Synapses
Synap: là một phần khoảng giao đặc biệt giữa 1 neuron này với neuron khác, có tác dụng khi mà 1 neuron giải phóng ra 1 chất hóa học, có tác dụng kích thích hoặc ức chế neuron còn lại.
Đầu cuối sợi trục (axon terminal), tận cùng sợi trục, điểm nút, điểm cuối tiền synap
Chất dẫn truyền thần kinh: 1 hóa chất kích hoạt thụ thể của neuron khác
Neuron trước synap: neuron truyền
Neuron sau synap: neuron nhận
Làm thế nào mà nhiều neuron riêng biệt kết hợp để tạo ra dòng trải nghiệm của bạn? Câu trả lời là sự truyền thông tin. Sự truyền thông giữa một neuron này và neuron tiếp theo không giống như sự truyền tải dọc theo một sợi trục. Tại synapse, điểm tiếp giáp giữa hai tế bào thần kinh (xem ▼ Hình 3.6), một neuron giải phóng một chất hóa học gây kích thích hoặc ức chế neuron tiếp theo. Nghĩa là, chất hóa học làm cho neuron tiếp theo ít nhiều có khả năng tạo ra điện thế hoạt động của chính nó.
Một sợi trục điển hình có các nhánh, mỗi nhánh kết thúc với một chút phình ra được gọi là điểm tiền synapse, hoặc nút đầu cuối, như thể hiện trong ▼ Hình 3.7. (Bouton là tiếng Pháp có nghĩa là “nút”.) Khi một điện thế hoạt động chạm đến nút đầu cuối, nó giải phóng một chất dẫn truyền thần kinh, một chất hóa học kích hoạt các thụ thể trên các neuron khác (xem Hình 3.7). Các neuron khác nhau sử dụng hàng chục chất hóa học làm chất dẫn truyền thần kinh, nhưng một neuron nhất định chỉ giải phóng một hoặc một vài chất dẫn truyền trong số chúng. Các phân tử dẫn truyền thần kinh khuếch tán qua một khe hẹp đến các thụ thể trên neuron hậu synapsese, neuron ở đầu nhận của synapse. Một chất dẫn truyền thần kinh phù hợp với thụ thể của nó như một chiếc chìa khóa phù hợp với một ổ khóa, và nó kích thích hoặc ức chế neuron hậu synapsese.
Các thông điệp trong máy tính chỉ đơn giản là bật / tắt (được biểu thị bằng 1 hoặc 0), và các nhà khoa học từng cho rằng các thông điệp synapse cũng như vậy. Ngày nay chúng ta biết rằng, các thông điệp synapse đa dạng hơn thế rất nhiều. Tùy thuộc vào các chất dẫn truyền và những thụ thể tiếp nhận tương ứng, mà hiệu ứng gây ra do quá trình tiếp nhận này có thể khởi phát đột ngột và chỉ kéo dài miligiây hoặc có thể phát triển từ từ và kéo dài trong lâu hơn trong nhiều giây. Các chất dẫn truyền peptid khuếch tán đến một vùng não rộng hơn và tạo ra các hiệu ứng kéo dài trong vài phút. Lúc này, một thông điệp nhanh chóng, có tính đột ngột rất có giá trị đối với sự cảm thụ thị giác và thính giác. Trong khi đó, những thông điệp chậm hơn, và kéo dài lâu hơn, lại phù hợp hơn với cảm thụ vị giác và mùi hương. Còn các thông điệp rất chậm, kéo dài đến lâu hơn vài phút, giúp hình thành nên cảm giác đói, khát và ham muốn tình dục. ▼ Hình 3.8 tóm tắt sự truyền tải qua synapse
Thông điệp ức chế là cần thiết cho nhiều mục đích. Ví dụ, trong một thời gian bị kích thíchcảm giác đau đớn, não bộ của bạn sẽ kích hoạt cơ chế gây ức chế cảm giác đau.Trong trường hợp khác, giả như bạn giẫm phải một cái đinh ghim và nhấc chân lên theo phản xạ, các synapse ức chế sẽ được kích hoạt để ngăn bạn cố gắng nhấc cái chân còn lại lên cùng lúc đó.
