SISTEMA NERVOSO – LE SINAPSI
I neuroni sono collegati tra loro e con altre cellule mediante particolari connessioni, le sinapsi, che si stabiliscono tra la terminazione di un neurone e un altra cellula (un altro neurone, una cellula muscolare, ghiandolare…). A livello della sinapsi l’impulso nervoso viene trasmesso da un neurone, il neurone presinaptico, ad un altro neurone, il neurone postsinaptico (o ad un’altra cellula).
Esistono due tipi di sinapsi: le sinapsi elettriche e le sinapsi chimiche.
Nella sinapsi elettrica due cellule stimolabili sono tra loro connesse mediante delle giunzioni comunicanti (“gap junctions”) che consentono il passaggio diretto di correnti elettriche da una cellula all’altra. In queste zone lo spazio tra le due cellule connesse si restringe moltissimo (fino a circa 2 nm, 2 milionesimi di mm) per permettere gli scambi di sostanze metaboliche (ioni Calcio, urea, acqua) e quindi l’accoppiamento elettrico.
In questo modo l’impulso nervoso passa da una cellula alla successiva direttamente, senza la necessità di passaggi intermedi. In genere le sinapsi elettriche, al contrario di quelle chimiche, consentono la conduzione dell’impulso elettrico in entrambe le direzioni.
La sinapsi chimica consente il passaggio dell’impulso nervoso in una sola direzione, da una cellula ad una successiva, separate tra loro da uno spazio molto limitato, che comunque “isola” elettricamente le due cellule. In una sinapsi chimica si distinguono tre elementi: l’elemento presinaptico (la prima cellula), l’elemento postsinaptico (le seconda cellula) e lo spazio intersinaptico che le separa, dello spessore di circa 30 nm (30 milionesimi di mm), detto fessura sinaptica.
Sinapsi elettrica
Sinapsi chimica
L’elemento presinaptico è più frequentemente la parte terminale di un assone, leggermente espansa (viene detto bottone sinaptico o bottone terminale), mentre l’elemento postsinaptico è più frequentemente il corpo, i dendriti o il terminale di un assone di un neurone. Esistono anche sinapsi cito-neurali, dove l’elemento presinaptico è una cellula sensoriale (quale la cellula ciliata dell’organo dell’udito) e sinapsi neuro-muscolari, dove l’elemento postsinaptico è una cellula muscolare.
L’informazione passa dall’elemento presinaptico a quello postsinaptico, utilizzando messaggeri chimici detti neurotrasmettitori. Questi sono sintetizzati nel corpo del neurone e vengono trasportati lungo l’assone sino al terminale presinaptico, dove sono concentrati in vescicole.
Al sopraggiungere dell’impulso nervoso al bottone sinaptico, si aprono i canali degli ioni calcio (Ca++) e le vescicole contenenti i neurotrasmettitori liberano il proprio contenuto nella fessura sinaptica attraverso un processo di esocitosi.
I neurotrasmettitori vengono quindi riconosciuti da recettori specifici situati sulla membrana cellulare dell’elemento postsinaptico, che determinano un cambiamento della sua permeabilità agli ioni (apertura o chiusura dei canali ionici).
I neurotrasmettitori eccitatori causano la depolarizzazione della membrana postsinaptica, che si trasmette lungo tutta la membrana cellulare postsinaptica. In questo modo il segnale elettrico, che non si può propagare direttamente poichè le due cellule non sono direttamente in contatto, viene convertito in un segnale chimico, i neurotrasmettitori, che fanno ripartire il segnale elettrico sulla seconda cellula.
I neurotrasmettitori inibitori iperpolarizzano la membrana postsinaptica, per cui l’impulso nervoso in arrivo non viene ritrasmesso.
Subito dopo il rilascio dal bottone sinaptico, i neurotrasmettitori vengono subito riassorbiti dalla membrana presinaptica o demoliti da enzimi specifici.