SYNAPTOGENESE: ENTWICKLUNG, REIFUNG UND KRANKHEITEN - GEOGRAFÍA - 2025

Die Synaptogenese ist die Bildung von Synapsen zwischen Neuronen des Nervensystems. Eine Synapse ist eine Verbindung oder ein Kontakt zwischen zwei Neuronen, die es ihnen ermöglicht, miteinander zu kommunizieren und zu unseren kognitiven Prozessen beizutragen.

Der Informationsaustausch zwischen zwei Neuronen erfolgt normalerweise in eine Richtung. Es gibt also ein Neuron namens "präsynaptisch", das Nachrichten sendet, und ein "postsynaptisch", das sie empfängt.

Obwohl die Synaptogenese während des gesamten Lebens eines Menschen stattfindet, gibt es Stadien, in denen sie viel schneller auftritt als in anderen. Dieser Prozess hält mehrere Billionen Synapsen aufrecht, die Daten im Gehirn austauschen.

Die Synaptogenese findet kontinuierlich in unserem Nervensystem statt. Während wir neue Erfahrungen lernen und leben, bilden sich in unserem Gehirn neue neuronale Verbindungen. Dies tritt bei allen Gehirntieren auf, obwohl es beim Menschen besonders ausgeprägt ist.

Größer heißt das Gehirn nicht besser. Zum Beispiel hatte Albert Einstein ein Gehirn von ganz normaler Größe. Daraus wurde geschlossen, dass Intelligenz eher mit der Anzahl der Verbindungen zwischen Gehirnzellen als mit der Anzahl der Neuronen zusammenhängt.

Es ist wahr, dass die Genetik eine grundlegende Rolle bei der Schaffung von Synapsen spielt. Die Aufrechterhaltung der Synapse wird jedoch in größerem Maße von der Umgebung bestimmt. Dies ist auf ein Phänomen zurückzuführen, das als Plastizität des Gehirns bezeichnet wird.

Dies bedeutet, dass das Gehirn die Fähigkeit hat, sich entsprechend den externen und internen Reizen, die es empfängt, zu verändern. Während Sie diesen Text lesen, können sich beispielsweise neue Gehirnverbindungen bilden, wenn Sie sich in einigen Tagen daran erinnern.

Synaptogenese in der Neuroentwicklung

Die ersten Synapsen können um den fünften Monat der Embryonalentwicklung beobachtet werden. Insbesondere beginnt die Synaptogenese etwa achtzehn Schwangerschaftswochen und verändert sich im Laufe des Lebens weiter.

Während dieser Zeit tritt eine synaptische Redundanz auf. Dies bedeutet, dass mehr Verbindungen auf dem Konto hergestellt werden und diese nach und nach im Laufe der Zeit selektiv beseitigt werden. Somit nimmt die synaptische Dichte mit dem Alter ab.

Überraschenderweise haben Forscher eine zweite Periode erhöhter Synaptogenese gefunden: die Adoleszenz. Dieses Wachstum ist jedoch nicht so intensiv wie das, das während der intrauterinen Entwicklung auftritt.

Kritische Periode

Neuron

Es gibt eine kritische kritische Phase in der Synaptogenese, auf die das synaptische Beschneiden folgt. Dies bedeutet, dass nicht verwendete oder unnötige neuronale Verbindungen entfernt werden. Während dieser Zeit konkurrieren Neuronen miteinander, um neue, effizientere Verbindungen herzustellen.

Es scheint, dass es eine umgekehrte Beziehung zwischen synaptischer Dichte und kognitiven Fähigkeiten gibt. Auf diese Weise werden unsere kognitiven Funktionen verfeinert und effizienter, wenn die Anzahl der Synapsen verringert wird.

Die Anzahl der Synapsen, die zu diesem Zeitpunkt entstehen, wird durch die Genetik des Individuums bestimmt. Nach dieser kritischen Zeit können gelöschte Verbindungen im späteren Leben nicht wiederhergestellt werden.

Dank der Forschung ist bekannt, dass Babys jede Sprache lernen können, bevor der synaptische Schnitt beginnt. Dies liegt daran, dass ihr Gehirn voller Synapsen bereit ist, sich an jede Umgebung anzupassen.

