突觸是神經(jīng)元之間或神經(jīng)元與效應器細胞如肌肉細胞、腺細胞之間相互接觸并傳遞信息的部位。
是神經(jīng)系統(tǒng)實現(xiàn)功能的關鍵結構,使得神經(jīng)信號能夠在細胞間進行傳遞。
保證了神經(jīng)活動的協(xié)調(diào)性和有序性。
在中樞神經(jīng)系統(tǒng)腦和脊髓中,神經(jīng)元之間通過大量的突觸相互連接,形成復雜的神經(jīng)網(wǎng)絡。在大腦皮層的各個功能區(qū)之間,存在著密集的突觸聯(lián)系,以實現(xiàn)感覺、運動、認知等多種功能。在周圍神經(jīng)系統(tǒng)中,神經(jīng)元與肌肉之間的突觸位于肌肉纖維的表面,它使得神經(jīng)信號能夠傳遞到肌肉,從而引起肌肉收縮。
突觸主要由三部分構成
是突觸前神經(jīng)元軸突末梢的細胞膜。軸突末梢內(nèi)含有許多突觸小泡,小泡內(nèi)含有神經(jīng)遞質(zhì)。在膽堿能突觸中,突觸小泡內(nèi)含有乙酰膽堿。
是突觸前膜與突觸后膜之間的狹窄間隙,寬約20-30nm。神經(jīng)遞質(zhì)通過突觸間隙擴散到突觸后膜。
是突觸后神經(jīng)元或效應器細胞的細胞膜。突觸后膜上有神經(jīng)遞質(zhì)的受體,能特異性地識別并結合神經(jīng)遞質(zhì),從而引起突觸后膜的電位變化。
突觸具有信號傳遞、信息整合等功能?! ?/p>
當神經(jīng)沖動傳到突觸前神經(jīng)元的軸突末梢時,突觸小泡與突觸前膜融合,將神經(jīng)遞質(zhì)釋放到突觸間隙。神經(jīng)遞質(zhì)通過擴散作用到達突觸后膜,與突觸后膜上的受體結合,引起突觸后膜的離子通道開放或關閉,從而改變突觸后膜的電位,實現(xiàn)電信號-化學信號-電信號的轉(zhuǎn)換,將神經(jīng)沖動傳遞下去。
一個神經(jīng)元可以與多個神經(jīng)元形成突觸,同時接受多種不同的神經(jīng)遞質(zhì)的作用。這些突觸后電位可以在時間和空間上進行整合,當整合后的電位達到神經(jīng)元的閾值時,神經(jīng)元就會產(chǎn)生動作電位,進行信息的輸出。
蛋白質(zhì)對于神經(jīng)遞質(zhì)的合成非常重要。像魚類、豆類、蛋類等富含優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的食物,有助于維持突觸的正常功能。酪氨酸是合成多巴胺、去甲腎上腺素等神經(jīng)遞質(zhì)的原料,在蛋白質(zhì)食物中含量豐富。維生素B族如B1、B6、B12有助于神經(jīng)遞質(zhì)的合成和代謝。全谷類食物、綠葉蔬菜等是維生素B族的良好來源。礦物質(zhì)方面,鈣、鎂等對于神經(jīng)信號的傳遞有重要作用。牛奶、堅果等食物富含這些礦物質(zhì)。
適當?shù)牧α坑柧毧梢栽鰪娂∪饬α?,改善身體的代謝功能。這對于維持神經(jīng)-肌肉接頭的正常功能也很重要。通過舉重等力量訓練,可以增強神經(jīng)信號在神經(jīng)-肌肉接頭處的傳遞效率,預防肌肉萎縮等問題。
突觸的日常養(yǎng)護有充足睡眠、減少壓力、學習和認知活動等?! ?/p>
