Από νευρώνα σε νευρώνα: η σύναψη Cajal (οι νευρώνες χωρίζονται με χάσμα) προσυναπτικός/μετασυναπτικός νευρώνας Sherrington 1906 (εμπειρικά: κάτι ιδιαίτερο συμβαίνει εκεί): πειράματα με σκύλους – τσίμπιμα, κάμψη, έκταση, και με αποκομένο τον εγκέφαλο η εκδήλωση του αντανακλαστικού καθυστερεί (συναπτική καθυστέρηση) πολλαπλά, μικρά ερεθίσματα χωρισμένα χωρικά και χρονικά αθροίζονται όταν μια ομάδα μυών διεγείρεται, μια άλλη χαλαρώνει Eccles 1964: ρεύμα στους άξονες – καταγραφή στο μετασυναπτικό νευρώνα. Προκαλείται διεγερτικό/ανασταλτικό μετασυναπτικό δυναμικό (τοπική εκπόλωση/υπερπόλωση) το οποίο όμως δεν προκαλεί πάντα ΔΕ. Απέδειξε πειραματικά την άθροιση στο χώρο και το χρόνο. αν υπερβούμε το κατώφλι, έχουμε πρόκληση ΔΕ διεγερτική/ανασταλτική σύναψη η διαδικασία της απαρτίωσης (ολοκλήρωσης) η θέση της σύναψης (π.χ. κοντά στον εκφυτικό κώνο) παίζει ρόλο (or not?) τροποποίηση του αυθόρμητου ρυθμού πυροδότησης (Hz>0!) διπλή αναστολή (αναστέλλω αυτόν που αναστέλει) στο αντανακλαστικό του σκύλου, ο ενδιάμεσος νευρώνας διεγείρει τον κινητικό νευρώνα του καμπτήρα και αναστέλλει τον κινητικό νευρώνα του εκτείνοντος μυός (στέλνει και στα άλλα πόδια) EPSP (ΔΜΣΔ): ανοίγουν κανάλια νατρίου IPSP (ΑΜΣΔ): ανοίγουν κανάλια καλίου ή χλωρίου (Cl- έρχεται μέσα)

Άθροιση στο χρόνο

Άθροιση στο χώρο

Οι χημικές διεργασίες στη σύναψη Elliot 1905 (στη σκιά του Sherrington): η απευθείας διοχέτευση επινεφρίνης (ορμόνη) επιταχύνει τον καρδιακό ρυθμό, χαλαρώνει τους μύες του στομαχιού και διαστέλλει την κόρη των οφθαλμών (όπως ακριβώς η διέγερση νεύρων του ΣΝΣ) τα όνειρα του Loewi (1920): διέγειρε ηλεκτρικά το πνευμονογαστρικό νεύρο ενός βατράχου προκαλώντας μείωση στο ρυθμό της καρδιάς – συνέλεξε υγρό – το μετέφερε σε άλλο βάτραχο – και αυτή η καρδιά μείωσε το ρυθμό της. Το ίδιο και με αύξηση του καρδιακού ρυθμού. όχι απλή «συνέχιση» του ηλεκτρικού σήματος στη σύναψη, μετατροπή σε χημικό σήμα - η χημεία του εγκεφάλου σαν ένας άλλος τρόπος κωδικοποίησης της συμπεριφοράς, ένας κόσμος αλλιώτικος από τον ηλεκτρικό υπάρχουν και ηλεκτρικές συνάψεις (gap junctions) οι οποίες είναι μεν πιο γρήγορες αλλά δεν προσφέρουν τόσο καλό έλεγχο στον τρόπο επηρεασμού του μετασυναπτικού νευρώνα όπως οι χημικές Γεγονότα: σύνθεση νευροδιαβιβαστών/νευροτροποποιητών από το νευρώνα με ουσίες που παίρνει από το αίμα – δημιουργία συναπτικών κυστιδίων. Κάθε νευρώνας έχει μια περιορισμένη γκάμα νευροδιαβιβαστών σαν OUTPUT ενώ δέχεται αρκετούς περισσότερους σαν INPUT (δεν ισχύει ο παλιός νόμος του Dale που έλεγε 1-1), μεταφορά τους στις απολήξεις του νευράξονα (ώρες/μέρες) απελευθέρωσή τους από ένα ΔΕ (λόγω του ότι αυτό προκαλεί εισροή ασβεστίου στη προσυναπτική απόληξη) δέσμευση σε υποδοχείς και επηρεασμός του μετασυναπτικού νευρώνα αποδέσμευση από τους υποδοχείς / πιθανή απενεργοποίηση (γιατί;) μερική επαναπρόσληψη από τον προσυναπτικό νευρώνα

