سیناپس (زیست‌شناسی)

برای دیگر کاربردها، سیناپس (ابهام‌زدایی) را ببینید.

همایه یا سیناپس یک ساختار زیستی در پایانه آکسون‌ها است که از راه آن یک سلول عصبی پیام خود را به دندریت یک نورون دیگر یا یاخته ماهیچه‌ای یا یک غده می‌فرستد. نورون‌ها، بنیادین ترین یاخته‌های عصبی هستند. این یاخته‌ها کار پردازش و رسانش پیام‌های عصبی را بر دوش دارند. نورون‌ها از راه رشته‌هایی بنام دندریت پیام را دریافت کرده و از راه رشته‌های دیگری بنام آکسون پیام را به یاخته دیگر رسانش می‌کنند. در سیناپس نورون‌ها(سلول‌های عصبی) به یکدیگر یا به اندام‌های بدن پیوسته نمی‌شوند بلکه تنها در نزدیک هم قرار می‌گیرند و با تراوش پیامرسان‌های عصبی (مانند استیل کولین یا نور اپی نفرین) پیوند برقرار می‌گردد.

مغز انسان حاوی حدوداً یک میلیارد نورون است که هر کدام توانایی ارتباط و تاثیر روی تعداد زیادی نورون دیگر را دارد.مکانیسم موثر و کارامدی نیاز است تا ارتباط بین این تعداد نجومی از نورون ها را برقرار کند.این ارتباط با استفاده از سیناپس صورت میگیرد.اگرچه تعداد زیادی سیناپس وجود دارد،ولی می توان آنها را در دو دسته تقسیم بندی کرد:سیناپس الکتریکی و سیناپس شیمیایی. در سیناپس الکتریکی جریان از شکاف پیوندگاه جاری می شود.در مفابل،سیناپسشیمیایی قادر به ارتباط سلول به سلول توسط ترشح پیام رسان عصبی میباشد.این عامل های شیمیایی که توسط نورون پیش سیناپسی ترشح میشوند،جریان های ثانویه در نورون پس سیناپسی را بوسیله فعال کردن گیرنده های خاصی تولید می کنند.در حدود 100 نوع پیام رسان عصبی شناخته شده است.

سیناپس الکتریکی

اگرچه تعداد بسیار زیادی سیناپس در مغز انسان وجود دارد،آنها می توانند در دو کلاس دسته بندی شوند:الکتریکی و شیمیایی با اینکه سیناپس الکتریکی دارای مقدار کمتری است،ولی در هر سیستم عصبی یافت می شود و اجازه ی جریان مستقیم و منفعل الکتریکی را می دهد.

نورون بالایی که چشمه جریان است،المان پیش سیناپسی و نورون پایینی که جریان به آن جاری می شود پس سیناپسی نامیده می شود.

غشای دو نورون در حال ارتباط بسیار نزدیک به هم هستند و توسط شکاف پیوندگاه به هم متصل هستند.شکاف پیوند گاه دارای جفت کانالهای دقیقاً هم راستا موجود در غشای نورون پیش سیناپیس و پس سیناپسی می باشد و هر جفت کانال یک روزنه تشکیل می دهد.روزنهشکاف پیوندگاه بسیار بزرگتر از کانال های حساس به ولتاژ هستند. سیناپس الکتریکی با اجازه دادن به جریان یونی به عبور از روزنه شکاف پیوندگاه ار یک نورون به نورون دیگر عمل می کند. منبع معمول این جریان ،اختلاف پتانسیل تولید شده به صورت موضعی توسط پتانسیل کنش می باشد. این آرایش دارای خواص قابل ملاحظه ای می باشد 1)عبور می تواند دو جهته باشد.یعنی بسته به اینکه کدام زوج کوپل شده در معرض پتانسیل کنش قرار کیرد ،جریان می تواند در هر دو جهت از شکاف پیوندگاه عبور کند. 2)عبور می تواند به صورت غیر عادی سریع باشد.یعنی ارتباط می تواند بدون تاخیر (مشخصه سیناپس شیمیایی) صورت پذیرد.این ویژگی در عملکرد اولین سیناپس الکتریکی کشف شده آشکار است که در سیستم عصبی ماهی کرایفیش دیده شده است. سیگنال پس سیناپسی در زمانی حدود چند میلی ثانیه بعد از اعمال پتانسیل کنش به نورون پیش سیناپسی دیده می شود. در حقیقت،قسمتی از این زمان تاخیر سیناپسی مختصر ،مربوط به حرکت پتانسیل کنش در نورون پیش سیناپسی است ودر کل در نوع الکتریکی تاخیری نداریم.این سرعت بالا عامل فرار سریع ماهی کرایفیش از دست صیاد است.یعنی زمان بین اعمال تحریک و پاسخ کمینه است.

