SINAPTOGENEZA: RAZVOJ, SAZRIJEVANJE I BOLESTI - GEOGRAFIJE - 2026

Sinaptogenezu je formiranje sinapsi između neurona u živčanom sustavu. Sinaps je spoj ili kontakt između dva neurona, koji im omogućuje međusobnu komunikaciju, doprinoseći našim kognitivnim procesima.

Razmjena informacija između dva neurona obično je u jednom smjeru. Dakle, postoji neuron koji se zove „presinaptički“ koji šalje poruke, i „postsinaptik“ koji je onaj koji ih prima.

Iako se sinaptogeneza događa tijekom života čovjeka, postoje faze u kojima se događa mnogo brže nego kod drugih. U ovom se procesu održava nekoliko trilijuna sinapsi koje razmjenjuju podatke u mozgu.

Sinaptogeneza se neprestano događa u našem živčanom sustavu. Dok učimo i živimo nova iskustva, u našem se mozgu formiraju nove neuronske veze. To se događa kod svih životinja mozga, iako je posebno izraženo kod ljudi.

Što se tiče mozga, veće ne znači i bolje. Na primjer, Albert Einstein imao je mozak potpuno normalne veličine. Dakle, zaključeno je da je inteligencija povezana s količinom veza između moždanih stanica, a ne s brojem neurona.

Točno je da genetika igra temeljnu ulogu u stvaranju sinapsi. Međutim, održavanje sinapse u većoj mjeri određuje okoliš. To je zbog fenomena koji se zove plastičnost mozga.

To znači da mozak ima sposobnost promjene prema vanjskim i unutarnjim podražajima koje prima. Na primjer, dok čitate ovaj tekst moguće je da se formiraju nove moždane veze ako ih nakon nekoliko dana nastavite pamtiti.

Sinaptogeneza u neurorazvoju

Prve sinapse mogu se promatrati oko petog mjeseca embrionalnog razvoja. Naime, sinaptogeneza započinje oko 18 tjedana gestacije i nastavlja se mijenjati kroz život.

Tijekom tog razdoblja dolazi do sinaptičkog viška. To znači da se na računu uspostavlja više veza i malo po malo oni se vremenom selektivno eliminiraju. Dakle, sinaptička gustoća opada s godinama.

Začudo, istraživači su otkrili drugo razdoblje povišene sinaptogeneze: adolescenciju. Međutim, ovaj rast nije tako intenzivan kao onaj koji se događa tijekom intrauterinog razvoja.

Kritično razdoblje

Neuron

U sinaptogenezi dolazi do kritičnog razdoblja nakon kojeg slijedi sinaptička obrezivanje. To znači da se uklanjaju neiskorištene ili nepotrebne neuronske veze. U tom se razdoblju neuroni natječu jedni s drugima kako bi stvorili nove, učinkovitije veze.

Čini se da postoji inverzni odnos između sinaptičke gustoće i kognitivnih sposobnosti. Na taj se način naše kognitivne funkcije usavršavaju i postaju efikasnije jer se smanjuje broj sinapsi.

Broj sinapsi koje nastaju u ovoj fazi određuje se genetikom pojedinca. Nakon tog kritičnog razdoblja, izbrisane veze nije moguće vratiti u kasnijoj životnoj dobi.

Zahvaljujući istraživanjima, poznato je da bebe mogu naučiti bilo koji jezik prije nego što započne sinaptička obrezivanje. To je zato što su njihovi mozgovi, puni sinapsi, spremni prilagoditi se bilo kojem okruženju.

Iz tog razloga, u ovom trenutku mogu bez poteškoća razlikovati sve zvukove različitih jezika i predisponirani su ih naučiti.

Međutim, jednom kad su izloženi zvucima materinskog jezika, počinju se naviknuti na njih i vremenom ih se mnogo brže prepoznaju.

To je zbog procesa neuronskog obrezivanja, zadržavanja najčešće korištenih sinapsi (onih koji podržavaju, na primjer, zvukove materinskog jezika) i odbacivanja onih koji se ne smatraju korisnima.

