Sinaps

KUANTUM BEYIN SOZLUGU, özgür ansiklopedi

Sinir iletimleri bir sinir hücresinden diğerine sinaps denilen hücreler arası bağlantı noktaları yoluyla aktarılır. Beyinde her bir sinir hücresi üzerinde ortalama 10¹⁵ sinaps ya da bağlantı noktası vardır. Çevresel sinir sisteminde ise sonlanma kas lifi üzerinde olur ve bağlantı yeri sinir kas kavşağı olarak adlandırılır. Sinir sistemimizde, sinir hücreleri arası bağlantı bölgesinde, bir hücreden diğerine uyarının geçişi kimyasal aracılarla olur. Bu aracılara sinir ileticileri denir. Gelişmiş bir beyninde iletimin %99’u bu kimyasal maddelerle olur. Çok az oranda da herhangi bir sinir ileticine gerek duyulmadan, elektriksel hücreler arası bağlantılarla uyarılar bir hücreden diğerine aktarılabilir. Sinir ileticilerinin beyindeki veya omurilikteki yoğunluklarında azalma, artma ya da birbirleri ile olan dengeli ilişkilerinin bozulması birçok davranışsal ve hareket hastalığının temelidir. Temel olarak iki ana grup sinir ileticisi vardır: baskılayıcı (inhibitör) ve uyarıcı (eksitatör). Baskılayıcılar, adından da anlaşılacağı üzere, sinir iletimini engellerken, uyarıcılar sinir hücresinde uyarıma neden olurlar. Değişik konular içerisinde, ilgili sinir ileticisine değinildiğinden, bu konuda özet olarak temel sinir ileticileri ve beyindeki dağılım bölgeleri ele alınacaktır.

Sinir ileticileri, anahtarın kilide girerek kapıyı açması gibi, salındıkları hücre sonlanmasındaki keseciklerden karşı tarafa, etki edilecek ya da bilginin aktarılacağı hücrede kilit benzeri yapılarla birleşirler. Tıpkı kapı açan anahtar gibi iyon kapılarını açarlar. Ya da başka yolların çalışmasını sağlarlar. Sinir ileticilerine her gün bir tane eklenmese de etki ettikleri bölgelere (reseptör), alt tip olarak neredeyse her gün bir yenisi eklenmektedir.

Sinaps Tipleri

Hücreler arası bağlantı noktalarındaki uyarı geçişi kimyasal veya elektriksel olarak iki tiptedir. Elektriksel bağlantı iki sıkı bağlantı (gap junction) yeri aracılığıyla elektrik yüklerinin zarlar arasında geçişine imkân verir. Bu bağlantı noktalarında hücreler arası mesafe çok kısadır. Bu tip ileti doğrudan elektriksel olduğundan çok hızlıdır ve uyarılar her iki yönde gidebilir (ileri ya da geri). İnsan beyninde sinir hücreleri arasındaki bağlantının ve dolayısı ile iletinin çoğu kimyasaldır. Kimyasal olarak adlandırılmasının nedeni, akson üzerinden sinir sonlanmasına gelen iyonik elektriksel akım (bu sodyum ve potasyum iyonlarının hücre zarında karşılıklı yer değiştirmesi ile oluşur) doğrudan diğer sinir hücresine geçmemesi, geçiş için kimyasal sinir ileticileri kullanmasındandır. Akson sonlanmasına gelen iyonik elektriksel akım, sinir sonlanmasında bulunan, zardan kesecikler içinde depolanan sinir ileticilerinin, hücreler arası bağlantı noktasındaki aralığa salınımın neden olur ve salınan sinir ileticileri diğer sinir hücresi yüzeyindeki algılayıcılar (reseptörler) üzerine etki ederek tekrar bir iyonik elektriksel akıma dönüşür. Keseciklerden sinir ileticilerinin salınımı, sinir sonlanmasında gelen iyonik elektriksel akımın kalsiyum iyonunu hücre zarından içeri sokması ile olur. Yani ileti; akson boyunca iyonik elektriksel akım>sinir sonlanmasında keseciklerden (vezikül) sinir ileticilerinin salınması>hücreler arası mesafede (sinaptik aralık) yayılma>bağlantıda olunan diğer zar üzerindeki algılayıcılara (reseptörler) etki>tekrar iyonik elektriksel akımın doğması şeklindedir. Elektriksel bağlantı bölgelerine göre, kimyasal bağlantı noktalarında aralık daha geniştir. İletim hızı da bu aşamalı dönüşümlerden dolayı daha yavaştır.

Sinaps Zarı

Sinir hücresi zarı, herhangi bir uyarı olmadığında, istirahat zar potansiyeli denilen bir iyonik elektriksel yüke sahiptir. Sıfır potansiyel yoktur. Hücrenin iç kısmı ile karşılaştırıldığında dışta elektrik olarak pozitif yük fazlalığı (ya da içerisi dışa göre negatif yüklüdür) vardır. Bu istirahat potansiyeli, zarı seçici geçen iyonların yükleri ile oluşur. Sinir hücresi üzerinde belli iyonlara hassas iyon kanalları ya da kapıları denilen bölgeler vardır. Zar uyarıldığında, iyon kanallarının yapısı hızla değişir ve kanallar açılır. Kanallardan içeri ve dışarı ilgili iyonun geçişi olur. Bu hareket ardından hücre içinde ve dışındaki (+) ve (-) yüklerin ağırlığına göre yeni bir zar potansiyeli oluşur. Eğer yeterli büyüklükte bir potansiyel oluşur ve bir eşik değeri geçer ise zar yüzeyinde yayılır. Yayılan bu iyonik elektriksel akım (depolarizasyon) aksiyon potansiyeli (AP) olarak adlandırılır ve tüm hücre zarı boyunca akar. AP aksonun tüm uzunluğunca devam eder ve hücreler arası bağlantı noktasına kadar gelir. Bu bölgeye ulaşmasıyla kalsiyum iyonları akson sonlanmasına girer. Son kısımda sinir ileticisi içeren kesecikleri zarla birleştirir, onları ağızlar ve içlerini boşaltır. Sinir ileticileri birleşme noktasındaki aralığına bırakılır. Salınım sonrası sinir ileticileri aralığı enerji kullanmadan pasif yayılımla (difüzyon) geçer ve bağlantı noktasının karşısında yer alan zardaki algılayıcılara (reseptör) bağlanır. Reseptörler özel bazı basamakları tetiklerler ve iyonik elektrik sinyali yeniden doğar.

Reseptörlere bağlanan sinir ileticileri iki şekilde etki eder: reseptörün kendisi içinden iyon hareketine neden olarak (hızlı etki) veya G-proteini denen aracıları uyararak iyon akımına neden olur (yavaş etki). Sinir ileticisi ve reseptör etkileşmesiyle oluşan iyon yük hareketleriyle hücre içindeki elektriksel potansiyeller değişir. Bu değişiklik iyon tipine, miktarına ve hareketin ne kadar süre devam ettiğine bağlıdır.