La sinapsis (del griego σύναψις [sýnapsis], ‘unión’, ‘enlace’«sinapsis», Diccionario de la lengua española (vigésima segunda edición), Real Academia Española, 2001.) es una aproximación especializada entre neuronas,Sinapsis: Glosario del Departamento de Neurociencias, Facultad de Medicina de la Universidad Autónoma de Guadalajara (México) ya sea entre dos neuronas de asociación, una neurona y una célula receptora, o entre una neurona y una célula efectora (casi siempre glandular o muscular). En estos contactos se lleva a cabo la transmisión del impulso nervioso. Este se inicia con una descarga química que origina una corriente eléctrica en la membrana de la célula emisora (denominada pre-sináptica); una vez que este impulso nervioso alcanza el extremo del axón, la conexión es la encargada de excitar o inhibir la acción de otra célula llamada célula receptora (denominada pos-ináptica).
En este artículo se tratan las propiedades generales de las sinapsis. Existen artículos específicos para #Sinapsis química y #Sinapsis eléctrica.
Origen de la palabra La palabra sinapsis viene de sinapteína, que C.S. Sherrington y sus colaboradores formaron con las palabras griegas sin-, que significa "juntos", y hapteina, es decir "con firmeza".
Marco de actividad
Estos enlaces químico-eléctricos están especializados en el envío de cierto tipo de señales de pervivencia, las cuales afectan a otras neuronas, o a células no neuronales como las musculares o glandulares.
Existen dos tipos de actividad base distinta, la actividad de pervivencia y la actividad de supervivencia. La actividad sináptica de pervivencia se desarrolla en estos contextos: Entre dos neuronas: al estímulo lo transportan los neurotransmisores de tipo aminoácido. Entre una neurona y una célula muscular: al estímulo lo transportan los neurotransmisores de tipo éster. Entre una neurona y una célula secretora: al estímulo lo transportan los neurotransmisores de tipo neuropéptido.
La actividad sináptica de supervivencia se desarrolla en estos contextos: En la actividad neuroprocreadora. En la actividad de consumo alimenticio. En la actividad de conservación homeostática extrema.
La sinapsis se produce en el momento en que se registra actividad químico-eléctrica presináptica y otra postsináptica. Si esta condición no se da, no se puede hablar de sinapsis. En dicha acción se liberan neurotransmisores ionizados con base química, cuya cancelación de carga provoca la activación de receptores específicos que, a su vez, generan otro tipo de respuestas químico-eléctricas.
Cada neurona se comunica, al menos, con otras mil neuronas y puede recibir, simultáneamente, hasta diez veces más conexiones de otras. Se estima que en el cerebro humano adulto hay por lo menos 1014 conexiones sinápticas (entre 100 y 500 billones). En niños el número alcanzaría los 1000 billones, pero este número disminuye con el paso de los años, estabilizándose en la edad adulta.
Las sinapsis permiten a las neuronas del sistema nervioso central formar una red de circuitos neuronales. Son cruciales para los procesos biológicos que subyacen bajo la percepción y el pensamiento. También son el sistema mediante el cual el sistema nervioso conecta y controla todos los sistemas del cuerpo.
Histología
Desde el punto de vista histológico y funcional, una neurona tiene tres zonas principales: el cuerpo o soma, las dendritas y el axón. Estos dos últimos elementos son los encargados de establecer las relaciones sinápticas: las dendritas son como «antenas» que reciben la mayoría de la información que proviene de otras células; el axón, por su parte, es como el «cable» con el que una neurona se conecta a otras.
Las conexiones pueden establecerse a muy corto alcance, a unos cientos de micrómetros a la redonda, o a distancias mucho mayores. Las neuronas de la espina dorsal, por ejemplo, se comunican directamente con órganos como los músculos para dar lugar al movimiento (sinapsis neuromuscular).
El modelo clásico de la sinapsis tuvo su centro en la neurona, y abarcaba las terminales pre-sinápticas y pos-sinápticas. Ese modelo bipartito explicaba solamente de forma parcial las «modificaciones plásticas» finas de la sinapsis que se observan en algunas situaciones fisiológicas.
Ultraestructura thumb|240px|Sinapsis: sector presináptico con vesículas (flecha). Sector de la hendidura (centro). Sector pos-sináptico con Densidad característica (línea roja inferior). Una sinapsis prototípica, consiste en unas dilataciones citoplasmáticas con forma de «hongo» (botón sináptico) desde cada neurona que, se aproximan una contra otra. En esta zona, las membranas celulares de ambas células determinan un espacio estrecho. La zona de acercamiento de ambas neuronas es de aproximadamente 20-30 nanómetros (nm) de espesor, y se denomina espacio sináptico (o hendidura). Estas sinapsis son asimétricas tanto en su estructura como en su funcionamiento. Solo la neurona pre-sináptica segrega los neurotransmisores, que se unen a los receptores transmembrana que la célula pos-sináptica tiene en la hendidura.
El terminal nervioso pre-sináptico (también llamado botón sináptico) normalmente emerge del extremo de un axón, mientras que la zona post-sináptica normalmente corresponde a una dendritas, al cuerpo celular o a otras zonas celulares. La zona de la sinapsis donde se libera el neurotransmisor se denomina zona activa. En las zonas activas, las membranas de las dos células adyacentes se acercan estrechamente mediante proteínas de adhesión celular. Justo tras la membrana de la célula post-sináptica aparece un complejo de proteínas entrelazadas denominado Densidad postsináptica. Las proteínas de la densidad post-sináptica cumplen numerosas funciones, que van desde el anclaje y movimiento de receptores de neurotransmisores de la membrana plasmática, hasta el anclaje de varias proteínas reguladoras de la actividad de estos receptores.
