Tipos de sinapses: a comunicação neuronal
Para que o cérebro funcione de maneira correta, é necessário que os neurônios se comuniquem entre si. Essas interações funcionais entre neurônios são chamadas de sinapses. Mas como ocorre essa interconexão? Quais são os tipos de sinapses?
Aparentemente, são reconhecidas duas modalidades principais de transmissão sináptica: a sinapse elétrica e a sinapse química. Em geral, a comunicação sináptica costuma ocorrer entre a terminação do axônio (a parte mais longa) da célula nervosa emissora e o soma celular do neurônio receptor.
No entanto, ao contrário do que podemos pensar, a sinapse não ocorre por contato direto. Os neurônios estão separados entre si por uma pequena ranhura: o espaço sináptico ou intersináptico. A seguir, serão explicados os principais tipos de sinapse. Ambas são conexões interneuronais, mas cada tipo tem suas características próprias. Vamos observar como cada uma ocorre.
Tipos de sinapses: a sinapse química
Na sinapse química, a informação é transmitida pelos neurotransmissores. É por isso que se denomina química; os neurotransmissores seriam responsáveis por transmitir a mensagem.
Além disso, essas sinapses não são simétricas, mas assimétricas. Isso significa que não ocorrem exatamente da mesma forma de um neurônio ao outro. Também são unidirecionais: o neurônio pós-sináptico, aquele que recebe a sinapse, não pode transmitir informação ao neurônio pré-sináptico, aquele que envia a sinapse.
A sinapse química tem outras características específicas. Por exemplo, mostra uma alta plasticidade. Isto é, as sinapses que estiveram mais ativas vão transmitir a informação com maior facilidade. Assim, essa plasticidade permite a adaptação às mudanças do ambiente. Nosso sistema nervoso é inteligente e privilegia a comunicação daquelas vias que usamos com frequência.
Esse tipo de sinapse tem a vantagem de poder modular a transmissão do impulso. Mas a questão é: como? Isso se deve ao fato de que tem a capacidade de variar:
- O neurotransmissor.
- A frequência de disparo.
- A intensidade do impulso.
Em resumo, a transmissão química entre neurônios ocorre mediante neurotransmissores que podem ser modificados. Assim, a transmissão da sinapse química ocorre da seguinte maneira:
Processo da sinapse química
- Primeiro, o neurotransmissor é sintetizado e armazenado em vesículas.
- Segundo, um potencial de ação invade a membrana pré-sináptica.
- Depois, a despolarização do terminal pré-sináptico provoca a abertura de canais de cálcio dependentes de voltagem.
- Em seguida, ocorre um influxo de cálcio pelos canais.
- Este cálcio faz com que as vesículas se fundam à membrana plasmática.
- Com isso, o neurotransmissor é liberado para a fenda sináptica via exocitose.
- O neurotransmissor se une a receptores na membrana pós-sináptica.
- Ocorre em seguida a abertura ou o fechamento dos canais pós-sinápticos.
- Depois, a corrente pós-sináptica causa potenciais pós-sinápticos excitatórios ou inibitórios que mudam a excitabilidade da célula pós-sináptica.
- Por fim, ocorre uma recuperação da membrana vesicular da membrana plasmática.
A sinapse elétrica
Na sinapse elétrica, a informação é transmitida através de correntes locais. Além disso, não se verifica um retardo sináptico (tempo que leva para ocorrer a conexão sináptica).
Esses tipos de sinapses têm algumas características opostas às das sinapses químicas. Assim, são simétricas, bidirecionais e têm baixa plasticidade. Esta última característica implica que a informação seja transmitida sempre da mesma maneira. Assim, quando há um potencial de ação em um neurônio, este é replicado no neurônio seguinte.
Esses dois tipos de sinapses coexistem?
Atualmente, sabe-se que as sinapses elétricas e as sinapses químicas coexistem na maioria dos organismos e nas estruturas cerebrais. No entanto, ainda estamos conhecendo detalhes das propriedades e da distribuição dessas duas modalidades de transmissão (1).
Aparentemente, a maioria dos esforços da ciência se concentrou em explorar como a sinapse química funciona. Dessa forma, sabe-se muito menos sobre as sinapses elétricas. De fato, como expusemos acima, pensava-se que as sinapses elétricas eram próprias dos invertebrados e dos vertebrados de sangue frio. No entanto, agora uma grande quantidade de dados indicam que as sinapses elétricas estão amplamente distribuídas no cérebro dos mamíferos (2).
Para concluir, parece que ambas as sinapses, a química e a elétrica, cooperam e interagem amplamente. Além disso, parece que a velocidade da sinapse elétrica pode ser combinada com a plasticidade da transmissão química, permitindo a tomada de decisões ou a variedade de respostas que podemos dar ao mesmo estímulo em diferentes momentos.
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Pereda, A. E. (2014). Electrical synapses and their functional interactions with chemical synapses. Nature Reviews Neuroscience, 15(4), 250.
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Connors, B. W., & Long, M. A. (2004). Electrical synapses in the mammalian brain. Annu. Rev. Neurosci., 27, 393-418.
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Faber, D. S., & Korn, H. E. N. R. I. (1989). Electrical field effects: their relevance in central neural networks. Physiological reviews, 69(3), 821-863.