Synaptogenesis Come vengono create le connessioni tra i neuroni?

La sinaptogenesi è il processo attraverso il quale vengono create le sinapsi, cioè, connessioni tra un neurone e un'altra cellula del sistema nervoso, o tra due neuroni. Sebbene la sinaptogenesi sia particolarmente intensa durante lo sviluppo iniziale, le influenze ambientali influenzano il consolidamento e la scomparsa delle sinapsi nel corso della vita.

Per capire come vengono create le connessioni tra i neuroni È importante capire prima quali caratteristiche definiscono questo tipo di cellule e quali sono esattamente le sinapsi. È altrettanto importante chiarire il significato dei vari concetti relativi alla sinaptogenesi, come la plasticità del cervello e la neurogenesi..

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Neuroni e sinapsi

I neuroni sono cellule del sistema nervoso specializzato nel ricevere e trasmettere impulsi elettrochimici. Questi segnali consentono di svolgere funzioni molto diverse, come la secrezione di neurotrasmettitori e ormoni, la contrazione e la distensione dei muscoli, la percezione, il pensiero o l'apprendimento.

La morfologia dei neuroni li differenzia dagli altri tipi di cellule. In particolare, sono costituiti da tre parti principali: soma, dendriti e assone.

Il soma, o corpo cellulare, è il luogo in cui sono organizzati i processi e le funzioni del neurone; i dendriti sono brevi estensioni che ricevono gli impulsi elettrici; e l'assone è un'appendice più lunga che invia segnali dal soma ad altre cellule.

Quando gli impulsi neurali raggiungono la fine dell'assone (pulsante terminale) il neurone secerne i neurotrasmettitori, composti chimici che favoriscono o inibiscono l'azione della cellula recettrice. Nel caso dei neuroni, come abbiamo detto, sono i dendriti a catturare questi segnali.

Chiamiamo "sinapsi" la connessione tra un neurone e un'altra cellula, soprattutto se questo è anche un neurone. Quando due cellule di synaptan, la membrana del neurone presinaptico rilascia neurotrasmettitore nello spazio sinaptico, l'area in cui si lega con il recettore o la cellula postsinaptica; riceve l'impulso, che regola la sua attività.

La creazione di numerose sinapsi tra neuroni e altre cellule, che si verifica naturalmente durante il neurosviluppo, causa la formazione di reti o circuiti neuronale molto complesso Queste reti sono fondamentali per il corretto funzionamento del sistema nervoso e quindi dei processi che dipendono da esso.

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Come vengono create le connessioni tra i neuroni?

Le estremità di assoni e dendriti (prima della nascita, in quest'ultimo caso) contengono estensioni con una forma conica che si sviluppano nella direzione di un'altra cellula e fanno crescere e avvicinarsi il neurone, consentendo la connessione sinaptica. Il nome che queste estensioni ricevono è "coni di crescita neurale".

I coni di crescita sono guidati da fattori neurotrofici secreto dai neuroni bersaglio. Questi composti chimici attraggono o respingono l'assone del neurone presinaptico; in questo modo indicano dove dovrebbe crescere. Una volta che l'assone si connette alla cellula postsinaptica, i fattori neurotrofici lo segnalano e smettono di crescere.

Questo processo, che avviene in diversi gradi durante tutta la vita, è chiamato sinaptogenesi e consente la plasticità cerebrale, cioè la facoltà con cui il nostro sistema nervoso cresce, cambia e ristruttura. La plasticità si basa sull'apprendimento e sulla pratica, che rendono le connessioni tra i neuroni consolidare o indebolire.

La frequenza della sinaptogenesi è maggiore in alcune fasi della vita, specialmente durante lo sviluppo iniziale. tuttavia, il La stimolazione ambientale favorisce la sinaptogenesi in ogni fase della vita.

Synaptogenesis durante lo sviluppo

All'inizio dello sviluppo embrionale c'è una massiccia proliferazione di neuroblasti (precursori dei neuroni) nella zona interna del tubo neurale; questo momento è noto come "neurogenesi". Successivamente, i neuroblasti migrano all'esterno del tubo neurale attraverso la glia radiale, estendendosi così in tutto il sistema nervoso.

I neuroblasti diventano neuroni durante il processo di differenziazione cellulare, che dipende dalle informazioni contenute nei geni e si verifica una volta completata la migrazione. La differenziazione dipende anche in parte dall'induzione, cioè dall'influenza dei neuroni di una regione sullo sviluppo dei neuroblasti che la raggiungono..

La sinaptogenesi inizia intorno al quinto mese dello sviluppo fetale, ma il periodo critico ha luogo dopo la nascita. Durante questa prima sinaptogenesi si crea un eccesso di neuroni e connessioni tra di loro; più tardi le sinapsi meno potenti scompariranno (apoptosi) e la struttura definitiva si stabilizzerà con l'apprendimento.

Durante l'adolescenza, la sinaptogenesi e l'apoptosi si intensificano di nuovo, sebbene i cambiamenti non siano così significativi come quelli che si verificano nello sviluppo iniziale. Errori in una qualsiasi di queste fasi possono favorire la comparsa di disturbi dello sviluppo neurologico, come la schizofrenia.

Sebbene i geni in parte determinino le caratteristiche della sinaptogenesi in ogni individuo, studi con gemelli e animali clonati hanno dimostrato che la distribuzione delle sinapsi varia in individui geneticamente uguali o molto simili. Ciò conferma l'importanza dell'apprendimento e dell'ambiente specifico nella sinaptogenesi.