SYNAPTOGENÉZA: VÝVOJ, DOZRIEVANIE A CHOROBY - GEOGRAFIA - 2026

Synaptogenesis je tvorba synapsií medzi neurónmi nervového systému. Synapsia je spojenie alebo spojenie medzi dvoma neurónmi, ktoré im umožňuje vzájomnú komunikáciu, čo prispieva k našim kognitívnym procesom.

Výmena informácií medzi dvoma neurónmi je zvyčajne jedným smerom. Existuje teda neurón nazývaný „presynaptický“, ktorý posiela správy, a „postsynaptický“, ktorý ich prijíma.

Aj keď sa synaptogenéza vyskytuje počas života človeka, existujú štádiá, v ktorých sa vyskytuje omnoho rýchlejšie ako v iných. Tento proces udržuje niekoľko biliónov synapsií, ktoré si vymieňajú údaje v mozgu.

V našom nervovom systéme dochádza k nepretržitej syntéze. Keď sa učíme a prežívame nové skúsenosti, v našom mozgu sa vytvárajú nové nervové spojenia. Toto sa vyskytuje u všetkých mozgových zvierat, aj keď je to zvlášť výrazné u ľudí.

Čo sa týka mozgu, väčší neznamená lepšie. Napríklad Albert Einstein mal mozog úplne normálnej veľkosti. Z toho vyplýva, že inteligencia súvisí skôr s množstvom spojení medzi mozgovými bunkami ako s počtom neurónov.

Je pravda, že genetika zohráva pri vytváraní synapsií zásadnú úlohu. Údržba synapsie je však vo väčšej miere určená prostredím. Je to kvôli fenoménu nazývanému plasticita mozgu.

To znamená, že mozog má schopnosť meniť sa podľa vonkajších a vnútorných stimulov, ktoré prijíma. Napríklad, keď čítate tento text, môžu sa vytvárať nové mozgové spojenia, ak si ho budete pamätať aj o pár dní.

Synaptogenéza v neurodevelope

Prvé synapsie možno pozorovať okolo piateho mesiaca embryonálneho vývoja. Konkrétne, synaptogenéza začína okolo osemnástich týždňov tehotenstva a počas života sa neustále mení.

Počas tohto obdobia dôjde k synaptickej redundancii. To znamená, že na účte je nadviazaných viac spojení a postupne sa selektívne eliminujú. Synaptická hustota teda s vekom klesá.

Vedci prekvapivo našli druhé obdobie zvýšenej synaptogenézy: dospievania. Tento rast však nie je taký intenzívny ako rast, ktorý sa vyskytuje počas vnútromaternicového vývoja.

Kritické obdobie

neurón

V synaptogenéze je kritické kritické obdobie, po ktorom nasleduje synaptické prerezávanie. To znamená, že nepoužité alebo nepotrebné nervové spojenia sú odstránené. Počas tohto obdobia si neuróny navzájom konkurujú pri vytváraní nových, efektívnejších spojení.

Zdá sa, že existuje inverzný vzťah medzi synaptickou hustotou a kognitívnymi schopnosťami. Týmto spôsobom sú naše kognitívne funkcie zdokonalené a zefektívňujú sa, pretože sa znižuje počet synapsií.

Počet synapsií, ktoré vznikajú v tomto štádiu, je určený genetikou jednotlivca. Po tomto kritickom období sa odstránené pripojenia už nedajú obnoviť.

Vďaka výskumu je známe, že deti sa môžu naučiť akýkoľvek jazyk pred začiatkom synaptického prerezávania. Je to preto, že ich mozgy plné synapsií sú pripravené prispôsobiť sa akémukoľvek prostrediu.

Z tohto dôvodu môžu teraz bez problémov rozlíšiť všetky zvuky rôznych jazykov a sú náchylní sa ich učiť.

Keď sú však vystavené zvukom materinského jazyka, začnú si na ne zvyknúť a postupom času ich oveľa rýchlejšie identifikovať.

Je to spôsobené procesom nervového prerezávania, udržiavaním najpoužívanejších synapsií (tých, ktoré podporujú napríklad zvuky materinského jazyka) a odstránením tých, ktoré sa nepovažujú za užitočné.

