Connexions entre neurones. Sinapsis i neurotransmissors

Quan l’impuls nerviós arriba a l’extrem d’un axó, es transmet a una altra neurona. Però la transmissió no s’estableix per contacte directe, sinó que es realitza a través d’un mecanisme bioquímic que té lloc en una estructura constituïda per la neurona emissora i la receptora, anomenada sinapsi. La sinapsi amplifica el senyal que arriba per l’axó i permet que cada neurona pugui transmetre dades a nombroses neurones, de vegades més de deu mil. El mecanisme també permet que una cèl·lula pugui rebre estímuls conjunts de moltes altres cèl·lules, en alguns casos més de mil. Hi ha diversos tipus de sinapsi. Les més habituals són les sinapsis axodendrítiques, que connecten un axó amb una dendrita. També hi ha sinapsis axosomàtiques, entre un axó i el cos d’una altra neurona, i sinapsis axo-axòniques, entre dos axons.

La sinapsi consta fonamentalment de tres elements: la presinapsi, la fenedura sinàptica i la post-sinapsi. La presinapsi és l’extrem terminal de l’axó de la neurona emissora de l’impuls nerviós, que conté les substàncies bioquímiques necessàries per a efectuar la transmissió. La postsinapsi és la part de la neurona que rebrà l’impuls nerviós, i té unes estructures especials que són estimulades per les substàncies procedents de la presinapsi. La fenedura sinàptica és l’espai que queda entre ambdues cèl·lules, on tenen lloc les reaccions que regulen la transmissió de l’impuls nerviós.

L’impuls nerviós es transmet en la sinapsi d’una estructura neuronal a una altra amb l’acció dels neurotransmissors, unes substàncies bioquímiques sintetitzades per les neurones, capaces de modificar la permeabilitat de la membrana neuronal i desencadenar un potencial d’acció. Els neurotransmissors són emmagatzemats en unes petites vesícules situades a l’extrem de l’axó, les vesícules presinàptiques. L’arribada d’un potencial d’acció a l’extrem de l’axó provoca el buidatge de les vesícules presinàptiques, que alliberen els neurotransmissors a la fenedura sinàptica. En travessar-la, atenyen la membrana post-sinàptica. En aquesta membrana, els neurotransmissors es combinen amb unes molècules de substàncies específiques, els receptors. La unió del neurotransmissor al receptor ocasiona un canvi bioquímic en la composició de la membrana cel·lular i en provoca l’estimulació, és a dir, la generació d’un potencial d’acció a la neurona receptora, que propaga així l’estímul nerviós.

La transmissió de l’impuls nerviós d’una neurona a una altra acaba quan disminueix la necessitat de neurotransmissors a la fenedura presinàptica i no n’hi ha prou per a estimular els receptors. Això s’esdevé a través de dos mecanismes. En primer lloc, la mateixa membrana presinàptica recull una part del neurotransmissor alliberat. D’altra banda, la neurona ja estimulada secreta uns enzims que degraden els neurotransmissors i impedeixen que arribin a la membrana postsinàptica. Només si continuen els estímuls a la presinapsi, es tornaran a buidar les vesícules que contenen el neurotransmissor, i es propagaran nous impulsos.

La majoria de les neurones reben diverses sinapsis, que en conjunt en determinen el grau d’activitat. Fonamentalment, es distingeixen dos tipus de sinapsis: les sinapsis excitadores, en què l’estimulació dels receptors provoca despolarització de la membrana postsinàptica, i les sinapsis inhibidores, l’estimulació de les quals augmenta la polarització negativa, que redueix l’excitabilitat de la neurona. Cada neurona rep simultàniament una gran quantitat d’impulsos per mitjà de les sinapsis excitadores i les inhibidores. La suma dels impulsos inhibidors i els excitadors determina que es produeixi o no un potencial d’acció propagable, segons quins són els impulsos dominants.

Hi ha diversos tipus de neurotransmissors, cadascun dels quals és emprat per les sinapsis d’una xarxa de neurones amb una funció concreta. Al quadre de la pàgina 30 s’indiquen la localització i les funcions dels principals neurotransmissors coneguts actualment.