Synaptogenese Hoe worden verbindingen tussen neuronen gemaakt?

Synaptogenese is het proces waarmee synapsen worden gemaakt, dat wil zeggen verbindingen tussen één neuron en een andere cel van het zenuwstelsel, of tussen twee neuronen. Hoewel synaptogenese vooral intens is tijdens de vroege ontwikkeling, beïnvloeden omgevingsinvloeden de consolidatie en verdwijning van synapsen gedurende het hele leven.

Om te begrijpen hoe de verbindingen tussen neuronen worden gemaakt Het is belangrijk om eerst te begrijpen welke kenmerken dit type cellen definiëren en wat precies de synapsen zijn. Het is even belangrijk om de betekenis te verduidelijken van verschillende concepten gerelateerd aan synaptogenese, zoals hersenplasticiteit en neurogenese..

• Gerelateerd artikel: "Soorten neuronen: kenmerken en functies"

Neuronen en synapsen

Neuronen zijn cellen van het zenuwstelsel gespecialiseerd in het ontvangen en verzenden van elektrochemische impulsen. Deze signalen laten zeer uiteenlopende functies toe, zoals uitscheiding van neurotransmitters en hormonen, samentrekking en uitzetting van spieren, perceptie, gedachte of leren.

De morfologie van neuronen onderscheidt ze van andere soorten cellen. Concreet bestaan ​​ze uit drie hoofdonderdelen: soma, dendrieten en axon.

In het soma, of cellulaire lichaam, zijn de processen en functies van het neuron georganiseerd; de dendrieten zijn korte extensies die de elektrische impulsen ontvangen; en het axon is een langer aanhangsel dat signalen van de soma naar andere cellen stuurt.

Wanneer de neurale impulsen het einde van het axon bereiken (terminale knop), scheidt het neuron neurotransmitters af, chemische verbindingen die de werking van de receptorcel begunstigen of remmen. In het geval van neuronen, zoals we hebben gezegd, zijn het de dendrieten die deze signalen opvangen.

We noemen "synapsen" de verbinding tussen een neuron en een andere cel, vooral als dit ook een neuron is. Wanneer twee synaptancellen, geeft het membraan van het presynaptische neuron neurotransmitter af in de synaptische ruimte, het gebied waar het zich bindt met de receptor of postsynaptische cel; het ontvangt de impuls, die zijn activiteit regelt.

Het creëren van talrijke synapsen tussen neuronen en andere cellen, die van nature tijdens de neurologische ontwikkeling voorkomen, zorgt ervoor dat netwerken of circuits worden gevormd neuronale erg complex Deze netwerken zijn van fundamenteel belang voor het goed functioneren van het zenuwstelsel en dus van de processen die ervan afhankelijk zijn.

• Gerelateerd artikel: "Wat is de synaptische ruimte en hoe werkt het?"

Hoe verbindingen worden gemaakt tussen neuronen?

De uiteinden van axonen en dendrieten (vóór de geboorte, in het laatste geval) bevatten uitbreidingen met een conische vorm die zich ontwikkelen in de richting van een andere cel en ervoor zorgen dat het neuron groeit en het benadert, waardoor de synaptische verbinding mogelijk wordt. De naam die deze extensies krijgen is "kegels van neurale groei".

De groeiconges worden geleid door neurotrofe factoren afgescheiden door doelneuronen. Deze chemische verbindingen trekken het axon van het presynaptische neuron aan of stoten het af; op deze manier geven ze aan waar het zou moeten groeien. Zodra het axon verbinding maakt met de postsynaptische cel, signaleren de neurotrofe factoren het en stoppen met groeien.

Dit proces, dat zich in verschillende mate in het leven afspeelt, wordt synaptogenese genoemd en maakt plasticiteit van de hersenen mogelijk, dat wil zeggen, het vermogen waardoor ons zenuwstelsel groeit, verandert en herstructureert. Plasticiteit is gebaseerd op leren en oefenen, die verbindingen tussen neuronen consolideren of verzwakken.

De frequentie van synaptogenese is in sommige levensfasen groter, vooral tijdens de vroege ontwikkeling. echter, de Milieustimulatie bevordert synaptogenese in elk stadium van het leven.

Synaptogenese gedurende de ontwikkeling

Aan het begin van de embryonale ontwikkeling is er een massale proliferatie van neuroblasten (voorlopers van de neuronen) in de binnenste zone van de neurale buis; dit moment staat bekend als "neurogenese". Vervolgens migreren de neuroblasten via de radiale glia naar de buitenzijde van de neurale buis en strekken zich daardoor uit over het gehele zenuwstelsel.

Neuroblasten worden neuronen tijdens het proces van celdifferentiatie, dat afhangt van de informatie in de genen en optreedt zodra de migratie is voltooid. De differentiatie hangt ook gedeeltelijk af van de inductie, dat wil zeggen van de invloed van de neuronen van een regio op de ontwikkeling van de neuroblasten die het bereiken..

Synaptogenese begint rond de vijfde maand van de foetale ontwikkeling, maar de kritieke periode vindt plaats na de geboorte. Tijdens deze eerste synaptogenese wordt een overmaat aan neuronen en verbindingen tussen hen gecreëerd; later zullen de minder krachtige synapsen verdwijnen (apoptose) en de definitieve structuur zal met het leren bezinken.

Tijdens de adolescentie worden synaptogenese en apoptose weer intenser, hoewel de veranderingen niet zo significant zijn als die bij de vroege ontwikkeling. Fouten in een van deze fasen kunnen voorkeur voor neurologische aandoeningen, zoals schizofrenie.

Hoewel de genen gedeeltelijk de kenmerken van synaptogenese in elk individu bepalen, hebben onderzoeken met tweelingen en gekloonde dieren aangetoond dat de verdeling van synapsen varieert in genetisch gelijke of zeer vergelijkbare individuen. Dit bevestigt het belang van leren en de specifieke omgeving in synaptogenese.