A maioria das sinapses utilizadas para transmissão do sinal no sistema nervoso central da espécie humana são as sinapses químicas, que sempre transmitem esse sinal em uma direção, ou seja, possuem uma condução unidirecional. Essa é uma característica importante desse tipo de sinapse, permitindo que os sinais atinjam alvos específicos.
As sinapses podem ser excitatórias ou inibitórias, controlando as reações do corpo do animal em relação a um estímulo. Cada neurónio pode apresentar dezenas de dendrites, através das quais outros neurónios estabelecem centenas de sinapses. Cada um desses neurónios pré-sinápticos pode produzir um tipo diferente de neurotransmissor, tal como diferentes zonas do neurónio pós-sináptico podem apresentar diferentes receptores.
Apenas uma pequena quantidade de botões sinápticos são específicos numa transmissão sináptica. Em geral, uma grande quantidade de estímulos pré-sinápticos atinge uma célula pós-sináptica. Muitos neurônios pré-sinápticos convergem sobre um neurônio pós-sináptico. De um único neurônio pré-sináptico, os axônios podem divergir e atuar sobre diversos neurônios pós-sinápticos.
Esta convergência e divergência formam o substrato anatômico para os fenômenos de facilitação, oclusão e reverberação. Uma vez que existem 1012 neurônios no cérebro, cada um tem 1000 sinapses convergindo para si e outras 1000 sinapses divergindo para outros neurônios, a possibilidade de vias de transmissão de um impulso determina a formação de uma rede intrincadíssima.
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