم حرکت می‌کند و بیش از یک عملکرد در سلول انجام می‌دهد، بسته به اینکه ویژگی اختصاصی نورون چه باشد. در زیر چهار تغییر که می‌تواند اتفاق بیفتد بیان می‌شود

١- بازشدن کانال‌های بونی خاص موجود در غشای سلولی پس سیناپسی. کانال پتاسیمی که در قسمت بالا و راست شکل ۷-۴۶ دیده می‌شود، در پاسخ به پروتئین G باز شده است. این کانال اغلب به مدت طولانی باز می‌ماند؛ برخلاف بسته شدن سریع کانال‌های یونی که مستقیما فعال شده‌اند و از دستگاه پیام بر ثانویه استفاده نمی‌کنند.

۲- فعال شدن آدنوزین مونوفسفات حلقوی (cAMP یا گوانوزین مونوفسفات حلقوی (cGMP) در سلول نورونی. به خاطر بیاورید که CAMP و cGMP می‌توانند ماشین کاملا اختصاصی متابولیک نورون را کنترل کنند؛ لذا می‌توانند باعث شروع و ختم یکی از چند فرایند شیمیایی شوند، که تغییرات طولانی مدت ساختمان خود سلول از آن جمله است و بدین ترتیب تحریک‌پذیری نورون را در درازمدت تغییر می‌دهند.

٣- فعال شدن یک یا چند آنزیم داخل سلولی. پروتئین و می‌تواند مستقیما یک یا چند آنزیم داخل سلولی را فعال کند. آنزیم‌ها هم می‌توانند هریک از چند عملکرد شیمیایی سلول را انجام دهند.

۴- فعال شدن نسخه‌برداری از ژن. این عمل فعال‌سازی ژن، شاید مهم‌ترین عمل دستگاه‌های پیام بر ثانویه در نورون‌های پس سیناپسی باشد. نسخه‌برداری از ژن می‌تواند باعث ساخت پروتئین‌های جدید در نورون شود. این پروتئین‌ها می‌توانند ماشین متابولیک یا ساختمان سلول را تغییر دهند. در واقع، کاملا مشخص است، که نورون‌هایی که به طور مناسب فعال می‌شوند، به خصوص در فرایند‌های حافظه بلندمدت، دچار تغییرات ساختمانی می‌گردند.

غیرفعال‌سازی پروتئین و زمانی رخ می‌دهد که GTP متصل به زیرواحد آلفا به GDP هیدرولیز شود. این عمل موجب می‌شود تا زیرواحد آلفا از پروتئین هدف جدا شود و بدین ترتیب دستگاه‌های پیامبر ثانویه غیرفعال می‌گردد، سپس در اثر اتصال مجدد با زیرواحد‌های بتا و گاما کمپلکس پروتئین G به وضعیت غیرفعالش برمی گردد.

واضح است که فعال شدن دستگاه‌های پیام بر ثانویه در نورون، چه از نوع پروتئین Gو چه از سایر انواع، برای تغییر ویژگی‌های بلندمدت پاسخ مسیر‌های مختلف عصبی، بسیار مهم است. گیرنده‌های تحریکی و مهاری در غشای پس سیناپسی با فعال‌سازی، بعضی از گیرنده‌های پس سیناپسی در صورت فعال شدن باعث تحریک نورون پس سیناپسی می‌شوند و بقیه آن را مهار می‌کنند. اهمیت وجود گیرنده‌های مهاری علاوه بر گیرنده‌های تحریکی در این است که یک بعد به ابعاد دستگاه عصبی می‌افزاید و امکان مهار کردن فعالیت عصبی را فراهم می‌کند. مکانیسم‌های مولکولی و غشایی مختلفی که برای ایجاد تحریک یا مهار، توسط گیرنده‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند، به قرار زیر هستند.

تحریک

۱- بازشدن کانال‌های سدیم برای اجازه دادن به ورود تعداد زیادی بار الکتریکی مثبت به درون سلول پس سیناپسی. این کار پتانسیل غشاء را در جهت مثبت تا حد آستانه تحریک افزایش می‌دهد. از این روش بیش از سایر روش‌ها برای ایجاد تحریک استفاده می‌شود.

٢- کاهش هدایت از کانال‌های کلرید یا پتاسیم یا هردو. این عمل

انتشار یون‌های واجد بار منفی کلر را به درون نورون پس سیناپسی و یون‌های با بار مثبت پتاسیم را به بیرون آن کاهش می‌دهد. هر ۲ حالت پتاسیم داخلی غشاء را مثبت‌تر از حالت طبیعی می‌کنند که نتیجه آن ایجاد تحریک است.

۳- ایجاد تغییرات مختلف در متابولیسم داخل سلولی نورون

پس سیناپسی جهت تحریک فعالیت سلول، یا در برخی موارد افزایش تعداد گیرنده‌های تحریکی غشاء یا کاهش تعداد گیرنده‌های مهاری آن.

مهار

١- بازشدن کانال‌های یون کلر از میان غشای عصبی پس سیناپسی. این رخداد، اجازه می‌دهد یون‌های منفی کلر به سرعت از خارج نورون پس سیناپسی به داخل آن منتشر شوند، که این عمل منجر به حمل بار‌های منفی به داخل و افزایش بار منفی داخل سلول می‌شود. نتیجه این فرایند، ایجاد اثر مهاری است.