睡眠是大腦進行自我修復和調(diào)整的重要時期。在睡眠過程中,神經(jīng)元之間的突觸會進行一系列的活動,包括清除代謝廢物、鞏固記憶等。缺乏睡眠會影響神經(jīng)遞質(zhì)的平衡,損害突觸功能。
長期處于高壓力狀態(tài)會導致體內(nèi)激素失衡,影響神經(jīng)細胞的代謝??梢酝ㄟ^冥想、深呼吸等方式來減輕壓力,維護突觸的正常功能。
不斷學習新知識、進行認知訓練可以刺激大腦形成新的突觸,增強大腦的可塑性。學習一門新語言、彈奏一種新樂器等活動都可以促進大腦突觸的發(fā)育和功能優(yōu)化。
突觸形態(tài)多樣,根據(jù)突觸接觸的部位可以分為軸突-樹突突觸,最常見的類型,突觸前軸突與突觸后樹突相接觸、軸突-胞體突觸,突觸前軸突與突觸后神經(jīng)元的胞體相接觸和軸突-軸突突觸,突觸前軸突與另一個軸突相接觸,主要對神經(jīng)沖動進行調(diào)節(jié)。從形態(tài)上看,突觸前末梢通常呈膨大狀,以容納更多的突觸小泡。
正常突觸
正常突觸在結構上完整,突觸前膜、突觸間隙和突觸后膜的形態(tài)和功能正常。神經(jīng)遞質(zhì)的合成、儲存、釋放以及與受體的結合等環(huán)節(jié)都能正常進行,能夠準確、有效地傳遞神經(jīng)信號,實現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)的各種功能,如感覺、運動、學習、記憶等。
異常突觸
可能由于先天遺傳因素或后天損傷導致。例如,在某些先天性神經(jīng)系統(tǒng)疾病中,突觸的形成過程可能出現(xiàn)障礙,導致突觸結構缺失或畸形。腦外傷、腦血管疾病等也可能會破壞突觸的結構。
神經(jīng)遞質(zhì)方面,可能出現(xiàn)合成不足、釋放異?;蚴荏w功能障礙。如在帕金森病中,由于腦內(nèi)多巴胺能神經(jīng)元受損,多巴胺合成減少,導致神經(jīng)-肌肉控制出現(xiàn)問題,這與神經(jīng)-肌肉接頭等突觸功能異常有關。
突觸的異常癥狀有運動障礙、認知和記憶問題、感覺異常等。
當神經(jīng)-肌肉接頭處的突觸功能異常時,可能會出現(xiàn)肌肉無力、肌肉萎縮、肌肉震顫等癥狀。重癥肌無力患者的自身抗體破壞了神經(jīng)-肌肉接頭處的乙酰膽堿受體,導致肌肉收縮無力。
大腦內(nèi)突觸功能異常會引起認知障礙、記憶力減退等。在阿爾茨海默病中,大腦神經(jīng)元之間的突觸大量丟失,神經(jīng)遞質(zhì)代謝紊亂,患者出現(xiàn)嚴重的認知和記憶衰退。
感覺神經(jīng)元與其他神經(jīng)元之間的突觸出現(xiàn)問題時,可能會導致感覺減退或感覺過敏等現(xiàn)象。神經(jīng)病變患者會出現(xiàn)肢體麻木(感覺減退)或疼痛(感覺過敏)的癥狀。
影響突觸的因素有遺傳因素、環(huán)境因素等?!?/p>
一些基因突變可能會影響突觸的形成、神經(jīng)遞質(zhì)的代謝等。遺傳性神經(jīng)疾病是由特定基因缺陷導致突觸相關蛋白異常引起的。
化學物質(zhì)污染,如重金屬汞、鉛等中毒會損害神經(jīng)細胞和突觸。長期暴露在有機溶劑等環(huán)境污染物中也可能對突觸產(chǎn)生不良影響。腦部感染,如病毒感染如單純皰疹病毒感染大腦可能會破壞突觸結構和功能。腦部缺氧,如心臟驟停、嚴重的呼吸衰竭等情況導致大腦缺氧,會對突觸造成不可逆的損傷。