Το αποτέλεσμα που θα έχει ένας νευροδιαβιβαστής δεν είναι πάντα το ίδιο αλλά εξαρτάται και από το είδος του υποδοχέα του μετασυναπτικού νευρώνα (υπάρχουν διάφοροι για κάθε νευροδιαβιβαστή)

ΣΥΝΑΨΗ

ΔΟΜΗ ΣΥΝΑΨΗΣ

ΔΟΜΗ ΣΥΝΑΨΗΣ

προσυναπτικοί υποδοχείς

transmembrane proteins create channels, some of witch are gated electrical, chemical or physical stimuli lead to structural changes in the receptor that permit the passage of ions voltage-gated CI- channels are involved in homeostatic processes, including stabilization of the membrane potential, as well as in the hyperpolirisation of the postsynaptic membrane voltage-gated Ca2+ channels participate in the release of neurotransmitters from presynaptic terminals chemically-gated ion channels are those that serve as neurotransmitter receptors in second-messenger systems, the binding of neurotransmitters leads to the generation of a signal inside the postsynaptic cell that then activates ion channels in the membrane, causing them to open. Although more indirect, this method can permit signal amplification by triggering enzymatic cascades autoreceptors provide feedback about the amount of neurotransmitter released and thus help in synaptic regulation

more than 100 neurotransmitters recognized today must be synthesized and stored at neurons, released with AP, have specific postsynaptic receptors and show an effect on the postsynaptic cell ακετυλοχολίνη (Ach): διεγερτική δράση (νικοτινικές συνάψεις), skeletal muscles GABA: ανασταλτική δράση agonists: directly mimicking the action of the neurotransmitter at postsynaptic receptors or increase the release of the neurotransmitter or prevent their uptake/breakdown antagonists: reduce the ability of the neurotransmitter to bind to the postsynaptic receptors

Συνάψεις, φάρμακα και συμπεριφορά ανταγωνιστές/αγωνιστές, χημική συγγένεια (υποδοχέας) επηρεάζεται κάποιο στάδιο της νευροδιαβίβασης διεγερτικές ουσίες: αμφεταμίνη, κοκαΐνη (ενίσχυση ντοπαμίνης εμποδίζοντας την έκριση ή την επαναπρόσληψη) καφεΐνη (διαστέλει τα αγγεία, εμποδίζει την (προσυναπτική) αναστολή απελευθέρωσης γλουταμινικού οξέως από την αδενοσύνη) νικοτίνη (διέγερση χολινεργικών υποδοχέων) Dopamine Theory of Schizophrenia: too much dopamine, some antipsychotic drugs are dopamine antagonists. Glutamate (excitatory) antagonists too, usually “drug cocktails” prescribed by doctors οποιούχα: μορφίνη, ηρωίνη, μεθαδόνη (ειδικοί υποδοχείς για ενδορφίνες οι οποίες ανακαλύφθηκαν έτσι) μαριχουάνα (ειδικοί υποδοχείς για ανταμίδιο) παραισθησιγόνες ουσίες (διέγερση υποδοχέα σεροτονίνης) οινόπνευμα (μεταξύ άλλων ενισχύει τη δράση του GABA) OCD, κατάθλιψη, αγχωτικές διαταραχές: serotonin reuptake inhibitors