سیناپس شیمیایی

فضای بین پیش سیناپسی و پس سیناپسی در سیناپس شیمیایی بزرگتر از سیناپس الکتریکی می باشد و گشودگی سیناپسی نامیده می شود.ویژگی بارز همه ی سیناپس های شیمیایی حضور ارکانهای کوچک و محدود به غشا به نام کیسه های سیناپسی داخل ترمینال پیش سیناپسی می باشد.این ارکانهای کروی با یک یا چند حامل عصبی پر شده‌اند.عبور در سیناپس شیمیایی بر اساس یک سری رویدادهای پیچیده که در شکل نشان داده شده است صورت می پذیرد. پروسه با اعمال پتانسیل کنش به ترمینال نورون پیش سیناپسی شروع می شود.تغییر در پتانسیل غشا که در اثر رسیدن پتانسیل کنش صورت می گیرد،باعث بازشدن کانال های وابسته به ولتاژ کلسیم در غشای پیش سیناپسی می شود.بخاطر گرادیان غلظت زیاد پتاسیم،بازشدن کانال باعث بوجود آمدن شار جریان یون کلسیم به ترمینال پیش سیناپسی می شود و درنتیجه غلظت یون کلسیم سیتوپلاسم در ترمینال به مقدار بالایی میرسد.غلظت بالای یون کلسیم در پیش سیناپسی ،به کیسه های سیناپسی اجازه آنیخته شدن با غشای پلاسنایی نورون پیش سیناپسی رامی دهد.آمیختگی وابسته به یون کلسیم کیسه های سیناپسی با غشای ترمینال باعث می شود محتویات آنها (مثل حاملهای عصبی) به گشودگی سیناپسی آزاد شوند.سپس پیام رسان های عصبی در میان شکاف سیناپسی پخش می شوند به گیرنده های خاص در غشای نورون پس سیناپسی می چسبند و باعث می شوند کانالهای حساس به لیگاند در غشای پس سیناپسی باز شود و شارش جریان عبوری پتانسیل غشای نورون پس سیناپسی را تغییر می دهد.

جستارهای وابسته

• دندریت (دارینه)
• آکسون (آسه)
• یاخته عصبی

منابع

• آرتور گایتون، جان ادوارد هال. «فیزیولوژی عصبی». در فیزیولوژی پزشکی گایتون. ترجمهٔ احمدرضا نیاورانی. سماط، ۱۳۸۶. شابک ‎۹۶۴-۵۷۸۹-۹۸-۲. 
• تونی اسمیت، سو دیویدسن. مغز و سیستم عصبی. ترجمهٔ عباس تیرگانی، بیژن معصوم. نشر سنبله، ۱۳۸۴. شابک ‎۹۶۴-۳۹۲-۰۷۱-۲. 
• پ. لاژه. بیولوژی و فیزیولوژی عصبی. ترجمهٔ علی حائری روحانی. انتشارات دانشگاه تهران، ۱۳۷۵. 
• آزمایشگاه سنسورهای فیبر نوری دانشگاه شهید بهشتی
• پایان نامه کارشناسی ارشد -تحصیلات تکمیلی
• Neuroscience - D.Purves