- Synaptogeneesi neurokehityksessä
- Kriittinen aika
- Synaptic kypsyminen
- Reaktiivinen synaptogeneesi
- Synaptogeneesiin vaikuttavat sairaudet
- Viitteet
Synaptogeneesissä on muodostumista synapsien välillä neuronien hermoston. Synapse on kahden neuronin välinen liitos tai kontakti, joka antaa heidän kommunikoida keskenään edistäen kognitiivisia prosessejamme.
Tietojen vaihto kahden neuronin välillä on yleensä yhteen suuntaan. Joten on neuroni nimeltään "presynaptic", joka lähettää viestejä, ja "postsynaptic", joka vastaanottaa ne.

Vaikka synaptogeneesi tapahtuu koko ihmisen elämän ajan, on vaiheita, joissa se tapahtuu paljon nopeammin kuin muissa. Tämä prosessi ylläpitää useita biljoonaa synapsia, jotka vaihtavat tietoja aivoissa.
Synaptogeneesi tapahtuu jatkuvasti hermostossa. Kun opimme ja elämme uusia kokemuksia, aivoihimme muodostuu uusia hermoyhteyksiä. Tätä esiintyy kaikilla aivoilla eläimillä, vaikka se on erityisen ilmeinen ihmisillä.
Mitä tulee aivoihin, isompi ei tarkoita parempaa. Esimerkiksi Albert Einsteinin aivot olivat täysin normaalin kokoisia. Joten on päätelty, että älykkyys liittyy aivosolujen välisten yhteyksien määrään eikä neuronien lukumäärään.
On totta, että genetiikalla on keskeinen rooli synapsien luomisessa. Synapsin ylläpitämisen määrittelee kuitenkin suuressa määrin ympäristö. Tämä johtuu ilmiöstä, jota kutsutaan aivojen plastisuudeksi.
Tämä tarkoittaa, että aivoilla on kyky muuttua saamiensa ulkoisten ja sisäisten ärsykkeiden mukaan. Esimerkiksi, kun luet tätä tekstiä, uusia aivoyhteyksiä voi muodostua, jos muistat sitä muutamassa päivässä.
Synaptogeneesi neurokehityksessä

Ensimmäiset synapsit voidaan havaita alkion kehityksen viidennen kuukauden aikana. Erityisesti synaptogeneesi alkaa kahdeksantoista raskausviikon ajan ja jatkaa muutostaan koko elämän ajan.
Tänä aikana syntyy synaptinen redundanssi. Tämä tarkoittaa, että tilille on luotu enemmän yhteyksiä ja vähitellen ne poistuvat valikoivasti ajan myötä. Siksi synaptinen tiheys pienenee iän myötä.
Yllättäen tutkijat ovat löytäneet toisen kohonneen synaptogeneesin ajanjakson: murrosikä. Tämä kasvu ei kuitenkaan ole niin voimakasta kuin kohdun sisäisen kehityksen aikana tapahtuva kasvu.
Kriittinen aika

