Wat is de synapsspleet en hoe werkt hij precies?

· januari 31, 2019

Een synaps is waar twee neuronen in verbinding staan om informatie van de ene naar de andere over te brengen. Deze synapsen zijn echter niet de plaats waar de ene zenuw rechtstreeks een andere raakt. Het is eerder een ruimte of een synaptische opening (ook synapsspleet genoemd).

Hier gebeurt de uitwisseling van informatie. Wat gebeurt er in de synapsspleet? Hoe werkt hij? We proberen die vraag in dit artikel te beantwoorden.

Tijdens een chemische synaps maakt de neuron dat de informatie doorgeeft (presynaptisch), een stof vrij. In dit geval is het een neurotransmitter. Langs het presynaptisch eindknopje laat het deze stof vrij in de synapsspleet.

Daarna is de ontvangende neuron (postsynaptisch) verantwoordelijk voor het ontvangen van de informatie. Voor elke neurotransmitter zijn er specifieke receptoren. De informatie wordt ontvangen langs de dentrieten van het postsynaptische neuron.

Dankzij de elektronenmicroscoop was het mogelijk om te ontdekken dat de communicatie tussen de neuronen niet betekent dat ze elkaar raken. Men stelde eerder vast dat er tussen de neuronen een opening was waar ze de neurotransmitters loslaten. Elke neurotransmitter beïnvloedt de werking van het zenuwstelsel.

Chemische synapsen en de synapsspleet

Hoofdzakelijk zijn er twee types synapsen: elektrische en chemische. De spleet tussen de presynaptische en de postsynaptisch neuronen is bij chemische synapsen aanzienlijk groter dan bij elektrische synapsen. Dat is de reden dat het de naam synapsspleet heeft.

Het belangrijke kenmerk van deze openingen is dat er zich binnenin het presynaptische eindknopje organellen bevinden die omzoomd zijn door membranen. Die worden synaptische blaasjes genoemd.

Chemische synapsen en de synaptische spleet

De blaasjes in het eindknopje slaan de neurotransmitters op. Wanneer een actiepotentiaal het eindknopje bereikt en het depolariseert, openen de calciumkanalen zich. Dit dringt het cytoplasma binnen en veroorzaakt chemische reacties die ervoor zorgen dat de blaasjes hun neurotransmitters uitstoten.

De blaasjes zitten vol neurotransmitters die als boodschappers werken tussen de communicerende neuronen. Eén van de belangrijkste neurotransmitters in het zenuwstelsel is acetylcholine. Het regelt de werking van het hart. Bovendien werkt het in het centraal en in het perifeer zenuwstelsel in op de verschillende postsynaptische doelwitten.

De eigenschappen van neurotransmitters

Vroeger geloofden we dat elk neuron alleen in staat was om één specifieke neurotransmitter samen te stellen of vrij te maken. Tegenwoordig weten we echter dat elke neuron twee of meer neurotransmitters kan vrijmaken. Om een stof als een neurotransmitter te beschouwen moet de stof aan de volgende vereisten beantwoorden:

  • De stof moet aanwezig zijn in het presynaptische neuron. De blaasje in de eindknopjes moeten het bevatten.
  • In de presynaptische cel zijn er voldoende enzymen om de stof samen te stellen.
  • De neurotransmitter moet vrijkomen wanneer bepaalde zenuwprikkels de eindknopjes bereiken.
  • Het is noodzakelijk dat er receptoren aanwezig zijn die in het postsynaptische membraan een grote affiniteit met de neurotransmitter hebben.
  • De stof aanbrengen veroorzaakt verandering in de postsynaptische potentialen.
  • In de synaps of rond de synaps moeten deactivatiemechanismen bestaan.
  • De neurotransmitter moet voldoen aan het principe van de synaptische nabootsing. We moeten in staat zijn de werking van de neurotransmitter na te bootsen door de stof van buitenaf aan te brengen.
De eigenschappen van neurotransmitters

Neurotransmitters beïnvloeden hun doelwitten door de wisselwerking met de receptoren. Liganden zijn stoffen die zich binden aan de receptoren. Ze kunnen drie effecten hebben:

  • Agonistisch: de ligand start de normale effecten van de receptor.
  • Antagonistisch: dit is een ligand die zich aan een receptor bindt met het doel die receptor niet te activeren. Het houdt andere liganden tegen om het te activeren.
  • Omgekeerd agonistisch: deze ligand bindt zich aan de receptor en brengt een effect op gang dat het tegenovergestelde is van zijn normale werking.