Sau khi chất dẫn truyền thần kinh kích thích hoặc ức chế một thụ thể, nó sẽ tách khỏi thụ thể, kết thúc thông điệp. Từ thời điểm đó, số phận của phân tử thụ thể thay đổi. Nó có thể bật trở lại để tái kích thích thụ thể hậu synapsese, nó có thể khuếch tán ra khỏi synapse, hoặc có thể được tái hấp thu bởi sợi trục đã giải phóng nó (thông qua một quá trình gọi là tái hấp thu). Hầu hết các loại thuốc chống trầm cảm hoạt động bằng cách ngăn chặn sự tái hấp thu, do đó kéo dài tác dụng của chất dẫn truyền.
Bằng chứng là gì?
Các neuron giao tiếp hóa học với nhau.
Bạn vừa biết rằng các neuron giao tiếp bằng cách giải phóng các chất hóa học tại các synapse. Bằng chứng nào đã dẫn đến kết luận quan trọng này?
Ngày nay, các nhà khoa học thần kinh có rất nhiều bằng chứng cho thấy các neuron giải phóng các chất hóa học tại synapse. Họ theo dõi các dấu vết phóng xạ của các hóa chất trong quá trính truyền phát tín hiệu của neuron, khi các tín hiệu này được chuyển đi và đến một neuron khác, và điều gì sẽ xảy ra. Các nhà khoa học còn tiêm các hóa chất và sử dụng các điện cực cực để đo lường khả năng phản ứng của các neuron. Vào năm 1920, Otto Loewi đã tiến hành một thí nghiệm thông minh chỉ với những công cụ đơn giản có sẵn vào thời điểm đó để chứng minh rằng các neuron giao tiếp bằng các chất hóa học, và sau này ông đã mô tả quá trình thí nghiệm này trong cuốn tự truyện của mình (Loewi, 1960).
Giả thuyết Nếu một neuron có giải phóng ra hóa chất, điều tra viên sẽ có thể thu thập các hóa chất này, và chuyển những hóa chất này đến cùng một vị trí trong cơ thể của một con vật khác, và điều này sẽ khiến con vật thứ hai phản ứng theo cách mà con vật thứ nhất đã làm. Loewi không thể thu thập các chất hóa học trong não, vì vậy ông đã làm tiến hành thí nghiệm với các sợi trục của cơ tim. (Đây là một neuron kích thích một cơ tại một điểm nối, giống như của synapse giữa hai neuron.)
Phương pháp Loewi kích thích điện từ một số sợi trục nhất định có tác dụng làm chậm hoạt động của tim ếch. Khi ông tiếp tục thí nghiệm quá trình kích thích này, ông thu thập ượng chất lỏng xung quanh quả tim đó và chuyển nó đến quả tim của một con ếch thứ hai.
Kết quả Khi Loewi chuyển chất lỏng từ tim của con ếch thứ nhất, nhịp tim của con ếch thứ hai cũng chậm lại (xem ▼ Hình 3.9).
Giải thích Rõ ràng, các sợi trục sau khi được kích thích, đã tiết ra một chất hóa học làm chậm nhịp tim. Ít nhất trong trường hợp này, các neuron đã gửi thông điệp bằng cách giải phóng các chất hóa học.
Loewi đã giành được giải Nobel về sinh học cho nghiên cứu này và các nghiên cứu liên quan. Tuy nhiên, ngay cả những thí nghiệm nổi bật cũng có những hạn chế. Kết quả của Loewi không xác định được liệu sợi trục có tiết ra hóa chất ở tất cả, hầu hết hay chỉ một số ít synapse. Để trả lời câu hỏi này đòi hỏi những công nghệ ở cả vài thập kỷ sau. Câu trả lời là phần lớn synapse sử dụng hóa chất, mặc dù một số ít giao tiếp bằng điện.
Source: Kalat, J. W. (2017). Introduction to psychology (11ed). Boston, MA: Cengage Learning.
