Synaptogenesis adalah proses dimana sinapsis dibuat, yaitu koneksi antara neuron dan sel lain dari sistem saraf, atau antara dua neuron. Meskipun sinaptogenesis sangat intens selama perkembangan awal, pengaruh lingkungan mempengaruhi konsolidasi dan hilangnya sinapsis sepanjang hidup.
Untuk memahami bagaimana hubungan antar neuron dibuat, penting untuk terlebih dahulu memahami karakteristik apa yang menentukan jenis sel ini dan apa sebenarnya sinapsis itu. Sama pentingnya untuk memperjelas arti dari berbagai konsep yang terkait dengan sinaptogenesis, seperti plastisitas otak dan neurogenesis.
- Artikel terkait: ” Jenis neuron: karakteristik dan fungsi “
Neuron dan sinapsis
Neuron adalah sel-sel sistem saraf yang khusus menerima dan mengirimkan impuls elektrokimia. Sinyal-sinyal ini memungkinkan berbagai fungsi terjadi, seperti sekresi neurotransmiter dan hormon, kontraksi dan distensi otot, persepsi, pemikiran atau pembelajaran.
Morfologi neuron membedakan mereka dari jenis sel lain. Secara khusus, mereka terdiri dari tiga bagian utama: soma, dendrit, dan akson.
Soma, atau badan sel, adalah tempat proses dan fungsi neuron diatur; yang dendrit ekstensi pendek yang menerima impuls listrik; dan akson adalah pelengkap yang lebih panjang yang mengirimkan sinyal dari soma ke sel lain.
Ketika impuls saraf mencapai ujung akson (tombol terminal), neuron mengeluarkan neurotransmiter, senyawa kimia yang mendukung atau menghambat aksi sel reseptor. Dalam kasus neuron, seperti yang telah kita katakan, dendrit-lah yang menangkap sinyal-sinyal ini.
Kita menyebut “sinaps” hubungan antara neuron dan sel lain, terutama jika ini juga merupakan neuron. Ketika dua sel bersinaps, membran neuron prasinaps melepaskan neurotransmitter ke dalam ruang sinaptik, area di mana ia berikatan dengan reseptor atau sel pascasinaps; ia menerima impuls, yang mengatur aktivitasnya.
Penciptaan banyak sinapsis antara neuron dan sel lain, yang terjadi secara alami selama perkembangan saraf, menyebabkan jaringan atau sirkuit saraf yang sangat kompleks terbentuk. Jaringan ini penting untuk berfungsinya sistem saraf dan proses yang bergantung padanya.
- Artikel terkait: ” Apa itu ruang sinaptik dan bagaimana cara kerjanya? “
Bagaimana koneksi antar neuron dibuat?
Ujung akson dan dendrit (sebelum lahir, dalam kasus terakhir) mengandung ekstensi berbentuk kerucut yang berkembang ke arah sel lain dan menyebabkan neuron tumbuh lebih dekat ke sana, memungkinkan koneksi sinaptik. Nama yang diberikan untuk ekstensi ini adalah “kerucut pertumbuhan saraf”.
Kerucut pertumbuhan dipandu oleh faktor neurotropik yang disekresikan oleh neuron target. Bahan kimia ini menarik atau menolak akson neuron prasinaps; dengan cara ini mereka menunjukkan tempat untuk tumbuh. Setelah akson terhubung dengan sel postsinaptik, faktor neurotropik memberi sinyal padanya dan berhenti tumbuh.
Proses ini, yang berlangsung dalam berbagai tingkat sepanjang hidup, disebut sinaptogenesis dan memungkinkan plastisitas otak, yaitu kemampuan sistem saraf kita untuk tumbuh, berubah, dan direstrukturisasi. Plastisitas didasarkan pada pembelajaran dan latihan, yang menyebabkan hubungan antar neuron menguat atau melemah.
Frekuensi sinaptogenesis lebih tinggi pada beberapa tahap kehidupan, terutama selama perkembangan awal. Namun, stimulasi lingkungan mendukung sinaptogenesis pada setiap tahap kehidupan.
Synaptogenesis sepanjang perkembangan
Pada awal perkembangan embrio, ada proliferasi besar neuroblas (prekursor neuron) di area internal tabung saraf; momen ini dikenal sebagai “neurogenesis. ” Selanjutnya, neuroblas bermigrasi keluar dari tabung saraf melalui glia radial, sehingga menyebar ke seluruh sistem saraf.
Neuroblas menjadi neuron selama proses diferensiasi sel, yang bergantung pada informasi yang terkandung dalam gen dan terjadi setelah migrasi selesai. Diferensiasi juga sebagian bergantung pada induksi, yaitu pengaruh neuron di suatu wilayah terhadap perkembangan neuroblas yang mencapainya.
Sinaptogenesis dimulai sekitar bulan kelima perkembangan janin, tetapi periode kritis terjadi setelah lahir. Selama sinaptogenesis pertama ini, kelebihan neuron dan koneksi di antara mereka dibuat; kemudian sinapsis yang kurang kuat akan hilang (apoptosis) dan struktur definitif akan menetap dengan pembelajaran.
Selama masa remaja, sinaptogenesis dan apoptosis meningkat lagi, meskipun perubahannya tidak sepenting yang terjadi pada perkembangan awal. Kesalahan dalam salah satu tahap ini dapat mendukung munculnya gangguan perkembangan saraf, seperti skizofrenia.
Meskipun gen menentukan sebagian karakteristik sinaptogenesis pada setiap individu, penelitian dengan hewan kembar dan kloning telah menunjukkan bahwa distribusi sinapsis bervariasi pada individu yang secara genetik sama atau sangat mirip. Ini menegaskan pentingnya pembelajaran dan lingkungan spesifik dalam sinaptogenesis.