Ephaptic Transfer

Ephaptic Transmission: Studie av prosessen med overføring av eksitasjon gjennom ephapses

Eksitering og overføring av informasjon i nervesystemet er komplekse prosesser som lar oss oppfatte verden rundt oss, reagere på den og koordinere bevegelsene våre. En av nøkkelmekanismene for å overføre eksitasjon mellom nevroner er ephaptisk overføring, en prosess som utføres gjennom ephapses.

Hva er ephapses? Ephaps er spesialiserte strukturer som gir kommunikasjon mellom nevroner. De består av smale fremspring kalt aksoner og omkringliggende gliaceller. Aksoner overfører elektriske impulser, eller aksjonspotensialer, fra en nevron til en annen.

Efaptisk overføring oppstår når eksitasjon generert i aksonet til det sendende nevronet når sin endelige destinasjon, det ephaptiske, og overføres til aksonet til mottakernevronet. Ephaps er der aksonet til ett nevron kommer i kontakt med aksonet til et annet nevron eller en annen struktur som en muskel eller kjertel.

Prosessen med ephaptisk overføring av eksitasjon utføres ved hjelp av kjemiske signaler kalt nevrotransmittere. Når aksjonspotensialet når ephapsis, stimulerer det frigjøring av nevrotransmittere fra spesialiserte vesikler kalt synaptiske vesikler. Nevrotransmitterne beveger seg deretter over rommet mellom nevronene, kalt synaptisk spalte, og binder seg til reseptorer på aksonet til det mottakende nevronet.

Når nevrotransmittere binder seg til reseptorer, forårsaker det en endring i elektrisk potensial i aksonet til det mottakende nevronet. Hvis eksitasjonen er sterk nok, oppstår et aksjonspotensial i aksonet til mottakernevronet, og prosessen med overføring av eksitasjon fortsetter videre.

Efaptisk overføring spiller en viktig rolle i nervesystemets funksjon. Det gjør at informasjon kan integreres og overføres mellom ulike områder av hjernen, så vel som mellom hjernen og andre deler av kroppen. Det er grunnlaget for komplekse prosesser som muskelsammentrekning, sensorisk persepsjon, læring og hukommelse.

Forskning på ephaptisk overføring er viktig for å forstå nervesystemet og dets rolle i ulike fysiologiske og patologiske tilstander. For eksempel er noen nevrotransmittere assosiert med psykiske lidelser som depresjon, schizofreni og bipolar lidelse. Å studere ephaptisk overføring kan hjelpe oss å bedre forstå mekanismene til disse sykdommene og utvikle nye tilnærminger til behandlingen av dem.

Moderne forskningsmetoder, som elektrofysiologiske og optiske metoder, tillater forskere å studere ephaptisk overføring på molekylært, celle- og nettverksnivå. Takket være disse metodene får vi mer og mer informasjon om de ulike faktorene som påvirker ephaptisk overføring, inkludert nevrotransmittere, reseptorer, enzymer og gliaceller.

Å forstå ephaptic overføring har potensial til å utvikle nye teknologier og metoder innen nevrovitenskap og medisin. For eksempel kan modulering av ephaptisk overføring gi grunnlaget for utvikling av nye legemidler rettet mot behandling av nevrologiske og psykiatriske lidelser. I tillegg kan en bedre forståelse av ephaptisk overføring bidra til å utvikle hjerne-datamaskin grensesnittteknologier som kan brukes til å gjenopprette funksjon hos personer med skade på nervesystemet.

Avslutningsvis er ephaptisk overføring en viktig prosess som medierer overføring av eksitasjon mellom nevroner i nervesystemet. Å studere denne prosessen hjelper oss å forstå nervesystemets mekanismer, forstå dets rolle i ulike fysiologiske og patologiske tilstander, og også utvikle nye tilnærminger til behandling og teknologiutvikling. Takket være pågående oppdagelser og moderne forskningsmetoder, vil vår forståelse av ephaptisk overføring fortsette å utvikle seg, og åpne nye muligheter innen vitenskap og medisin.

Den ephaptiske prosessen med å overføre eksitasjon fra ett akson til et annet kalles interneuronoverføring. Interneuronal overføring skjer i kjemiske synapser dannet mellom endene til spesialiserte nevroner av forskjellige typer og forskjellige lag i sentralnervesystemet. Interneuronsynapser kan lokaliseres nesten langs hele hjernestammen, og også nå ryggmargscerebralt nivå, mens hele ryggmargen er en utelukkende sensitiv del av sentralnervesystemet og forsynes kun av ryggradssentre (spinalnerven).

I interneuronene til den synaptiske forbindelsen utvikles overveiende kolinerge kontakter. De er flere på nivå med cerebrale pons og cervikal fortykkelse, og på cervicothoracal nivå er en isotype av holi- og serotonerge kontakter karakteristisk. Overføringsegenskapene til interneuronale kontakter er overveiende hemmende. Betydningen av den elektriske overgangen i overføring mellom synaptiske kontakter er ekstremt høy, siden takket være den er tidsintervallene for utladning mellom individuelle nevroner etablert. Dette forklarer muligheten for å endre frekvensen av rytmisk aktivitet til nevroner ved å påvirke det elektromagnetiske feltet på synaptosomet eller ved direkte virkning på membranen. Dermed er overføring av eksitasjon i sentralnervesystemet en kompleks biokjemisk prosess som involverer mange forskjellige strukturer, som nevroner, gliaceller, ionekanaler og nevrotransmittere ved synapsen. I denne artikkelen vil vi se på hovedaspektene ved denne prosessen, samt dens betydning for hjernens funksjon.

Hastighet for overføring av nerveimpulser. Hoved

Ephaptic synapse: hvor forekommer det?

Nok en gang: det er synapsen som forbinder en nervecelle (nevron) med andre nerveceller (nevroner). I sin smale "kanal" virker nerven med en strømkraft: hvis kraften er stor, går denne strømmen inn i nerven av den andre typen (theta-nerven), som virker på spenningsavhengig kalium; hvis liten, kan nerveimpulsen bevege seg langs en tynnere kollateral fiber som ligger i nærheten og er direkte forbundet med membranen til det andre nevronet.

En nevron sitter foran en annen - men den første overfører informasjon til den ved hjelp av en elektrisk strøm. Dette er det som kalles "ephaptisk overføring."

Efaptorer virker gjennom såkalte "enkefaliner", som finnes både i hjernen og på den postsynaptiske membranen. De påvirker varigheten av selve overføringsprosessen og inneholder aminosyrekjeder som er identiske med glutamat. Det vil si stoffer som acetylkolin produserer fra sin aminoacetyl. Endorfiner virker imidlertid mye svakere og gir mye mindre kommunikasjon mellom nevroner. Derfor er det i dag i innkapslingsterapi glutaminenkaptoner, slik som bicykliske ftalater (BPP), som brukes.