De soorten neurotransmitters

De meeste synaptische communicatie in de hersenen treedt op door gebruik te maken van twee overbrengende stoffen. De eerste stof is glutamaat. Het heeft prikkelende effecten. De twee stof, GABA, heeft remmende effecten.

De rest van de transmitters heeft meestal een regelende functie. Hiermee bedoelen we dat ze circuits activeren of afremmen wanneer ze vrijgemaakt worden. Deze circuits zijn bij specifieke hersenfuncties betrokken

Elke neurotransmitter heeft één of soms meerdere functies wanneer hij in de synapsspleet vrijkomt. Het bindt zich aan een specifieke receptor. Een neurotransmitter kan zelfs andere neurotransmitters beïnvloeden door de effecten van andere neurotransmitters af te remmen of mogelijk te maken.

Wetenschappers hebben meer dan 100 verschillende soorten neurotransmitters ontdekt. De volgende zijn enkele van de bekendste:

  • Acetylcholine: is verbonden met leren en controleert de slaapfase waarin we dromen (REM).
  • Serotonine: heeft te maken met slapen, met de gemoedstoestand, emoties, inname van voeding en pijn.
  • Dopamine: is betrokken bij beweging, aandacht en het leren van emoties. Het regelt ook de motorische controle.
  • Epinefrine of adrenaline: deze stof wordt een hormoon wanneer de bijnier het aanmaakt.
  • Norepinefrine of noradrenaline: de vrijmaking van noradrenaline veroorzaakt een stijging in de aandacht en in de waakzaamheid. Het beïnvloedt de emotionele reacties in de hersenen.
Synapsen en medicatie

Synapsen en medicatie

Neurotransmitters kunnen dus vrijkomen in de synapsspleet en op die manier de neuronreceptor beïnvloeden. Er zijn echter ook exogene chemische stoffen die dezelfde of een gelijksoortige reactie kunnen creëren.

Met de term “exogene stoffen” bedoelen we stoffen die van buiten ons lichaam komen zoals bijvoorbeeld medicatie. Deze middelen kunnen agonistische of antagonistische effecten veroorzaken. Ze kunnen ook verschillende aspecten van de chemische synaps beïnvloeden:

  • Sommige stoffen hebben effecten op de samenstelling van de overdragende stoffen. Wanneer de stof zich in de eerste fase van de samenstelling bevindt, dan is het mogelijk een voorloper toe te voegen. Die zal de mate van zijn productie verhogen. Eén van deze middelen is L-dopa, een dopamine-agonist.
  • Andere stoffen werken in op het opslaan en het vrijmaken van transmitters. Reserpine bijvoorbeeld blokkeert de opslag va monoaminen in de synaptische blaasjes. Het werkt met andere woorden als een monoamine-antagonist.
  • Ze kunnen ook de receptoren beïnvloeden. Sommige stoffen kunnen zich namelijk aan de receptoren binden en ze activeren of blokkeren.
  • Bepaalde stoffen kunnen ook de heropname of de daling van de overbrengende stof beïnvloeden. Sommige exogene stoffen kunnen de aanwezigheid van de overbrengende stof op de synapsspleet verlengen, zoals bijvoorbeeld cocaïne. Dit stelt de heropname van noradrenaline uit.

Als je herhaaldelijke behandelingen krijgt met een bepaald medicijn, dan kan het zijn doeltreffendheid verminderen. We noemen dit tolerantie. Wanneer we het over drugs hebben, dan kan tolerantie leiden tot een vermeerderd gebruik.

Dit verhoogt dan het risico op een overdosis. Wanneer we over medicijnen spreken, dan kan het een afname veroorzaken van de gewenste effecten. Dit kan ertoe leiden dat een persoon stopt met het medicijn te gebruiken.

Tot slot

Zoals je kan zien, zijn er via het vrijmaken van neurotransmitters in de synapsspleet uitwisselingen tussen de pre- en de postsynaptische cellen. Dit heeft verschillende effecten op het lichaam. Bovendien kunnen meerdere medicijnen dit ingewikkeld mechanisme regelen of veranderen. 

Carlson, N. (1996). Fisiologia de la conducta. Barcelona: Ariel.

Haines, DE. (2003). Principos de Neurociencia. Madrid: Elsevier Science.

Kandel, E.R., Schwartz, J.h. y Jesell, T.M. (1996). Neurociencia y conducta. Madrid: Prentice Hall.