פעילות סינפטית

Question 1

מהן ויסיקולות וכיצד הן מיוצרות?

Answer 1

מיוצרות בגוף התא ונשלחות לאורך האקסון אל הטרמינל בתהליך שנקרא משלוח אקסופלסמי בו הן נאחזות במעין “רגליות” על גבי מיקורטובולים, ו”מטיילות” לאורכם עד לטרמינל הפרה-סינפטי. כאשר הוסיקולות מגיעות אל הטרמינל הסינפטי הן מתמלאות בנוירוטרנסמיטור ונמצאות במצב הכנה לשחרורו.

Question 2

מהו תהליך של אקסוציטוזה?

Answer 2

כאשר פוטנציאל פעולה מגיע לטרמינל, הוסיקולות מונעות ע”י חלבונים מיוחדים והן מתקרבות לממברנת הטרמינל, נצמדות אליה ומתמזגות איתה. בשלב זה הוסיקולה נפתחת ומשחררת את תוכנה לתוך הסדק הסינפטי.

Question 3

איך נעשה מחזור ויסיקולות?

Answer 3

בתהליך של אנדוציטוזה. יש שלושה סוגים:

1) kiss and run: הוסיקולה משחררת את תכנה, ומיד נצבטת בחזרה.
2) merge and recycle: הוסיקולה מתמזגת עם הממברנה ורק אחר כך נצבטת מתוך ממברנה זאת.
3) Bulk endocytosis: חלקי ממברנה גדולים יחסית נצבטים, ומהם נוצרות וסיקולות חדשות. הוסיקולות הממוחזרות מתמלאות בטרנסמיטור או עוברות פרוק והשמדה.

Question 4

כיצד הדפולריזציה של הטרמינל גורמת לאקסוציטוזה של הטרנסמיטור?

Answer 4

באזור הטרמינל יש ריכוז גבוה של תעלות סידן תלויות מתח משמע דפולריזציה של הטרמינל פותחת את תעלות הסידן. סידן נכנס לתוך הטרמינל (הן בהתאם למפל הריכוזים שנובע מכך שריכוזו מחוץ לתא גדול מאשר בתוך התא והן בגלל כח אלקטרוסטטי), והוא זה שאחראי לתהליך ההפרשה של הטרנסמיטור (אקסוציטוזה).
בתהליך זה, הוסיקולות נעות לכוון הממברנה של הטרמינל וזאת כיון שסידן משפעל “חלבונים מתכווצים” שאחראים לתזוזה של וסיקולות אלה. ממברנת הוסיקולות מתמזגת עם ממברנת הטרמינל, נפער פתח באזור ההתמזגות ותוכן הוסיקולה משוחרר למרווח הסינפטי.

Question 5

מהו EPSP וIPSP

Answer 5

EPSP- פוטנציאל פוסט-סינפטי מעורר-סינפסה אקסטטורי- בעיקר רצפטור שפותח תעלת נתרן. ה-EPSP יכול להתקדם באופן פסיבי (הולכה הולכת ויורדת) לאורך הדנדריט וגוף התא. אולם כדי שהוא ישפיע על יצירת והולכת פוטנציאל פעולה, הוא חייב להגיע לאזור הראשוני של האקסון (Axon hillock). רק באזור זה יש תעלות נתרן תלויות מתח שמאפשרות יצירה של פוטנציאל פעולה
IPSP- פוטנציאל פוסט סינפטי מעכב שגורם להיפרפולריזציה או להעדר שינוי- רצפטור אינהיבטורי. מקבע את מתח הממברנה. גורם לפתיחה של תעלת כלור לרוב אך יש גם אופציה לפתיחה של תעלת אשלגן. סינפסה אינהיבטורית

Question 6

כיצד פועל רצפטור מטבוטרופי?

Answer 6

הפעלת חלבון G ע”י הרצפטור גורמת להתנתקות של רכיב של חלבון זה (α subunit) . יחידה זו יכולה להתקשר לחלבון התעלה ולפתוח אותה (למשל תעלה לאשלגן) או להפעיל אנזים שאחראי לסינתזה של חמרים חדשים שנקראים בשם כללי מעבירים שניוניים (second messengers). חמרים אלה יכולים לגרום להפעלה של עוד אנזימים, ו/או לשינויים ביוכימיים בתא, ו/או לשינויים בביטוי של גנים.

