En las sinapsis, dos neuronas están conectadas para que las informaciones se transmitan unas a otras. Estas sinapsis no significan contacto directo entre las dos neuronas, pero se dan en un espacio o fisura sináptica, que es el lugar donde ocurre el cambio. ¿Qué pasa en el espacio sináptico y cómo funciona? Vamos a tratar de responder a esta pregunta.
Durante la sinapsis química, la neurona que pasa la información (pre-sináptica) libera una sustancia, en este caso un neurotransmisor, a través del botón sináptico, liberándolo en el espacio sináptico, también llamado de fisura sináptica. Posteriormente la neurona pos-sináptica, que posee receptores específicos para cada neurotransmisor, es responsable de recibir informaciones a través de los dendritas.
Fue el microscopio electrónico que nos permitió descubrir que la comunicación entre las neuronas no implicaba el contacto entre ellos, pero hay un espacio donde los neurotransmisores son liberados. Cada uno de estos neurotransmisores tiene efectos diferentes que afectan el funcionamiento del sistema nervioso.
Sinapsis químicas y espacio sináptico
Existen principalmente dos tipos de sinapsis: eléctrica y química. El espacio entre las neuronas presinápticas y post-sinápticas es sustancialmente mayor en las sinapsis químicas que en las eléctricas, recibiendo el nombre de espacio sináptico. La característica clave de éstos es la presencia de organelas limitadas por membranas, llamadas vesículas sinápticas dentro de la terminación presináptica.
Las sinapsis químicas se producen como resultado de la liberación de sustancias químicas (neurotransmisores) en la fisura sináptica, que actúan en la membrana post-sináptica, causando despolarizaciones o hiperpolaridades. En presencia de la sinapsis eléctrica, la química puede modificar sus señales como respuesta a los acontecimientos.
Los neurotransmisores se almacenan en las vesículas del botón terminal. Cuando un potencial de acción alcanza el botón terminal, la despolarización hace que ocurra la apertura de los canales de Ca ++, que penetra en el citoplasma y provoca reacciones químicas que hacen las vesículas expulsar los neurotransmisores.
Las vesículas están llenas de neurotransmisores que actúan como mensajeros entre las neuronas comunicantes. Uno de los neurotransmisores más importantes dentro del sistema nervioso es la acetilcolina, que regula el funcionamiento del corazón o actúa sobre varios blancos postsinápticos del sistema nervioso central y periférico. Propiedades de los neurotransmisores Antes se creía que cada neurona era capaz de sintetizar o liberar sólo un neurotransmisor específico, pero hoy se sabe que cada neurona puede liberar dos o más.
Para que una sustancia sea considerada un neurotransmisor, debe cumplir los siguientes requisitos:
La sustancia debe estar presente en la neurona presináptica, en los botones terminales contenidos en las vesículas. La célula pre-sináptica contiene enzimas adecuadas para sintetizar la sustancia.
- El neurotransmisor debe ser liberado cuando ciertos impulsos nerviosos alcanzan los terminales.
- Los receptores de gran afinidad deben estar presentes en la membrana post-sináptica.
- La aplicación de la sustancia produce cambios en los potenciales post-sinápticos.
- Debe haber mecanismos de inactivación de neurotransmisores dentro o alrededor de la sinapsis. El neurotransmisor debe
- satisfacer el principio de la mímica sináptica.
- La acción de un supuesto neurotransmisor debe ser reproducible por la aplicación exógena de una sustancia.
- Los neurotransmisores afectan sus blancos interactuando con los receptores. Una sustancia que se une a un receptor se denomina ligando y puede tener 3 efectos: Agonista:
inicia los efectos normales del receptor. Antagonista:
- es un ligante que se vincula a un receptor y no lo activa, por lo que impide a otros ligandos de activación. Agonista inversa:
- se conecta al receptor e inicia un efecto que es el opuesto a la función normal de éste. ¿Qué tipos de neurotransmisores existen?
- En el cerebro, la mayoría de las comunicaciones sinápticas son realizadas por 2 sustancias transmisoras. Glutamato con efectos excitatorios y GABA con efectos inhibidores.
El resto de los transmisores, en general, sirven como moduladores. Es decir, su liberación activa o inhibe circuitos involucrados en funciones cerebrales específicas.
Cada neurotransmisor liberado espacio sináptico tiene su propia función, y puede incluso tener varias. Se conecta a un receptor específico, y también pueden influenciarse entre sí, inhibiendo o aumentando el efecto de otro neurotransmisor. Se han detectado más de 100 diferentes tipos de neurotransmisores y los siguientes son algunos de los más conocidos:Acetilcolina:
está involucrado en el aprendizaje y control de la fase del sueño en que los sueños ocurren (REM). Serotonina:
- está relacionada con el sueño, el humor, las emociones, el control de la ingesta y el dolor. Dopamina:
- involucrada en el movimiento, la atención y el aprendizaje en las emociones. También regula el control motor. Epinefrina o adrenalina:
- es una hormona que es producida por la glándula suprarrenal. Norepinefrina o noradrenalina:
- su liberación provoca un aumento en la atención, la vigilancia. En el encéfalo, influye en las respuestas emocionales. Farmacología de las sinapsis
- Además de los neurotransmisores que se liberan en el espacio sináptico, afectando la neurona receptor, existen sustancias químicas exógenas que pueden causar una respuesta igual o similar.
Cuando hablamos de sustancias exógenas, hablamos de sustancias provenientes del exterior del organismo, como los fármacos. Estos pueden producir efectos agonistas o antagonistas, y también pueden afectar diferentes niveles de la sinapsis química:
Algunas sustancias tienen efectos sobre la síntesis de las sustancias transmisoras. La síntesis de la sustancia es la primera fase, es posible que la tasa de producción aumente a través de la administración de un precursor. Uno de ellos es el L-dopa, agonista dopaminérgico.
- Otros actúan sobre el almacenamiento y la liberación de éstos. Por ejemplo, la reserpina impide el almacenamiento de monoaminas en las vesículas sinápticas y, por lo tanto, actúa como un antagonista monoaminérgico. Pueden tener un efecto sobre los receptores. Algunas sustancias pueden adherirse a los receptores y activarlos o bloquearlos.
- En la recaptura o degradación de la sustancia transmisora. Algunas sustancias exógenas pueden prolongar la presencia de la sustancia transmisora en el espacio sináptico, como la cocaína, lo que retrasa la recaptura de noradrenalina.
- Los tratamientos repetidos con un determinado medicamento pueden reducir su eficacia, que se llama tolerancia. La tolerancia, en el caso de las drogas, puede llevar al aumento del consumo, aumentando el riesgo de sobredosis. En el caso de los fármacos, puede causar una disminución en los efectos deseados, lo que puede llevar al abandono del medicamento.
- Como fue observado, en el espacio sináptico los intercambios ocurren entre las células pre y post-sinápticas por la síntesis y liberación de neurotransmisores con varios efectos en nuestro organismo. Este mecanismo complejo también puede ser modulado o alterado a través de varios fármacos.
Referencias bibliográficas Carlson, n. (1996). Fisiología del comportamiento. Barcelona: Ariel.
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