Nel sistema nervoso, le informazioni fluiscono dalle cellule nervose, chiamate neuroni, ad altre cellule nervose o cellule non neuronali per mezzo di una giunzione specializzata chiamata sinapsi. I componenti di una sinapsi includono la desinenza presinaptica, la desinenza postsinaptica e la fessura sinaptica, uno spazio di 20 nanometri (7,874015748 X 10-7 pollici) tra le cellule. Quando un impulso nervoso viaggia verso la fine presinaptica, il neurone presinaptico rilascia piccoli pacchetti o vescicole di sostanze chimiche del neurotrasmettitore nella fessura sinaptica. Le sostanze chimiche si diffondono attraverso la fessura sinaptica e si legano alla desinenza postsinaptica, su cui risiedono i recettori per la sostanza chimica segnalante. Il segnale nervoso non può procedere direttamente attraverso la fessura sinaptica; piuttosto, il legame del neurotrasmettitore alla cellula postsinaptica crea un afflusso di sodio nella cellula, che avvia un altro segnale nervoso.
Ci sono diverse ragioni per la schisi sinaptica. Innanzitutto, il gap assicura che il segnale di informazione si sposti in una sola direzione. In secondo luogo, la schisi sinaptica consente a un neurone di comunicare con diverse cellule postsinaptiche o, al contrario, diversi neuroni per far convergere un segnale in una cellula postsinaptica. Ciò consente al corpo di distribuire rapidamente un segnale o di sommarli per creare una risposta graduale. Infine, stimoli ripetitivi di fondo, come il contatto tra vestiti e pelle, possono spendere la fornitura di neurotrasmettitore nel neurone presinaptico, impedendo il passaggio del segnale non necessario attraverso la fessura.
Le sinapsi contengono uno dei due neurotrasmettitori chiave. Sia nel sistema nervoso centrale che in quello periferico, l’acetilcolina funge da molecola del segnale principale nella fessura sinaptica. I recettori dell’acetilcolina attivano il muscolo scheletrico e varie cellule nervose nel sistema nervoso parasimpatico. Noradrenalin, l’altro neurotrasmettitore chiave, funziona principalmente all’interno del sistema nervoso simpatico, coinvolto nella mediazione delle reazioni di “lotta o fuga”.
Il corpo umano contiene cinque tipi di sinapsi, ciascuno con un diverso neurorecettore e neurotrasmettitore nella fessura sinaptica. Le giunzioni neuromuscolari tra le cellule nervose e le cellule muscolari stimolano il muscolo e inducono la contrazione del muscolo mediante il rilascio di acetilcolina nella fessura sinaptica. Le sinapsi del canale ionico eccitatorio e inibitorio incitano o impediscono un impulso nervoso, rispettivamente. Le sinapsi non-channel producono la produzione di sostanze chimiche messaggere all’interno della cellula postsinaptica. Una rara sinapsi, chiamata sinapsi elettrica, condivide alcune proteine ??con cellule adiacenti per contatto diretto.
I farmaci, sia medicinali che ricreativi, producono i loro effetti attivando o disattivando le sinapsi all’interno del corpo umano. Ad esempio, le anfetamine, l’estasi, la cocaina e la caffeina agiscono promuovendo il rilascio di noradrenalina in sinapsi in tutto il corpo, con un effetto stimolante. D’altra parte, l’alcool, la marijuana e le benzodiazepine, come il Valium, favoriscono il rilascio di acido gamma-aminobutirrico (GABA), che ha un effetto tranquillizzante. I farmaci agiscono imitando l’azione dei neurotrasmettitori, bloccando il legame dei neurotrasmettitori o lo spegnimento dei canali ionici normalmente interessati dai neurotrasmettitori.