martedì, Gennaio 26, 2021

Sinapsi significato, struttura e funzionamento dei connettori del cervello

Come viaggiano gli impulsi nervosi e che tipo di messaggi veicolano? Senza le sinapsi la comunicazione tra neuroni non sarebbe possibile.

Enrica Vigliano
Enrica Vigliano
Enrica Vigliano, romana per adozione. Lavora nel mondo dell’arte e della comunicazione di eventi, dopo gli studi di Archeologia e di Business dei beni culturali. Adora parimenti la matematica e la grammatica, avendo una predilezione per le parole crociate e per la vita all’aperto.

Dare al termine sinapsi significato di immediata comprensione non è cosa semplice.

Sebbene la loro esistenza fosse già ipotizzata e postulata sin dal XVI secolo, fu solo a cavallo tra Ottocento e Novecento che Charles Scott Sherrington, il cosiddetto “filosofo del sistema nervoso”, diede loro il nome di sinapsi. 

Etimologia

Il termine deriva dal greco σύναψις, letteralmente collegamento, connessione, composto da σύν, con, e ἅπτειν, toccare. In effetti la sinapsi è una regione di interazione tra due cellule appartenenti al sistema nervoso che permette il trasporto e il passaggio di un segnale da una cellula all’altra.

Quando Charles Scott Sherrington scelse questa parola per definire la struttura neuronale, la elesse proprio per il suo significato di “contatto”.

Neuroni e impulsi elettrici

Per capire le sinapsi, bisogna prima comprendere com’è fatto un neurone e come si trasmettono i segnali nervosi da una cellula all’altra.

Un neurone è composto da un corpo cellulare, dalla forma più ingrossata, e da una serie di dendriti, lunghi filamenti lungo cui si muovono gli impulsi. Il più grosso tra questi prolungamenti è chiamato assone o neurite.

L’assone porta l’impulso nervoso dal corpo cellulare verso l’esterno, sotto forma di una variazione del potenziale elettrico della membrana citoplasmica.

In fondo i dendriti e gli assoni presentano il cosiddetto bottone o terminale sinaptico, una sorta di zona allargata che si appoggia al neurone successivo o a un altro bottone sinaptico.

In realtà le due superfici non combaciano, ma sono distanziate da un solco inter sinaptico. È proprio in quest’area che è da collocarsi la sinapsi.

Collegamenti tra strutture diverse

Sinapsi, spazio intersinaptico

Se i neuroni sono messi in collegamento tramite il passaggio di informazioni tra un assone e un dendrite, si parla di sinapsi asso-dendritiche.

Le sinapsi asso-assoniche sono quelle che collegano gli assoni di due o più neuroni, mentre in alcuni casi l’assone dell’uno comunica direttamente con il corpo cellulare dell’altro, instaurando una sinapsi asso-somatica.

Infine, esistono anche le sinapsi neuro muscolari, in cui l’assone di un neurone propaga il suo impulso a una fibra muscolare. 

Quanti tipi di sinapsi esistono?

Si possono distinguere due tipi di sinapsi, elettriche e chimiche.

Sinapsi elettriche

Sebbene presenti in tutti gli organismi, le sinapsi elettriche sono caratteristiche degli invertebrati e affidano la trasmissione del messaggio a uno spostamento di ioni tra due cellule nervose.

A differenza di quelle chimiche, in queste sinapsi lo scambio può essere bidirezionale, ossia non c’è un pre e un post neurone sinaptico.

A questi tipi di sinapsi sono affidate alcune risposte istintive come i riflessi, quando è necessario che il messaggio arrivi in modo rapido e senza ritardo alla struttura a cui il neurone lo invia.

Sinapsi chimiche

Sono la tipologia più diffusa nei mammiferi e negli animali vertebrati in generale. Le sinapsi chimiche sono quelle che utilizzano alcune sostanze, i neurotrasmettitori, per inviare o ricevere le informazioni.

Funzionamento della sinapsi chimica

Quando un segnale arriva al neurone presinaptico, vengono rilasciati dei neurotrasmettitori contenuti in apposite vescicole, a cui è affidato il messaggio.

Queste sostanze attraversano il piccolissimo spazio sinaptico tra neurone pre e neurone post sinaptico, chiamato anche fessura sinaptica largo appena 30-50 nm, e consegnano il loro carico di informazioni al secondo neurone attraverso la membrana post-sinaptica.

Una volta fusi con la membrana, i neurotrasmettitori passano il messaggio sotto forma di ioni che depolarizzano la sostanza citoplasmatica, creando una sorta di onda che si propaga da cellula a cellula.

La direzione del segnale è sempre univoca: le sinapsi riceventi non possono emettere segnali e viceversa.

Sinapsi significato in psicologia

Lo studio delle sinapsi ha permesso di approfondire alcuni aspetti dell’apprendimento, della memoria e della formazione del pensiero, essenziali in campo psicologico.

Per esempio si è scoperto che le sinapsi collegate a esperienze e capacità utilizzate più frequentemente di altre, si attivano più velocemente, consolidando una certa informazione o una catena di informazioni.

Questo meccanismo è alla base anche dello sviluppo di alcune forme di patologia, come l’ansia, la depressione, i dusturbi ossessivi-compulsivi. Sono infatti reticoli sinaptici o reti di informazioni che si attivano in modo errato a generare degli stati di alterazione dell’umore e del pensiero.

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Sinapsi significato nelle neuropatie

Numerosi studi hanno evidenziato anche quanto le alterazioni funzionali del reticolo sinaptico abbiano un ruolo predominante nelle patologie neurologiche, che includono tutte le malattie neurodegenerative pertinenti alla sfera del movimento, del linguaggio, della memoria.

Proprio per questo motivi, moltissimi dei farmaci che si somministrano in questi casi agiscono proprio sulle cellulle del sistema nervoso, oltre a lavorare sul meccanismo biochimico di rilascio dei neurotrasmettitori.

Sinapsi significato computazionale

Lo studio delle sinapsi ha influenzato e permeato le ricerche nel campo della robotica, informatica ed elettronica. La plasticità sinaptica, la facilità cioè con cui il nostro cervello è in grado di creare connessioni in parallelo, è al centro di tutti gli studi delle nuove micro e macro tecnologie, che mirano a replicare nelle macchine il comportamento dello scambio di informazioni neurali. 

Il futuro della robotica è basato sulle cosiddette sinapsi ibride, in cui un vero neurone sarà in grado di parlare direttamente a una componente elettronica per impartirle un compito da svolgere.

Leggi anche: Basterà un cerotto per sostituire auricolari e microfoni

Enrica Vigliano
Enrica Vigliano
Enrica Vigliano, romana per adozione. Lavora nel mondo dell’arte e della comunicazione di eventi, dopo gli studi di Archeologia e di Business dei beni culturali. Adora parimenti la matematica e la grammatica, avendo una predilezione per le parole crociate e per la vita all’aperto.

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