Synapser och neurotransmittorer är båda nyckelkomponenterna i det centrala nervsystemets kemiska kommunikationsnätverk, ansvariga för att vidarebefordra meddelanden mellan nervceller eller neuroner. Bildligt talat är signalsubstansen budbäraren och synapsen är den väg som budbäraren färdas. Fysiskt sett är både synapser och neurotransmittorer placerade på den synaptiska klyftan, som är utrymmet mellan slutet av neuronen som skickar ett meddelande och början av neuronen som tar emot kommunikationen.
När ett djur eller en person hämtar information från ett sensoriskt organ eller en hjärnimpuls, använder det synapser och signalsubstanser för att dela informationen, vare sig den är nyttig eller hotfull, med flera nervceller, som sedan kan skicka order till musklerna, vilket gör att den fysiska kroppen kan reagera på vad man ser, hör eller tänker. Hela processen kan ta mindre än en miljondels sekund. Varje neuron har tillgång till minst 1,000 XNUMX vägar eller synapser.
När data från hjärnan eller sinnena skickas till en nervcell, släpper den nervcellen signalsubstanser från sin terminala ände, formellt kallad en ändfot. En ändfot kan frigöra 2,000 5,000 till XNUMX XNUMX molekyler av neurotransmittorer åt gången, beroende på hur mycket kalcium som finns. Fram till frisättning lagras signalsubstanser i cirkulära membranhöljen, så kallade vesikler, på ändfoten. Efter frigöring reser signalsubstanser synapserna med hjälp av diffusion för att nå membranet i nästa nervcell, där de kan återanvändas och skickas till andra neuroner eller tillåtas sönderfalla.
Synapser deltar i både elektrisk och kemisk kommunikation i nervsystemet. Medan synapser och neurotransmittorer arbetar tillsammans för kemiska meddelanden, är elektrisk kommunikation inte beroende av neurotransmittorer. Under elektriska meddelanden, som vanligtvis endast används för hjärn- eller ögonaktivitet, skickar nervceller jonströmmar över synapser till varandra. I sådana fall blir dessa jonströmmar budbärarna och ersätter därmed de kemikalier som kallas neurotransmittorer. Neurotransmittorer används i kommunikation överallt annars i kroppen.
Det finns två typer av synapser och neurotransmittorer. Synapser kan vara symmetriska eller asymmetriska, medan neurotransmittorer kan vara exciterande, som glutamat, eller hämmande, som gamma-aminosmörsyra (GABA). Några få sällsynta signalsubstanser, såsom dopamin, är både exciterande och hämmande.
Excitatoriska neurotransmittorer frigörs från runda vesiklar och färdas längs asymmetriska synapser. Hämmande neurotransmittorer frigörs från platta vesiklar och resesymmetriska synapser. Exempel på signalsubstanser inkluderar acetylkolin, som påverkar musklernas verkan, och dopamin, som påverkar sensorisk perception, mental fokus och humör. Andra signalsubstanser inkluderar noradrenalin, som hjälper sömnmönster, och serotonin, som hjälper till med kognition, aptit och drömmar.