Effetti della trasmissione sinaptica
Esistono fondamentalmente due tipi di sinapsi: le sinapsi eccitatorie (o eccitatrici) e le sinapsi inibitorie (o inibitrici). Le prime, cioè le sinapsi eccitatorie, fanno esattamente ciò che indica il loro nome e cioè quando vengono attivate da un potenziale d'azione, liberano una sostanza trasmettitrice che eccita i neuroni su cui sinaptano. Questo eccitamento ha l'effetto di rendere più probabile che questi neuroni (detti neuroni postsinaptici) scarichino o inviino un potenziale d'azione lungo i loro assoni. Per potenziale d'azione si intende un messaggio elettrico innescato da una estremità e verso un'altra estremità. Alcuni farmaci influenzano la conduzione dei potenziali d'azione lungo gli assoni. Un piccolo numero di essi eccita l'assone, ma queste sostanze sono relativamente rare. Più importanti sono gli anestetici locali che bloccano la conduzione dei potenziali d'azione lungo gli assoni. Questi farmaci permettono interventi chirurgici indolore come ad esempio l'estrazione di un dente o la sutura di una ferita. Bloccando quindi la conduzione assonica essi impediscono ai messaggi dolorifici di raggiungere il SNC.
Le sinapsi inibitorie fanno esattamente l'opposto delle precedenti; quando vengono attivate, fanno diminuire la probabilità che l'assone del neurone postsinaptico scarichi. La frequenza con cui un particolare assone scarica è determinata dall'attività delle afferenze sinaptiche che giungono ai dendriti ed al soma della cellula. Se le sinapsi eccitatorie sono più attive, l'assone scaricherà con una frequenza alta; se invece sono più attive le sinapsi inibitorie, esso scaricherà con una frequenza bassa, o forse non lo farà affatto.
L'antagonismo fra sinapsi eccitatorie e sinapsi inibitorie, detto integrazione neurale, costituisce la base del processo decisionale. In questo caso con il termine 'integrazione' si intende semplicemente addizione; gli effetti delle sinapsi eccitatorie e delle sinapsi inibitorie si vanno a sommare ed il risultato determina l'attività dell'assone del neurone postsinaptico. Se predomina l'eccitamento, l'assone scarica rapidamente; se predomina l'inibizione, esso è silente. A sua volta l'attività dei bottoni terminali di questo neurone svolge un ruolo nella determinazione della frequenza di scarica degli assoni di altri neuroni.
Meccanismi della trasmissione sinaptica
I bottoni terminali eccitano o inibiscono le loro cellule postsinaptiche liberando sostanze trasmettitrici. Queste sostanze vengono immagazzinate all'interno di piccoli ricettacoli tondeggianti detti vescicole sinaptiche. Quando un assone scarica, il potenziale d'azione si propaga fino ai suoi bottoni terminali. L'arrivo di un potenziale d'azione in un bottone terminale fa sì che alcune delle vescicole sinaptiche prossime alla membrana presinaptica si attacchino e aderiscano ad esso e poi si aprano riversando il proprio contenuto nello spazio compreso tra il bottone terminale e la membrana della cellula postsinaptica, spazio che è detto fessura sinaptica. La sostanza trasmettitrice andrà a causare, nel neurone postsinaptico, reazioni che lo eccitano o lo inibiscono.
Una molecola di sostanza trasmettitrice agisce su un sito recettore come una chiave su di una serratura. Quando la membrana presinaptica libera una sostanza trasmettitrice, le molecole raggiungono i siti recettori e le attivano, a loro volta i siti recettori producono effetti eccitatori o inibitori sul neurone postsinaptico. Ricordiamo che molti farmaci producono i loro effetti stimolando o bloccando questi siti recettori postsinaptici.
L'eccitamento o l'inibizione prodotta da una sinapsi è breve, infatti gli effetti scompaiono presto. I due meccanismi che pongono termine a questi effetti sono l'inattivazione chimica e la ricaptazione. Nel primo caso la sostanza trasmettitrice viene in realtà distrutta; il processo più comune è la ricaptazione (re-uptake). La maggior parte delle sostanze trasmettitrici viene riciclata dai bottoni terminali. La sostanza viene liberata dal bottone terminale e viene ricaptata rapidamente, e quindi dispone soltanto di un breve intervallo di tempo per stimolare i siti recettori postsinaptici. La sostanza trasmettitrice viene riutilizzata; vescicole sinaptiche neoformate, prodotte nel bottone terminale, si riempiono della sostanza riciclata. La velocità con cui il bottone terminale ricapta la sostanza trasmettitrice determina la durata degli effetti della sostanza sul neurone postsinaptico.