Neuroni
Synaptogeneesissä on kriittinen kriittinen ajanjakso, jota seuraa synaptinen karsinta. Tämä tarkoittaa, että käyttämättömät tai tarpeettomat hermoyhteydet poistetaan. Tänä aikana neuronit kilpailevat keskenään luodakseen uusia, tehokkaampia yhteyksiä.
Näyttää siltä, että synaptisen tiheyden ja kognitiivisten kykyjen välillä on käänteinen suhde. Tällä tavalla kognitiiviset toiminnot jalostuvat ja muuttuvat tehokkaammiksi synapsien määrän vähentyessä.
Tässä vaiheessa lähtöisin olevien synapsien lukumäärä määräytyy yksilön genetiikan perusteella. Tämän kriittisen ajanjakson jälkeen poistettuja yhteyksiä ei voida palauttaa myöhemmässä elämässä.
Tutkimuksen ansiosta tiedetään, että vauvat voivat oppia minkä tahansa kielen ennen synaptisen karsimisen alkamista. Tämä johtuu siitä, että heidän aivonsa, täynnä synapsia, ovat valmiita sopeutumaan mihin tahansa ympäristöön.
Tästä syystä he voivat tällä hetkellä erottaa kaikki eri kielten äänet ilman vaikeuksia ja ovat taipuvaisia oppimaan niitä.
Kun he altistuvat äidinkielen äänille, he alkavat kuitenkin tottua niihin ja tunnistaa ne ajan myötä paljon nopeammin.
Tämä johtuu hermokarsinnasta, joka pitää eniten käytetyt synapsit (ne, jotka tukevat esimerkiksi äidinkielen ääniä) ja hylkää ne, joita ei pidetä hyödyllisinä.
Synaptic kypsyminen
Kun synapsi on perustettu, se voi kestää enemmän tai vähemmän riippuen siitä, kuinka monta kertaa me toistamme käyttäytymisen.
Esimerkiksi nimemme muistaminen tarkoittaisi hyvin vakiintuneita synapsia, joita on lähes mahdoton rikkoa, koska olemme herättäneet sen monta kertaa elämässämme.
Kun synapsia syntyy, sillä on paljon inervaatioita. Tämä tapahtuu, koska uusilla aksoneilla on taipumus internalisoida olemassa olevat synapsit tekemällä niistä kiinteämpiä.
Synapsin kypsyessä se kuitenkin erottuu ja erottuu muista. Samalla muut aksonien väliset yhteydet vetäytyvät vähemmän kuin kypsä yhteys. Tätä prosessia kutsutaan synaptiseksi puhdistukseksi.
Toinen merkki kypsymisestä on, että postsynaptisen neuronin napin painike kasvaa ja niiden väliin syntyy pieniä siltoja.
Reaktiivinen synaptogeneesi
Ehkä tässä vaiheessa olet jo miettinyt, mitä tapahtuu aivovaurion jälkeen, joka tuhoaa jo olemassa olevat synapsit.
Kuten tiedät, aivot muuttuvat jatkuvasti ja niillä on plastisuutta. Siksi vamman jälkeen tapahtuu niin kutsuttu reaktiivinen synaptogeneesi.
Se koostuu uusista aksoneista, jotka itävät vahingoittumattomasta aksonista, kasvaa tyhjään synaptiseen kohtaan. Tätä prosessia ohjaavat proteiinit, kuten kadheriinit, laminiini ja integriini. (Dedeu, Rodríguez, Brown, Barbie, 2008).
On kuitenkin tärkeää huomata, että ne eivät aina kasva tai synapsisoitu kunnolla. Esimerkiksi, jos potilas ei saa oikeaa hoitoa aivovaurion jälkeen, tämä synaptogeneesi voi olla huonoin vaikutuksin.
Synaptogeneesiin vaikuttavat sairaudet
Synaptogeneesin muutos on liittynyt useisiin tiloihin, pääasiassa neurodegeneratiivisiin sairauksiin.
Näissä sairauksissa, joita ovat Parkinsonin ja Alzheimerin taudit, on joukko molekyylimuutoksia, joita ei vielä ole täysin ymmärretty. Ne johtavat synapsien massiiviseen ja asteittaiseen eliminointiin heijastuen kognitiivisiin ja motorisiin vajavaisuuksiin.
Yksi havaituista muutoksista on astrosyyteissä, erään tyyppisissä glia-soluissa, jotka osallistuvat synaptogeneesiin (muiden prosessien joukossa).
Näyttää siltä, että autismissa on myös synaptogeneesissä poikkeavuuksia. Tälle neurobiologiselle häiriölle on havaittu ominaista epätasapaino herättävien ja estävien synapsien lukumäärän välillä.
Tämä johtuu mutaatioista geeneissä, jotka hallitsevat tätä tasapainoa. Mikä johtaa muutoksiin rakenteellisessa ja toiminnallisessa synaptogeneesissä, samoin kuin synaptisessa plastisuudessa. Tämä näyttää esiintyvän myös epilepsiassa, Rett-oireyhtymässä, Angelman-oireyhtymässä ja Fragile X -oireyhtymässä.
Viitteet
- García-Peñas, J., Domínguez-Carral, J., ja Pereira-Bezanilla, E. (2012). Synaptogeneesin häiriöt autismissa. Etopatogeeniset ja terapeuttiset vaikutukset. Revista de Neurología, 54 (Suppl 1), S41-50.
- Guillamón-Vivancos, T., Gómez-Pinedo, Yhdysvallat, ja Matías-Guiu, J. (2015). Astrosyytit neurodegeneratiivisissa sairauksissa (I): toiminnan ja molekyylin karakterisointi. Neurology, 30 (2), 119 - 129.
- Martínez, B., Rubiera, AB, Calle, G., ja Vedado, MPDLR (2008). Joitakin huomioita neuroplastisesta ja aivoverisuonisairaudesta. Geroinfo, 3 (2).
- Rosselli, M., Matute, E., ja Ardila, A. (2010). Lasten kehityksen neuropsykologia. Meksiko, Bogotá: Toimituksellinen El Manual Moderno.