Synaptické dozrievanie

Po vytvorení synapsie môže trvať viac alebo menej v závislosti od toho, koľkokrát opakujeme určité správanie.

Napríklad, pamätať si na naše meno by znamenalo veľmi dobre zavedené synapsie, ktoré je takmer nemožné rozbiť, pretože sme ich v našich životoch mnohokrát vyvolali.

Keď sa narodí synapsia, má veľké množstvo inervácií. Deje sa tak preto, že nové axóny majú tendenciu inervovať existujúce synapsie, čo ich robí pevnejšími.

Avšak ako zreje synapsia, odlišuje sa a oddeľuje sa od ostatných. Súčasne sa ostatné spojenia medzi axónmi sťahujú menej ako zrelé spojenie. Tento proces sa nazýva synaptický klírens.

Ďalším znakom dozrievania je to, že sa zväčšuje veľkosť koncového tlačidla postsynaptického neurónu a medzi nimi sa vytvárajú malé mostíky.

Reaktívna synaptogenéza

Možno ste sa už teraz pýtali, čo sa stane po poškodení mozgu, ktoré zničí niektoré existujúce synapsie.

Ako viete, mozog sa neustále mení a má plasticitu. Preto po poranení nastáva tzv. Reaktívna synaptogenéza.

Pozostáva z nových axónov, ktoré vyrastajú z nepoškodeného axónu a vyrastajú do prázdneho synaptického miesta. Tento proces je vedený proteínmi, ako sú kadheríny, laminín a integrín. (Dedeu, Rodríguez, Brown, Barbie, 2008).

Je však dôležité si uvedomiť, že nie vždy správne rastú alebo synapsia. Napríklad, ak pacient nedostáva správnu liečbu po poranení mozgu, táto synaptogenéza môže byť maladaptívna.

Choroby, ktoré ovplyvňujú synaptogenézu

Zmena synaptogenézy súvisí s niekoľkými stavmi, najmä s neurodegeneratívnymi chorobami.

Pri týchto chorobách, medzi ktoré patria Parkinsonova choroba a Alzheimerova choroba, existuje rad molekulárnych zmien, ktoré ešte nie sú úplne objasnené. To vedie k masívnemu a progresívnemu odstraňovaniu synapsií, čo sa odráža v kognitívnych a motorických deficitoch.

Jednou zo zistených zmien sú astrocyty, typ gliových buniek, ktoré sa podieľajú na synaptogenéze (okrem iných procesov).

Zdá sa, že v autizme sú tiež abnormality v synaptogenéze. Zistilo sa, že táto neurobiologická porucha sa vyznačuje nerovnováhou medzi počtom excitačných a inhibičných synapsií.

Je to kvôli mutáciám v génoch, ktoré regulujú túto rovnováhu. Čo vedie k zmenám v štrukturálnej a funkčnej synaptogenéze, ako aj v synaptickej plasticite. Zdá sa tiež, že sa vyskytuje pri epilepsii, Rettovom syndróme, Angelmanovom syndróme a Fragile X syndróme.

Referencie

1. García-Peñas, J., Domínguez-Carral, J., a Pereira-Bezanilla, E. (2012). Poruchy synaptogenézy v autizme. Etiopatogénne a terapeutické implikácie. Revista de Neurología, 54 (Suppl. 1), S41-50.
2. Guillamón-Vivancos, T., Gómez-Pinedo, U. a Matías-Guiu, J. (2015). Astrocyty pri neurodegeneratívnych ochoreniach (I): funkcia a molekulárna charakterizácia. Neurology, 30 (2), 119-129.
3. Martínez, B., Rubiera, AB, Calle, G. a Vedado, MPDLR (2008). Niektoré úvahy o neuroplasticite a cerebrovaskulárnom ochorení. Geroinfo, 3 (2).
4. Rosselli, M., Matute, E., & Ardila, A. (2010). Neuropsychológia vývoja dieťaťa. Mexico, Bogotá: Editorial El Manual Moderno.