Tipos de sinapsis
Según lo que se transmite thumb|right|180px|Esquema de una sinapsis eléctrica A-B: (1) mitocondria; (2) uniones gap formadas por conexinas; (3) señal eléctrica. La transmisión puede ser eléctrica o bien química.
Sinapsis eléctrica
Una sinapsis eléctrica es aquella en la que la transmisión entre la primera neurona y la segunda no se produce por la secreción de un neurotransmisor, como en las sinapsis químicas, sino por el paso de iones de una célula a otra a través de uniones gap, pequeños canales formados por el acoplamiento de complejos proteicos, basados en conexiones, en células estrechamente adheridas.
La sinapsis eléctrica es la más común en los vertebrados menos complejos y en algunos lugares del cerebro de los mamíferos. Las membranas celulares de las neuronas pre-sináptica y post-sináptica están íntimamente en contacto, a través de uniones comunicantes o nexus las cuales cuentan con canales moleculares por los que pasan los iones. Así el impulso nervioso se transmite directamente de una célula a otra. Son más rápidas que las sinapsis químicas pero menos plásticas; son menos propensas a alteraciones o modulación porque facilitan el intercambio entre los citoplasmas de iones y otras sustancias químicas. En los vertebrados son comunes en el corazón y el hígado.
Las sinapsis eléctricas tienen tres ventajas muy importantes: La sinapsis eléctrica posee una transmisión bidireccional de los potenciales de acción, En la sinapsis eléctrica hay una sincronización en la actividad neuronal, lo cual hace posible una acción coordinada entre ellas. La comunicación es más rápida en la sinapsis eléctrica , debido a que los potenciales de acción pasan a través de un canal iónico proteico directamente sin necesidad de la liberación moléculas.
Sinapsis química
thumb|350px|Principales elementos en una sinapsis modelo. La sinapsis le permite a las neuronas comunicarse con otras a través de los axones y dendritas, transformando una señal eléctrica en otra química.
La sinapsis química se establece entre células que están separadas entre sí por un espacio de unos , llamado hendidura o espacio sináptico.
La liberación de neurotransmisores es iniciada por la llegada de un impulso nervioso (o potencial de acción), y se produce mediante un proceso muy rápido de secreción celular: en el terminal presináptico, las vesículas sinápticas que contienen los neurotransmisores permanecen ancladas y preparadas junto a la membrana sináptica. Cuando llega un potencial de acción se produce una entrada de iones calcio a través de los canales de calcio dependientes de voltaje. Los iones de calcio inician una cascada de reacciones que terminan haciendo que las membranas vesiculares se fusionen con la membrana presináptica y liberando su contenido a la hendidura sináptica. Los receptores del lado opuesto de la hendidura genéricamente densidad post-sináptica el "aparato espinal" (SA), vesículas recubiertas y un citoesqueleto complejo compuesto por filamentos delgados y partículas densas o red postsináptica), se unen a los neurotransmisores y fuerzan la apertura de los canales iónicos de la membrana postsináptica, haciendo que los iones fluyan hacia o desde el interior, cambiando el potencial de membrana local.
El resultado es excitatorio en caso de flujos de despolarización, o inhibitorio en caso de flujos de hiperpolarización. El que una sinapsis sea excitatoria o inhibitoria depende del tipo o tipos de iones que se canalizan en los flujos postsinápticos, que a su vez es función del tipo de receptores y neurotransmisores que intervienen en esa sinapsis.
La suma de los impulsos excitatorios e inhibitorios que llegan por todas las sinapsis que se relacionan con cada neurona (1000 a 200 000) determina si se produce o no la descarga del potencial de acción por el axón de esa neurona.
Según la ubicación donde se hace la sinapsis En el sistema nervioso las sinapsis pueden presentarse en los diversos sectores del cuerpo de la neurona: Sinapsis axodendrítica Unión de las ramas terminales del axón de la neurona presináptica, con las dendritas de la célula postsináptica, en el cual se entretejen o terminan en las dendritas directamente. Sinapsis axosomática Unión de las ramas terminales del axón de la neurona presináptica que forman una canasta o red alrededor del cuerpo (soma (neurología) de la célula postsináptica. Sinapsis axoaxónica Unión donde algunas terminales (axón) de la neurona presináptica, terminan en los axones de las neuronas postsinápticas.
Sinapsis bipartita, tripartita y tetrapartita El modelo clásico de la sinapsis tuvo su centro en la neurona, y abarcaba las terminales pre-sináptica y post-sináptica que correspondían a dos neuronas contiguas, ese modelo de dos partes fue llamado sinapsis bipartita.
Luego, razonablemente se agregaron a la sinapsis otros elementos celulares presentes en el neuropilo: los oligodendrocitos, los astrocitos y la microglía como elementos fundamentales para la formación y la remodelación de la sinapsis tripartita De acuerdo con investigaciones relacionadas con la matriz extracelular, las sinapsis constarían de hasta cuatro elementos (tetrapartita): pre-sinápticos neuronales post-sinápticos neuronales, la neuroglia cercana y la matriz extracelular que funcionan como reguladores en la transferencia de información en el interior del sistema nervioso.
Clases de transmisión sináptica Se distinguen tres tipos principales de transmisión sináptica; los dos primeros mecanismos constituyen las fuerzas principales que rigen en los circuitos neuronales. Transmisión excitadora aquella que incrementa la posibilidad de producir un potencial de acción. Transmisión inhibidora aquella que reduce la posibilidad de producir un potencial de acción. Transmisión moduladora aquella que cambia el patrón y/o la frecuencia de la actividad producida por las células involucradas.
Fuerza sináptica