Sinaptičko sazrijevanje

Jednom kada se uspostavi sinapsa, ona može trajati manje ili više, ovisno o tome koliko puta ponovimo ponašanje.

Na primjer, sjećanje na naše ime značilo bi vrlo dobro uspostavljene sinapse, koje je gotovo nemoguće razbiti, jer smo ih u svom životu evocirali mnogo puta.

Kad se rodi sinapsa, ima velik broj nutrine. To se događa jer novi aksoni teže inerviraju postojeće sinapse, čineći ih čvršćim.

Međutim, kako sinapsa sazrijeva, ona se razlikuje i odvaja od ostalih. U isto vrijeme, ostale veze između aksona povlače se manje od zrele veze. Taj se postupak naziva sinaptički klirens.

Još jedan znak sazrijevanja je da se terminalni gumb postinaptičkog neurona povećava u veličini, a između njih se stvaraju mali mostovi.

Reaktivna sinaptogeneza

Možda ste se u ovom trenutku već pitali što se događa nakon oštećenja mozga koja uništava neke postojeće sinapse.

Kao što znate, mozak se neprestano mijenja i ima plastičnost. Stoga nakon ozljede nastaje takozvana reaktivna sinaptogeneza.

Sastoji se od novih aksona koji izviru iz neoštećenog aksona, izrastajući u prazno sinaptičko mjesto. Ovaj proces se vodi proteinima poput kadherina, laminina i integrina. (Dedeu, Rodríguez, Brown, Barbie, 2008).

Važno je, međutim, napomenuti da oni ne rastu uvijek ili ne sintetiraju pravilno. Na primjer, ako pacijent ne prima ispravan tretman nakon ozljede mozga, ova sinaptogeneza može biti maladaptivna.

Bolesti koje utječu na sinaptogenezu

Promjena sinaptogeneze povezana je s nekoliko stanja, uglavnom neurodegenerativnim bolestima.

U tim bolestima, među kojima su Parkinsonova i Alzheimerova bolest, postoji niz molekularnih promjena koje još uvijek nisu u potpunosti razjašnjene. To dovodi do masovnog i progresivnog uklanjanja sinapsi, što se odražava na kognitivni i motorički deficit.

Jedna od pronađenih promjena je u astrocitima, vrsti glijalnih stanica koje su uključene u sinaptogenezu (među ostalim procesima).

Čini se da u autizmu postoje i abnormalnosti u sinaptogenezi. Otkriveno je da ovaj neurobiološki poremećaj karakterizira neravnoteža između broja ekscitacijskih i inhibicijskih sinapsi.

To je zbog mutacija u genima koji kontroliraju ovu ravnotežu. Što rezultira izmjenama u strukturnoj i funkcionalnoj sinaptogenezi, kao i sinaptičkoj plastičnosti. Čini se da se ovo događa i kod epilepsije, Rettovog sindroma, Angelmanovog sindroma i sindroma Fragile X.

Reference

1. García-Peñas, J., Domínguez-Carral, J., & Pereira-Bezanilla, E. (2012). Poremećaji sinaptogeneze kod autizma. Etiopatogene i terapijske posljedice. Revista de Neurología, 54 (Suppl 1), S41-50.
2. Guillamón-Vivancos, T., Gómez-Pinedo, U., i Matías-Guiu, J. (2015). Astrociti u neurodegenerativnim bolestima (I): funkcija i molekularna karakterizacija. Neurologija, 30 (2), 119-129.
3. Martínez, B., Rubiera, AB, Calle, G., i Vedado, MPDLR (2008). Neka razmatranja o neuroplastičnosti i cerebrovaskularnoj bolesti. Geroinfo, 3 (2).
4. Rosselli, M., Matute, E., i Ardila, A. (2010). Neuropsihologija razvoja djeteta. Meksiko, Bogota: Redakcija El Manual Moderno.