Synaptogenese Wie werden Verbindungen zwischen Neuronen hergestellt?

Synaptogenese ist der Prozess, durch den Synapsen entstehen, das heißt, Verbindungen zwischen einem Neuron und einer anderen Zelle des Nervensystems oder zwischen zwei Neuronen. Obwohl die Synaptogenese während der frühen Entwicklung besonders intensiv ist, beeinflussen Umwelteinflüsse die Konsolidierung und das Verschwinden von Synapsen während des gesamten Lebens.

Zu verstehen wie die Verbindungen zwischen Neuronen hergestellt werden Es ist wichtig, zuerst zu verstehen, welche Eigenschaften diese Art von Zellen definieren und was genau die Synapsen sind. Es ist ebenso wichtig, die Bedeutung verschiedener Konzepte im Zusammenhang mit der Synaptogenese, wie Plastizität des Gehirns und Neurogenese, zu klären..

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Neuronen und Synapsen

Neuronen sind Zellen des Nervensystems spezialisiert auf das Empfangen und Übertragen elektrochemischer Impulse. Diese Signale ermöglichen sehr unterschiedliche Funktionen, wie Sekretion von Neurotransmittern und Hormonen, Kontraktion und Dehnung der Muskeln, Wahrnehmung, Denken oder Lernen.

Die Morphologie der Neuronen unterscheidet sie von anderen Zelltypen. Insbesondere bestehen sie aus drei Hauptteile: Soma, Dendriten und Axon.

Im Soma oder im zellulären Körper werden die Prozesse und Funktionen des Neurons organisiert. Die Dendriten sind kurze Verlängerungen, die elektrische Impulse aufnehmen. und das Axon ist ein längeres Anhängsel, das Signale vom Soma an andere Zellen sendet.

Wenn die Nervenimpulse das Ende des Axons (Endknopf) erreichen, sekretiert das Neuron Neurotransmitter, chemische Verbindungen, die die Wirkung der Rezeptorzelle begünstigen oder hemmen. Bei den Neuronen erfassen, wie gesagt, die Dendriten diese Signale.

Wir nennen "Synapsen" die Verbindung zwischen einem Neuron und einer anderen Zelle, vor allem, wenn dies auch ein neuron ist. Wenn zwei Synaptanzellen vorhanden sind, setzt die Membran des präsynaptischen Neurons Neurotransmitter in den synaptischen Raum frei, den Bereich, in dem sie sich mit dem Rezeptor oder der postsynaptischen Zelle verbindet. es empfängt den Impuls, der seine Tätigkeit reguliert.

Die Entstehung zahlreicher Synapsen zwischen Neuronen und anderen Zellen, die während der Entwicklung des Nervensystems natürlich vorkommt, bewirkt, dass sich Netzwerke oder Stromkreise bilden neuronal sehr komplex Diese Netzwerke sind grundlegend für das reibungslose Funktionieren des Nervensystems und damit für die Prozesse, die davon abhängen.

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Wie Verbindungen zwischen Neuronen hergestellt werden?

Die Enden der Axone und Dendriten (im letzteren Fall vor der Geburt) enthalten konische Erweiterungen, die sich in Richtung einer anderen Zelle entwickeln und das Neuron wachsen und sich ihm nähern, wodurch die synaptische Verbindung ermöglicht wird. Der Name, den diese Erweiterungen erhalten, ist "Kegel neuronalen Wachstums"..

Die Wachstumskegel werden von neurotrophen Faktoren gesteuert sekretiert von Zielneuronen. Diese chemischen Verbindungen ziehen das Axon des präsynaptischen Neurons an oder stoßen es ab; auf diese weise geben sie an, wo es wachsen soll. Sobald das Axon mit der postsynaptischen Zelle verbunden ist, signalisieren die neurotrophen Faktoren es und hören auf zu wachsen.

Dieser Prozess, der sich im Laufe des Lebens in unterschiedlichem Ausmaß abspielt, wird Synaptogenese genannt und ermöglicht Plastizität des Gehirns, dh die Fähigkeit, mit der unser Nervensystem wächst, sich verändert und umstrukturiert. Plastizität basiert auf Lernen und Übung, die Verbindungen zwischen Neuronen machen, konsolidieren oder schwächen.

Die Häufigkeit der Synaptogenese ist in einigen Lebensstadien größer, insbesondere während der frühen Entwicklung. Trotzdem, die Die Stimulation der Umwelt begünstigt die Synaptogenese in jeder Phase des Lebens.

Synaptogenese während der gesamten Entwicklung

Zu Beginn der Embryonalentwicklung kommt es zu einer massiven Proliferation von Neuroblasten (Vorläufern der Neuronen) in der inneren Zone des Neuralrohrs; dieser Moment wird als "Neurogenese" bezeichnet. Anschließend wandern die Neuroblasten durch die radiale Glia nach außerhalb des Neuralrohrs und erstrecken sich somit im gesamten Nervensystem.

Neuroblasten werden während des Zelldifferenzierungsprozesses zu Neuronen, die von den in den Genen enthaltenen Informationen abhängen und nach Abschluss der Migration auftreten. Die Differenzierung hängt zum Teil auch von der Induktion ab, dh vom Einfluss der Neuronen einer Region auf die Entwicklung der Neuroblasten, die sie erreichen..

Die Synaptogenese beginnt um den fünften Monat der fötalen Entwicklung, aber die kritische Phase findet nach der Geburt statt. Während dieser ersten Synaptogenese wird ein Überschuss an Neuronen und Verbindungen zwischen ihnen geschaffen. Später verschwinden die weniger starken Synapsen (Apoptose) und die endgültige Struktur wird sich mit dem Lernen vereinbaren.

Während der Pubertät verstärken sich Synaptogenese und Apoptose erneut, obwohl die Änderungen nicht so signifikant sind wie die, die in der frühen Entwicklung auftreten. Fehler in einer dieser Stufen können begünstigen das Auftreten von neurologischen Entwicklungsstörungen, wie Schizophrenie.

Obwohl die Gene zum Teil die Charakteristika der Synaptogenese in jedem Individuum bestimmen, haben Studien mit Zwillingen und geklonten Tieren gezeigt, dass die Verteilung der Synapsen bei genetisch gleichen oder sehr ähnlichen Individuen variiert. Dies bestätigt die Bedeutung des Lernens und der spezifischen Umgebung in der Synaptogenese.