Question 7

מה ההשפעה של רצפטור מטבוטרופי

Answer 7

הפעלה של רצפטורים מטבוטרופיים תגרום בדרך כלל לפתיחה של תעלת אשלגן ולכן ל-IPSP.
במקרים מסוימים תפתח תעלת סידן. במצב זה יהיה שינוי ישיר במתח הממברנה (EPSP), כיון שנכנס יון חיובי, אך סידן יכול גם להפעיל מעבירים שניוניים ובכך לגרום להשפעות על תהליכים ביוכימיים ומולקולריים בתא הפוסט-סינפטי.

Question 8

מהו מנגנון סיום הפעולה של הטרנסמיטור?

Answer 8

1. ספיגה חוזרת (Reuptake) : בתהליך זה יש שאיבה בחזרה של הטרנסמיטור מתוך הסדק הסינפטי אל הטרמינל הפרה-סינפטי. שאיבה זו מתווכת ע”י חלבוני ממברנה מיוחדים שנקראים טרנספורטרים (transporters).
2. דאקטיבציה אנזימטית: לצורך מנגנון זה, ישנם אנזימים ספציפיים לטרנסמיטורים שונים. אנזימים אלה יכולים לפרק ולנטרל את הטרנסמיטור, או מיד לאחר שחרורו לסדק הסינפטי או בתוך הטרמינל הפרה-סינפטי, לאחר שהטרנסמיטור עבר reuptake.

Question 9

מהי אינטגרציה עצבית?

Answer 9

ה-EPSPs יכולים להסכם כתוצאה של ירי מהיר בנוירון יחיד שעושה סינפסה על תא המטרה. לתופעה זו, שבה יתכן חיבור של הפוטנציאלים שמגיעים בזה אחר זה (כלומר כל פוטנציאל מגיע ל-axon hillock לפני שהאחרים דעכו) קוראים סכימה בזמן (temporal summation). אפשרות אחרת היא שתהיה סכימה של EPSPs שמועלים על ידי נוירונים רבים שפועלים ביחד על תא המטרה. לתופעה זו, שבה הפוטנציאלים יכולים להגיע בו זמנית ל-axon hillock מסינפסות שונות שהופעלו באותו זמן, קוראים “סכימה במרחב” (spatial summation). הסכימה מושפעת גם מסינפסות אינהיביטוריות שיכולות גם הן להיות מופעלות באותו זמן ולבטל חלק או את כל ה- EPSPs שמגיעים באותו זמן.

Question 10

מהם אוטורצפטורים?

Answer 10

רצפטורים על הממברנה הפרה סינפטית. רצפטורים אלה מופעלים על ידי אותו נוירוטרנסמיטור שהנוירון מפריש, והם כמעט תמיד מטבוטרופיים. הפעלה של אוטורצפטורים גורמת לאינהיביציה של ייצור ושחרור עתידי של הנוירוטרנסמיטור – כלומר זהו מנגנון היזון חוזר שמגביל את כמות הנוירוטרנסמיטור המופרשת בסינפסה ועל ידי כך מונע הפעלת יתר של הסינפסה.

Question 11

מה תפקידה של סינפסה אקסו-אקסונית

Answer 11

להשפיע על כמות הטרנסמיטור שהנוירון משחרר, על ידי השפעה על מנגנון השחרור הפרה-סינפטי. בדרך כלל, כתוצאה מהפעילות בסינפסה זאת ישתחרר פחות טרנסמיטור, כלומר יווצר עכוב סינפטי. יתכן גם שכתוצאה מהפעלת הסינפסה משתחרר יותר טרנסמיטור, כלומר יווצר זרוז סינפטי

Question 12

אילו עוד סוגי סינפסות יש?

Answer 12

סינפסה דנדרו-דנדריטית
סינפסות חשמליות באמצעות צומת מעבר (Gap Junction) בסינפסות אלה הממברנות של שני תאים חולקות תעלות משותפות וכך מועבר אות חשמלי (ע”י יונים) באופן ישיר

Question 13

מהם הטרורצפטורים?

Answer 13

סינפסות אקסואקסוניות משנות את כמות הנ”ט משוחרר ע”י הטרמינלים באקסון של התא. הסינפסה אקסואקסונית יכולה לפתוח או לסגור תעלות סידן ובכך להשפיע על כמות הנ”ט המשתחרר. ההטרורצפטור פועל על תעלות הסידן