可以通過簡單的動作來初步判斷神經(jīng)-肌肉接頭突觸的功能。觀察雙手的握力是否正常,能否平穩(wěn)地拿起物體;觀察走路姿勢是否正常,有無步態(tài)不穩(wěn)等情況。如果出現(xiàn)明顯的運動不協(xié)調(diào)或無力,可能提示突觸功能異常。可以通過一些簡單的記憶測試,如回憶近期發(fā)生的事情、背誦電話號碼等,來初步判斷大腦內(nèi)突觸的認知和記憶功能。如果發(fā)現(xiàn)自己經(jīng)常遺忘近期的重要事情,可能需要進一步關注大腦突觸的健康。
突觸的常用檢查有體格檢查、影像學檢查、實驗室檢查、其他檢查等。
神經(jīng)系統(tǒng)檢查
醫(yī)生會檢查肌肉力量、肌肉張力、反射等。肌肉力量減弱或反射異常可能提示神經(jīng)-肌肉接頭或中樞神經(jīng)系統(tǒng)突觸的問題。還會檢查感覺功能,包括淺感覺和深感覺,通過這些檢查來判斷感覺神經(jīng)元突觸的功能。
一般身體檢查
檢查血壓、血糖、血脂等指標,因為這些因素的異??赡軙绊懷貉h(huán),進而影響突觸的營養(yǎng)供應和功能。例如,高血壓患者如果血壓控制不佳,可能會導致腦血管病變,影響大腦內(nèi)突觸的功能。
磁共振成像(MRI)
可以清晰地顯示大腦和脊髓的結構,幫助醫(yī)生發(fā)現(xiàn)可能影響突觸的腦部病變,如腦梗死、腦腫瘤、腦部炎癥等。對于一些神經(jīng)系統(tǒng)疾病,通過MRI觀察大腦不同區(qū)域之間的連接情況(間接反映突觸連接情況),有助于診斷和評估病情。
正電子發(fā)射斷層掃描(PET)
主要用于檢測大腦的代謝活動和神經(jīng)遞質(zhì)的分布情況。例如,在研究某些神經(jīng)精神疾?。ㄈ缫钟舭Y)時,PET可以顯示大腦中神經(jīng)遞質(zhì)受體的變化,這些變化可能與突觸功能異常有關。
血液檢查
可以檢測血液中的營養(yǎng)物質(zhì)如維生素B12、葉酸等、代謝產(chǎn)物、炎癥指標等。例如,維生素B12缺乏會影響神經(jīng)遞質(zhì)的合成,通過血液檢查發(fā)現(xiàn)維生素B12水平過低,可以提示可能存在影響突觸功能的因素。還可以檢測一些神經(jīng)相關的酶和蛋白質(zhì),這些物質(zhì)的異??赡芘c突觸的病變有關。
腦脊液檢查
對于一些神經(jīng)系統(tǒng)疾病,檢查腦脊液中的細胞成分、蛋白質(zhì)含量、神經(jīng)遞質(zhì)及其代謝產(chǎn)物等,可以幫助診斷是否存在腦部感染、炎癥或其他病變影響突觸。例如,在腦膜炎患者的腦脊液中可以發(fā)現(xiàn)白細胞增多、蛋白質(zhì)含量升高等異常。
腦電圖(EEG)
通過記錄大腦的電活動來反映神經(jīng)元的功能狀態(tài)。在某些癲癇患者中,腦電圖可以發(fā)現(xiàn)異常的腦電波,這可能與大腦神經(jīng)元之間突觸的異常興奮有關。
肌電圖(EMG)
主要用于檢查神經(jīng)-肌肉接頭和肌肉的電活動。對于神經(jīng)-肌肉疾病,如重癥肌無力,肌電圖可以發(fā)現(xiàn)肌肉動作電位的異常變化,這有助于診斷神經(jīng)-肌肉接頭處突觸的功能障礙。