Hjärnans beräkningskraft uppstår från ~86 miljarder neuroner kopplade av ~100 biljoner synapser. En synaps är den specialiserade kopplingsplatsen där en neuron (presynaptisk) överför en signal till en annan (postsynaptisk). Det är inte bara en "nervända" — det är en dynamisk, plastisk molekylär maskin.
Struktur hos en kemisk synaps
- Presynaptisk terminal (axonterminal): Innehåller spänningsberoende Ca²⁺-kanaler och synaptiska vesiklar packade med neurotransmittorer.
- Synaptisk klyfta: 20–40 nm extracellulärt utrymme.
- Postsynaptisk densitet (PSD): Specialiserad region av dendrit/spine med neurotransmittorreceptorer, scaffolding-proteiner, signaleringskomplex.
Neurotransmissionssekvens
- Åtgärdspotential anländer till presynaptisk terminal.
- Ca²⁺-influx genom spänningsberoende kanaler.
- Vesikelfusion (SNARE-komplex) → frigivning av neurotransmittor i klyftan.
- Diffusion & bindning till postsynaptiska receptorer (ionotropa: snabbt, ms; metabotropa: långsamt, modulering).
- Postsynaptiskt svar: EPSP (excitatorisk) eller IPSP (inhibitorisk) via jonflöde.
- Avslutning: Återupptag (transportörer), enzymatisk nedbrytning (AChE), diffusion.
Viktiga neurotramsmittorer & funktioner
- Glutamat: Huvudsaklig excitatorisk (AMPA, NMDA-receptorer). Inlärning, minne.
- GABA: Huvudsaklig inhibitorisk (GABAA, GABAB). Epilepsitröskel, ångest, sömn.
- Dopamin: Belöning, motivation, motorik (nigrostriatal, mesolimbisk).
- Serotonin: Humör, aptit, sömn, kognition.
- Acetylkolin: Neuromuskulär koppling, uppmärksamhet, minne (basala prosencefalon).
- Noradrenalin: Vaknad, stresssvar, uppmärksamhet.
Synaptisk plasticitet: Basen för inlärning
- LTP (Long-Term Potentiation): Förstärkt svar efter högfrekvent stimulering. NMDA-receptorberoende. Bas för minnesbildning.
- LTD (Long-Term Depression): Försvagat svar efter lågfrekvent stimulering. Beskärning, flexibilitet.
- Strukturell plasticitet: Spinetillväxt/retraktion, synapsbildning/eliminering.
Elektriska synapser (Gap junctions)
Direkt cytoplasmatisk kontinuitet via connexoner. Ultrafast, bidirektionell. Synkroniserar neuronala ensembler (t.ex. retina, hypotalamus, interneuroner).
Synapser är inte statisk kablage — de är det levande substratet för minne, anpassning och medvetande.