۲- افزایش قابلیت هدایت یون‌های پتاسیم به خارج از نورون. این خداد، اجازه می‌دهد یون‌های مثبت به خارج سلول منتشر شوند که این

عمل منجر به افزایش بار منفی سلول و ایجاد اثر مهاری می‌شود.

٣- فعال شدن آن دسته از آنزیم‌های گیرنده که اعمال متابولیک سلول را مهار می‌کنند. تعداد گیرنده‌های سیناپسی مهاری را افزایش می‌دهند یا تعداد گیرنده‌های تحریکی را کاهش می‌دهند.

مواد شیمیایی که به عنوان ترانسمیتر سیناپسی عمل می‌کنند.

بیش از ۵۰ ماده شیمیایی، به طور قطعی یا احتمالی، به عنوان ترانسمیتر سیناپسی عمل می‌کنند.

یک گروه شامل: ترانسمیتر‌های ریز مولکولی سریع الاثر هستند. گروه دیگر از تعداد زیادی پپتید عصبی تشکیل شده‌اند که مولکول آن‌ها بسیار بزرگ‌تر و سرعت اثر آن‌ها بسیار کندتر است. چند مولکول گازی مانند نیتریک اکساید (NO)، سولفید هیدروژن (HYS) و منواکسیدکربن (CO) نیز می‌توانند به عنوان تعدیل‌کننده‌ها ترانسمیتر عمل کنند، هرچند نقش آن‌ها به عنوان نروترانسمیتر همچنان مبهم است.

بیشتر پاسخ‌های آنی دستگاه عصبی (نظیر هدایت پیام‌های حسی به مغز و برگرداندن پیام‌های حرکتی به عضلات) توسط ترانسمیتر‌های ریز مولکولی و سریع الاثر به انجام می‌رسند. برخلاف گروه قبل، پپتید‌های عصبی معمولا آثار طولانی‌تری را به دنبال دارند. نظیر: تغییرات طولانی مدت در تعداد گیرنده‌های عصبی، باز یا بسته شدن طولانی مدت کانال‌های خاص و احتمالا تغییرات طولانی مدت در تعداد یا اندازه سیناپس‌ها. ترانسمیتر‌های ریزمولکول و سریع الاثر ترانسمیتر‌های ریزمولکول در اکثر موارد در سیتوزول پایانه پیش سیناپسی ساخته می‌شوند و توسط انتقال فعال، به داخل وزیکول‌های ترانسمیتر فراوان موجود در پایانه جذب می‌شوند. سپس، هربار که یک پتانسیل عمل به پایانه پیش سیناپسی می‌رسد، تعداد کمی وزیکول، ماده ترانسمیتر خود را به درون شکاف سیناپسی ر‌ها می‌کنند؛ این کار با مکانیسمی که قبلا توضیح داده شده است و معمولا ظرف یک هزارم ثانیه یا کمتر صورت می‌گیرد. معمولا اثر بعدی ترانسمیتر ریزمولکول بر گیرنده‌های غشایی نورون پس سیناپسی نیز طی یک هزارم ثانیه یا کمتر انجام می‌گیرد. بیشتر اوقات اثر آن عبارت است از: افزایش با کاهش قابلیت هدایت کانال‌های یونی؛ مثلا افزایش ترانسمیتر‌های ریزمولکول و سریع الاثر قابلیت هدایت سدیم که باعث ایجاد اثر تحریکی می‌شود یا افزایش هدایت کلر که باعث بروز اثر مهاری می‌شود.

بازیافت وزیکول‌های ریز مولکول. وزیکول‌هایی که ترانسمیتر‌های ریزمولکول را ذخیره و آزاد می‌کنند، پیوسته بازیافت می‌شوند؛ یعنی بار‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. غشای وزیکول، پس از اتصال به غشای سیناپسی و بازشدن برای رهاسازی ماده ترانسمیتر، ابتدا به صورت بخشی از غشای سیناپسی درمی آیند. اما، بخش وزیکولی غشاء طی ثانیه‌ها تا دقایقی بعد، دوباره به درون پایانه پیش سیناپسی فرو می‌رود و با جدا شدن از غشای پایانه وزیکول تازه می‌سازد. پروتئین‌های آنزیمی غشای جدید وزیکولی یا پروتئین‌های انتقالی مناسبی را که برای ساختن و تغلیظ ماده ترانسمیتر جدید لازم است، همچنان در اختیار دارد.

استیل کولین، ترانسمیتر ریزمولکول نمادین است؛ که از اصول ساخت و رهاسازی که قبلا ذکر شده پیروی می‌کند. این ماده ترانسمیتر در پایانه پیش سیناپسی و در حضور آنزیم کولین استیل ترانسفراز، از استیل کوآنزیم A و کولین ساخته می‌شود و سپس به درون وزیکول ویژه خود منتقل می‌شود. هنگامی که در مراحل بعد وزیکول‌ها در جریان انتقال سیناپسی پیام نورونی، استیل کولین را به درون شکاف سیناپسی آزاد می‌کنند، استیل کولین به سرعت به وسیله آنزیم کولین استراز شکسته می‌شود و دوباره به استان و کولین تبدیل می‌گردد. آنزیم کولین استراز، در شبکه پروتئوگلیکانی وجود دارد. این شبکه فضای شکاف سیناپسی را پر کرده است ولی وزیکول‌ها در داخل پایانه پیش سیناپسی بازیافت می‌شوند و کولین هم به طور فعال به داخل پایانه بازگردانده می‌شود تا برای ساخت استیل کولین تازه مورد استفاده قرار گیرد.

   

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.