Tichá synapse je v neurovědě typ synapse a je to excitační glutamátergní synapse, jejíž postsynaptická membrána obsahuje glutamátové receptory typu NMDA, ale neobsahuje glutamátové receptory typu AMPA. Tyto synapse se nazývají „tiché“, protože normální signalizace zprostředkovaná AMPA receptorem není přítomna, a synapse je tak za typických podmínek neaktivní. Tiché synapse jsou typicky považovány za nezralé glutamátergní synapse. Jak mozek dospívá, relativní počet tichých synapsí se snižuje. Nicméně nedávný výzkum hipokampálních tichých synapsí ukazuje, že i když mohou být skutečně vývojovým mezníkem při tvorbě synapse, mohou být synapse „umlčeny“ aktivitou, a to i poté, co získaly AMPA receptory. Mlčení tedy může být stav, který synapse mohou navštívit mnohokrát během svého života.
Tichá synapse s NMDA, ale bez AMPA receptorů.
Normální přenos přes glutamátergní synapsi závisí na neurotransmiteru glutamátu, receptoru AMPA specifickém pro glutamát (AMPAR) a iontech vápníku. Vstupem iontů vápníku do presynaptického terminálu dochází k presynaptickému uvolnění glutamátu, který difunduje přes synaptickou štěrbinu a váže se na receptory glutamátu na postsynaptické membráně. Existují čtyři podtypy receptorů glutamátu: AMPA receptory (AMPAR) (dříve známé jako quisqualátové receptory), NMDA receptory (NMDAR), kainátové receptory a metabotropní glutamátové receptory (mGluRs). Většina výzkumů byla zaměřena na AMPAR a NMDAR. Když se glutamát naváže na AMPAR umístěné na postsynaptické membráně, umožní smíšenému toku Na+ a K+ průchod buněčnou membránou, což způsobí depolarizaci postsynaptické membrány. Tato lokalizovaná depolarizace se nazývá excitační postsynaptický potenciál (EPSP).
Stimulace tiché synapse nevyvolává EPSPs, když je postsynaptická buňka sevřena na -60 mV. Stimulace tiché synapse vyvolá EPSPs, když je postsynaptická buňka depolarizována nad -40 mV. Je to proto, že postrádají povrchový AMPAR pro přenos proudu při hyperpolarizovaných potenciálech, ale mají NMDARs, které budou předávat proud při pozitivnějších potenciálech (kvůli uvolnění magnesiového bloku). Navíc EPSPs vyvolané potenciály depolarizované membrány mohou být zcela blokovány D-APV, selektivním blokátorem NMDAR.
Tiché synapse se aktivují vložením AMPAR do postsynaptické membrány, což je jev běžně nazývaný „AMPA receptor trafficking“.
Když se glutamát naváže na silně depolarizovanou postsynaptickou buňku (např. během hebbiánského LTP), Ca2+ rychle vstupuje do kalmodulinu a naváže se na něj. Kalmodulin aktivuje vápník/kalmodulin-dependentní proteinkinázu II (CaMKII), která – mimo jiné – působí na váčky obsahující AMPAR v blízkosti postsynaptické membrány. CaMKII tyto AMPAR fosforyluje, což slouží jako signál pro jejich vložení do postsynaptické membrány. Jakmile jsou AMPAR vloženy, synapse již není tichá; aktivované synapse již nevyžadují simultánní pre- a postsynaptickou aktivitu, aby vyvolaly EPSPs.
Důkazy naznačují, že na zrání synapsí se podílí dendritová arborizace a zrání synapse 1 (Dasm1), člen Ig nadrodiny, což je v podstatě „probuzení“ tichých synapsí.
Charakterizace tichých synapsí je probíhající oblast výzkumu a existuje o nich mnoho věcí, které nejsou dosud známy. Některé z toho, co je v současnosti přijímáno o vlastnostech tichých synapsí, se mohou stále ukázat jako nesprávné zcela nebo částečně. Některé spory o tichých synapsích však byly vyřešeny. Například donedávna existovaly čtyři vzájemně si konkurující hypotézy o mechanismech ticha synapsí:
Všechny čtyři tyto hypotézy měly své stoupence, ale první tři byly z velké části vyloučeny jako mechanismus ticha synapse prací publikovanou před rokem 2008. Nicméně nedávné experimenty jasně prokázaly, že tiché synapse mohou být pozorovány u synapsí mozkového kmene nesoucích postsynaptické AMPA receptory. Tato studie upřednostňuje hypotézu o přelévání glutamátu tím, že ukazuje, že u tichých synapsí je koncentrace glutamátu snížena. Přinejmenším tato studie naznačuje, že populární hypotéza o postsynaptických tichých synapsích neplatí ve všech systémech.