Aus diesem Grund können sie zu diesem Zeitpunkt problemlos alle Laute verschiedener Sprachen unterscheiden und sind bereit, sie zu lernen.

Sobald sie jedoch den Geräuschen der Muttersprache ausgesetzt sind, gewöhnen sie sich an sie und identifizieren sie im Laufe der Zeit viel schneller.

Dies ist auf den neuronalen Schnittprozess zurückzuführen, bei dem die am häufigsten verwendeten Synapsen (die beispielsweise die Geräusche der Muttersprache unterstützen) beibehalten und diejenigen verworfen werden, die als nicht nützlich angesehen werden.

Synaptische Reifung

Sobald eine Synapse hergestellt ist, kann sie mehr oder weniger dauern, je nachdem, wie oft wir ein Verhalten wiederholen.

Zum Beispiel würde das Erinnern an unseren Namen sehr gut etablierte Synapsen bedeuten, die fast unmöglich zu brechen sind, da wir sie in unserem Leben viele Male hervorgerufen haben.

Wenn eine Synapse geboren wird, hat sie eine große Anzahl von Innervationen. Dies liegt daran, dass neue Axone dazu neigen, vorhandene Synapsen zu innervieren, wodurch sie fester werden.

Wenn die Synapse reift, unterscheidet sie sich jedoch von den anderen. Gleichzeitig ziehen sich die anderen Verbindungen zwischen Axonen weniger zurück als die reife Verbindung. Dieser Vorgang wird als synaptische Clearance bezeichnet.

Ein weiteres Zeichen der Reifung ist, dass der Endknopf des postsynaptischen Neurons größer wird und kleine Brücken zwischen ihnen entstehen.

Reaktive Synaptogenese

Vielleicht haben Sie sich zu diesem Zeitpunkt bereits gefragt, was nach einer Hirnschädigung passiert, die einige vorhandene Synapsen zerstört.

Wie Sie wissen, verändert sich das Gehirn ständig und hat Plastizität. Daher tritt nach einer Verletzung eine sogenannte reaktive Synaptogenese auf.

Es besteht aus neuen Axonen, die aus einem unbeschädigten Axon sprießen und zu einer leeren synaptischen Stelle heranwachsen. Dieser Prozess wird von Proteinen wie Cadherinen, Laminin und Integrin gesteuert. (Dedeu, Rodríguez, Brown, Barbie, 2008).

Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass sie nicht immer richtig wachsen oder synapsen. Wenn der Patient beispielsweise nach einer Hirnverletzung keine korrekte Behandlung erhält, kann diese Synaptogenese schlecht angepasst sein.

Krankheiten, die die Synaptogenese beeinflussen

Die Veränderung der Synaptogenese wurde mit verschiedenen Zuständen in Verbindung gebracht, hauptsächlich mit neurodegenerativen Erkrankungen.

Bei diesen Krankheiten, darunter Parkinson und Alzheimer, gibt es eine Reihe molekularer Veränderungen, die noch nicht vollständig verstanden sind. Diese führen zur massiven und fortschreitenden Beseitigung von Synapsen, was sich in kognitiven und motorischen Defiziten widerspiegelt.

Eine der gefundenen Veränderungen betrifft Astrozyten, eine Art von Gliazellen, die (unter anderem) an der Synaptogenese beteiligt sind.

Es scheint, dass es bei Autismus auch Anomalien in der Synaptogenese gibt. Es wurde festgestellt, dass diese neurobiologische Störung durch ein Ungleichgewicht zwischen der Anzahl der exzitatorischen und inhibitorischen Synapsen gekennzeichnet ist.

Dies ist auf Mutationen in den Genen zurückzuführen, die dieses Gleichgewicht steuern. Was zu Veränderungen der strukturellen und funktionellen Synaptogenese sowie der synaptischen Plastizität führt. Dies scheint auch bei Epilepsie, Rett-Syndrom, Angelman-Syndrom und Fragile X-Syndrom aufzutreten.

Verweise

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