Synaptogenesis: איך נוצרים קשרים בין נוירונים?
Synaptogenesis הוא תהליך שבו סינפסות נוצרות , כלומר, קשרים בין נוירון אחד לתא אחר של מערכת העצבים, או בין שני נוירונים. למרות synaptogenesis הוא אינטנסיבי במיוחד במהלך הפיתוח המוקדם, השפעות סביבתיות להשפיע על איחוד והיעלמות של סינפסות לאורך החיים.
להבין כיצד נוצרים קשרים בין נוירונים חשוב להבין תחילה אילו מאפיינים מגדירים סוג זה של תאים ומה בדיוק הסינפסות. חשוב באותה מידה להבהיר את המשמעות של מושגים שונים הקשורים synaptogenesis, כגון גמישות המוח neurogenesis.
- מאמר קשור: "סוגי נוירונים: מאפיינים ופונקציות"
נוירונים וסינפסות
נוירונים הם תאים של מערכת העצבים המתמחה בקבלת והעברת דחפים אלקטרוכימיים. אותות אלה מאפשרים פונקציות מגוונות מאוד להתרחש, כגון הפרשת נוירוטרנסמיטורים והורמונים, התכווצות והתמתנות של השרירים, תפיסה, מחשבה או למידה.
מורפולוגיה של נוירונים מבדיל אותם סוגים אחרים של תאים. באופן ספציפי, הם מורכבים שלושה חלקים עיקריים: סומה, דנדריטים ואקסון .
סומה, או הגוף הסלולר, הוא המקום שבו התהליכים והתפקודים של הנוירון מאורגנים; הדנדריטים הם הרחבות קצרות שמקבלות את הדחפים החשמליים; והאקסון הוא תוספת ארוכה יותר, ששולחת איתותים מן הסומה לתאים אחרים.
כאשר הדחפים העצביים מגיעים לקצה האקסון (כפתור הטרמינל) הנוירון מפריש נוירוטרנסמיטרים, תרכובות כימיות שמעדיפות או מעכבות את פעולתו של תא הקולטן. במקרה של נוירונים, כפי שאמרנו, זה הדנדריטים כי ללכוד אותות אלה.
אנו מכנים "סינפסות" את הקשר בין נוירון אחד לתא אחר , במיוחד אם זה גם נוירון. כאשר שני תאים סינפטיים, הממברנה של הנוירון presynaptic משחרר נוירוטרנסמיטר לתוך החלל הסינפטי, את האזור שבו הוא נקשר עם הקולטן או תא postsynaptic; הוא מקבל את הדחף, המסדיר את פעילותו.
יצירת סינפסות רבות בין נוירונים לתאים אחרים, אשר מתרחשת באופן טבעי במהלך neurodevelopment, גורם לרשתות או מעגלים להיווצר נוירונים מורכב מאוד רשתות אלה הן הבסיס לתפקוד תקין של מערכת העצבים, ולכן לתהליכים התלויים בה.
- מאמר קשור: "מהו החלל הסינפטי וכיצד הוא פועל?"
כיצד נוצרים קשרים בין נוירונים?
קצות האקסונים והדנדריטים (לפני הלידה, במקרה האחרון) מכילים תוספים בעלי צורה חרוטית המתפתחת לכיוון תא אחר ולגרום לנוירון לצמוח ולהתקרב אליו, מה שמאפשר חיבור סינפטי. שם זה סיומות לקבל הוא "קונוסים של צמיחה עצבית".
את קונוסים הצמיחה מונחים על ידי גורמים נוירוטרופיים מופרשים על ידי נוירונים היעד. תרכובות כימיות אלה למשוך או להדוף את האקסון של הנוירון presynaptic; בדרך זו הם מציינים היכן הוא צריך לגדול. לאחר האקסון מתחבר לתא postsynaptic, גורמים נויטרופיקיים אות זה להפסיק לגדול.
תהליך זה, המתרחש במעלות שונות במהלך החיים, נקרא synaptogenesis ומאפשר גמישות מוחית, כלומר, הסגל שבאמצעותו מערכת העצבים שלנו גדלה, משנה ומבצעת שינויים. הפלסטיות מבוססת על למידה ופרקטיקה , מה שהופך את הקשרים בין נוירונים להתאחד או להחליש.
תדירות הסינפוגנזה גדולה יותר בשלבים מסוימים של החיים, במיוחד במהלך ההתפתחות המוקדמת. עם זאת, גירוי סביבתי מעדיף סינפוגנזה בכל שלב של החיים.
Synaptogenesis לאורך כל הפיתוח
בתחילת ההתפתחות העוברית יש התפשטות מסיבית של neuroblasts (מבשרי הנוירונים) באזור הפנימי של הצינור העצבי; הרגע הזה ידוע בשם "neurogenesis" . לאחר מכן, נוירובלסטים נודדים החוצה החיצוני של הצינור העצבי דרך גליה רדיאלי, ובכך המשתרעת לאורך מערכת העצבים.
נוירובלסטים הופכים לנוירונים בתהליך ההבחנה בין תאים, אשר תלוי במידע הכלול בגנים ומתרחש לאחר השלמת ההעברה. ההבחנה תלויה גם בחלקה באינדוקציה, כלומר בהשפעת הנוירונים של אזור על התפתחות הנוירובלסטים שמגיעים אליו.
Synaptogenesis מתחיל בסביבות החודש החמישי של התפתחות העובר, אך התקופה הקריטית מתרחשת לאחר הלידה.במהלך synaptogenesis הראשון הזה נוצר עודף של נוירונים וקשרים ביניהם; לאחר מכן הסינפסות פחות חזקות ייעלמו (אפופטוזיס) והמבנה הסופי יסתדר עם הלמידה.
במהלך גיל ההתבגרות, synaptogenesis ו apoptosis להגביר שוב, אם כי השינויים אינם משמעותיים כמו אלה המתרחשים בפיתוח מוקדם. טעויות בכל שלבים אלה יכולים לטובת הופעת הפרעות נוירו-התפתחותיות , כמו סכיזופרניה.
למרות שהגנים קובעים את המאפיינים של הסינפוגנזה בכל אדם, מחקרים עם תאומים ובעלי חיים משובטים הראו כי התפלגות הסינפסות משתנה אצל אנשים שווים גנטית או דומים מאוד. זה מאשש את החשיבות של למידה ואת הסביבה הספציפית synaptogenesis.
